アルファ粒子の発見、特性、応用



の アルファ粒子 （または粒子α）はイオン化されたヘリウム原子の核であり、それ故にそれらの電子を失った。ヘリウム原子核は、2つの陽子と2つの中性子から構成されています。そして、これらの粒子は電子の電荷の2倍の値の正電荷を持ち、その原子量は4単位の原子量です。.

アルファ粒子は特定の放射性物質によって自発的に放出されます。地球の場合、アルファ放射線の主な既知の自然放出源はラドンガスである。ラドンは、土壌、水、空気、そしていくつかの岩石に含まれる放射性ガスです。.

索引

  • 1発見
  • 2つの特徴
    • 2.1原子量
    • 2.2荷重
    • 2.3スピード
    • 2.4イオン化
    • 2.5運動エネルギー
    • 2.6浸透能力
  • 3アルファ崩壊
    • 3.1ウラン核からのアルファ崩壊
    • 3.2ヘリウム
  • 4アルファ粒子の毒性と健康へのリスク
  • 5アプリケーション
  • 6参考文献

発見

物理学者のErnest Rutherford（カナダのモントリオールにあるMcGill大学で働いていた）とPaul Villard（パリので働いていた）が3つのタイプの集落を区別したのは1899年と1900年の間でした。アルファ、ベータ、ガンマ.

この区別は、物体を貫通する能力と磁界によるそれらの偏位に基づいて行われました。これらの特性のおかげで、ラザフォードはアルファ線を通常の物体の中でより低い透過能力を持つものとして定義した。.

したがって、ラザフォードの研究には、アルファ粒子の質量とその電荷の比の測定が含まれていました。これらの測定は彼にアルファ粒子が二重荷電ヘリウムイオンであるという仮説を立てることを導きました.

最後に、1907年にアーネストラザフォードとトーマスロイズはラザフォードによって確立された仮説が真実であることを証明することができました、それでアルファ粒子が二重イオン化されたヘリウムイオンであることを証明しました。.

特徴

アルファ粒子の主な特徴は次のとおりです。

原子量

4単位の原子量。つまり、6.68∙10-27年 kg.

ロード中

正、電子の2倍の電荷、または同じこと：3.2∙10-19年 C.

スピード

1,5・10のオーダー7 m / sと3・107 m / s.

イオン化

それらはガスをイオン化する高い能力を持ち、それらを導電性ガスに変えます。.

運動エネルギー

その大きな質量と速度の結果として、その運動エネルギーは非常に高いです.

浸透能力

彼らは低い浸透能力を持っています。大気中でそれらはそれらの大きい質量と電荷の結果として異なる分子と相互作用するとき急速に速度を失います.

アルファ崩壊

アルファ崩壊またはアルファ崩壊は、アルファ粒子の放出からなる放射性崩壊の一種です。.

これが起こると、放射性核は、その質量数が4単位減少し、その原子番号が2単位減少するのを見る。.

一般に、プロセスは次のとおりです。

AZ X→ A-4Z-2Y + 42私は持っています

アルファ崩壊は通常、より重い原子核で起こります。理論的には、それはニッケルよりわずかに重いコアでのみ起こり得、そこでは核子あたりの一般的な結合エネルギーはもはや最小ではありません。.

既知のアルファ粒子を放出する最も軽い核は、より低いテルル質量の同位体である。したがって、テルル106（106Te）はアルファ崩壊が自然界で起こる最も軽い同位体です。しかし、例外的に 82つのアルファ粒子に分解することができます.

アルファ粒子は比較的重くて正に荷電しているので、それらの平均自由行程は非常に短いので、それらは源から近い範囲でそれらの運動エネルギーを急速に失う。.

ウラン核からのアルファ崩壊

非常に一般的なアルファ崩壊のケースはウランで起こります。ウランは自然界で最も重い化学元素です.

その天然型では、ウランは３つの同位体、すなわちウラン２３４（０．０１％）、ウラン２３５（０．７１％）、およびウラン２３８（９９．２８％）で存在する。最も豊富なウラン同位体のアルファ崩壊過程は以下の通りです。

23892 U→ 23490Th +42私は持っています

ヘリオ

現在地球上に存在するすべてのヘリウムは、さまざまな放射性元素のアルファ崩壊の過程にその起源があります.

このため、それは通常、ウランやトリウムが豊富な鉱床に見られます。同様に、それは天然ガス抽出井戸にも関連しているように思われる.

アルファ粒子の毒性と健康リスク

一般に、アルファ粒子は数センチメートルの距離しか移動できないため、外部アルファ放射線は健康に危険をもたらすことはありません。.

このようにして、アルファ粒子は、ほんの数センチメートルの空気中に存在する気体によって、または人の死んだ皮膚の薄い外層によって吸収され、したがって人の健康に対するいかなる危険も回避される。.

しかし、アルファ粒子は摂取または吸入されると健康に非常に危険です。.

これは、それらがほとんど透過力を有さないけれども、それらが放射線源によって放出される最も重い原子粒子であるので、それらの影響が非常に大きいからです。.

アプリケーション

アルファ粒子はさまざまな用途があります。最も重要なものは次のとおりです。

- がん治療.

- 産業用アプリケーションでの静電気除去.

- 煙探知機での使用.

- 衛星と宇宙船の燃料源.

- ペースメーカー用電源.

- リモートセンサーステーション用の電源.

- 地震および海洋学装置用のエネルギー源.

ご覧のとおり、アルファ粒子の非常に一般的な用途は、さまざまな用途のエネルギー源としての使用です。.

さらに、現在アルファ粒子の主な用途の1つは、核研究における発射体としてです.

第一に、アルファ粒子はイオン化（すなわち、ヘリウム原子から電子を分離すること）によって生成される。後でこれらのアルファ粒子は高エネルギーで加速される.

参考文献

  1. アルファ粒子（n.d.）。ウィキペディアで。 2018年4月17日、en.wikipedia.orgから取得。.
  2. アルファ崩壊（n.d.）。ウィキペディアで。 2018年4月17日、en.wikipedia.orgから取得。.
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