O que é radiação alfa – definição

A radiação alfa consiste em partículas alfa, que são núcleos energéticos de hélio. A produção de radiação alfa é denominada decaimento alfa. A proteção da radiação alfa não representa um problema difícil. Dosimetria de Radiação

Formas de radiação ionizante

Interação da radiação com a matéria
Interação da radiação com a matéria

A radiação ionizante é classificada pela natureza das partículas ou ondas eletromagnéticas que criam o efeito ionizante. Essas partículas / ondas têm diferentes mecanismos de ionização e podem ser agrupadas como:

  • Ionizante direto . Partículas carregadas ( núcleos atômicos, elétrons, pósitrons, prótons, múons etc. ) podem ionizar átomos diretamente por interação fundamental através da força de Coulomb, se transportarem energia cinética suficiente. Essas partículas devem estar se movendo em velocidades relativísticas para alcançar a energia cinética necessária. Mesmo os fótons (raios gama e raios X) podem ionizar átomos diretamente (apesar de serem eletricamente neutros) através do efeito Fotoelétrico e do efeito Compton, mas a ionização secundária (indireta) é muito mais significativa.
    • Radiação alfa . A radiação alfa consiste em partículas alfa em alta energia / velocidade. A produção de partículas alfa é denominada decaimento alfa. As partículas alfa consistem em dois prótons e dois nêutrons unidos em uma partícula idêntica a um núcleo de hélio. As partículas alfa são relativamente grandes e carregam uma carga positiva dupla. Eles não são muito penetrantes e um pedaço de papel pode detê-los. Eles viajam apenas alguns centímetros, mas depositam todas as suas energias ao longo de seus caminhos curtos.
    • Radiação beta . A radiação beta consiste em elétrons livres ou pósitrons a velocidades relativísticas. As partículas beta (elétrons) são muito menores que as partículas alfa. Eles carregam uma única carga negativa. Eles são mais penetrantes que as partículas alfa, mas o metal fino de alumínio pode detê-las. Eles podem percorrer vários metros, mas depositam menos energia em qualquer ponto do caminho do que as partículas alfa.
  • Ionizando indiretamente . A radiação ionizante indireta é partículas eletricamente neutras e, portanto, não interage fortemente com a matéria. A maior parte dos efeitos de ionização é devida a ionizações secundárias.
    • Radiação de fótons ( raios gama ou raios X). A radiação de fótons consiste em fótons de alta energia . Esses fótons são partículas / ondas (Dualidade de Partículas de Onda) sem massa de repouso ou carga elétrica. Eles podem viajar 10 metros ou mais no ar. Esta é uma longa distância em comparação com partículas alfa ou beta. No entanto, os raios gama depositam menos energia em seus caminhos. Chumbo, água e concreto impedem a radiação gama. Os fótons (raios gama e raios X) podem ionizar átomos diretamente através do efeito Fotoelétrico e do efeito Compton, onde o elétron relativamente energético é produzido. O elétron secundário continuará produzindo múltiplos eventos de ionização ; portanto, a ionização secundária (indireta) é muito mais significativa.
    • Radiação de nêutrons . A radiação de nêutrons consiste em nêutrons livres em qualquer energia / velocidade. Os nêutrons podem ser emitidos por fissão nuclear ou pela decomposição de alguns átomos radioativos. Os nêutrons têm carga elétrica zero e não podem causar ionização diretamente. Os nêutrons ionizam a matéria apenas indiretamente . Por exemplo, quando os nêutrons atingem os núcleos de hidrogênio, ocorre radiação de prótons (prótons rápidos). Os nêutrons podem variar de partículas de alta velocidade e alta energia a partículas de baixa velocidade e baixa energia (chamados nêutrons térmicos). Os nêutrons podem viajar centenas de pés no ar sem nenhuma interação.

Radiação alfa

A radiação alfa  consiste em partículas alfa , que são núcleos energéticos de hélio . A produção de partículas alfa é denominada decaimento alfa. As partículas alfa consistem em dois prótons e dois nêutrons unidos em uma partícula idêntica a um núcleo de hélio. As partículas alfa são relativamente grandes e carregam uma carga positiva dupla.

As principais características das partículas alfa estão resumidas em alguns pontos a seguir:

  • As partículas alfa são núcleos energéticos de hélio e são relativamente pesadas e carregam uma carga positiva dupla .
  • As partículas alfa típicas têm energia cinética em torno de 5 MeV. Isto é devido à natureza do decaimento alfa.
  • O decaimento alfa puro é muito raro, o decaimento alfa é frequentemente acompanhado por radiação gama .
  • As partículas alfa interagem com a matéria principalmente através de forças coulombianas  (ionização e excitação da matéria) entre sua carga positiva e a carga negativa dos elétrons dos orbitais atômicos.
  • As partículas alfa ionizam fortemente a matéria e rapidamente perdem sua energia cinética. Portanto, partículas alfa têm faixas muito curtas . Por outro lado, eles depositam todas as suas energias ao longo de seus caminhos curtos.
  • Por exemplo, os intervalos de uma partícula alfa de 5 MeV (a maioria possui essa energia inicial) são aproximadamente apenas 0,002 cm em liga de alumínio ou aproximadamente 3,5 cm no ar.
  • O poder de parada é bem descrito pela fórmula de Bethe .
  • A curva de Bragg é típica para partículas alfa e para outras partículas carregadas pesadas e descreve a perda de energia da radiação ionizante durante a viagem pela matéria.
Alpha Particle - Cloud Chamber
Partículas alfa e elétrons (desviados por um campo magnético) de uma haste de tório em uma câmara de nuvens.
Fonte: wikipedia.org

Blindagem da radiação alfa e beta

Materiais básicos para blindagem de partículas alfa.

O poder de parada da maioria dos materiais é muito alto para partículas alfa e partículas carregadas pesadas. Portanto, partículas alfa têm faixas muito curtas . Por exemplo, os intervalos de uma partícula alfa de 5 MeV (a maioria possui essa energia inicial) são aproximadamente apenas 0,002 cm em liga de alumínio ou aproximadamente 3,5 cm no ar. A maioria das partículas alfa pode ser parada por um  pedaço de papel fino. Mesmo as células mortas na camada externa da pele humana fornecem proteção adequada, porque as partículas alfa não conseguem penetrá-la. Vide também: Interação de partículas carregadas pesadas com matéria

Blindagem da radiação alfa

A blindagem da radiação alfa por si só não representa um problema difícil. Por outro lado, os nuclídeos radioativos alfa podem levar a sérios riscos à saúde quando ingeridos ou inalados (contaminação interna). Quando são ingeridas ou inaladas, as partículas alfa de sua decomposição prejudicam significativamente o tecido vivo interno. Além disso, a radiação alfa pura é muito rara, o decaimento alfa é frequentemente acompanhado por radiação gama, cuja proteção é outro problema.

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Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: translations@nuclear-power.net ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.