קרינת אלפא

קרינת אלפא (α) היא סוג של קרינה רדיואקטיבית. חלקיק אלפא הוא יון של הליום-4, כלומר, גרעין המכיל 2 פרוטונים ו-2 נייטרונים. חלקיקי אלפא, כמו חלקיקי בטא ובניגוד לחלקיקי גמא, הם בעלי מסת מנוחה. כאשר חלקיק אלפא נפלט מגרעין של אטום בתהליך של דעיכה רדיואקטיבית, יש לו גם אנרגיה קינטית משמעותית.

קרינת אלפא התגלתה לראשונה על ידי ארנסט רתרפורד ב-1899. ב-1909, הוכיחו רתרפורד ותלמידו תומאס רוידס (אנ') שחלקיקי אלפא הם למעשה גרעיני הליום. כאשר אטום רדיואקטיבי פולט קרינת אלפא, המספר האטומי שלו (מספר הפרוטונים בו) קטן ב-2 ואילו מספר המסה שלו (מספר הנוקלאונים בו) קטן ב-4. כך, למשל, גרעין אורניום-238 הפולט חלקיק אלפא הופך לגרעין תוריום-234:

${\displaystyle {}_{92}^{238}{\hbox{U}}\;\to \;{}_{90}^{234}{\hbox{Th}}\;+\;{}_{2}^{4}{\hbox{He}}}$

ניתן לתאר תהליך זה גם כך:

${\displaystyle {}^{238}{\hbox{U}}\;\to \;^{234}{\hbox{Th}}\;+\;\alpha }$

חלקיקי אלפא נפלטים עם אנרגיה קינטית טיפוסית של כ-5 MeV עד 9 MeV. קרינת האלפא גורמת ליינון רב: בלחץ אוויר רגיל יוצרת הקרינה 10⁵ זוגות יונים לאורך מסלול של סנטימטר אחד. בעקבות כך מאבדים חלקיקי האלפא את האנרגיה הקינטית שלהם לאורך מרחק קצר מאוד, ומסוגלים לחדור דרך דף נייר אחד בלבד או דרך 5 סנטימטרים של אוויר. לא כל גרעין הליום הנע במהירות גבוהה הוא חלקיק אלפא. את גרעיני ההליום הנוצרים במאיצי חלקיקים נוטים פחות לכנות "חלקיקי אלפא".