| Procesy jądrowe |
|---|
|
Rozpad alfa (przemiana α) - przemiana jądrowa, w której emitowana jest cząstka α (jądro helu 42He2+). Strumień emitowanych cząstek alfa przez rozpadajace się jądra to promieniowanie alfa.
Zapis reakcji rozpadu jądra atomu uranu-238 (238U):
lub:
Inne przykłady:
Ogólnie:
W wyniku tej reakcji powstające jądro ma liczbę atomową mniejszą o 2, a liczbę masową o 4 od rozpadającego się jądra.
Spośród izotopów spotykanych w naturze wiele jąder należących do łańcuchów uranowego oraz torowego są emiterami cząstek α. Natomiast wśród ogółu jąder atomowych (także wytworzonych syntetycznie) rozpadowi α ulegają głównie jądra cięższe - powyżej masy 200, ale także w wśród pierwiastków ziem rzadkich oraz wśród bardzo egzotycznych izotopów cyny, telluru oraz ksenonu (okolice masy 100).
Emitowane cząstki mają zazwyczaj energię kinetyczną około 5 MeV, co odpowiada prędkości 15,000 km/s. W rozpadzie α, cząstka α formuje się już w jądrze i jest odpychana siłami elektrostatycznymi i przyciągana oddziaływaniami silnymi pozostałej części jądra. W niewielkiej odległości od jądra siły przyciągania jądrowego przeważają, a w większej przeważają siły odpychania. Cząstka α ma energię mniejszą od energii potrzebnej na pokonanie sił przyciągania, ale dzięki kwantowemu zjawisku tunelowania przenika przez wąską barierę potencjału.
Energia cząstek alfa emitowanych z danego atomu ma określoną wartość, ponieważ rozpad jest dwuciałowy i prowadzi do określonych poziomów jądrowych w powstającym jądrze. Dla niektórych jąder możliwy jest rozpad do kilku różnych poziomów, ale ponieważ każdy z nich ma ściśle określoną energię, więc i określone są energie cząstek alfa.
Rozpad α jest dość powszechnym zjawiskiem w przyrodzie, odpowiada za niemalże połowę promieniotwórczości naturalnej skorupy ziemskiej.
Zjawisko rozpadu α jest między innymi wykorzystywane w konstrukcji czujników dymu, w których rozpadające się jądra pierwiastka Ameryk-241, emitują cząstki α, które są pochłaniane przez dym.
