¿Qué son los rayos alfa? ¿Cómo se producen?
Los «rayos» alfa son en realidad partículas de alta velocidad. Los primeros investigadores tendían a referirse a cualquier forma de radiación energética como rayos, y el término todavía se usa. Una partícula alfa se compone de dos protones y dos neutrones, todos unidos por la misma fuerza nuclear fuerte que une el núcleo de cualquier átomo., De hecho, una partícula alfa es realmente un núcleo-es lo mismo que el núcleo de un átomo común de helio-pero no tiene electrones a su alrededor, y viaja muy rápido. Las partículas alfa son un tipo de radiación ionizante.
Para describir la producción de partículas alfa, tenemos que definir la desintegración radiactiva. Este proceso puede ser pensado de la siguiente manera. Ciertas combinaciones de neutrones y protones en un núcleo son estables. Por ejemplo, en un átomo de bismuto estable hay 83 protones y 126 neutrones. Esto se llama bismuto-209 (126 + 83 = 209). Siempre será bismuto-209*., Pero si tuviéramos que añadir un neutrón más a este átomo, y convertirlo en bismuto-210, ahora sería inestable, o radiactivo. El átomo eventualmente cambiará espontáneamente o «decaerá», para volverse más estable. Solo hay ciertas maneras en que puede hacer esto. Una forma es emitir una partícula alfa. En esta transición, escupe un pedazo de sí mismo (la partícula alfa), y se vuelve más estable. La partícula alfa es la radiación emitida durante el proceso de «desintegración alfa». Dado que perdió dos protones y dos neutrones, el viejo átomo de bismuto es ahora un átomo de talio-206., Ahora, este talio es más estable, pero también es radiactivo. Decaerá de nuevo (pero no por decaimiento Alfa), esta vez convirtiéndose en un átomo de plomo completamente estable. Solo los átomos relativamente «pesados», como el bismuto, pueden pasar por la desintegración alfa. Los elementos radiactivos más ligeros pasan por otros tipos de transiciones para volverse estables. Hay un montón de estos materiales radiactivos presentes naturalmente en la tierra, que es cómo se descubrieron estas radiaciones.
otra forma de producir partículas alfa es «forzar» a un átomo a emitir una. Esto se hace aprovechando ciertas propiedades de varios átomos., He aquí un ejemplo. Si tomamos algunos átomos regulares de boro-10 (cinco protones, cinco neutrones), y exponemos este Boro a un campo de neutrones de movimiento lento, algunos de los átomos de boro absorberán un neutrón. Cuando esto sucede, el resultado no es lo que esperarías. El boro-10 no solo se convierte en boro-11 estable. Una posibilidad probable es que el átomo de boro» excitado » emita una partícula alfa, convirtiéndose en litio estable en el proceso. Hay otros átomos que se comportan de esta manera.
aunque la radiación alfa viaja muy rápido, puede ser fácilmente bloqueada o blindada., Las partículas alfa tienen una carga eléctrica debido a los protones. A medida que se mueven a través de la materia, interactúan constantemente con otras partículas cargadas, como los electrones. Este proceso transfiere el movimiento (energía) de la partícula alfa a los electrones, en realidad golpeando los electrones libres en el proceso. Esto se conoce como ionización. Estas interacciones hacen que la partícula alfa pierda su energía y descanse. Imagine una bola blanca mientras viaja en una mesa de billar, se topa con otras bolas de billar y finalmente se detiene., Con las partículas alfa, esto sucede en una distancia muy corta, incluso en el aire. Las partículas alfa perderán toda su energía en solo un par de pulgadas de viaje en el aire. Una vez que una partícula alfa se detiene, agarra los dos primeros electrones libres que puede encontrar, y se convierte en un viejo átomo de helio.
la radiación alfa no es peligrosa si la fuente es externa al cuerpo. Las partículas alfa no penetran lo suficientemente profundamente en el cuerpo como para alcanzar el tejido vivo. Si la fuente de la radiación alfa es interna del cuerpo, entonces la ionización que mencionamos anteriormente puede dañar el tejido vivo., Por lo tanto, las prácticas de seguridad para el manejo de materiales que emiten alfa se centran en prevenir la inhalación o ingestión del material.
para obtener una lista enorme de información sobre la radiación, consulte la red de información sobre la radiación.
Autor:
Keith Welch, Radialogical Controls Group (otras respuestas de Keith Welch)
información de Citas y enlaces
para preguntas sobre esta página, comuníquese con Steve Gagnon.