Il decadimento alfa è un tipo di radiazione ionizzante in cui le particelle alfa vengono espulse dai nuclei degli atomi instabili. Le particelle alfa sono particelle subatomiche grandi e potenti che sono molto distruttive per le cellule umane; tuttavia, tendono a perdere rapidamente la loro energia, limitando la loro capacità di penetrare i materiali. Ci sono molti modi in cui la scienza usa con successo la radiazione alfa in modo benefico.
Trattamento per il cancro
La radiazione alfa è usata per trattare varie forme di cancro. Questo processo, chiamato radioterapia con sorgente non sigillata, comporta l'inserimento di piccole quantità di radio-226 in masse cancerose. Le particelle alfa distruggono le cellule cancerose ma mancano della capacità di penetrazione di danneggiare le cellule sane circostanti. Il radio-226 è stato per lo più sostituito da sorgenti di radiazioni più sicure ed efficaci, come il cobalto-60. Xofigo, il marchio di Radium-223, è ancora usato per curare il cancro alle ossa.
Eliminatore statico
La radiazione alfa del polonio-210 viene utilizzata per eliminare l'elettricità statica nelle applicazioni industriali. La carica positiva delle particelle alfa attira gli elettroni liberi, riducendo così il potenziale di elettricità statica locale. Questo processo è comune nelle cartiere, ad esempio.
Rilevatore di fumo
La radiazione alfa viene utilizzata in alcuni rilevatori di fumo. Le particelle alfa di americio-241 bombardano le molecole d'aria, liberando gli elettroni. Questi elettroni vengono quindi utilizzati per creare una corrente elettrica. Le particelle di fumo interrompono questa corrente, attivando un allarme.
Potere della navicella spaziale
I generatori termoelettrici di radioisotopi sono utilizzati per alimentare un'ampia gamma di satelliti e veicoli spaziali, inclusi Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2. Questi dispositivi funzionano come una batteria, con il vantaggio di una lunga durata. Il plutonio-238 funge da fonte di combustibile, producendo radiazioni alfa che producono calore, che viene convertito in elettricità.
Batteria pacemaker
La radiazione alfa viene utilizzata come fonte di energia per alimentare i pacemaker cardiaci. Il plutonio-238 è usato come fonte di combustibile per tali batterie; con un'emivita di 88 anni, questa fonte di energia garantisce una lunga durata ai pacemaker. Tuttavia, a causa della loro tossicità, delle difficoltà con i pazienti nel viaggio e dei problemi di smaltimento, non vengono più utilizzati.
Stazioni di telerilevamento
L'aeronautica degli Stati Uniti utilizza le radiazioni alfa per alimentare le stazioni di telerilevamento in Alaska. Lo stronzio-90 è tipicamente usato come fonte di combustibile. Questi sistemi con alimentazione alfa consentono operazioni non presidiate per lunghi periodi di tempo senza la necessità di manutenzione. L'opposizione locale all'uso delle radiazioni sta spingendo l'aviazione a sostituire molti di questi dispositivi con fonti di energia alternative, come i generatori ibridi diesel-solare.
Dispositivi di riscaldamento
La radiazione alfa viene utilizzata per fornire riscaldamento ai veicoli spaziali. A differenza dei generatori termoelettrici a radioisotopi che convertono il calore in elettricità, i generatori termici a radioisotopi sfruttano direttamente il calore generato dal decadimento alfa.
Boe della Guardia Costiera
La US Coast Guard usa radiazioni alfa per alimentare alcune delle loro boe oceaniche. Come in molte altre applicazioni, la radiazione alfa fornisce una fonte di alimentazione con una lunga durata. Lo stronzio-90 è la tipica fonte di alimentazione per queste boe.
Attrezzature per pozzi petroliferi
L'industria petrolifera utilizza le radiazioni alfa per alimentare alcune delle loro apparecchiature offshore. Ciò fornisce una fonte di alimentazione di lunga durata per i dispositivi remoti che hanno accesso limitato alle squadre. Lo stronzio-90 è la tipica fonte di carburante per tali batterie.
Dispositivi sismici e oceanografici
La radiazione alfa viene anche utilizzata per alimentare un'ampia gamma di dispositivi sismici e altri dispositivi oceanografici. Questi dispositivi senza equipaggio si trovano spesso in luoghi isolati, come sul fondo dell'oceano, il che limita la praticità delle batterie a breve termine. Lo stronzio-90 è il materiale più comune utilizzato in queste batterie a decadimento alfa.
