O decaimento alfa é um tipo de radiação ionizante em que partículas alfa são ejetadas dos núcleos de átomos instáveis. Partículas alfa são partículas subatômicas grandes e poderosas que são muito destrutivas para as células humanas; no entanto, eles tendem a perder sua energia rapidamente, limitando sua capacidade de penetrar nos materiais. Existem muitas maneiras pelas quais a ciência usa com sucesso a radiação alfa de maneira benéfica.
Tratamento de Câncer
A radiação alfa é usada para tratar várias formas de câncer. Este processo, chamado de radioterapia de fonte não selada, envolve a inserção de pequenas quantidades de rádio-226 em massas cancerosas. As partículas alfa destroem as células cancerosas, mas não têm a capacidade de penetração para danificar as células saudáveis circundantes. O rádio-226 foi substituído principalmente por fontes de radiação mais seguras e eficazes, como o cobalto-60. Xofigo, a marca do Radium-223, ainda é usado para tratar câncer ósseo.
Eliminador Estático
A radiação alfa do polônio-210 é usada para eliminar a eletricidade estática em aplicações industriais. A carga positiva das partículas alfa atrai elétrons livres, reduzindo assim o potencial de eletricidade estática local. Esse processo é comum em fábricas de papel, por exemplo.
Detector de fumaça
A radiação alfa é usada em alguns detectores de fumaça. As partículas alfa do amerício-241 bombardeiam as moléculas de ar, liberando os elétrons. Esses elétrons são então usados para criar uma corrente elétrica. Partículas de fumaça interrompem essa corrente, disparando um alarme.
Poder da nave espacial
Geradores termoelétricos de radioisótopos são usados para alimentar uma ampla gama de satélites e espaçonaves, incluindo Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2. Esses dispositivos funcionam como uma bateria, com o benefício de uma longa vida útil. O plutônio-238 serve como fonte de combustível, produzindo radiação alfa, resultando em calor, que é convertido em eletricidade.
Bateria de marcapasso
A radiação alfa é usada como fonte de energia para alimentar os marcapassos cardíacos. Plutônio-238 é usado como fonte de combustível para essas baterias; com meia-vida de 88 anos, essa fonte de energia oferece longa vida útil aos marcapassos. No entanto, devido à sua toxicidade, dificuldades com os pacientes em viagens e problemas com o descarte, eles não são mais usados.
Estações de sensoriamento remoto
A Força Aérea dos Estados Unidos usa radiação alfa para alimentar estações de sensoriamento remoto no Alasca. Estrôncio-90 é normalmente usado como fonte de combustível. Esses sistemas com alimentação alfa permitem operações não tripuladas por longos períodos de tempo sem a necessidade de manutenção. A oposição local ao uso de radiação está levando a Força Aérea a substituir muitos desses dispositivos por fontes alternativas de energia, como geradores híbridos a diesel-solares.
Dispositivos de aquecimento
A radiação alfa é usada para fornecer aquecimento para espaçonaves. Ao contrário dos geradores termoelétricos com radioisótopos que convertem calor em eletricidade, os geradores térmicos com radioisótopos fazem uso direto do calor gerado pelo decaimento alfa.
Boias da guarda costeira
A Guarda Costeira dos EUA usa radiação alfa para alimentar algumas de suas bóias oceânicas. Como em muitas outras aplicações, a radiação alfa fornece uma fonte de energia com uma longa vida útil. Estrôncio-90 é a fonte de energia típica para essas bóias.
Equipamento para poços de petróleo
A indústria do petróleo usa radiação alfa para alimentar alguns de seus equipamentos offshore. Isso fornece uma fonte de energia de longa duração para dispositivos localizados remotamente que têm acesso limitado às tripulações. Estrôncio-90 é a fonte de combustível típica para essas baterias.
Dispositivos Sísmicos e Oceanográficos
A radiação alfa também é usada para alimentar uma grande variedade de dispositivos sísmicos e outros dispositivos oceanográficos. Esses dispositivos não tripulados geralmente estão localizados em locais isolados, como no fundo do oceano, o que limita a praticidade de baterias de curto prazo. Estrôncio-90 é o material mais comum usado nessas baterias de decomposição alfa.