Uma partícula alfa é uma partícula composta de dois prótons e dois nêutrons. O termo é comumente usado na física nuclear e é uma das três partículas comumente emitidas durante um decaimento radioativo, isto é, partículas alfa, beta e gama.
As partículas alfa ganharam destaque nos primeiros dias da física de partículas, quando os cientistas as usaram como projéteis para bombardear certos alvos. Um dos experimentos mais amplamente celebrados que utilizaram partículas alfa foi o de Ernest Rutherford, que levou à descoberta da estrutura do átomo.
Usando partículas alfa como projéteis e folhas de ouro como alvos, Rutherford chegou à conclusão de que os átomos eram constituídos por núcleos muito densos com carga positiva com os elétrons muito mais leves com carga negativa orbitando em torno dele. Sua conclusão foi baseada na observação de que as trajetórias das partículas alfa eram levemente desviadas (como esperado) na maioria das vezes, mas em raras ocasiões ricocheteavam como bolas de ping-pong jogadas contra uma parede.
As partículas alfa atravessaram as folhas de ouro sem impedimentos quando passaram pela região grande, mas escassamente preenchida, ao redor do núcleo. No entanto, quando, em casos muito mais raros, colidiram de frente ou chegaram perto do núcleo muito denso e carregado positivamente, foram desviados em ângulos muito amplos.
Através dessa informação, não havia outra opção senão que Rutherford concluísse que o átomo deve ter um núcleo muito denso, muito menor em comparação com o átomo inteiro.
Em termos de proporções atômicas, as partículas alfa são consideradas muito massivas devido à existência dos dois prótons e dois nêutrons. Além disso, eles também são carregados positivamente devido aos prótons. Como tal, eles podem facilmente causar estragos à maioria dos alvos. Ou seja, eles têm altas propriedades de ionização.
As partículas alfa são liberadas durante os processos de decaimento alfa, que podem ocorrer principalmente em núcleos ultra pesados, como urânio, tório, actínio e rádio. Como não são tão rápidos (principalmente devido às massas) quanto os betas e os gama, eles não podem viajar por grandes distâncias e podem ser facilmente parados por um pedaço de papel ou pele humana.
No entanto, novamente devido às suas enormes massas, as partículas alfa podem ser muito perigosas sempre que, de alguma forma, podem entrar no corpo por inalação ou ingestão. Menos essa possibilidade, você não precisa se preocupar muito com esse peso pesado de uma partícula.
A Space Magazine tem algum conteúdo relacionado interessante que você pode querer ler. Deseja saber sobre como o rover Opportunity foi deixado de lado por uma batida de partícula carregada? E aqui está um artigo sobre radiação alfa.
Há mais sobre isso na NASA. Aqui estão algumas fontes:
- MSL Science Corner: Espectrômetro de raios X de partículas alfa (APXS)
- Missão Mars Rover de Exploração: A Missão
Aqui estão dois episódios no Astronomy Cast que você também pode conferir:
- Evitando a morte por calor, galáxias em órbita e os perigos da radiação espacial
- Fusão oculta, velocidade dos neutrinos e radiação Hawking
