アルファ崩壊は、不安定な原子の核からアルファ粒子が放出される電離放射線の一種です。 アルファ粒子は大きくて強力な亜原子粒子であり、人間の細胞を非常に破壊します。 ただし、エネルギーがすぐに失われる傾向があり、材料に浸透する能力が制限されます。 科学がアルファ線を有益な方法でうまく利用する方法はたくさんあります。
癌治療
アルファ線は、さまざまな形態の癌の治療に使用されます。 このプロセスは、非密封線源放射線療法と呼ばれ、少量のラジウム226を癌性腫瘤に挿入することを含みます。 アルファ粒子は癌細胞を破壊しますが、周囲の健康な細胞に損傷を与える浸透能力を欠いています。 ラジウム226は、ほとんどがコバルト60などのより安全で効果的な放射線源に置き換えられています。 ラジウム-223のブランド名であるXofigoは、今でも骨肉腫の治療に使用されています。
スタティックエリミネーター
ポロニウム210からのアルファ線は、産業用アプリケーションで静電気を除去するために使用されます。 アルファ粒子の正電荷は自由電子を引き付け、局所的な静電気の可能性を減らします。 このプロセスは、たとえば製紙工場では一般的です。
煙探知器
一部の煙探知器ではアルファ線が使用されています。 アメリシウム241のアルファ粒子が空気分子に衝突し、電子を自由にノックします。 これらの電子は、電流を生成するために使用されます。 煙の粒子がこの電流を遮断し、アラームをトリガーします。
宇宙船の力
放射性同位元素熱電発電機は、パイオニア10号と11号、ボイジャー1号と2号など、さまざまな衛星や宇宙船に電力を供給するために使用されます。 これらのデバイスはバッテリーのように機能し、長寿命という利点があります。 プルトニウム238は燃料源として機能し、アルファ線を生成して熱を発生させ、それを電気に変換します。
ペースメーカーバッテリー
アルファ線は、心臓ペースメーカーに電力を供給するためのエネルギー源として使用されます。 プルトニウム238はそのような電池の燃料源として使用されます。 半減期は88年で、この電源はペースメーカーに長い寿命を提供します。 しかし、それらの毒性、患者の旅行の困難さ、および処分の問題のために、それらはもはや使用されていません。
リモートセンシングステーション
米国空軍は、アルファ線を使用してアラスカのリモートセンシングステーションに電力を供給しています。 ストロンチウム-90は通常燃料源として使用されます。 これらのアルファ駆動システムは、サービスを必要とせずに長期間無人操作を可能にします。 放射線の使用に対する地元の反対により、空軍はこれらの装置の多くをディーゼル-ソーラーハイブリッド発電機などの代替電源に置き換えるよう促されています。
加熱装置
アルファ線は、宇宙船に暖房を提供するために使用されます。 熱を電気に変換する放射性同位体熱電発電機とは異なり、放射性同位体熱電発電機はアルファ崩壊によって生成された熱を直接利用します。
沿岸警備隊のブイ
米国沿岸警備隊は、アルファ線を使用して海洋ブイの一部に電力を供給しています。 他の多くのアプリケーションと同様に、アルファ線は長寿命の電源を提供します。 ストロンチウム-90はこれらのブイの典型的な電源です。
油井設備
石油業界は、アルファ線を使用して一部のオフショア機器に電力を供給しています。 これにより、乗組員へのアクセスが制限されている遠隔地のデバイスに長持ちする電源が提供されます。 ストロンチウム-90はそのようなバッテリーの典型的な燃料源です。
地震および海洋装置
アルファ線は、さまざまな地震装置やその他の海洋装置に電力を供給するためにも使用されます。 これらの無人デバイスは、海底などの孤立した場所に配置されることが多く、短期間のバッテリーの実用性が制限されます。 ストロンチウム-90は、これらのアルファ崩壊電池で使用される最も一般的な材料です。