דעיכת אלפא

המאזן הגרעיני בדעיכת אלפא

אם לגרעין האם מספר מסה A ומספר אטומי Z, לגרעין הבת יהיו A−4 ו-Z−2. כך נשמרים מספר הנוקלאונים והמטען. שינוי Z בשתיים מאפשר לזהות ישירות את היסוד החדש בטבלה המחזורית.

במשוואה גרעינית חלקיק אלפא נכתב כגרעין ⁴₂He, לא כאטום הליום ניטרלי. לאחר שעצר בחומר הוא יכול ללכוד אלקטרונים ולהפוך בסופו של דבר לאטום הליום.

אנרגיה ורתע

כאשר Q חיובי, חלקיק האלפא וגרעין הבת חולקים את האנרגיה הקינטית תוך שמירת התנע. מאחר שגרעין הבת כבד בהרבה, חלקיק האלפא מקבל בדרך כלל את רוב האנרגיה ואנרגיית הרתע של הבת קטנה יותר.

מעברים גרעיניים מוגדרים יוצרים קווי אנרגיית אלפא חדים יחסית. אם קיימות כמה רמות סופיות אפשריות עשויות להופיע כמה קבוצות אנרגיה, ולאחר דעיכה לרמה מעוררת ייתכן גם פוטון גמא.

מנהור קוונטי ומחסום קולון

מודל שימושי מתאר את חלקיק האלפא כלכוד מאחורי מחסום קולון. אנרגייתו יכולה להיות נמוכה משיא המחסום, ובכל זאת מכניקת הקוונטים נותנת הסתברות לא אפסית למנהור החוצה.

הסתברות המנהור רגישה מאוד לגובה ולרוחב המחסום. זו הסיבה שמחציות חיים יכולות להשתנות בסדרי גודל רבים גם כאשר אנרגיות האלפא שונות במספר קטן של MeV.

אינטראקציה עם חומר וגילוי

חלקיק אלפא כבד ובעל מטען +2 ולכן הוא מיינן חומר בצפיפות גבוהה ומאבד אנרגיה בטווח קצר. חדירתו החיצונית קטנה יחסית, אך מקור אלפא בתוך הגוף יכול להפקיד אנרגיה רבה בנפח רקמה קטן.

גלאי סיליקון ותאי יינון יכולים למדוד את האנרגיה ולזהות את מסלול היינון האופייני. השילוב של טווח קצר ויינון חזק מבחין אלפא מקרינת בטא וגמא.

דוגמאות פתורות

איזון A ו-Z

חלוקת אנרגיה

זיהוי היסוד