Ein Alpha-Teilchen ist ein Teilchen, das aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht. Der Begriff wird üblicherweise in der Kernphysik verwendet und ist eines der drei Teilchen, die üblicherweise während eines radioaktiven Zerfalls emittiert werden, d. H. Alpha-, Beta- und Gammapartikel.
Alpha-Teilchen wurden in den frühen Tagen der Teilchenphysik immer bekannter, als Wissenschaftler sie als Projektile verwendeten, um bestimmte Ziele zu bombardieren. Eines der bekanntesten Experimente, bei denen Alpha-Teilchen verwendet wurden, war das von Ernest Rutherford, das zur Entdeckung der Atomstruktur führte.
Mit Alpha-Teilchen als Projektilen und Goldfolien als Ziel gelangte Rutherford zu dem Schluss, dass Atome aus sehr dichten positiv geladenen Kernen bestehen, um die die viel leichteren negativ geladenen Elektronen kreisen. Seine Schlussfolgerung basierte auf der Beobachtung, dass die Flugbahnen der Alpha-Partikel (wie erwartet) meistens leicht abweichen, aber in seltenen Fällen wie Ping-Pong-Bälle abprallen, die gegen eine Wand geworfen werden.
Die Alpha-Partikel gingen ungehindert durch die Goldfolien, als sie durch den großen, aber spärlich gefüllten Bereich um den Kern gingen. Wenn sie jedoch in viel selteneren Fällen frontal kollidierten oder sich sogar dem sehr dichten und positiv geladenen Kern näherten, wurden sie in sehr weiten Winkeln abgelenkt.
Aufgrund dieser Informationen gab es keine andere Möglichkeit, als dass Rutherford zu dem Schluss kam, dass das Atom einen sehr dichten Kern haben muss, der im Vergleich zum gesamten Atom sehr viel kleiner ist.
In Bezug auf die Atomverhältnisse werden Alpha-Teilchen aufgrund der Existenz der beiden Protonen und zwei Neutronen als sehr massiv angesehen. Darüber hinaus sind sie aufgrund der Protonen auch positiv geladen. Als solche können sie den meisten Zielen leicht Schaden zufügen. Das heißt, sie haben hohe Ionisationseigenschaften.
Alpha-Partikel werden bei Alpha-Zerfallsprozessen freigesetzt, die insbesondere bei ultraschweren Kernen wie Uran, Thorium, Actinium und Radium auftreten können. Da sie nicht so schnell sind (hauptsächlich aufgrund ihrer Masse) wie Betas und Gammas, können sie keine großen Entfernungen zurücklegen und können leicht durch ein Stück Papier oder menschliche Haut gestoppt werden.
Aufgrund ihrer großen Masse können Alpha-Partikel jedoch sehr gefährlich sein, wenn sie durch Einatmen oder Verschlucken irgendwie in den Körper gelangen können. Abgesehen von dieser Möglichkeit müssen Sie sich keine großen Sorgen um dieses Schwergewicht eines Partikels machen.
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Bei der NASA gibt es mehr darüber. Hier sind einige Quellen:
- MSL Science Corner: Alpha-Röntgenspektrometer (APXS)
- Mars Exploration Rover Mission: Die Mission
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- Vermeidung des Hitzetodes, der Umlaufbahn von Galaxien und der Gefahren der Weltraumstrahlung
- Hidden Fusion, die Geschwindigkeit von Neutrinos und Hawking Radiation
