Alfasäteily

Radioaktiiviset prosessit

Radioaktiiviset prosessit:

• Alfahajoaminen
  • Alfasäteily
• Beetahajoaminen
  • Beetasäteily
• Elektronisieppaus
• Gammasäteily
• Sisäinen konversio
• Neutroniemissio
• Positroniemissio
• Protoniemissio
• Spontaani fissio

Ydinsynteesi

• Neutronin sieppaus
  • R-prosessi
  • S-prosessi
• Protonin sieppaus:
  • P-prosessi

Alfasäteily

Alfasäteily on voimakkaasti ionisoivaa mutta heikosti läpäisevää radioaktiivista säteilyä. Alfasäteilyä synnyttävää ydinreaktiota kutsutaan alfahajoamiseksi, ja se on siis radioaktiivisen hajoamisen yksi muoto. Atomin ytimestä poistuu alfahiukkanen, jonka jälkeen ytimen massaluku pienenee neljällä ja järjestysluku kahdella. Esim.:

${}^{2}{}_{92}^{38}{\hbox{U}}\;\to \;{}^{2}{}_{90}^{34}{\hbox{Th}}\;+\;{}_{2}^{4}{\hbox{He}},$

joka normaalisti kirjoitetaan muodossa:

${}^{238}{\hbox{U}}\;\to \;^{234}{\hbox{Th}}\;+\;\alpha .$

Alfahiukkanen on siis heliumydin (kaksi protonia + kaksi neutronia), joten sekä atomipaino sekä järjestysluku säilyvät hajoamisen jälkeen. Alfasäteilyä voidaan ajatella erikoistapauksena fissiosta, jossa ydin halkeaa kahdeksi pienemmäksi ytimeksi. Alfahajoaminen on pohjimmiltaan kvanttitunnelointiprosessi.

Alfasäteily on alfahiukkasten varauksen ja massan takia erittäin huonosti läpäisevää säteilyä: Edes ilmassa alfasäteily ei pääse etenemään kuin muutamia senttimetrejä. Koska alfasäteilyn pysäyttämiseen riittää jo muutaman solun paksuinen ihon kuollut pintakerros, on ulkoinen alfasäteily ihmisille varsin harmitonta. Kuitenkin samasta syystä kehon sisälle hengityksen tai ruoan mukana päässeet alfa-aktiiviset aineet ovat hyvin haitallisia, ja johtavat riittävän suurina määrinä säteilymyrkytykseen.

Useimmat palovaroittimet ovat hyvä arkinen esimerkki alfasäteilyn hyötykäytöstä. Niiden toiminta perustuu ilman ionisointiin alfasäteilyn avulla ja sen sähkönjohtavuuden mittaukseen. Palovaroittimissa alfasäteilylähteenä käytetään pientä määrää amerikium-241:tä.

Heliumytimistä koostuvan alfasäteilyn pysäyttää paperiarkki, elektroneista koostuvan betasäteilyn alumiinilevy ja gammasäteily vaimenee väliaineessa.