กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 6 นาที

การสลายตัวแบบอัลฟา

การสลายตัวแบบอัลฟา หรือ α-decay เป็นการ สลายตัวของกัมมันตรังสี ชนิดหนึ่งซึ่ง นิวเคลียสของอะตอม จะปล่อย อนุภาคอัลฟา ( นิวเคลียส ของฮีเลียม ) ออกมา นิวเคลียสเดิมจะเปลี่ยนรูปหรือ...

การสลายตัวแบบอัลฟา

ภาพแสดงการสลายตัวของอัลฟา

การสลายตัวแบบอัลฟาหรือα-decay เป็นการ สลายตัวของกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งซึ่งนิวเคลียสของอะตอมจะปล่อยอนุภาคอัลฟา ( นิวเคลียสของฮีเลียม ) ออกมา นิวเคลียสเดิมจะเปลี่ยนรูปหรือ "สลายตัว" ไปเป็น ผลิตภัณฑ์ลูกซึ่งมีเลขมวลลดลงสี่และเลขอะตอมลดลงสอง อนุภาคอัลฟามีลักษณะเหมือนกับนิวเคลียสของ อะตอม ฮีเลียม-4ซึ่งประกอบด้วยโปรตอน สองตัว และนิวตรอน สองตัว ตัวอย่างเช่นยูเรเนียม-238เกิดการสลายตัวแบบอัลฟาเพื่อสร้าง ธอ ร์ เรียม-234

แม้ว่าอนุภาคอัลฟาจะมีประจุก็ตาม+2  eนั้น โดยปกติจะไม่แสดงไว้ เนื่องจากสมการนิวเคลียร์อธิบายปฏิกิริยานิวเคลียร์โดยไม่พิจารณาอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นข้อตกลงที่ไม่ได้หมายความว่านิวเคลียสจะต้องอยู่ในอะตอมที่เป็นกลางเสมอไป

การสลายตัวแบบอัลฟามักเกิดขึ้นในนิวไคลด์ ที่หนักที่สุด ตามทฤษฎีแล้ว จะเกิดขึ้นได้เฉพาะในนิวเคลียสที่หนักกว่านิกเกล (ธาตุที่ 28) เล็กน้อย ซึ่งพลังงานยึดเหนี่ยวโดย รวมต่อ นิวคลีออนจะไม่ถึงค่าสูงสุดอีกต่อไป และนิวไคลด์จึงไม่เสถียรต่อกระบวนการแบบฟิชชันที่เกิดขึ้นเอง ในทางปฏิบัติ โหมดการสลายตัวนี้ได้รับการสังเกตพบเฉพาะในนิวไคลด์ที่หนักกว่านิกเกลมาก โดยตัวปล่อยอัลฟาที่เบาที่สุดที่รู้จักคือไอโซโทป ที่เบา เป็น อันดับสอง ของแอนติโมนี 104Sb [ 1 ]อย่างไรก็ตาม ในกรณีพิเศษเบริลเลียม-8สลายตัวเป็นอนุภาคอัลฟา 2อนุภาค

การสลายตัวแบบอัลฟาเป็นรูปแบบ การสลายตัวแบบคลัสเตอร์ที่พบได้บ่อยที่สุด โดย อะตอมแม่จะปล่อย นิวคลี ออ นกลุ่มหนึ่งออกมา ในปริมาณที่กำหนด และทิ้งผลผลิตอีกชนิดหนึ่งไว้เบื้องหลัง การสลายตัวแบบอัลฟาพบได้บ่อยที่สุดเนื่องจากพลังงานยึดเหนี่ยวของนิวเคลียส สูงมาก และมวลของอนุภาคอัลฟาค่อนข้างน้อย เช่นเดียวกับการสลายตัวแบบคลัสเตอร์อื่นๆ การสลายตัวแบบอัลฟาเป็น กระบวนการ อุโมงค์ควอนตัม โดยพื้นฐาน แต่ แตกต่างจากการสลายตัวแบบเบตาตรงที่มันถูกควบคุมโดยการทำงานร่วมกันระหว่างแรงนิวเคลียร์แบบแรงและแรง แม่เหล็กไฟฟ้า

อนุภาคอัลฟามีพลังงานจลน์โดยทั่วไป 5 MeV (หรือประมาณ 0.13% ของพลังงานทั้งหมด 110 TJ/kg) และมีความเร็วประมาณ 15,000,000 m/s หรือ 5% ของความเร็วแสงน่าแปลกใจที่ค่าพลังงานนี้มีความผันแปรน้อยมาก เนื่องจาก ครึ่งชีวิตของกระบวนการนี้ ขึ้นอยู่กับพลังงานที่ผลิตได้อย่างมาก เนื่องจากมวลที่ค่อนข้างมาก ประจุไฟฟ้าของอนุภาคอัลฟาจึงมีน้อยเนื่องจากมีอิเล็กตรอน 2  ตัวและความเร็วค่อนข้างต่ำ อนุภาคอัลฟาจึงมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับอะตอมอื่นและสูญเสียพลังงาน และการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของพวกมันสามารถหยุดได้ด้วยอากาศ เพียงไม่กี่ เซนติเมตร

ประมาณ 99% ของฮีเลียมที่ผลิตบนโลกเกิดจากการสลายตัวแบบอัลฟาของแร่ธาตุ ใต้ดิน ที่มีส่วนประกอบของยูเรเนียมหรือทอเรียมฮีเลียมถูกนำขึ้นสู่พื้นผิวโลกในฐานะผลพลอยได้จากการผลิต ก๊าซธรรมชาติ

ประวัติศาสตร์

อนุภาคอัลฟาได้รับการอธิบายครั้งแรกในการศึกษาเรื่องกัมมันตรังสีโดยErnest Rutherfordในปี 1899 และในปี 1907 อนุภาคเหล่านี้ถูกระบุว่าเป็นไอออน He 2+ในปี 1928 George Gamowได้แก้ทฤษฎีการสลายตัวของอัลฟาผ่านการทะลุผ่าน อนุภาคอัลฟาถูกกักไว้ภายในนิวเคลียสด้วยบ่อศักย์ นิวเคลียร์ที่ดึงดูด และกำแพงศักย์ แม่เหล็กไฟฟ้าที่ผลักกัน ตามหลักคลาสสิก อนุภาคอัลฟาไม่สามารถหลุดออกไปได้ แต่ตามหลักการของกลศาสตร์ควอนตัม ที่เพิ่งค้นพบ (ในขณะนั้น) อนุภาคอัลฟา มีความน่าจะเป็นเล็กน้อย (แต่ไม่ใช่ศูนย์) ที่จะ " ทะลุผ่าน" กำแพงและปรากฏอีกด้านหนึ่งเพื่อหลุดออกจากนิวเคลียส Gamow ได้แก้แบบจำลองศักย์สำหรับนิวเคลียสและได้ความสัมพันธ์ระหว่างครึ่งชีวิตของการสลายตัวและพลังงานของการปล่อยจากหลักการพื้นฐาน ซึ่งก่อนหน้านี้ได้รับการค้นพบโดยประสบการณ์และเป็นที่รู้จักกันในชื่อกฎของ Geiger– Nuttall [ 2 ]

กลไก

แรงนิวเคลียร์ที่ยึดนิวเคลียสของอะตอมไว้ด้วยกันนั้นแข็งแกร่งมาก โดยทั่วไปแล้วแข็งแกร่งกว่าแรงผลักทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างโปรตอนมาก อย่างไรก็ตาม แรงนิวเคลียร์ยังมีระยะสั้น โดยความแรงจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเกินระยะประมาณ 3 เฟมโตเมตรในขณะที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้ามีระยะไม่จำกัด ดังนั้น ความแข็งแกร่งของแรงดึงดูดนิวเคลียร์ที่ยึดนิวเคลียสไว้ด้วยกันจึงเป็นสัดส่วนกับจำนวนนิวคลีออน แต่แรงทำลายล้างทางแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดจากการผลักกันของโปรตอนพยายามแยกนิวเคลียสออกจากกันนั้นเป็นสัดส่วนโดยประมาณกับกำลังสองของเลขอะตอม นิวเคลียสที่มีนิวคลีออน 210 ตัวขึ้นไปมีขนาดใหญ่มากจนแรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งที่ยึดมันไว้ด้วยกันแทบจะไม่สามารถต้านทานแรงผลักทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างโปรตอนที่มันมีอยู่ได้ การสลายตัวแบบอัลฟาเกิดขึ้นในนิวเคลียสดังกล่าวเพื่อเป็นการเพิ่มเสถียรภาพโดยการลดขนาด[ 3 ]

สิ่งหนึ่งที่น่าสงสัยคือเหตุใดอนุภาคอัลฟา ซึ่งเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม จึงถูกปล่อยออกมาได้ง่ายกว่าอนุภาคอื่นๆ เช่น โปรตอนเดี่ยวนิวตรอน หรือนิวเคลียสอะตอมอื่นๆ[ หมายเหตุ 1 ]ส่วนหนึ่งเป็นเพราะพลังงานยึดเหนี่ยว สูง ของอนุภาคอัลฟา ซึ่งหมายความว่ามวลของมันน้อยกว่าผลรวมของมวลของโปรตอนอิสระสองตัวและนิวตรอนอิสระสองตัว สิ่งนี้ทำให้พลังงานการสลายตัวเพิ่มขึ้น เมื่อคำนวณพลังงานการสลายตัวทั้งหมดโดยใช้สมการ ที่m iคือมวลเริ่มต้นของนิวเคลียสm fคือมวลของนิวเคลียสหลังจากปล่อยอนุภาค และm pคือมวลของอนุภาค (อัลฟา) ที่ปล่อยออกมา จะพบว่าในบางกรณีค่าจะเป็นบวก ดังนั้นการปล่อยอนุภาคอัลฟาจึงเป็นไปได้ ในขณะที่โหมดการสลายตัวอื่นๆ จะต้องเพิ่มพลังงานเข้าไป ตัวอย่างเช่น การคำนวณสำหรับยูเรเนียม-232แสดงให้เห็นว่าการปล่อยอนุภาคอัลฟาจะปล่อยพลังงาน 5.4 MeV ในขณะที่การปล่อยโปรตอนเพียงครั้งเดียวจะต้องใช้พลังงาน 6.1 MeV พลังงานการสลายตัวส่วนใหญ่กลายเป็นพลังงานจลน์ของอนุภาคอัลฟา แม้ว่าเพื่อให้เป็นไปตามหลักการอนุรักษ์โมเมนตัมพลังงานส่วนหนึ่งจะไปที่การดีดตัวของนิวเคลียสเอง (ดูการดีดตัวของอะตอม ) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเลขมวลของไอโซโทปรังสีที่ปล่อยอัลฟาส่วนใหญ่เกิน 210 ซึ่งมากกว่าเลขมวลของอนุภาคอัลฟามาก (4) สัดส่วนของพลังงานที่ไปกับการดีดตัวของนิวเคลียสจึงโดยทั่วไปค่อนข้างน้อย น้อยกว่า 2% [ 3 ]อย่างไรก็ตาม พลังงานการกระดอน (ในระดับ keV) ยังคงมากกว่าความแข็งแรงของพันธะเคมี (ในระดับ eV) มาก ดังนั้นนิวไคลด์ลูกสาวจะหลุดออกจากสภาพแวดล้อมทางเคมีที่นิวไคลด์แม่เคยอยู่ พลังงานและอัตราส่วนของอนุภาคอัลฟาสามารถใช้ในการระบุนิวไคลด์แม่ที่เป็นกัมมันตรังสีได้โดยใช้สเปก โทรเมตรี อัลฟา

อย่างไรก็ตาม พลังงานการสลายตัวเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่ากำแพงศักย์ผลักที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งป้องกันไม่ให้อนุภาคอัลฟาหลุดออกไป พลังงานที่จำเป็นในการนำอนุภาคอัลฟาจากระยะอนันต์มายังจุดใกล้กับนิวเคลียสที่อยู่นอกขอบเขตอิทธิพลของแรงนิวเคลียร์นั้นโดยทั่วไปอยู่ในช่วงประมาณ 25 MeV อนุภาคอัลฟาภายในนิวเคลียสสามารถคิดได้ว่าอยู่ภายในกำแพงศักย์ที่มีผนังสูงกว่าศักย์ที่ระยะอนันต์ 25 MeV อย่างไรก็ตาม อนุภาคอัลฟาจากการสลายตัวมีพลังงานสูงกว่าศักย์ที่ระยะอนันต์เพียงประมาณ 4 ถึง 9 MeV ซึ่งน้อยกว่าพลังงานที่จำเป็นในการเอาชนะกำแพงและหลุดออกไปมาก

การทะลุผ่านควอนตัม

อย่างไรก็ตาม กลศาสตร์ควอนตัมอนุญาตให้อนุภาคอัลฟาหลุดออกไปได้โดยการทะลุผ่านควอนตัม ทฤษฎีการทะลุผ่านควอนตัมของการสลายตัวของอัลฟา ซึ่งพัฒนาโดยอิสระโดย George Gamow [ 4 ]และโดยRonald Wilfred GurneyและEdward Condonในปี 1928 [ 5 ]ได้รับการยกย่องว่าเป็นการยืนยันทฤษฎีควอนตัมที่น่าทึ่งมาก โดยพื้นฐานแล้ว อนุภาคอัลฟาหลุดออกจากนิวเคลียสไม่ใช่โดยการได้รับพลังงานมากพอที่จะผ่านกำแพงที่กักขังมันไว้ แต่โดยการทะลุผ่านกำแพง Gurney และ Condon ได้ทำการสังเกตดังต่อไปนี้ในบทความของพวกเขาเกี่ยวกับเรื่องนี้:

ก่อนหน้านี้จำเป็นต้องตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับ "ความไม่เสถียร" พิเศษบางอย่างของนิวเคลียส แต่ในหมายเหตุต่อไปนี้ ชี้ให้เห็นว่าการสลายตัวเป็นผลตามธรรมชาติของกฎของกลศาสตร์ควอนตัมโดยไม่ต้องมีสมมติฐานพิเศษใดๆ... มีการเขียนถึงความรุนแรงของการระเบิดที่อนุภาคอัลฟาถูกเหวี่ยงออกจากตำแหน่งในนิวเคลียสมากมาย แต่จากกระบวนการที่แสดงไว้ข้างต้น อาจกล่าวได้ว่าอนุภาคอัลฟาแทบจะหลุดลอยไปโดยไม่มีใครสังเกตเห็น[ 5 ]

ทฤษฎีนี้ตั้งสมมติฐานว่าอนุภาคอัลฟาถือเป็นอนุภาคอิสระภายในนิวเคลียส ซึ่งเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลาแต่ถูกยึดไว้ภายในนิวเคลียสด้วยแรงอันตรกิริยาที่รุนแรง ในแต่ละครั้งที่ชนกับกำแพงศักย์ผลักของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า จะมีความน่าจะเป็นเล็กน้อยที่ไม่เป็นศูนย์ที่มันจะทะลุออกไปได้ อนุภาคอัลฟาที่มีความเร็ว 1.5×10⁷ เมตร  /วินาที ภายในเส้นผ่านศูนย์กลางของนิวเคลียสประมาณ 10⁻¹⁴ เมตร  จะชนกับกำแพงมากกว่า 10²¹ ครั้งต่อวินาที อย่างไรก็ตาม หากความน่าจะเป็นที่จะหลุดออกไปในแต่ละครั้งที่ชนนั้นน้อยมาก ครึ่งชีวิตของไอโซโทปรังสีก็จะยาวนานมาก เนื่องจากเป็นเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ความน่าจะเป็นทั้งหมดของการหลุดออกไปถึง 50% ตัวอย่างที่รุนแรงคือ ครึ่งชีวิตของไอโซโทปบิสมัท-209คือ2.01 × 10 19  ปี

ไอโซโทปใน ไอโซบาร์ ที่เสถียรต่อการสลายตัวแบบเบตาและการสลายตัวแบบเบตาคู่โดยมีเลขมวลA  = 5, A  = 8, 143 ≤  A  ≤ 155, 160 ≤  A  ≤ 162 และA ≥ 165 นั้น เชื่อกันว่าจะเกิดการสลายตัวแบบอัลฟา ส่วนไอโซบาร์ที่มีเลขมวล ( มวล )  อื่นๆ นั้น มี นิวไคลด์ที่เสถียร ตามทฤษฎีเพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น ไอโซบาร์ที่มีมวล 5 จะสลายตัวเป็นฮีเลียม-4 และโปรตอนหรือนิวตรอนและไอโซบาร์ที่มีมวล 8 จะสลายตัวเป็นนิวเคลียสฮีเลียม-4 สองนิวเคลียส ครึ่งชีวิตของพวกมัน ( ฮีเลียม-5 , ลิเธียม-5และเบริลเลียม-8 ) นั้นสั้นมาก ต่างจากครึ่งชีวิตของนิวไคลด์อื่นๆ ที่มีA  ≤ 209 ซึ่งมีครึ่งชีวิตยาวมาก (นิวไคลด์ดังกล่าวที่มีA  ≤ 209 เป็นนิวไคลด์ดั้งเดิมยกเว้น146 Sm) [ 6 ]

การพิจารณารายละเอียดของทฤษฎีนำไปสู่สมการที่เชื่อมโยงครึ่งชีวิตของไอโซโทปรังสีกับพลังงานการสลายตัวของอนุภาคอัลฟา ซึ่งเป็นการอนุมานเชิงทฤษฎีของกฎไกเกอร์-นัตทอลล์เชิง ประจักษ์

การใช้งาน

ตัวปล่อยอัลฟาใช้ในเครื่องตรวจจับควันอนุภาคอัลฟาจะทำให้ อากาศใน ห้องไอออนแบบเปิด แตกตัวเป็น ไอออน และกระแสไฟฟ้า ขนาดเล็ก จะไหลผ่านอากาศที่แตกตัวเป็นไอออน อนุภาคควันจากไฟที่เข้าไปในห้องจะลดกระแสไฟฟ้า ทำให้เครื่องตรวจจับควันส่งสัญญาณเตือน[ 7 ]

เรเดียม-223ยังเป็นตัวปล่อยอัลฟา อีก ด้วย มีการทดลองใช้และได้ผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จในการรักษามะเร็งกระดูกที่เกิดจากมะเร็งต่อมลูกหมากที่ดื้อต่อการตัดอัณฑะ[ 8 ]

การสลายตัวของอัลฟาสามารถให้แหล่งพลังงานที่ปลอดภัยสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกไอโซโทปรังสีที่ใช้สำหรับยานสำรวจอวกาศ[ 9 ]และใช้สำหรับ เครื่อง กระตุ้นหัวใจเทียม[ 10 ]การสลายตัวของอัลฟาสามารถป้องกันได้ง่ายกว่าการสลายตัวของกัมมันตรังสีรูปแบบอื่นมาก[ 11 ]

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกำจัดไฟฟ้าสถิตจะใช้โพโลเนียม-210ซึ่งเป็นตัวปล่อยอัลฟา เพื่อทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออนในอากาศ ทำให้ "การยึดเกาะไฟฟ้าสถิต" สลายตัวได้เร็วขึ้น[ 12 ]

ความเป็นพิษ

อนุภาคอัลฟาที่มีประจุสูงและหนักจะสูญเสียพลังงานหลายMeVภายในปริมาตรของวัสดุเพียงเล็กน้อย พร้อมกับระยะทางเฉลี่ยที่ สั้นมาก ซึ่งเพิ่มโอกาสที่จะเกิดการแตกหักของสายคู่ใน DNA ในกรณีที่มีการปนเปื้อนภายในร่างกาย เมื่อรับประทาน สูดดม ฉีด หรือเข้าสู่ร่างกายผ่านทางผิวหนัง ในทางกลับกัน การสัมผัสแหล่งกำเนิดอัลฟาโดยทั่วไปไม่เป็นอันตราย เนื่องจากอนุภาคอัลฟาได้รับการปกป้องอย่างมีประสิทธิภาพโดยอากาศเพียงไม่กี่เซนติเมตร กระดาษ หรือชั้นเซลล์ผิวหนังที่ตายแล้วบาง ๆ ที่ประกอบเป็นหนังกำพร้าอย่างไรก็ตาม ห่วงโซ่การสลายตัวของไอโซโทปที่ปล่อยอัลฟาหลายชนิด เช่นเรเดียม 226มีนิวเคลียสลูกสาวที่เกิดการสลายตัวแบบเบตาและ/หรือแกมมา[ 13 ]

ประสิทธิภาพทางชีวภาพสัมพัทธ์ (RBE) เป็นการวัดความสามารถของรังสีในการก่อให้เกิดผลกระทบทางชีวภาพบางอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมะเร็งหรือการตายของเซลล์สำหรับการได้รับรังสีในปริมาณที่เท่ากัน รังสีอัลฟามีค่า สัมประสิทธิ์ การถ่ายโอนพลังงานเชิงเส้น (LET) สูง ซึ่งประมาณหนึ่งไอออนไนเซชันของโมเลกุล/อะตอมต่อการเดินทางของอนุภาคอัลฟาหนึ่งอังสตรอมค่า RBE สำหรับรังสีอัลฟาถูกกำหนดไว้ที่ 20 โดยกฎระเบียบของรัฐบาลต่างๆ ค่า RBE ถูกกำหนดไว้ที่ 10 สำหรับ การฉายรังสี นิวตรอนและที่ 1 สำหรับรังสีเบตาและโฟตอนที่ทำให้เกิดไอออนไนเซชัน

อย่างไรก็ตามการดีดตัวกลับของนิวเคลียสแม่ (การดีดตัวกลับของอนุภาคอัลฟา) ทำให้เกิดพลังงานจำนวนมาก ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายจากการแตกตัวเป็นไอออน (ดูรังสีแตกตัวเป็นไอออน ) พลังงานนี้โดยประมาณเท่ากับน้ำหนักของอนุภาคอัลฟา (Da ) หารด้วยน้ำหนักของสารตั้งต้น (โดยทั่วไปประมาณ 200 Da) คูณด้วยพลังงานทั้งหมดของอัลฟา จากการประมาณการบางส่วน อาจอธิบายความเสียหายจากรังสีภายในส่วนใหญ่ได้ เนื่องจากนิวเคลียสที่กระเด็นออกมาเป็นส่วนหนึ่งของอะตอมที่มีขนาดใหญ่กว่าอนุภาคอัลฟามาก และทำให้เกิดร่องรอยการแตกตัวเป็นไอออนที่หนาแน่นมาก โดยทั่วไปอะตอมจะเป็นโลหะหนักซึ่งจะสะสมอยู่บนโครโมโซม เป็นพิเศษ ในการศึกษาบางเรื่อง[ 14 ]ส่งผลให้ RBE เข้าใกล้ 1,000 แทนที่จะเป็นค่าที่ใช้ในข้อบังคับของรัฐบาล

แหล่งกำเนิดรังสีตามธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดที่ทำให้ประชาชนได้รับรังสีคือเรดอนซึ่งเป็นก๊าซกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ พบได้ในดินและหิน[ 15 ]หากสูดดมก๊าซนี้เข้าไป อนุภาคเรดอนบางส่วนอาจเกาะติดกับเยื่อบุชั้นในของปอด อนุภาคเหล่านี้จะสลายตัวต่อไป ปล่อยอนุภาคอัลฟา ซึ่งสามารถทำลายเซลล์ในเนื้อเยื่อปอดได้[ 16 ]การเสียชีวิตของมารี คูรีเมื่ออายุ 66 ปีจากโรคโลหิตจางชนิดอะพลาสติกน่าจะเกิดจากการได้รับรังสีไอออนไนซ์ในปริมาณสูงเป็นเวลานาน แต่ยังไม่ชัดเจนว่าเป็นเพราะรังสีอัลฟาหรือรังสีเอ็กซ์ คูรีทำงานอย่างกว้างขวางกับเรเดียม ซึ่งสลายตัวเป็นเรดอน[ 17 ]พร้อมกับวัสดุกัมมันตรังสีอื่นๆ ที่ปล่อยรังสีเบตาและ แกมมา อย่างไรก็ตาม คูรียังทำงานกับหลอดรังสีเอ็กซ์ที่ไม่มีการป้องกันในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 และการวิเคราะห์โครงกระดูกของเธอในระหว่างการฝังศพใหม่แสดงให้เห็นระดับภาระของไอโซโทปรังสีที่ค่อนข้างต่ำ

เชื่อกันว่าการฆาตกรรม อเล็กซานเดอร์ ลิตวิเนนโก ผู้แปรพักตร์ชาวรัสเซียในปี 2006 ด้วยการวางยาพิษด้วยรังสีนั้น ใช้สารโพโลเนียม-210ซึ่งเป็นสารที่ปล่อยอนุภาคอัลฟา

หมายเหตุ

  1. ^แม้ว่าโหมดการสลายตัวแบบอื่นๆ เหล่านี้จะเป็นไปได้ แต่ก็เกิดขึ้นได้ยากมากเมื่อเทียบกับการสลายตัวแบบอัลฟา
  • แผนภูมิแสดงนิวไคลด์แบบเรียลไทม์ (LIVEChart of Nuclides) – IAEAพร้อมตัวกรองสำหรับการสลายตัวแบบอัลฟา
  • การสลายตัวของอัลฟา พร้อมตัวอย่างภาพเคลื่อนไหว 3 ตัวอย่างที่แสดงการดีดตัวกลับของอนุภาคลูก

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Alpha_decay&oldid=1352857745 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การสลายตัวแบบอัลฟา

การสลายตัวแบบอัลฟา หรือ α-decay เป็นการ สลายตัวของกัมมันตรังสี ชนิดหนึ่งซึ่ง นิวเคลียสของอะตอม จะปล่อย อนุภาคอัลฟา ( นิวเคลียส ของฮีเลียม ) ออกมา นิวเคลียสเดิมจะเปลี่ยนรูปหรือ...

ประวัติศาสตร์

อนุภาคอัลฟาได้รับการอธิบายครั้งแรกในการศึกษาเรื่องกัมมันตรังสีโดย Ernest Rutherford ในปี 1899 และในปี 1907 อนุภาคเหล่านี้ถูกระบุว่าเป็นไอออน He 2+ ในปี 1928 George Gamow ได้แก้ทฤษฎีการสลายตัวของอัลฟาผ่านการทะลุผ่าน อนุภาคอัลฟาถูกกักไว้ภายในนิวเคลียสด้วย...

กลไก

แรงนิวเคลียร์ ที่ยึดนิวเคลียสของอะตอมไว้ด้วยกันนั้นแข็งแกร่งมาก โดยทั่วไปแล้วแข็งแกร่งกว่า แรงผลักทางแม่เหล็กไฟฟ้า ระหว่างโปรตอนมาก อย่างไรก็ตาม แรงนิวเคลียร์ยังมีระยะสั้น โดยความแรงจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเกินระยะประมาณ 3 เฟมโตเมตร...

การทะลุผ่านควอนตัม

อย่างไรก็ตาม กลศาสตร์ควอนตัมอนุญาตให้อนุภาคอัลฟาหลุดออกไปได้โดยการทะลุผ่านควอนตัม ทฤษฎีการทะลุผ่านควอนตัมของการสลายตัวของอัลฟา ซึ่งพัฒนาโดยอิสระโดย George Gamow [ 4 ] และโดย Ronald Wilfred Gurney และ Edward Condon ในปี 1928 [ 5 ]...