Альфа-часціца

Альфа-распад
сімвал	α, α2+, He2+
маса	6.64465675±(29)×10-27кг 4.001506179125±(62)а.а.м. 3.727379240±(82)ГэВ/c2
статыстыка	Базон
квантавыя лікі
электрычны зарад	2 e
спін	0
Іншыя ўласцівасці і звесткі
час жыцця	стабільная
састаў часціцы	2 пратоны, 2 нейтроны

А́льфа-часці́ца (α-часціца) — дадатна зараджаная часціца, якая складаецца з двух пратонаў і двух нейтронаў. Тоесная з ядром гелію-4 42He²⁺. Яны звычайна атрымліваюцца ў працэсе альфа-распаду, але таксама могуць быць атрыманы іншымі спосабамі. Альфа-часціцы былі названы ў гонар першай літары ў грэчаскім алфавіце, α. Сімвал для альфа-часціцы α або α²⁺. Паколькі яны ідэнтычныя ядрам гелію, яны таксама часам запісваюцца як Не²⁺ ці 42He²⁺, што абазначае іон гелію з зарадам +2 (няма двух яго электронаў). Калі іон атрымлівае электроны ад навакольнага асяроддзя, альфа-часціца можа быць запісаны як звычайны (электрычна нейтральны) атам гелію 42He.

Тэрміналогія дакладна не акрэслена, і, як вынік, часам у навуковай літаратуры не ўсякае высакаскораснае ядро гелію-4 разглядаецца як альфа-часціца. Як і ў выпадку бэта- і гама-выпраменьвання/часціц, назва "альфа-часціца" нясе ў сабе пэўныя звесткі аб шляху ўтварэння і энергіі часціцы, але, строга кажучы, не ўказвае на іх прама. У навуковай літаратуры іншы раз сустракаецца ўзаемазамяняльнае ўжыванне тэрмінаў двойчы іанізаванае ядро гелію (Не²⁺) і альфа-часціца. Такім чынам, альфа-часціцы могуць свабодна выкарыстоўвацца ў якасці тэрміна, калі гаворка ідзе пра зорныя рэакцыі з удзелам ядзер гелію (напрыклад, альфа-працэсы), і нават калі ядры гелію разглядаюцца як кампаненты касмічных прамянёў. Альфа часціцы з энергіяй, большай чым пры альфа-распадзе, звычайна ўзнікаюць у выніку рэдкіх рэакцый дзялення ядзер, такіх як трайное дзяленне. Аднак ядры гелію, атрыманыя на паскаральніках часціц (цыклатроны, сінхратроны, і пад.), як правіла, у літаратуры альфа-часціцамі не называюцца.

Уласны спін альфа-часціц, як ядзер гелію-4, роўны нулю. З-за механізму іх узнікнення ў звычайным альфа-распадзе альфа-часціцы, як правіла, маюць кінетычную энергію каля 5 МэВ і хуткасць прыкладна 5 % хуткасці святла. Альфа-выпраменьванне мае высокую іанізуючую здольнасць і (калі крыніца выпраменьвання — альфа-распад) нізкую глыбіню пранікнення. Напрыклад, у паветры альфа-часціца праходзіць толькі некалькі сантыметраў. Вонкавы мёртвы слой скуры затрымлівае большасць звычайных альфа-часціц. Аднак так званыя альфа-часціцы дальняга дыяпазону, што ўзнікаюць пры трайным дзяленні, маюць у тры разы большую энергію і пранікаюць у тры разы глыбей. Ядры гелію-4, якія складаюць 10-12 % касмічных прамянёў, звычайна таксама маюць нашмат вышэйшую энергіі, чым тыя, што ўзнікаюць пры ядзерным распадзе, і, такім чынам, маюць большую пранікальную здольнасць і могуць прайсці праз чалавечае цела і таксама некалькі метраў шчыльнага цвёрдага экранавання (глыбіня пранікнення залежыць ад іх энергіі). У меншай ступені гэта адносіцца і да высокаэнергетычных ядраў гелію, атрыманых у паскаральніках часціц.

Калі альфа-выпраменьваючыя ізатопы трапляюць у арганізм, яны значна больш небяспечныя, чым можна было б меркаваць па іх перыяду паўраспаду (ці хуткасці распаду), з прычыны высокай адноснай біялагічнай эфектыўнасці альфа-выпраменьвання — здольнасці выклікаць біялагічныя пашкоджанні пры ўвядзенні альфа-выпраменьваючых ізатопаў у жывыя клеткі. Уведзеныя альфа-выпраменьваючыя ізатопы (напрыклад, трансуранавыя элементы ці актыноіды) прыкладна ў 20 разоў больш небяспечныя, а ў некаторых доследах да 1000 разоў больш небяспечныя, чым эквівалентнае па актыўнасці бэта- ці гама-выпраменьваючыя ізатопы.

Гл. таксама

• Альфа-распад
• Гелій-4
• Бэта-часціца
• Гама-выпраменьванне