text: α粒子的氦原子42He。α粒子的自旋為0。由於標準α放射性衰變的機制，α粒子一般會有大約5 MeV的動能以及相當於4%光速的速度。。然而，由產生的所謂長射程α粒子能量及穿透深度都是原本的三倍。比起核分裂過程所產生的氦原子核，組成10~12%宇宙射線的氦原子核通常也有較大的能量，能夠穿透人體及數公尺的固體屏障，而少部分由粒子加速器製造的高能氦原子核也具有相同的能量。名稱.有些科學作家會把「雙遊離氦原子核所製造的氦原子核比較不能夠被稱為「α粒子」。α粒子的α衰變.α粒子廣為人知的重原子的α衰變。當原子在α衰變中放出α粒子，原子的質量數會因為失去α粒子的四個核子而減少四，原子序會因為失去兩個質子而減少二，該原子會變成新的元素。例如：鈾衰變成釷、鐳衰變成氡即為這類由α衰變進行的核轉換。α粒子容易從所有具高放射性的原子放出，如鈾、釷、錒、鐳以及超鈾元素。與其他衰變不同的是，α衰變必須要有一個最小的原子核以完成這一過程。迄今為止發現能夠協助此過程的最小原子核為鈹-8以及碲元素中最輕的核素，其質量數介於104到109之間。α衰變有時會把原子核留在激發態，而原子核會放出γ射線以釋出多餘的能量。α衰變的反應機制.和β衰變相比，α衰變中包含的基本互動作用是電磁力與核力的平衡。帶正電的原子核與α粒子之間的庫侖靜電力促使α衰變發生，而核力則會抑制它發生。在古典物理學中，α粒子並沒有足夠的能量脫離原子核內部強力形成的位能井。然而，量子穿隧效應使α粒子能夠在能量不足的情況克服核力。物質波的性質允許α粒子在距離原子核較遠的區域停留，此時電磁力能夠抵銷核力。因此α粒子能夠逃脫。三元分裂.核分裂過程中若發生相對稀有時都可能發生三元分裂。無論是誘發或自發分裂，較重的原子核使長射程α粒子能夠有比起α衰變產生的α粒子有更高的能量。加速器.高能氦原子核可以從迴旋加速器、同步加速器等粒子加速器製造。傳統上我們一般不會將其稱為α粒子。太陽的核反應.氦原子核可能參與星體的核反應，歷史上我們偶爾會將其視為α反應。宇宙射線.組成宇宙射線10～12％的超高能氦原子核有時會被當成α粒子，宇宙射線生成的機制目前仍爭論不休。能量與吸收.α衰變放出的α粒子的能量有少部分和放射過程的半衰期有關，表明半衰期時間在位數上的差異對能量的影響小於50%。放出的α粒子所擁有的能量不同，雖然較大的原子核會放出較高能量的α粒子，但大部分α粒子的能量會介於3~7 MeV ，其上下限對應到放射半衰期極短和極長的核素放出的α粒子。能量與波長的關係使其可以用識別特定核種。擁有5 MeV 動能的典型α粒子其速度為15,000 km/s，相當於光速的5%。對單一粒子來說這個能量相當高，但高質量代表它比起其他輻射來說速度較小因為它的帶電及質量，α粒子可以輕易地被材料吸收，它也只能在空氣中移動數公分，它可以被衛生紙或人類的皮膚吸收，通常可以穿透皮膚40微米，相當於數個細胞的深度。對生物的影響.由於α粒子的吸收範圍短且無法穿透皮膚表層，除非直接攝入或吸入會放射α粒子的物質，不然α粒子一般來說不會對生命造成危害。因為其高質量及強吸收，若放出α粒子的放射性同位素進入人體。釙-210曾被用來殺死俄羅斯反政府人士，2006年被用於毒害前俄羅斯聯邦調查局中校亞歷山大·瓦爾傑洛維奇·利特維年科。α粒子放射性同位素被吞入時，它的危險度會遠勝於預計的半衰期與衰變速率，因為其高會對生物造成傷害。比起同等活性的β或γ放射性同位素，α粒子的危險性在平均上高出20倍，若攝入α放射物則會提高到1000倍。α粒子的歷史.在1899年，物理學家拉賽福以穿透性與在磁場中的偏折把輻射分類成三種，拉賽福命名為α、β與γ。拉賽福將α定義為那些對一般物體穿透力最低的輻射。拉賽福的工作也包含了測量α粒子的質荷比，讓他有了α粒子是+2價氦離子的猜想。1907年，拉賽福和終於證明α粒子確實是氦離子。他們讓α粒子粒子穿過一個真空管的玻璃薄壁，之後管中捕捉到大量的氦離子，他們讓管中產生電火花，之後由光譜得知是氦離子，並證實α粒子就是氦離子。因為α粒子能自然產生，又帶有能夠參與核反應的高能量，因此對α粒子的研究可以帶來早期的核物理學知識。拉賽福用溴化鐳放出的α粒子推斷湯木生的梅子布丁模型在根本上有瑕疵。在拉賽福的學生蓋革和馬士登進行的α粒子金箔散射實驗中，一束α粒子被製造並射向金箔。以硫化鋅硫化鋅當作光屏，α粒子撞上時會產生光線，拉賽福認為若原子的梅子布丁模型是正確的，則均勻分佈的正電荷應只會讓帶正電的α粒子輕微偏轉。實驗發現有些α粒子偏折的幅度比預期的大，有些甚至幾乎反彈回來，拉賽福認為若梅子布丁模型是正確的，則被反彈的粒子就像是15吋的砲彈射向衛生紙，但砲彈卻被彈開一樣。只有當原子的正電荷集中在中心時，才能將α粒子彈開，也就是原子核。在這之前，沒有人知道α粒子自己就是原子核，也不知道質子和中子。這次實驗後，湯木生的的梅子布丁模型被遺棄，之後出現了波耳模型以及現代的波動力學模型。在1917年，拉賽福意外地用α粒子進行了核轉換。1901年之後一個元素轉換成另一個元素被認為是自然的放射性衰變，但當拉賽福將α衰變產生的α粒子射入空氣時，產生了新的輻射，後來被確認是氫離子。之後的實驗發現質子是由空氣中的氮氣產生，而這個反應被推定是氮轉變成氧的核轉換。14N + α → 17O + p這是第一個被發現的核反應。在右邊的布拉格曲線中，可看見α粒子在末段失去較多能量。反α粒子.2011年，的成員在美國能源部的布魯克黑文國家實驗室中，利用相對論性重離子對撞機發現了氦原子核的反物質，也被稱作反α。該實驗將金離子以接近光速對撞以產生反粒子。應用.α粒子用於治療癌症.α放射性同位素可以用三種方式根除惡性腫瘤：針對特定組織進行不熔放射性治療的關係。α輻射與DRAM錯誤.1978年，Intel的DRAM晶片的"軟性錯誤"被發現與α粒子有關。之後藉由嚴格控制半導體材料中放射性元素的包裝解決了這項錯誤。
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metadata.title: Α粒子
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