Une particule alpha est une particule composée de deux protons et de deux neutrons. Le terme est couramment utilisé en physique nucléaire et est l'une des trois particules couramment émises lors d'une désintégration radioactive, c'est-à-dire les particules alpha, bêta et gamma.
Les particules alpha ont pris de l'importance au début de la physique des particules lorsque les scientifiques les ont utilisées comme projectiles pour bombarder certaines cibles. L'une des expériences les plus célébrées qui a utilisé des particules alpha a été celle d'Ernest Rutherford qui a conduit à la découverte de la structure de l'atome.
En utilisant des particules alpha comme projectiles et des feuilles d'or comme cibles, Rutherford est parvenu à la conclusion que les atomes étaient constitués de noyaux chargés positivement très denses avec les électrons chargés beaucoup plus légers en orbite autour. Sa conclusion était basée sur l'observation que les trajectoires des particules alpha étaient légèrement déviées (comme prévu) dans la plupart des cas, mais dans de rares cas rebondies comme des balles de ping-pong lancées contre un mur.
Les particules alpha ont traversé les feuilles d'or sans entrave lorsqu'elles ont traversé la grande région peu remplie autour du noyau. Cependant, lorsque, dans des cas beaucoup plus rares, ils se sont trouvés en collision frontale sur le noyau très dense et chargé positivement, ils se sont même approchés, ils ont été déviés à de très grands angles.
Grâce à ces informations, il n'y avait pas d'autre option que pour Rutherford de conclure que l'atome doit avoir un noyau très dense qui est beaucoup plus petit par rapport à l'atome entier.
En termes de proportions atomiques, les particules alpha sont considérées comme très massives en raison de l'existence des deux protons et des deux neutrons. De plus, ils sont également chargés positivement en raison des protons. En tant que tels, ils peuvent facilement faire des ravages sur la plupart des cibles. Autrement dit, ils ont des propriétés d'ionisation élevées.
Les particules alpha sont libérées au cours des processus de désintégration alpha, ce qui peut se produire surtout dans les noyaux ultra lourds comme l'uranium, le thorium, l'actinium et le radium. Comme ils ne sont pas aussi rapides (en raison principalement de leur masse) que les bêtas et les gammas, ils ne peuvent pas parcourir de grandes distances et peuvent être facilement arrêtés par un morceau de papier ou la peau humaine.
Cependant, encore une fois en raison de leurs énormes masses, les particules alpha peuvent être très dangereuses lorsqu'elles peuvent d'une manière ou d'une autre pénétrer dans le corps par inhalation ou ingestion. Sans cette possibilité, vous n'avez pas à vous soucier de ce poids lourd d'une particule.
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Il y a plus à ce sujet à la NASA. Voici quelques sources:
- MSL Science Corner: Spectromètre à rayons X à particules alpha (APXS)
- Mars Exploration Rover Mission: La mission
Voici deux épisodes d'Astronomy Cast que vous voudrez peut-être également consulter:
- Éviter la mort par la chaleur, les galaxies en orbite et les dangers des radiations spatiales
- Fusion cachée, vitesse des neutrinos et rayonnement faucon
