10 Χρήσεις της Ακτινοβολίας Άλφα

Η διάσπαση άλφα είναι ένας τύπος ιονίζουσας ακτινοβολίας κατά την οποία σωματίδια άλφα εκτοξεύονται από τους πυρήνες των ασταθών ατόμων. Τα σωματίδια άλφα είναι μεγάλα, ισχυρά υποατομικά σωματίδια που είναι πολύ καταστροφικά για τα ανθρώπινα κύτταρα. Ωστόσο, τείνουν να χάνουν γρήγορα την ενέργειά τους, περιορίζοντας την ικανότητά τους να διεισδύουν σε υλικά. Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους η επιστήμη χρησιμοποιεί με επιτυχία την ακτινοβολία άλφα με ευεργετικό τρόπο.

Θεραπεία καρκίνου

Η ακτινοβολία άλφα χρησιμοποιείται για τη θεραπεία διαφόρων μορφών καρκίνου. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται ακτινοθεραπεία με μη σφραγισμένη πηγή, περιλαμβάνει την εισαγωγή μικροσκοπικών ποσοτήτων ραδίου-226 σε καρκινικές μάζες. Τα σωματίδια άλφα καταστρέφουν τα καρκινικά κύτταρα, αλλά δεν έχουν τη διεισδυτική ικανότητα να βλάψουν τα γύρω υγιή κύτταρα. Το ράδιο-226 έχει ως επί το πλείστον αντικατασταθεί από ασφαλέστερες, πιο αποτελεσματικές πηγές ακτινοβολίας, όπως το κοβάλτιο-60. Το Xofigo, το εμπορικό σήμα του Radium-223, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του καρκίνου των οστών.

Στατικός Εξολοθρευτής

Η ακτινοβολία άλφα από το πολώνιο-210 χρησιμοποιείται για την εξάλειψη του στατικού ηλεκτρισμού σε βιομηχανικές εφαρμογές. Το θετικό φορτίο των σωματιδίων άλφα έλκει ελεύθερα ηλεκτρόνια, μειώνοντας έτσι το δυναμικό για τοπικό στατικό ηλεκτρισμό. Αυτή η διαδικασία είναι συνηθισμένη, για παράδειγμα, στις χαρτοβιομηχανίες.

Ανιχνευτής καπνού

Η ακτινοβολία άλφα χρησιμοποιείται σε ορισμένους ανιχνευτές καπνού. Τα σωματίδια άλφα από το americium-241 βομβαρδίζουν μόρια αέρα, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τη δημιουργία ηλεκτρικού ρεύματος. Τα σωματίδια καπνού διακόπτουν αυτό το ρεύμα, ενεργοποιώντας συναγερμό.

Δύναμη διαστημικού σκάφους

Οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία μιας ευρείας σειράς δορυφόρων και διαστημικών σκαφών, συμπεριλαμβανομένων των Pioneer 10 και 11 και Voyager 1 και 2. Αυτές οι συσκευές λειτουργούν σαν μπαταρία, με το πλεονέκτημα της μεγάλης διάρκειας ζωής. Το πλουτώνιο-238 χρησιμεύει ως πηγή καυσίμου, παράγοντας ακτινοβολία άλφα με αποτέλεσμα τη θερμότητα, η οποία μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.

Μπαταρία βηματοδότη

Η ακτινοβολία άλφα χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας για την τροφοδοσία των καρδιακών βηματοδότη. Το Plutonium-238 χρησιμοποιείται ως πηγή καυσίμου για τέτοιες μπαταρίες. με χρόνο ημιζωής 88 ετών, αυτή η πηγή ενέργειας παρέχει μεγάλη διάρκεια ζωής στους βηματοδότες. Ωστόσο, λόγω της τοξικότητάς τους, των δυσκολιών με τους ασθενείς στο ταξίδι και των προβλημάτων απόρριψης, δεν χρησιμοποιούνται πλέον.

Σταθμοί Τηλεπισκόπησης

Η Πολεμική Αεροπορία των Ηνωμένων Πολιτειών χρησιμοποιεί ακτινοβολία άλφα για να τροφοδοτήσει σταθμούς τηλεπισκόπησης στην Αλάσκα. Το στρόντιο-90 χρησιμοποιείται συνήθως ως πηγή καυσίμου. Αυτά τα συστήματα που τροφοδοτούνται με άλφα επιτρέπουν μη επανδρωμένες λειτουργίες για μεγάλες χρονικές περιόδους χωρίς την ανάγκη συντήρησης. Η τοπική αντίθεση στη χρήση ακτινοβολίας ωθεί την Πολεμική Αεροπορία να αντικαταστήσει πολλές από αυτές τις συσκευές με εναλλακτικές πηγές ενέργειας, όπως υβριδικές γεννήτριες ντίζελ-ηλιακή.

Συσκευές θέρμανσης

Η ακτινοβολία άλφα χρησιμοποιείται για την παροχή θέρμανσης για διαστημόπλοια. Σε αντίθεση με τις θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων που μετατρέπουν τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια, οι θερμικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων χρησιμοποιούν απευθείας τη θερμότητα που παράγεται από τη διάσπαση άλφα.

Σημαντήρες Λιμενικού Σώματος

Η Ακτοφυλακή των ΗΠΑ χρησιμοποιεί ακτινοβολία άλφα για να τροφοδοτήσει ορισμένους από τους ωκεάνιους σημαντήρες τους. Όπως σε πολλές άλλες εφαρμογές, η ακτινοβολία άλφα παρέχει μια πηγή ενέργειας με μεγάλη διάρκεια ζωής. Το στρόντιο-90 είναι η τυπική πηγή ενέργειας για αυτές τις σημαδούρες.

Εξοπλισμός πηγαδιών πετρελαίου

Η βιομηχανία πετρελαίου χρησιμοποιεί ακτινοβολία άλφα για να τροφοδοτήσει μέρος του υπεράκτιου εξοπλισμού της. Αυτό παρέχει μια πηγή ενέργειας μακράς διαρκείας για συσκευές που βρίσκονται απομακρυσμένα και έχουν περιορισμένη πρόσβαση στα πληρώματα. Το στρόντιο-90 είναι η τυπική πηγή καυσίμου για τέτοιες μπαταρίες.

Σεισμικές και Ωκεανογραφικές συσκευές

Η ακτινοβολία άλφα χρησιμοποιείται επίσης για την τροφοδοσία μιας ευρείας σειράς σεισμικών και άλλων ωκεανογραφικών συσκευών. Αυτές οι μη επανδρωμένες συσκευές βρίσκονται συχνά σε απομονωμένες τοποθεσίες, όπως στον πυθμένα του ωκεανού, γεγονός που περιορίζει την πρακτικότητα των βραχυπρόθεσμων μπαταριών. Το στρόντιο-90 είναι το πιο κοινό υλικό που χρησιμοποιείται σε αυτές τις μπαταρίες άλφα αποσύνθεσης.