Ett alfapartikel är en partikel som består av två protoner och två neutroner. Eftersom denna konfiguration liknar den för en heliumkärna, kallas den ofta för en heliumkärna. Termen används ofta inom kärnfysik och är en av de tre partiklar som vanligtvis släpps ut under ett radioaktivt sönderfall, dvs alfa-, beta- och gamma-partiklar.
Alfa-partiklar fick framträdande plats under partikelfysikens tidiga dagar när forskare använde dem som projektiler för att bombardera vissa mål. Ett av de mest berömda experimenten som använde alfapartiklar var Ernest Rutherfords experiment som ledde till upptäckten av atomens struktur.
Genom att använda alfapartiklar som projektiler och guldfolier som mål kunde Rutherford komma till slutsatsen att atomer bestod av mycket täta positivt laddade kärnor med de mycket lättare negativt laddade elektronerna som kretsade runt den. Hans slutsats baserades på observationen att alfapartiklarnas banor var något avvikande (som förväntat) vid de flesta tillfällen men i sällsynta fall studsade iväg som pingisbollar som kastades mot en vägg.
Alfapartiklarna gick obehindrat genom guldfolierna när de passerade genom det stora men glest fyllda området runt kärnan. Men när de, under mycket sällsynta fall, råkade kollidera rakt mot eller till och med kom nära den mycket täta och positivt laddade kärnan, avböjdes de i mycket vida vinklar.
Genom denna information fanns det inget annat alternativ än att Rutherford skulle dra slutsatsen att atomen måste ha en mycket tät kärna som är mycket mindre jämfört med hela atomen.
När det gäller atomära proportioner anses alfapartiklar vara mycket massiva på grund av förekomsten av de två protonerna och två neutronerna. Dessutom är de också positivt laddade på grund av protonerna. Som sådana kan de lätt orsaka förödelse för de flesta mål. Det vill säga att de har höga joniseringsegenskaper.
Alfa-partiklar frigörs under alfa-sönderfallsprocesser, vilket framför allt kan hända med ultratunga kärnor som uran, torium, aktinium och radium. Eftersom de inte är lika snabba (huvudsakligen på grund av deras massor) som beta och gamma, kan de inte resa över stora avstånd och kan lätt stoppas av ett papper eller mänsklig hud.
Men igen på grund av deras enorma massor, kan alfapartiklar vara mycket farliga när de på något sätt kan komma in i kroppen genom inandning eller förtäring. Minus den möjligheten behöver du inte oroa dig mycket för denna tunga partikel.
Universe Today har en del intressant relaterat innehåll som du kanske vill läsa. Vill du veta hur Opportunity rover blev åsidosatt av en laddad partikelträff ? Och här är en artikel om alfastrålning .
Det finns mer om det på NASA. Här är ett par källor där:
- MSL Science Corner: alfapartikelröntgenspektrometer (APXS)
- Mars Exploration Rover Mission: The Mission
Här är två avsnitt på Astronomy Cast som du kanske också vill kolla in: