Alfahiukkas on hiukkanen, joka koostuu kahdesta protonista ja kahdesta neutronista. Termiä käytetään yleisesti ydinfysiikassa ja se on yksi kolmesta hiukkasesta, jotka säteilevät yleensä radioaktiivisen hajoamisen aikana, ts. Alfa-, beeta- ja gammapartikkelit.
Alfahiukkaset saivat näkyvyyden hiukkasfysiikan alkuaikoina, kun tutkijat käyttivät niitä ammuksina tiettyjen kohteiden pommittamiseksi. Yksi tunnetuimmista kokeista, joissa käytettiin alfahiukkasia, oli Ernest Rutherfordin kokeilu, joka johti atomin rakenteen löytämiseen.
Käyttämällä alfahiukkasia ammuksina ja kultakalvoja kohteina, Rutherford pääsi siihen johtopäätökseen, että atomit koostuivat hyvin tiheistä positiivisesti varautuneista ytimistä, joiden ympärillä kiertävät paljon kevyemmät negatiivisesti varautuneet elektronit. Hänen johtopäätöksensä perustui havaintoon, että alfahiukkasten suuntaviivat poikkesivat hieman (odotetusti) useimmiten, mutta harvoissa tapauksissa putosivat kuin seinää vasten heitetyt pingispallopallot.
Alfahiukkaset kulkivat kultakalvojen läpi esteettömästi, kun ne kulkivat ytimen ympärillä olevan suuren, mutta harvoin täytetyn alueen läpi. Kuitenkin, kun paljon harvinaisempien tapausten aikana ne sattuivat törmäämään päähän hyvin tiheän ja positiivisesti varautuneen ytimen päälle tai jopa tulivat lähelle sitä, heidät taipuivat hyvin laajoissa kulmissa.
Tämän tiedon kautta ei ollut muuta vaihtoehtoa kuin Rutherford päätellä, että atomilla on oltava erittäin tiheä ydin, joka on paljon pienempi kuin koko atomi.
Atomimäärien suhteen alfahiukkasia pidetään erittäin massiivisina kahden protonin ja kahden neutronin olemassaolon takia. Lisäksi ne ovat myös positiivisesti varautuneita protonien takia. Sellaisenaan ne voivat helposti tuhota useimpiin kohteisiin. Eli niillä on korkeat ionisaatio-ominaisuudet.
Alfahiukkaset vapautuvat alfahajoamisprosessien aikana, mikä voi tapahtua etenkin ultraraskaille ytimille, kuten uraanille, toriumille, aktiniumille ja radiumille. Koska ne eivät ole niin nopeita (lähinnä niiden massojen vuoksi) kuin betat ja gammat, ne eivät voi kulkea pitkiä matkoja ja voivat helposti pysäyttää paperin tai ihon ihon.
Alfahiukkaset voivat kuitenkin jälleen valtavien massojensa vuoksi olla erittäin vaarallisia, kun ne pääsevät jotenkin kehoon hengitettynä tai nieltynä. Tämän mahdollisuuden lisäksi sinun ei tarvitse huolehtia paljon tästä hiukkasen painavasta.
Space Magazine -lehdessä on mielenkiintoista liittyvää sisältöä, jonka haluat ehkä lukea. Haluatko tietää kuinka Opportunity-rover päättyi ladatun hiukkasosuman seurauksena? Ja tässä on artikkeli alfa-säteilystä.
Niistä on enemmän NASA: ssa. Tässä on muutama lähde:
- MSL Science Corner: alfahiukkasröntgenspektrometri (APXS)
- Mars Exploration Rover Mission: Mission
Tässä on kaksi jaksoa Astronomy Cast -julkaisusta, jotka kannattaa myös tarkistaa:
- Lämpökuoleman, kiertävien galaksien ja avaruussäteilyn vaarojen välttäminen
- Piilotettu fuusio, neutrinoiden nopeus ja Hawking-säteily
