Een alfadeeltje is een deeltje dat bestaat uit twee protonen en twee neutronen. De term wordt vaak gebruikt in de kernfysica en is een van de drie deeltjes die gewoonlijk worden uitgezonden tijdens een radioactief verval, d.w.z. alfa-, bèta- en gammadeeltjes.
Alfadeeltjes kregen bekendheid in de begintijd van de deeltjesfysica, toen wetenschappers ze gebruikten als projectielen om bepaalde doelen te bombarderen. Een van de meest gevierde experimenten die gebruik maakten van alfadeeltjes was die van Ernest Rutherford, die leidde tot de ontdekking van de structuur van het atoom.
Met behulp van alfadeeltjes als projectielen en goudfolies als doelwit, kon Rutherford tot de conclusie komen dat atomen waren opgebouwd uit zeer dichte positief geladen kernen met de veel lichtere negatief geladen elektronen die eromheen cirkelden. Zijn conclusie was gebaseerd op de waarneming dat de trajecten van de alfadeeltjes in de meeste gevallen enigszins waren afgeweken (zoals verwacht), maar in zeldzame gevallen terugkaatsten als pingpongballen die tegen een muur werden gegooid.
De alfadeeltjes gingen ongehinderd door de goudfolies toen ze door het grote maar schaars gevulde gebied rond de kern gingen. Toen ze echter, in veel zeldzamere gevallen, frontaal botsten of zelfs in de buurt kwamen van de zeer dichte en positief geladen kern, werden ze onder zeer grote hoeken afgebogen.
Door deze informatie kon Rutherford niet anders dan concluderen dat het atoom een zeer dichte kern moet hebben die veel kleiner is dan het hele atoom.
In termen van atoomverhoudingen worden alfadeeltjes als zeer massief beschouwd vanwege het bestaan van de twee protonen en twee neutronen. Bovendien zijn ze dankzij de protonen ook positief geladen. Als zodanig kunnen ze gemakkelijk grote schade aanrichten aan de meeste doelen. Dat wil zeggen, ze hebben hoge ionisatie-eigenschappen.
Alfadeeltjes komen vrij tijdens alfa-vervalprocessen die vooral kunnen gebeuren met ultrazware kernen zoals uranium, thorium, actinium en radium. Omdat ze niet zo snel zijn (voornamelijk vanwege hun massa) als bèta's en gamma's, kunnen ze niet over grote afstanden reizen en kunnen ze gemakkelijk worden gestopt door een stuk papier of een menselijke huid.
Echter, opnieuw vanwege hun enorme massa, kunnen alfadeeltjes erg gevaarlijk zijn wanneer ze op de een of andere manier het lichaam kunnen binnendringen door inademing of inslikken. Minus die mogelijkheid, u hoeft zich niet veel zorgen te maken over dit zwaargewicht van een deeltje.
Space Magazine heeft een aantal interessante gerelateerde inhoud die je misschien wilt lezen. Wil je weten hoe de Opportunity-rover aan de kant werd gezet door een geladen deeltjeshit? En hier is een artikel over alfa-straling.
Er is meer over bij NASA. Hier zijn een paar bronnen:
- MSL Science Corner: röntgenspectrometer met alfadeeltjes (APXS)
- Mars Exploration Rover Mission: The Mission
Hier zijn twee afleveringen bij Astronomy Cast die je misschien ook wilt bekijken:
- Vermijd de warmtedood, omringende melkwegstelsels en de gevaren van ruimtestraling
- Hidden Fusion, de snelheid van neutrino's en Hawking-straling
