Alphastrahlung
Alphastrahlung oder α-Strahlung ist eine Art von ionisierender Strahlung, die bei einem radioaktiven Zerfall, dem Alphazerfall, auftritt. Sie ist unter anderem Teil der kosmischen Strahlung. Ein radioaktives Isotop, das Alphastrahlung aussendet, wird als Alphastrahler bezeichnet.
Eigenschaften
Bei Alphastrahlung handelt es sich um Teilchenstrahlung: Alphateilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, also einem Helium-Atomkern. Da Helium-Atomkerne Ionen sind, zählt die Alphastrahlung auch zur Ionenstrahlung. Das Symbol für ein Alphateilchen ist der kleine griechische Buchstabe Alpha: α; das chemische Symbol ist 4He2+, was einem zweifach ionisierten Helium, einem Heliumkation, entspricht.
Aufgrund ihrer elektrischen Ladung und relativ großen Masse von 4 u haben Alphateilchen nur eine sehr geringe Eindringtiefe in Materie. Ein dickeres Blatt Papier oder einige Zentimeter Luft reichen im allgemeinen schon aus, um Alphateilchen vollständig abzuschirmen. Das kommt dadurch zustande, dass die Wahrscheinlichkeit, dass ein Atom durch die Strahlung ionisiert wird, durch die geringe Geschwindigkeit relativ hoch ist. In einer Nebelkammer sind deshalb auch die Ionen besonders gut zu sehen, die durch Alphastrahlung erzeugt werden. Die Reichweite der α-Strahlen hat man früher in einer Ionisationskammer mit einem Elektroskop über die Messung des Ionisationsstroms bestimmt, heute verwendet man Teilchendetektoren, mit denen man die einzelnen Alphateilchen zählen kann.
Gefahr für Organismen
Alphastrahlung, die von außen auf den menschlichen Körper wirkt, ist relativ ungefährlich, da die Alphateilchen auf Grund ihrer geringen Eindringtiefe überwiegend nur in die oberen, toten Hautschichten eindringen. Ein im Organismus durch Einatmen oder Aufnahme mit der Nahrung eingelagerter Alphastrahler mit hoher Halbwertszeit ist dagegen sehr schädlich. Insbesondere die Anreicherung eines mit Alphastrahlung zerfallenden Nuklids in einem Organ führt zu einer hohen Belastung dieses Organs, da dabei eine hohe Strahlendosis ihre schädigende Wirkung auf kleinem Raum und auf wichtige Körperzellen ausübt (Strahlenkrankheit). Anderseits beruht die vermeintlich heilende Wirkung mancher Heilbäder (z. B. Badgastein) auf dem Radongehalt des aus der Tiefe des Gesteins kommenden heißen Quellwassers.
Auswirkungen und Anwendungen
Eine technische Anwendung ist der Ionisationsrauchmelder, der auf der Abschwächung der Alphastrahlen durch Rauchpartikel beruht.
In der Informationstechnik ist die Alphastrahlung ungerne gesehen, da sie zum sogenannten Bit-Kippen und dadurch zu unwiederbringlichem Datenverlust führen kann. Sie ist der Grund dafür, dass digitale Datenträger auf Magnet-Basis nur eine endliche Lebensdauer haben.