Альфа Весов — Википедия
| Звезда | |
| Альфа 1 Весов | |
|---|---|
| Наблюдательные данные (Эпоха J2000,0) | |
| Прямое восхождение | 14ч 50м 41,26с |
| Склонение | −15° 59′ 49,50″ |
| Расстояние | 77 св. лет (23,62 пк) |
| Видимая звёздная величина (V) | Vmax = +5.12m, Vmin = +5.14m |
| Созвездие | Весы |
| Астрометрия | |
| Лучевая скорость (Rv) | -23 км/c |
| Собственное движение | |
| • прямое восхождение | -135,93 mas в год |
| • склонение | -59,47 mas в год |
| Параллакс | 42.26 ± 1.04 mas |
| Абсолютная звёздная величина (V) | +3.28 |
| Спектральные характеристики | |
| Спектральный класс | F3V |
| Показатель цвета | |
| • B−V | +0.40 |
| • U−B | -0.04 |
| Переменность | возможна |
| Физические характеристики | |
| Масса | 1,4 M⊙ |
| Радиус | 1,1 R⊙ |
| Температура | 6700 K |
| Светимость | 4,17 L⊙ |
| Металличность | 70% |
| Вращение | 22 км/с (2.6 дн.) |
| Часть от | Движущаяся группа звёзд Кастора[8] |
8 Весов, HR 5530, HD 130819, BD -15 3965, HIP 72603, SAO 158836, FK5 1387, GC 19970. | |
| Информация в базах данных | |
| SIMBAD | данные |
| Звёздная система | |
| У звезды существует несколько компонентов Их параметры представлены ниже: | |
 | |
| Звезда | |
| Альфа 2 Весов | |
|---|---|
| Наблюдательные данные (Эпоха J2000,0) | |
| Прямое восхождение | +14ч 50м 52,78с |
| Склонение | −16° 02′ 29,80″ |
| Расстояние | 77 св. лет (23,62 пк) |
| Видимая звёздная величина (V) | Vmax = +2.72m, V |
| Созвездие | Весы |
| Астрометрия | |
| Лучевая скорость (Rv) | -10 км/c |
| Собственное движение | |
| • прямое восхождение | -105,69 mas в год |
| • склонение | -69,00 mas в год |
| Параллакс (π) | 42.25 ± 1.05 mas |
| Абсолютная звёздная величина (V) | Vmax = +0.85m, Vmin = +0.88m |
| Спектральные характеристики | |
| Спектральный класс | A3IV |
| Показатель цвета | |
| • B−V | +0.774 |
| • U−B | +1.581 |
| Переменность | возможна |
| Физические характеристики | |
| Масса | 2,7 M⊙ |
| Радиус | 2 R⊙ |
| Температура | 8500 K |
| Светимость | 38,7 L⊙ |
| Вращение | 102 км/с (1 дн.) |
| Часть от | Движущаяся группа звёзд Кастора[8] |
α2 Lib | |
| Информация в базах данных | |
| SIMBAD | данные |
| Звёздная система | |
| У звезды существует несколько компонентов Их параметры представлены ниже: | |
| Информация в Викиданных ? | |
Альфа Весов
- Зубен Эльгенуби от арабского الزبن الجنوبي (al-zuban al-janūbiyy) что означает «южная клешня»[9], так как созвездие Весов считалось «клешнями» Скорпиона (соответственно северная клешня Бета Весов).[10]
- Киффа Аустралис (Kiffa Australis) от латинского «южная чаша» (весов)[11].
Зубен Эльгенуби — вторая по яркости звезда созвездия Весов. Уже в бинокль отлично видно, что главная горячая голубая звезда 2,75m на большом расстоянии (5 минут дуги) имеет желтоватый спутник 5,15mзвёздной величины. Обе звезды обладают сходными собственными движениями, но огромное расстояние между компонентами заставляет все же сомневаться в физической связи этих звёзд
Компоненты системы находятся друг от друга на расстоянии, по крайней мере, 5500 а. е., что почти в 140 раз больше, чем расстояние от Солнца до Плутона, (возможно дистанция больше, так как точное расстояние не известно). В любом случае период обращения, если они физически связаны, составляет более чем 200 000 лет. От α2, α1 была бы видима как яркая звезда −10mзвёздной величины, то есть в 100 раз более яркая, чем Венера в нашем небе. От α1, α2 была бы в 10 раз более яркой и светила бы как полная Луна
Более яркая α2 сама является двойной звездой. Одна из звёзд на 45 процентов более яркая, чем другая. Они отделены друг от друга менее, чем на сотую часть угловой секунды, что составляет только несколько десятых долей астрономической единицы, и сопоставимо с расстоянием между Солнцем Меркурием. Даже от α1 они были бы неразрешимы человеческим глазом. Есть некоторые свидетельства, что эта тройная система принадлежит к движущейся группе звёзд Кастора, к которой также принадлежат Кастор, Вега, и Фомальгаут[12].
Зубен Эльгенуби располагается близко к эклиптике, поэтому может покрываться Луной, и очень редко — планетами. Ближайшее планетное покрытие Меркурием произойдёт 10 ноября 2052 года.
- ↑ 1 2 3 4 Ducati J. R. Catalogue of Stellar Photometry in Johnson’s 11-color system — 2002. — Vol. 2237.
- ↑ 1 2 3 4 Gray R. O., Corbally C. J., Garrison R. F. et al. Contributions to the Nearby Stars (NStars) Project: Spectroscopy of Stars Earlier than M0 within 40 pc—The Southern Sample // Astron. J. / J. G. III — IOP Publishing, 2006. — Vol. 132, Iss. 1. — P. 161–170. — ISSN 0004-6256; 1538-3881 — doi:10.1086/504637 — arXiv:astro-ph/0603770
- ↑ 1 2 3 4 Luck R. E. Abundances in the local region. III. Southern F, G, and K dwarfs // Astron. J. / J. G. III — IOP Publishing, 2018. — Vol. 155. — P. 111–111. — ISSN 0004-6256; 1538-3881 — doi:10.3847/1538-3881/AAA9B5
- ↑ 1 2 D. Montes Chromospheric activity and rotation of FGK stars in the solar vicinity // Astron. Astrophys. — EDP Sciences, 2010. — Vol. 520. — P. 79–79. — ISSN 0004-6361; 0365-0138; 1432-0746; 1286-4846 — doi:10.1051/0004-6361/200913725 — arXiv:1002.4391
- ↑
- ↑ 1 2 Erspamer D., North P. Automated spectroscopic abundances of A and F-type stars using echelle spectrographs II. Abundances of 140 A-F stars from ELODIE and CORALIE // Astron. Astrophys. — EDP Sciences, 2003. — Vol. 398. — P. 1121–1135. — ISSN 0004-6361; 0365-0138; 1432-0746; 1286-4846 — doi:10.1051/0004-6361:20021711
- ↑ 1 2 Díaz C. G., González J. F., H. Levato et al. Accurate stellar rotational velocities using the Fourier transform of the cross correlation maximum // Astron. Astrophys. — EDP Sciences, 2011. — Vol. 531. — P. A143. — ISSN 0004-6361; 0365-0138; 1432-0746; 1286-4846 — doi:10.1051/0004-6361/201016386
- ↑ 1 2 SIMBAD Astronomical Database
- ↑ Имена звёзд, происходящие из арабского языка. (англ.) (недоступная ссылка). Дата обращения 12 сентября 2009. Архивировано 2 февраля 2008 года.
- ↑ Richard Hinckley Allen. Zubeneschamali // Star Names — Their Lore and Meaning. — 1899. (англ.)
- ↑ Zuben Elgenubi на constellationsofwords.com (англ.)
- ↑ 1 2 3 Zubenelgenubi (Stars, Jim Kaler) (англ.)
- ↑ Peuschel, Marco (2003). «Astronomische Ereignisse der besonderen Art» (англ.) (недоступная ссылка). Архивировано 16 марта 2005 года.
Альфа-частица — Википедия
А́льфа-части́ца (α-частица) — положительно заряженная частица, образованная двумя протонами и двумя нейтронами; ядро атома гелия-4 ( 24He2+{\displaystyle \textstyle {{}_{2}^{4}\mathrm {He} ^{2+}}}). Альфа-частицы могут вызывать ядерные реакции; в первой искусственно вызванной ядерной реакции (Э. Резерфорд, 1919, превращение ядер азота в ядра кислорода) участвовали именно альфа-частицы. Поток альфа-частиц называют альфа-лучами или альфа-излучением[2].
Альфа-частицы возникают при альфа-распаде ядер, при ядерных реакциях и в результате полной ионизации атомов гелия-4. Например, в результате взаимодействия ядра лития-6 с дейтроном могут образоваться две альфа-частицы: 6Li+2H=4He+4He. Альфа-частицы составляют существенную часть первичных космических лучей; большинство из них являются ускоренными ядрами гелия из звёздных атмосфер и межзвёздного газа, некоторые возникли в результате ядерных реакций скалывания из более тяжёлых ядер космических лучей. Альфа-частицы высоких энергий могут быть получены с помощью ускорителей заряженных частиц.
Масса альфа-частицы составляет 4,001506179125(62) атомной единицы массы (около 6,644656⋅10−27 кг), что эквивалентно энергии 3,727379240(82) ГэВ. Спин и магнитный момент равны нулю. Энергия связи составляет 28,11 МэВ (7,03 МэВ на нуклон)[1]. Заряд альфа-частицы равен удвоенному элементарному заряду, или примерно 3,218·10−19 Кл.
Тяжёлые заряженные частицы взаимодействуют в основном с атомными электронами и поэтому мало отклоняются от направления своего первоначального движения. Вследствие этого пробег тяжёлой частицы R измеряют расстоянием по прямой от источника частиц до точки их остановки. Обычно пробег измеряется в единицах длины (м, см, мкм), а также поверхностной плотности материала (или, что равнозначно, длины пробега, умноженной на плотность) (г/см2). Выражение пробега в единицах длины имеет смысл для фиксированной плотности среды (например, часто в качестве среды выбирается сухой воздух при нормальных условиях). Физический смысл пробега в терминах поверхностной плотности — масса единицы площади слоя, достаточного для остановки частицы.
| Среда | Энергия α-частиц, МэВ | |||
|---|---|---|---|---|
| 4 | 6 | 8 | 10 | |
| Длина пробега α-частицы, мм | ||||
| Воздух при нормальных условиях | 25 | 46 | 74 | 106 |
| Биологическая ткань | 0,031 | 0,056 | 0,096 | 0,130 |
| Алюминий | 0,016 | 0,030 | 0,048 | 0,069 |
Детектируются альфа-частицы с помощью сцинтилляционных детекторов, газоразрядных детекторов, кремниевых pin-диодов (поверхностно-барьерных детекторов, нечувствительных к бета- и гамма-излучению) и соответствующей усилительной электроники, а также с помощью трековых детекторов. Для детектирования альфа-частиц с энергиями, характерными для радиоактивного распада, необходимо обеспечить малую поверхностную плотность экрана, отделяющего чувствительный объём детектора от окружающей среды. Например, в газоразрядных детекторах может устанавливаться слюдяное окно с толщиной в несколько микрон, проницаемое для альфа-частиц. В полупроводниковых поверхностно-барьерных детекторах такой экран не нужен, рабочая область детектора может непосредственно контактировать с воздухом. При детектировании альфа-активных радионуклидов в жидкостях исследуемое вещество смешивается с жидким сцинтиллятором.
В настоящее время наиболее распространены кремниевые поверхностно-барьерные детекторы альфа-частиц, в которых на поверхности полупроводникового кристалла с проводимостью p-типа создаётся тонкий слой с проводимостью n-типа путём диффузионного введения донорной примеси (например, фосфора). Приложение обратного смещения к p-n-переходу обедняет чувствительную область детектора носителями заряда. Попадание в эту область альфа-частицы, ионизирующей вещество, вызывает рождение нескольких миллионов электронно-дырочных пар, которые вызывают регистрируемый импульс тока с амплитудой, пропорциональной количеству родившихся пар и, соответственно, кинетической энергии поглощённой альфа-частицы. Поскольку обеднённая область имеет очень малую толщину, детектор чувствителен лишь к частицам с высокой плотностью ионизации (альфа-частицы, протоны, осколки деления, тяжёлые ионы) и малочувствителен к бета- и гамма-излучению.
Вышеописанный механизм рождения электронно-дырочных пар альфа-частицей в полупроводниках может вызвать несанкционированное переключение полупроводникового триггера при попадании альфа-частицы с достаточной энергией на кремниевый чип. При этом единичный бит в памяти заменяется нулевым (или наоборот). Для уменьшения количества таких ошибок материалы, используемые в производстве микросхем, должны обладать низкой собственной альфа-активностью.
Альфа-частицы, образованные при распаде ядра, имеют начальную кинетическую энергию в диапазоне 1,8—15 МэВ[3]. При движении альфа-частицы в веществе, она создаёт сильную ионизацию окружающих атомов, и в результате этого очень быстро теряет энергию. Энергии альфа-частиц, возникающих в результате радиоактивного распада, не хватает даже для преодоления мёртвого слоя кожи, поэтому радиационный риск при внешнем облучении такими альфа-частицами отсутствует. Внешнее альфа-облучение опасно для здоровья только в случае высокоэнергичных альфа-частиц (с энергией выше десятков МэВ), источником которых является ускоритель. Однако проникновение альфа-активных радионуклидов внутрь тела, когда облучению подвергаются непосредственно живые ткани организма, весьма опасно для здоровья, поскольку большая плотность ионизации вдоль трека частицы сильно повреждает биомолекулы. Считается[4], что при равном энерговыделении (поглощённой дозе) эквивалентная доза, набранная при внутреннем облучении альфа-частицами с энергиями, характерными для радиоактивного распада, в 20 раз выше, чем при облучении гамма- и рентгеновскими квантами. Однако следует отметить, что линейная передача энергии высокоэнергичных альфа-частиц (с энергиями 200 МэВ и выше) значительно меньше, поэтому их относительная биологическая эффективность сравнима с таковой для гамма-квантов и бета-частиц.
Таким образом, опасность для человека при внешнем облучении могут представлять α-частицы с энергиями 10 МэВ и выше, достаточными для преодоления омертвевшего рогового слоя кожного покрова. В то же время большинство исследовательских ускорителей α-частиц работает на энергиях ниже 3 МэВ[5].
Гораздо бо́льшую опасность для человека представляют α-частицы, возникающие при альфа-распаде радионуклидов, попавших внутрь организма (в частности, через дыхательные пути или пищеварительный тракт)[6]. Достаточно микроскопического количества α-радиоактивного вещества (например полония-210), чтобы вызвать у пострадавшего острую лучевую болезнь, зачастую с летальным исходом[6].
- ↑ 1 2 Альфа-частица — статья из Большой советской энциклопедии.
- ↑ Взаимодействие частиц с веществом.
- ↑ В некоторых случаях при альфа-распаде ядро, излучающее альфа-частицу, может вначале перейти в возбуждённое состояние. При этом энергия испускаемой альфа-частицы оказывается меньше, чем при переходе на основной уровень дочернего ядра, поскольку часть энергии остаётся в ядре. Возбуждённый уровень впоследствии распадается в основное состояние ядра, а энергия уносится гамма-квантом или передаётся электронам атомной оболочки (см. Внутренняя конверсия). Однако вероятность перехода ядра при альфа-распаде на возбуждённый уровень, как правило, сильно подавлена, что связано с экспоненциальным уменьшением вероятности альфа-распада при уменьшении кинетической энергии излучаемых альфа-частиц.
- ↑ Публикация 103 Международной Комиссии по радиационной защите (МКРЗ). Пер с англ. / Под общей ред. М. Ф. Киселёва и Н. К. Шандалы. — М.: Изд. ООО ПКФ «Алана», 2009. — С. 68-71. — 1000 экз. — ISBN 978-5-9900350-6-5.
- ↑ О. И. Василенко, Б. С. Ишханов, И. М. Капитонов, Ж. М. Селиверстова, А. В. Шумаков «РАДИАЦИЯ», М., Изд-во Московского университета. 1996.
- ↑ 1 2 Би-Би-Си: «Суду рассказали, как в теле Литвиненко нашли полоний»
Альфа Весов — это… Что такое Альфа Весов?
| Звезда | |||
| Наблюдательные данные (Эпоха J2000,0) | |||
|---|---|---|---|
| Прямое восхождение | +14ч 50м 52.78с | ||
| Склонение | -16° 02′ 29.8″ | ||
| Расстояние | 77 св. лет (23.62 пк) | ||
| Видимая звёздная величина (V) | Vmax = +2.72m, Vmin = +2.75m | ||
| Созвездие | Весы | ||
| Астрометрия | |||
| Лучевая скорость (Rv) | -10 км/c | ||
| Собственное движение (μ) | RA: -105.69 mas в год | ||
| Параллакс (π) | 42.25±1.05 mas | ||
| Абсолютная звёздная величина (V) | Vmax = +0.85m, Vmin = +0.88m | ||
| Характеристики | |||
| Спектральный класс | A3IV | ||
| Показатель цвета (B − V) | +0.774 | ||
| Показатель цвета (U − B) | +1.581 | ||
| Переменность | возможна | ||
| Физические характеристики | |||
| Радиус | 2 R☉ | ||
| Температура | 8500 K | ||
| Вращение | 102 км/с (1 дн.) | ||
| |||
| Информация в базах данных | |||
| SIMBAD | данные | ||
Альфа Весов (α Lib) — кратная система в созвездии Весов. Имеет несколько исторических названий:
- Зубен Эльгенуби от арабского الزبن الجنوبي (al-zuban al-janūbiyy) что означает «южная клешня»[1], так как созвездие Весов считалось «клешнями» Скорпиона (соответственно северная клешня Бета Весов).[2]
.
Зубен Эльгенуби — вторая по яркости звезда созвездия Весов. Уже в бинокль отлично видно, что главная горячая голубая звезда 2,75m на большом расстоянии (5 минут дуги) имеет желтоватый спутник 5,15mзвёздной величины. Обе звезды обладают сходными собственными движениями, но огромное расстояние между компонентами заставляет все же сомневаться в физической связи этих звезд[4].
Компоненты системы находятся друг от друга на расстоянии, по крайней мере, 5500 а. е., что почти в 140 раз больше, чем расстояние от Солнца до Плутона, (возможно дистанция больше, так как точное расстояние не известно). В любом случае период обращения, если они физически связаны, составляет более чем 200 000 лет. От α2, α1 была бы видима как яркая звезда -10mзвёздной величины, т.е. в 100 раз более яркая, чем Венера в нашем небе. От α1, α2 была бы в 10 раз более яркой и светила бы как полная Луна[4].
Более яркая α2 сама является двойной звездой. Одна из звёзд на 45 процентов более яркая, чем другая. Они отделены друг от друга менее, чем на сотую часть угловой секунды, что составляет только несколько десятых долей астрономической единицы, и сопоставимо с расстоянием между Солнцем Меркурием. Даже от α1 они были бы неразрешимы человеческим глазом. Есть некоторые свидетельства, что эта тройная система принадлежит к движущейся группе звёзд Кастора, к которой также принадлежат Кастор, Вега, и Фомальгаут[4].
Зубен Эльгенуби располагается близко к эклиптике, поэтому может покрываться Луной, и очень редко — планетами. Ближайшее планетное покрытие Меркурием произойдёт 10 ноября 2052 года.[5].
Ссылки
Примечания
масса, основные характеристики и свойства
Альфа-частица представляет собой ядро гелия. Если у атома гелия убрать электронную оболочку, то останется эта частица. Она состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет сферическую форму с радиусом 10-5 метра. Масса альфа-частицы составляет 6,68 * 10-27 килограмм.
История открытия
На рубеже XIX-XX веков два физика с мировым именем открыли существование альфа-частиц. Это были новозеландский физик Эрнест Резерфорд, который работал в Канаде в городе Монреале, и французский химик и физик Поль Вийяр, который ставил свои эксперименты в Париже. Эти два ученых изучали различные виды радиации по их свойствам проникать через различные среды, а также по их взаимодействию с искусственным магнитным полем.
В результате этих экспериментов Резерфорд выделил три типа радиоактивного излучения: альфа, бета и гамма. Альфа-лучи были определены как лучи, имеющие наименьшую проникающую способность через различные предметы среди изучаемых видов радиации.
Элементарные частицы: протоны и нейтроны
В физике любой частице принято приписывать две основные характеристики — электрический заряд и массу, так как эти критерии определяют во многом ее свойства и поведение в конкретных физических условиях.
Как было сказано выше, альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. Протон представляет собой элементарную частицу, имеющую массу 1,6726 * 10-27 кг и заряд +1,602 * 10–19 Кл. Что касается нейтрона, то его масса в 1,00137 раз больше, чем у протона, то есть составляет 1,67489*10-27 кг. Заряд нейтрона равен нулю, то есть эта частица является электрически нейтральной (отсюда и название — «нейтрон»).
Альфа-частицы и их заряд
Заряд и массу альфа-частицы можно определить, если принимать во внимание названные выше цифры, а также учитывать, что сама частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. Заряд альфа-частицы является положительным и равен +3,204 * 10–19 Кл. Отметим, что значение +1,602 * 10–19 Кл принято в физике называть элементарным зарядом, поскольку он равен по модулю этим же величинам у протона и электрона. Таким образом, заряд альфа-частицы равен +2 элементарных заряда.
Масса альфа-частицы
Если учитывать аддитивное свойство физической величины «масса», то можно рассчитать самостоятельно, сколько весит альфа-частица. Приведенные выше цифры для протонов и нейтронов говорят, что масса альфа-частицы равна 6,69498 * 10-27 кг. Получается эта цифра, если сложить массы в покое двух протонов и двух нейтронов. В итоге отношение масс протона и альфа-частицы приблизительно составляет 1/4. То есть альфа-частица в четыре раза тяжелее протона.
Однако множество проведенных экспериментов по установлению точной массы этой частицы говорят, что масса покоя альфа-частицы составляет 6,68 * 10 * 10-27 кг, то есть она меньше на 0,015 * 10-27 кг полученного выше значения. Куда же девается разница? Ответ на этот вопрос достаточно прост — она переходит в энергию. Дело в том, что при образовании альфа-частицы из протонов и нейтронов в результате ядерных взаимодействия между ними выделяется энергия в виде электромагнитного излучения, два протона и два нейтрона переходят в более выгодное энергетическое состояние — нашу альфа-частицу.
Энергия образования
Чтобы рассчитать энергию образования альфа-частицы, следует воспользоваться знаменитым уравнением Эйнштейна, которое связывает массу и энергию через одну из фундаментальных постоянных нашей Вселенной — скорость света. Это уравнение имеет вид: E = mc2, где E — энергия, m — масса, c — скорость света в вакууме.
Зная, что при образовании альфа-частицы масса ее компонентов уменьшается на 0,015 * 10-27 кг, а также зная, что скорость света составляет 3 * 108 м/с, получаем энергию, которая выделяется во время этого процесса. Она равна E = 0,015 * 10-27 * 9 * 1016 = 1,35 * 10-12 Дж. В физике элементарных частиц принято энергии записывать в электрон-вольтах (эВ). Один электрон-вольт равен 1,602177 * 10−19 Дж. Тогда энергия образования альфа-частицы равна 8,426 * 106 эВ, или 8,426 МэВ (мегаэлектрон-вольт).
Чтобы понять, насколько велика эта энергия, можно провести простой расчет. Представим, что вся энергия образования альфа-частицы переводится на ее ускорение. Пользуясь уравнением Лоренца для нерелятивистских скоростей, то есть полагая, что кинетическая энергия-альфа частицы равна mv2/2, где v — скорость ее движения, получаем, что этой энергии образования будет достаточно, чтобы разогнать альфа-частицу до скорости 2 * 107 м/c, что составляет 6,7 % от скорости света в вакууме. Отметим, что задавать вопрос о том, на сколько увеличится масса альфа-частицы при таких скоростях, не имеет смысла, поскольку увеличением ее массы можно пренебречь, так как она составит всего 0,015/6,68 * 100 = 0,2 %.
Основные физические свойства
Альфа-частица тяжелее в 4 раза протона и в 8000 раз — электрона, то есть для мира элементарных частиц она обладает большой массой. Напомним, что масса одного протона или одного нейтрона в атомных единицах (а.е.м.) равна 1, а заряд протона равен +1 в единицах элементарного заряда, то есть альфа-частица имеет заряд +2, а массу — 4. Тогда отношение заряда к массе альфа-частицы равно +1/2 = +0,5.
Поскольку она обладает электрическим зарядом, пролетая через электрическое или магнитное поле, она взаимодействует с ним. Чтобы определить направление силы, которая действует на альфа-частицу в магнитном поле, необходимо воспользоваться так называемым правилом левой руки: четыре пальца следует расположить вдоль вектора движения альфа частицы, а ладонь повернуть таким образом, чтобы линии магнитной индукции входили в нее. Тогда оттопыренный под прямым углом большой палец укажет направление действующей силы на движущуюся заряженную частицу.
Альфа-частицы могут разгоняться до больших скоростей, достигающих величин 15 млн км/с, то есть 5 % от скорости света. Ввиду большой массы и огромных скоростей они приобретают значительную кинетическую энергию, которая может составлять до 10 МэВ.
Проникающая способность
Поскольку альфа-частица обладает значительной массой (по сравнению с массой электрона), а также электрическим зарядом, который по модулю превышает заряд электрона в 2 раза, то ее проникающая способность, то есть способность проходить через слой вещества, является незначительной.
Во время своего движения альфа-частица испытывает столкновения с атомами, передавая им значительное количество энергии, которая приводит к ионизации атомов, то есть к отрыву электронов от них. Например, проходя всего 5 см в воздухе, альфа-частица испытывает огромное число столкновений и практически полностью теряет свою кинетическую энергию.
Любое твердое вещество легко задерживает альфа-частицу. Так, она не может пройти через слой из нескольких листов бумаги, а алюминиевая пластина толщиной всего 0,1 мм задерживает поток любой интенсивности из альфа-частиц. Еще раз отметим, хотя проникающая способность этой частицы мала, она очень сильно ионизирует всякое вещество, через которое движется.
Альфа-частица — продукт радиоактивного распада
Несмотря на то что альфа-частица состоит из протонов и нейтронов, из этих элементарных частиц она в природе не образуется, а получается в результате радиоактивного альфа-распада некоторых химических элементов.
Альфа-распад является одним из видов радиоактивного распада, в результате которого атомное ядро некоторого химического элемента, испуская альфа-частицу, превращается в ядро другого элемента, масса которого на 4 а.е.м. меньше, чем эта величина у родительского ядра, а порядковый номер в таблице Менделеева на 2 единицы меньше, чем у исходного элемента.
Альфа-распад бывает спонтанным (происходит произвольным образом в природе) и вынужденным (вызван в результате какого-либо специального воздействия на атомное ядро). Спонтанный распад характерен только для очень тяжелых атомных ядер. Так, самым легким элементом, который испытывает спонтанный альфа-распад, является теллурий 106. Уран 238 также претерпевает альфа-распад с образованием технеция 234.
Поскольку альфа-частица обладает двойным положительным элементарным зарядом, она при распаде радиоактивного ядра быстро захватывает электроны, образуя при этом атом гелия. Именно по этой причине во многих породах с большим содержанием альфа-радиоактивных элементов имеются полости, заполненные газом гелием, например в минералах, богатых ураном или торием. Основным источником альфа-частиц на Земле является благородный газ радон, который находится в почве, воде, воздухе и различных типах горных пород.