Γιατί η σχετικά μεγάλη μάζα και η φόρτιση ενός σωματιδίου άλφα περιορίζουν τη διεισδυτική του δύναμη;
* Υψηλή μάζα: Τα σωματίδια άλφα είναι ουσιαστικά πυρήνες ηλίου, που αποτελούνται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Αυτό τους δίνει μια σχετικά μεγάλη μάζα σε σύγκριση με άλλους τύπους ακτινοβολίας όπως τα βήτα σωματίδια ή οι ακτίνες γάμμα. Η υψηλή τους μάζα τους καθιστά αργά και λιγότερο πιθανό να διεισδύσουν βαθιά σε υλικά.
* Διπλή θετική φόρτιση: Τα δύο πρωτόνια σε ένα σωματίδιο άλφα δίνουν ένα φορτίο +2. Αυτό το ισχυρό θετικό φορτίο καθιστά εύκολα να αλληλεπιδράσει με τα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια στα άτομα. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις προκαλούν γρήγορα το σωματίδιο άλφα να χάσει την ενέργεια, με αποτέλεσμα μικρότερο εύρος διείσδυσης.
Πώς αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τη διείσδυση:
1. συγκρούσεις: Η μεγάλη μάζα των σωματιδίων άλφα σημαίνει ότι είναι πιο πιθανό να συγκρουστούν με άτομα στο υλικό που περνούν. Αυτές οι συγκρούσεις προκαλούν το σωματίδιο άλφα να χάσει ενέργεια και κατεύθυνση αλλαγής.
2. ιονισμός: Το θετικό φορτίο του σωματιδίου άλφα αναγκάζει να προσελκύει έντονα ηλεκτρόνια στα άτομα που συναντά. Αυτό τραβά τα ηλεκτρόνια μακριά από τα άτομα, δημιουργώντας ιόντα. Αυτή η διαδικασία ιονισμού είναι ένας σημαντικός μηχανισμός απώλειας ενέργειας για τα σωματίδια άλφα.
αποτέλεσμα: Λόγω της υψηλής μάζας και της φόρτισης τους, τα σωματίδια άλφα έχουν πολύ μικρή απόσταση στην ύλη. Μπορούν να σταματήσουν με ένα φύλλο χαρτιού, μερικά εκατοστά αέρα, ή ακόμα και το εξωτερικό στρώμα του δέρματος.
αντίθεση με άλλη ακτινοβολία:
* Βήτα σωματίδια: Μικρότερα και λιγότερο φορτισμένα, τα βήτα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη απόσταση από τα σωματίδια άλφα. Μπορούν να διεισδύσουν μερικά χιλιοστά ιστών.
* ακτίνες γάμμα: Αυτά είναι φωτόνια υψηλής ενέργειας χωρίς μάζα ή φόρτιση. Έχουν την υψηλότερη διεισδυτική δύναμη και μπορούν να περάσουν από αρκετά εκατοστά μολύβδου.
Επιπτώσεις ασφαλείας:
Η χαμηλή διεισδυτική ισχύς των σωματιδίων άλφα είναι ο λόγος για τον οποίο γενικά δεν θεωρούνται σημαντικό κίνδυνο εξωτερικής ακτινοβολίας. Ωστόσο, μπορούν να δημιουργήσουν σημαντικό εσωτερικό κίνδυνο εάν εισπνέονται ή καταναλώνονται. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το σωματίδιο άλφα μπορεί να βλάψει άμεσα τα κύτταρα και τους ιστούς μέσα στο σώμα.
