Las partículas alfa, conocidas también como núcleos de helio, son una forma de radiación ionizante que consiste en núcleos de helio con una carga eléctrica positiva de +2. Estas partículas están compuestas por dos protones y dos neutrones, lo que las convierte en partículas pesadas en comparación con otras formas de radiación como los rayos gamma o los electrones beta.
El término «alfa» proviene de la primera letra del alfabeto griego, α (alfa), utilizado para denotar esta forma específica de radiación. Este tipo de radiación fue descubierto y caracterizado por primera vez por Ernest Rutherford en 1899, quien demostró que las partículas alfa son emitidas durante la desintegración radiactiva de ciertos núcleos atómicos.
Las partículas alfa son emitidas por núcleos radiactivos inestables durante el proceso de desintegración alfa. Este proceso ocurre cuando un núcleo atómico emite una partícula alfa para transformarse en un núcleo más estable. La emisión de una partícula alfa puede reducir la masa del núcleo emisor y convertirlo en un isótopo diferente del mismo elemento o incluso en un elemento completamente diferente si la emisión conduce a un cambio significativo en el número atómico.
La energía cinética de una partícula alfa puede variar considerablemente dependiendo del núcleo radiactivo emisor. En general, las partículas alfa tienen energías que van desde unos pocos MeV (millones de electronvoltios) hasta varios MeV, aunque en algunos casos excepcionales pueden tener energías mucho más altas. Esta energía está directamente relacionada con la cantidad de energía liberada durante la desintegración radiactiva y afecta la capacidad de penetración de las partículas alfa a través de la materia.
Debido a su carga eléctrica positiva y su masa relativamente grande, las partículas alfa interactúan fuertemente con la materia a través de ionización. A medida que viajan a través de un medio, las partículas alfa ionizan átomos y moléculas en su camino, perdiendo energía rápidamente y creando un rastro de ionización detectable. Esta propiedad las hace particularmente útiles en aplicaciones de detección y mediciones precisas de radiación.
En términos de peligro radiológico, las partículas alfa presentan una amenaza significativa si se inhalan o ingieren, ya que pueden depositarse en tejidos biológicos y emitir radiación ionizante directamente en las células cercanas. Sin embargo, debido a su capacidad limitada para penetrar la piel y otros materiales, las partículas alfa no representan una amenaza significativa desde el punto de vista de la exposición externa, a menos que se encuentren en concentraciones elevadas y en formas que faciliten su entrada al cuerpo humano.
La detección y medición de partículas alfa se realizan típicamente utilizando detectores sensibles a la ionización o técnicas de espectrometría que pueden distinguir entre diferentes energías de partículas alfa. Estas técnicas son fundamentales en la investigación científica, la monitorización ambiental y la seguridad radiológica para evaluar y controlar la exposición a la radiación alfa en diversas aplicaciones industriales y médicas.
En resumen, las partículas alfa son núcleos de helio emitidos por núcleos radiactivos durante la desintegración alfa. Poseen una carga eléctrica positiva de +2 y son relativamente pesadas debido a su composición de dos protones y dos neutrones. Aunque pueden ser peligrosas si se inhalan o ingieren, su capacidad limitada para penetrar la materia las hace manejables bajo condiciones normales, siendo esenciales en la investigación y la seguridad radiológica modernas.