Una partícula alfa es una partícula cargada positivamente emitida por varios materiales radioactivos durante la descomposición. Consiste en dos neutrones y dos protones, y por lo tanto es idéntico a los núcleos de helio.
Desde un punto de vista más técnico, las partículas alfa o rayos alfa son una forma de radiación de alta energía corpuscular ionizante.
Las partículas alfa son típicamente emitidas por núcleos radiactivos de elementos pesados de la tabla periódica en un proceso denominado desintegración alfa. Estos elementos pesados pueden ser, por ejemplo, los isótopos de uranio (U), plutonio (Pu), torio (Th) o radio (Ra).
A veces, esta descomposición deja a los núcleos atómicos en un estado excitado. En consecuencia, el exceso de energía nuclear puede eliminarse con la emisión de radiación gamma (rayos gamma).
¿Qué es la radiación alfa?
La radiación alfa ocurre cuando un átomo sufre desintegración radiactiva, emitiendo una partícula alfa. En la radiación alfa, el átomo original se transforma a otro elemento de la tabla periódica reduciendo su peso atómico en 4 dalton y su número atómico en 2 unidades.
Debido a su carga y masa, las partículas alfa interactúan fuertemente con la materia y solo viajan unos pocos centímetros en el aire.
Composición de las partículas alfa (α)
Las partículas alfa consisten en dos protones y dos neutrones unidos por una fuerza fuerte.
Desde un punto de vista químico, las partículas alfa también pueden identificarse con el símbolo He-4.
Junto con el isótopo He-3, las partículas alfa pertenecen a la familia elion. La decadencia beta está mediada por una fuerza débil, mientras que la descomposición alfa está mediada por una fuerza fuerte.
Afectación sobre la salud
Los rayos alfa, debido a su carga eléctrica, interactúan fuertemente con la materia y, por lo tanto, son absorbidos fácilmente por los materiales. Las partículas alfa solo pueden viajar unos pocos centímetros en el aire.
Los rayos alfa pueden ser absorbidos por las capas más externas de la piel humana y por lo tanto, no pueden penetrar esta capa. Sin embargo, son capaces, si se ingiere una sustancia emisora de alfa en los alimentos o el aire, de causar un daño celular grave.
En caso de ingerir o inhalar partículas alfa, los daños serían mayores que los causados por cualquier otra radiación ionizante. Si la dosis de rayos alfa fuera lo suficientemente alta, aparecerían todos los síntomas típicos de envenenamiento por radiación.
Diferencias con la radiación beta y gamma
Las partículas de la radiación beta tienen más capacidad de penetración que las alfa pero son menos dañinas. Se desplazan a distancias mayores en el aire y con una energía cinética superior pero pueden ser detenidas fácilmente con ciertos materiales.
Algunas partículas beta son capaces de penetrar la piel y causar daños. Sin embargo, al igual que con las partículas alfa, las beta son más peligrosas si se inhalan o ingieren.
Por otro lado, los rayos gamma son fotones sin masa pero con mucha energía. Este tipo de radiación puede atravesar el cuerpo con facilidad y representan un peligro importante para la salud.
La importancia de las partículas alfa en el modelo atómico de Rutherford
La experimentación de Rutherford con partículas alfa tuvo un impacto importante en el desarrollo de los modelos atómicos en el futuro.
En 1909, Ernest Rutherford y sus ayudantes explotaron las propiedades de las partículas alfa para confirmar sus estudios sobre la estructura del átomo.
Este experimento cambió la visión del átomo que se tenía en ese momento (el modelo atómico de Thomson) en el nuevo modelo denominado, precisamente, modelo atómico de Rutherford. Este modelo fué la base para del modelo atómico de Bohr en 1913.
