Otwórz menu główne

Rozpad alfa (przemiana α) – reakcja jądrowa rozpadu, w której emitowana jest cząstka α (jądro helu ). Strumień cząstek alfa emitowanych przez rozpadające się jądra atomowe nazywa się promieniowaniem alfa.

Procesy jądrowe
Procesy rozpadu jądrowego

Procesy syntezy jądrowej

Emisja cząstki alfa przez jądro atomowe

Reakcja rozpadu jądra atomu uranu-238 (238U):

23892U23490Th + 42He2+

lub:

23892U23490Th + α

Inne przykłady:

23290Th22888Ra + 42He2+
22688Ra22286Rn + 42He2+

Ogólnie:

W wyniku rozpadu alfa powstające jądro ma mniejszą o 2 liczbę atomową a liczbę masową mniejszą o 4 w porównaniu z rozpadającym się jądrem.

Spośród izotopów spotykanych w naturze wiele jąder należących do łańcuchów uranowego oraz torowego jest emiterami cząstek α. Natomiast spośród promieniotwórczych jąder atomowych (także wytworzonych syntetycznie) rozpadowi α ulegają głównie jądra cięższe – powyżej masy 200u, ale także wśród pierwiastków ziem rzadkich oraz bardzo egzotycznych izotopów cyny, telluru i ksenonu (okolice masy 100u).

Emitowane cząstki mają zazwyczaj energię kinetyczną około 5 MeV, co odpowiada prędkości 15 000 km/s[1]. W rozpadzie α, cząstka α formuje się już w jądrze i jest równocześnie odpychana siłami elektrostatycznymi i przyciągana oddziaływaniami silnymi pozostałej części jądra. W niewielkiej odległości od jądra siły przyciągania jądrowego przeważają, w większej zaś 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 energetycznych powstającego jądra. W przypadku niektórych radionuklidów (np. 265Sg, 266Sg) możliwy jest rozpad α do kilku różnych poziomów energetycznych jądra, dzięki czemu energie emitowanych cząstek alfa są również ściśle określone. W takim przypadku udział cząstek alfa o danej energii zależy od prawdopodobieństwa zajęcia przez powstające jądro odpowiadającego poziomu energetycznego.

Rozpad α jest dość powszechnym zjawiskiem w przyrodzie, odpowiada za niemal 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 pochłaniane przez dym.[1]

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. a b Jerzy W. Mietelski, Współczesne metody badań radioaktywności otoczenia człowieka, 2014, ISBN 978-83-7464-754-0.