Hạt alpha hay tia alpha là một dạng của phóng xạ. Đó là hạt bị ion hóa cao và khó có khả năng đâm xuyên. Dưới đây là tổng hợp các thông tin về lịch sử phát hiện và tổng quan về tia alpha để các bạn tham khảo.

Lịch sử phát hiện tia alpha

Xem thêm: tia phóng xạ

Vào năm 1899 và đến năm 1907, các hạt alpha được Ernest Rutherford mô tả đầu tiên trong khảo sát về phóng xạ. Từ đó, chúng được xác định là các ion He2+.

Đến năm 1928, George Gamow đã giải quyết lý thuyết phân rã alpha thông qua hiệu ứng đường hầm. Hạt alpha bị hạt nhân giữ lại trong một hố thế năng. Về mặt kinh điển, nó bị cấm trốn thoát. Tuy nhiên, theo các nguyên lý cơ học lượng tử mới được phát hiện (sau đó) thì nó có xác suất “đường hầm” nhỏ (nhưng vẫn khác không) xuyên qua hàng rào và xuất hiện ở phía bên kia để thoát khỏi hạt nhân.

Gamow đã giải một mô hình thế năng cho hạt nhân và dẫn xuất theo các nguyên lý đầu tiên. Mối quan hệ giữa chu kỳ bán rã của phân rã và năng lượng phát xạ – điều đã được phát hiện theo thực nghiệm trước đây. Từ đó, định luật Geiger-Nuttall ra đời.

Tổng quan về tia alpha

– Các hạt alpha bao gồm hai proton và hai neutron liên kết với nhau thành một hạt giống hệt hạt nhân helium-4. Chúng thường được sản xuất trong quá trình phân rã alpha, tuy nhiên cũng có thể được sản xuất theo nhiều cách khác.

Các hạt alpha được đặt tên theo chữ cái đầu tiên trong bảng chữ cái Hy Lạp. Ký hiệu cho hạt alpha được viết là α hoặc α.

Vì lý do các hạt alpha giống hệt hạt nhân helium nên đôi khi chúng cũng được viết là He hoặc 2He. Có nghĩa chỉ ra một ion helium có điện tích +2 (thiếu hai electron của nó). Trong trường hợp ion thu được các electron từ môi trường của nó, hạt alpha trở thành nguyên tử helium bình thường (trung hòa về điện) 2He.

– Khi các đồng vị phát ra hạt alpha được ăn vào, chúng nguy hiểm hơn nhiều so với thời gian bán hủy hoặc tốc độ phân rã của chúng. Xả ra điều này là do hiệu quả sinh học tương đối cao của bức xạ alpha gây ra thiệt hại sinh học.

Theo nhiều nghiên cứu, bức xạ alpha trung bình nguy hiểm hơn khoảng 20 lần và trong các thí nghiệm với máy phát alpha hít vào nguy hiểm gấp 1000 lần so với hoạt động tương đương của phát xạ beta hoặc phát xạ gamma.

Đọc thêm về: tia sáng là gì

– Các hạt alpha tầm xa từ phân hạch ternary có năng lượng gấp ba lần và xâm nhập gấp ba lần. Như các bạn đã biết, hạt nhân helium hình thành 10 tia 12%. Tia vũ trụ cũng thường có năng lượng cao hơn nhiều so với các hạt nhân được tạo ra bởi các quá trình phân rã hạt nhân.

Chính vì thế, nó có khả năng xuyên thấu cao và có khả năng xuyên qua cơ thể con người và cũng nhiều mét che chắn rắn dày đặc, tùy thuộc vào năng lượng của họ. Với mức độ thấp hơn, điều này cũng đúng với hạt nhân helium năng lượng rất cao được tạo ra bởi các máy gia tốc hạt.

– Giống như hạt nhân helium, các hạt alpha có độ xoáy ròng bằng không. Do cơ chế sản xuất của chúng trong phân rã phóng xạ alpha tiêu chuẩn, các hạt alpha thường có động năng khoảng 5 MeV và vận tốc trong vùng lân cận 5% tốc độ ánh sáng.

Các hạt alpha là một dạng bức xạ hạt có tính ion hóa cao và khi kết quả từ phân rã alpha phóng xạ có độ sâu thâm nhập thấp, chúng có thể bị chặn lại bởi một vài cm không khí hoặc bằng da.

– Dòng chảy của các hạt α được giải phóng trong quá trình phân rã hạt nhân phóng xạ. Hạt α là hạt nhân nguyên tử của helium 4 ( 4He), bao gồm hai proton và hai neutron, và có hai đơn vị điện dương và bốn khối lượng.

Mặc dù hiệu ứng ion hóa mạnh, khoảng cách truyền ngắn, các rãnh dày và ngắn, các tia alpha bên ngoài bị cản trở bởi da nên không có nguy hiểm. Tuy nhiên, sẽ cực kỳ nguy hiểm nếu nguồn tia alpha đi vào cơ thể.

Có hành động hóa học, hành động chụp ảnh thì khi nó chạm vào tấm huỳnh quang, nó tạo ra một tia sáng (sự nhấp nháy). Nó được sử dụng để gây ra phản ứng hạt nhân → phân rã/bức xạ.

Đặc điểm của tia alpha

Tia α có bản chất là dòng nhân He; phóng từ hạt nhân với tốc độ 2.107 m / s. Khi truyền trong không khí nó làm mạnh môi trường, do đó bị mất năng lượng rất nhanh. Rạc đi của tia α trong không kiểm soát một số micromet và trong kiểm soát một số micromet.

Trên đây là toàn bộ thông tin chi tiết về lịch sử phát hiện và tổng quan về tia alpha. Hy vọng bài viết hữu ích với bạn. Hãy thường xuyên theo dõi và cập nhật những bài viết mới nhất của chúng tôi nhé!