Alfa-sönderfall är en typ av joniserande strålning där alfapartiklar matas ut från kärnorna i instabila atomer. Alfapartiklar är stora, kraftfulla subatomära partiklar som är mycket destruktiva för mänskliga celler; emellertid tenderar de att förlora sin energi snabbt, vilket begränsar deras förmåga att tränga igenom material. Det finns många sätt på vilka vetenskap framgångsrikt använder alfastrålning på ett fördelaktigt sätt.
Cancer behandling
Alfastrålning används för att behandla olika former av cancer. Denna process, kallad obehandlad källstrålbehandling, innebär att man sätter in små mängder radium-226 i cancermassor. Alfapartiklarna förstör cancerceller men saknar den genomträngande förmågan att skada de omgivande friska cellerna. Radium-226 har mest ersatts av säkrare, effektivare strålningskällor, såsom kobolt-60. Xofigo, varumärket Radium-223, används fortfarande för att behandla bencancer.
Statisk eliminator
Alfastrålning från polonium-210 används för att eliminera statisk elektricitet i industriella applikationer. Den positiva laddningen av alfapartiklarna lockar till sig fria elektroner, vilket minskar potentialen för lokal statisk elektricitet. Denna process är vanlig i exempelvis pappersbruk.
Brandvarnare
Alfastrålning används i vissa rökdetektorer. Alfapartiklarna från americium-241 bombarderar luftmolekyler och slår elektroner fritt. Dessa elektroner används sedan för att skapa en elektrisk ström. Rökpartiklar stör strömmen och utlöser ett larm.
Rymdfarkostkraft
Radioisotop termoelektriska generatorer används för att driva ett brett utbud av satelliter och rymdfarkoster, inklusive Pioneer 10 och 11 och Voyager 1 och 2. Dessa enheter fungerar som ett batteri, med fördelen med en lång livslängd. Plutonium-238 fungerar som bränslekälla och producerar alfastrålning som resulterar i värme som omvandlas till el.
Pacemakerbatteri
Alfastrålning används som en energikälla för att driva hjärtstimulatorer. Plutonium-238 används som bränslekälla för sådana batterier; med en halveringstid på 88 år ger denna kraftkälla en lång livslängd för pacemakers. Men på grund av deras toxicitet, svårigheter för patienter att resa och problem med bortskaffande används de inte längre.
Fjärranalysstationer
Unites States Air Force använder alfastrålning för att driva fjärranalysstationer i Alaska. Strontium-90 används vanligtvis som bränslekälla. Dessa alfadrivna system möjliggör obemannad drift under långa perioder utan service. Lokalt motstånd mot användningen av strålning uppmanar flygvapnet att ersätta många av dessa enheter med alternativa kraftkällor, såsom diesel-sol-hybridgeneratorer.
Värmeenheter
Alfastrålning används för att ge uppvärmning av rymdfarkoster. Till skillnad från radioisotop termoelektriska generatorer som omvandlar värme till el, använder radioisotop termiska generatorer direkt värmen som alstras genom alfa-sönderfall.
Kustbevakningens bojar
Den amerikanska kustbevakningen använder alfastrålning för att driva några av sina havsbojar. Som i många andra applikationer ger alfastrålningen en strömkälla med lång livslängd. Strontium-90 är den typiska kraftkällan för dessa bojar.
Utrustning för oljebrunn
Oljeindustrin använder alfa-strålning för att driva en del av sin offshore-utrustning. Detta ger en långvarig strömkälla för fjärrplacerade enheter som har begränsad tillgång till besättningar. Strontium-90 är den typiska bränslekällan för sådana batterier.
Seismiska och oceanografiska enheter
Alfastrålning används också för att driva ett brett utbud av seismiska och andra oceanografiska enheter. Dessa obemannade enheter är ofta placerade på isolerade platser, till exempel på havsbotten, vilket begränsar användbarheten för kortvariga batterier. Strontium-90 är det vanligaste materialet som används i dessa alfa-sönderfallsbatterier.