Phân rã Alpha

Phân rã Alpha: nó là gì và nó xảy ra như thế nào?

Phân rã alpha là sự biến đổi phóng xạ của hạt nhân nguyên tử, kèm theo sự phát xạ của các hạt alpha. Hạt alpha là hạt nhân helium gồm hai proton và hai neutron và có điện tích dương.

Trong quá trình phân rã alpha, hạt nhân của một nguyên tử phát ra hạt alpha và biến thành hạt nhân của một nguyên tố khác, làm giảm điện tích của nó đi 4 đơn vị và số khối của nó đi 2 đơn vị. Ví dụ, trong phân rã alpha, hạt nhân uranium-238 biến thành hạt nhân thorium-234 và hạt nhân plutonium-239 biến thành hạt nhân uranium-235.

Phân rã alpha là một trong ba loại phân rã phóng xạ chính, cùng với phân rã beta và bức xạ gamma. Tuy nhiên, không giống như phân rã beta và bức xạ gamma, các hạt alpha có khả năng xuyên thấu kém hơn và do đó ít nguy hiểm hơn đối với các sinh vật sống.

Phân rã alpha là một quá trình ổn định xảy ra với một xác suất nhất định, gọi là xác suất phân rã alpha. Xác suất này phụ thuộc vào số khối và điện tích của hạt nhân cũng như các điều kiện năng lượng bên trong hạt nhân.

Phân rã Alpha được phát hiện vào năm 1899 bởi nhà vật lý người Pháp Henri Becquerel, người nhận thấy muối uranium phát ra một loại bức xạ chưa xác định có thể xuyên qua các vật liệu tối. Bức xạ này được gọi là phóng xạ và phân rã alpha là một trong những hiện tượng đầu tiên có liên quan đến phóng xạ.

Hiện nay, phân rã alpha đóng vai trò quan trọng trong vật lý hạt nhân và công nghệ hạt nhân. Ví dụ, nguồn phát alpha được sử dụng trong nguồn cung cấp năng lượng đồng vị phóng xạ, làm nguồn bức xạ ion hóa trong nghiên cứu vật liệu và trong các thiết bị y tế.

Tóm lại, phân rã alpha là một hiện tượng quan trọng trong vật lý hạt nhân xảy ra trong quá trình biến đổi phóng xạ của hạt nhân nguyên tử. Sự phân rã alpha đi kèm với sự phát xạ của các hạt alpha là hạt nhân helium và dẫn đến sự hình thành hạt nhân của các nguyên tố khác.

Phân rã alpha là một trong những quá trình phân rã phóng xạ phổ biến nhất xảy ra ở các nguyên tử chứa các nguyên tố nặng. Đây là quá trình trong đó hạt nhân nguyên tử, chứa một số proton và neutron, phân rã thành hạt nhân của một nguyên tố nhẹ hơn, giải phóng các hạt alpha (hạt nhân của nguyên tử helium) và hai hoặc ba neutron.

Khi bắt đầu quá trình phân rã alpha, hạt nhân của nguyên tử tạo thành một kênh mà qua đó hạt alpha có thể tự do thoát ra khỏi nguyên tử. Sau đó, các dao động xảy ra trong lõi và chuyển động của nó tăng tốc. Dưới tác dụng của lực điện từ, hạt nhân sụp đổ thành hình cầu, các proton và neutron bắt đầu chuyển động theo một vòng tròn quanh tâm. Giai đoạn này kéo dài vài micro giây.

Sau đó, quá trình khử kích thích xảy ra, tức là trường hạt nhân trở nên hỗn loạn và tâm của quả cầu chuyển sang một điểm khác. Tại thời điểm này, các proton tách thành hai neutrino. Đồng thời, hạt alpha bay ra khỏi hạt nhân với vận tốc khoảng 20.000