Što je alfa čestica?

Alfa čestica je vrsta ionizirajućeg zračenja. Sa svojim partnerima gama česticama i beta česticama, alfa čestice su jedan od najraširenijih oblika zračenja. Svaka je čestica u biti jezgra helija, koja se sastoji od dva neutrona i dva protona, bez elektrona, što joj daje neto pozitivan naboj. Zbog svoje relativno velike mase, te su čestice najrazorniji oblik ionizirajućeg zračenja, no kompromis je što je njihova penetracija niska. Komad papira zaustavlja alfa čestice, dok lakše beta čestice zahtijevaju aluminijsku barijeru.

Alfa čestice emitiraju se iz raznih radioaktivnih tvari. Za razliku od beta raspada, alfa raspad je posredovan jakom silom. Prema klasičnim Newtonovim zakonima, privlačenje jezgre bi trebalo biti prejako da bi alfa čestice mogle napustiti nju pod bilo kojim okolnostima. Međutim, kvantno tuneliranje to ionako dopušta. Kvantno tuneliranje je trenutno teleportiranje čestice na mjesto izvan jezgre.

Budući da alfa čestice imaju tako nisku prodornu silu, ljudska koža ih zaustavlja, što predstavlja malu opasnost osim ako se izvor ne proguta. Bila je to tužna sudbina ruskog bivšeg špijuna Aleksandra Litvinenka, za kojeg se smatralo da je prva osoba umrla od akutnog trovanja zračenjem uslijed uzimanja polonija alfa emitera. Ostali poznati alfa emiteri uključuju americij (koji se nalazi u detektorima dima), radij, plin radon i uran. Kada su spojeni zajedno s određenim drugim radioaktivnim tvarima, alfa emiteri mogu potaknuti emiter neutrona kako bi oslobodili neutrone. Emisija neutrona kritičan je dio dizajna nuklearnog reaktora i nuklearnog oružja.

U istraživanjima zdravstvenih učinaka pušenja utvrđeno je da listovi duhana sadrže male količine polonija koji emitira alfa čestice. Pretpostavlja se da bi to moglo biti djelomično odgovorno za rak pluća među pušačima. U evoluciji alfa emiteri igraju ključnu ulogu – njihova je vjerojatnost da će uzrokovati kromosomsku mutaciju preko 100 puta veća nego kod drugih vrsta zračenja. Većinu vremena to proizvodi manje prikladne mutante, ali u kombinaciji s selekcijom tijekom tisuća ili milijuna godina rezultira adaptivnim biološkim dizajnom.