Was ist die Charakteristik von Alpha-Teilchen / Strahlung – Definition

Alpha-Teilchen sind Heliumkerne. Die Hauptmerkmale von Alpha-Teilchen / Strahlung werden in den folgenden Punkten zusammengefasst. Eigenschaften der Alphastrahlung. Strahlendosimetrie
Alpha-Teilchen - Interaktion mit MaterieAlpha-Teilchen sind energetische Heliumkerne . Die Produktion von Alpha-Partikeln wird als Alpha-Zerfall bezeichnet. Alpha-Teilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen , die zu einem Teilchen zusammengebunden sind, das mit einem Heliumkern identisch ist. Alpha-Teilchen sind relativ groß und tragen eine doppelt positive Ladung. Sie sind nicht sehr durchdringend und ein Stück Papier kann sie aufhalten. Sie reisen nur wenige Zentimeter, setzen aber ihre ganze Energie auf ihren kurzen Wegen ab. In Kernreaktoren werden sie beispielsweise im Brennstoff erzeugt (Alpha-Zerfall schwerer Kerne). Alpha-Partikel werden üblicherweise von allenin der Natur vorkommendenschweren radioaktiven Kernen ( Uran) emittiert Thorium  oder Radium) sowie die transuranischen Elemente (Neptunium, Plutonium oder Americium). Insbesondere energetische Alpha-Partikel (mit Ausnahme von künstlich beschleunigten Heliumkernen) werden in einem Kernprozess erzeugt, der als ternäre Spaltung bekannt ist . Bei diesem Prozess wird der Urankern anstelle der normalen zwei in drei geladene Teilchen ( Spaltfragmente ) aufgeteilt. Das kleinste der Spaltfragmente ist höchstwahrscheinlich (90% Wahrscheinlichkeit) ein extraenergetisches Alpha-Teilchen.

Eigenschaften von Alpha-Partikeln

Die wichtigsten Eigenschaften von Alpha-Partikeln sind in folgenden Punkten zusammengefasst:

  • Alpha-Teilchen sind energetische Heliumkerne, sie sind relativ schwer und tragen eine doppelt positive Ladung .
  • Typische Alpha-Teilchen haben eine kinetische Energie von etwa 5 MeV. Dies ist auf die Natur des Alpha-Zerfalls zurückzuführen.
  • Reiner Alpha-Zerfall ist sehr selten, Alpha-Zerfall wird häufig von Gammastrahlung begleitet .
  • Alpha-Teilchen interagieren mit Materie hauptsächlich durch Coulomb-Kräfte  (Ionisierung und Anregung von Materie) zwischen ihrer positiven Ladung und der negativen Ladung der Elektronen aus Atomorbitalen.
  • Alpha-Teilchen ionisieren Materie stark und verlieren schnell ihre kinetische Energie. Daher haben Alpha-Partikel sehr kurze Reichweiten . Andererseits lagern sie all ihre Energien auf ihren kurzen Wegen ab.
  • Zum Beispiel betragen die Bereiche eines 5-MeV-Alpha-Partikels (die meisten haben eine solche Anfangsenergie) in Aluminiumlegierungen nur ungefähr 0,002 cm oder in Luft ungefähr 3,5 cm.
  • Die Bremskraft wird durch die Bethe-Formel gut beschrieben .
  • Die Bragg-Kurve ist typisch für Alpha-Partikel und andere stark geladene Partikel und beschreibt den Energieverlust ionisierender Strahlung während der Bewegung durch Materie.
Alpha-Partikel - Wolkenkammer
Alpha-Teilchen und Elektronen (durch ein Magnetfeld abgelenkt) von einem Thoriumstab in einer Wolkenkammer.
Quelle: wikipedia.org
Bragg-Kurve
Die Bragg-Kurve ist typisch für stark geladene Teilchen und zeigt den Energieverlust während ihrer Reise durch Materie.
Quelle: wikipedia.org

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