10 применений альфа-излучения

Альфа-распад - это тип ионизирующего излучения, при котором альфа-частицы выбрасываются из ядер нестабильных атомов. Альфа-частицы - это большие мощные субатомные частицы, которые очень разрушительны для человеческих клеток; однако они имеют тенденцию быстро терять свою энергию, ограничивая их способность проникать в материалы. Есть много способов, которыми наука успешно использует альфа-излучение с пользой.

Альфа-излучение используется для лечения различных форм рака. Этот процесс, называемый лучевой терапией с открытым источником, включает введение крошечных количеств радия-226 в раковые образования. Альфа-частицы разрушают раковые клетки, но не обладают проникающей способностью повреждать окружающие здоровые клетки. Радий-226 в основном заменен более безопасными и более эффективными источниками излучения, такими как кобальт-60. Ксофиго, торговая марка радия-223, до сих пор используется для лечения рака костей.

Альфа-излучение полония-210 используется для устранения статического электричества в промышленности. Положительный заряд альфа-частиц притягивает свободные электроны, тем самым снижая потенциал местного статического электричества. Этот процесс распространен, например, на бумажных фабриках.

Альфа-излучение используется в некоторых детекторах дыма. Альфа-частицы америция-241 бомбардируют молекулы воздуха, выбивая электроны. Эти электроны затем используются для создания электрического тока. Частицы дыма нарушают этот ток, вызывая тревогу.

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы используются для питания большого количества спутников и космических аппаратов, включая Pioneer 10 и 11 и Voyager 1 и 2. Эти устройства работают как аккумулятор, но имеют долгий срок службы. Плутоний-238 служит источником топлива, производя альфа-излучение, в результате чего выделяется тепло, которое преобразуется в электричество.

Альфа-излучение используется в качестве источника энергии для кардиостимуляторов. Плутоний-238 используется в качестве источника топлива для таких батарей; с периодом полураспада 88 лет, этот источник питания обеспечивает долгий срок службы кардиостимуляторов. Однако из-за их токсичности, трудностей с пациентами в поездках и проблем с утилизацией они больше не используются.

Военно-воздушные силы США используют альфа-излучение для питания станций дистанционного зондирования на Аляске. Стронций-90 обычно используется в качестве источника топлива. Эти системы с альфа-питанием позволяют работать без обслуживающего персонала в течение длительных периодов времени без необходимости обслуживания. Противодействие использованию излучения на местном уровне побуждает ВВС заменить многие из этих устройств альтернативными источниками энергии, такими как гибридные дизель-солнечные генераторы.

Альфа-излучение используется для обогрева космических кораблей. В отличие от радиоизотопных термоэлектрических генераторов, которые преобразуют тепло в электричество, радиоизотопные тепловые генераторы напрямую используют тепло, выделяемое при альфа-распаде.

Береговая охрана США использует альфа-излучение для питания некоторых своих океанических буев. Как и во многих других приложениях, альфа-излучение обеспечивает источник питания с длительным сроком службы. Стронций-90 - типичный источник энергии для этих буев.

Нефтяная промышленность использует альфа-излучение для питания своего шельфового оборудования. Это обеспечивает длительный источник питания для удаленных устройств, которые имеют ограниченный доступ для экипажей. Стронций-90 - типичный источник топлива для таких батарей.

Альфа-излучение также используется для питания широкого спектра сейсмических и других океанографических устройств. Эти беспилотные устройства часто располагаются в изолированных местах, например на дне океана, что ограничивает практичность использования батарей кратковременного использования. Стронций-90 - наиболее распространенный материал, используемый в этих батареях с альфа-распадом.