基础

质量数越高的核素,发生α衰变的概率越高。
例如镭-224,它有224个核子(质量数/质子和中子),88个原子数(质子数),因此在原子核中含有(224 - 88 =)136个中子。在α衰变过程中,由两个中子和两个质子组成的α粒子从母核素的原子核中发射出来。
因此,α粒子通常被描述为氦核,因为它与氦原子核具有相同的核电荷数。只有外层的电子丢失了,这意味着除了动能外,粒子还带有正电荷。

特性

α粒子所携带的动能是一条尖锐的能量线,以[MeV]为单位。
如镭-224核素,发射的阿尔法粒子携带5.788 MeV的能量(94.73%的衰变概率)。子核素是氡-220(86个质子+ 134个中子)。
由于α粒子相对较大的质量和电荷,因此具有直接电离的特性。这意味着相对于其他类型的辐射,α粒子的射程是很小的,因为粒子的大小、质量和电荷可以更容易地与其他原子相互作用。

相互作用

α电离射程取决于以下几方面:

  • 粒子能量
  • 吸收体密度

空气中,α粒子电离射程约为1cm/MeV
中, 范围又缩小了1/1000
当粒子与物质相互作用时,它们总是很快释放出全部能量。
最后,粒子被减速,直到它的速度足够慢,可以从外来原子中获得电子,从而完成自身变成一个氦原子(具有完整的电子层)。

辐射防护

这些特性使得阿尔法粒子和阿尔法放射源对人类、动物和环境都很危险。
外部接触(例如通过皮肤)并不具有严重畏寒,因为阿尔法粒子在皮肤的最表层被“拦截”。
然而,在阿尔法放射源进入体内(即渗透到生物体内)的情况下,损伤危害就非常严重。这种情况通常是通过未被识别的表面污染发生的。身体器官对α的吸收会直接对细胞和细胞核造成巨大的伤害。
伯托公司的闪烁探测器技术能给准确的测量工作场所的污染和阿尔法放射源对人员的污染,因此可以最佳地有助于减少携带和沾污的风险,并最终减少工作场所的辐射暴露。

LB147 Frisker shows how to use

来源和参考资料:

参考1 Grupen, Claus (Springer) (2008), Grundkurs Strahlenschutz, 4. Auflage, Heidelberg.

参考2 Knoll, Glenn F. (Wiley) (2010), Radiation Detection and Measurement, 4. Auflage, Hoboken (US).

参考3 http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm (aufg. 01.04.2021)