Il decadimento alfa è un tipo di radiazione ionizzante in cui le particelle alfa vengono espulse dai nuclei degli atomi instabili. Le particelle alfa sono particelle subatomiche grandi e potenti che sono molto distruttive per le cellule umane; tuttavia, tendono a perdere rapidamente la loro energia, limitando la loro capacità di penetrare nei materiali. Ci sono molti modi in cui la scienza utilizza con successo le radiazioni alfa in modo benefico.

Trattamento del cancro

Le radiazioni alfa vengono utilizzate per trattare varie forme di cancro. Questo processo, chiamato radioterapia sorgente non sigillata, comporta l'inserimento di piccole quantità di radio-226 in masse cancerose. Le particelle alfa distruggono le cellule tumorali ma mancano della capacità penetrante di danneggiare le cellule sane circostanti. Radium-226 è stato per lo più sostituito da fonti di radiazione più sicure e più efficaci, come cobalto-60. Xofigo, il marchio di Radium-223, è ancora usato per trattare il cancro alle ossa.

Eliminatore statico

Le radiazioni alfa del polonio-210 vengono utilizzate per eliminare l'elettricità statica nelle applicazioni industriali. La carica positiva delle particelle alfa attira elettroni liberi, riducendo così il potenziale di elettricità statica locale. Questo processo è comune nelle cartiere, ad esempio.

Rilevatore di fumo

Le radiazioni alfa vengono utilizzate in alcuni rilevatori di fumo. Le particelle alfa di americio-241 bombarda le molecole d'aria, liberando gli elettroni. Questi elettroni vengono quindi utilizzati per creare una corrente elettrica. Le particelle di fumo interrompono questa corrente, innescando un allarme.

Energia dei veicoli spaziali

​​I generatori termoelettrici radioisotopi sono utilizzati per alimentare una vasta gamma di satelliti e veicoli spaziali, inclusi Pioneer 10 e 11 e Voyager 1 e 2. Questi dispositivi funzionano come una batteria, con il vantaggio di una lunga durata. Il plutonio-238 funge da fonte di combustibile, producendo radiazioni alfa che generano calore, che viene convertito in elettricità.

Batteria del pacemaker

Le radiazioni alfa vengono utilizzate come fonte di energia per alimentare i pacemaker cardiaci. Il plutonio-238 è usato come fonte di combustibile per tali batterie; con un'emivita di 88 anni, questa fonte di energia offre una lunga durata per i pacemaker. Tuttavia, a causa della loro tossicità, difficoltà con i pazienti in viaggio e problemi con lo smaltimento, non vengono più utilizzati.

Stazioni di rilevamento remoto

L'unità Air Force di Stati Uniti utilizza radiazioni alfa per alimentare il telecomando stazioni di rilevamento in Alaska. Lo stronzio 90 viene usato tipicamente come fonte di carburante. Questi sistemi con alimentazione alfa consentono operazioni senza operatore per lunghi periodi di tempo senza la necessità di assistenza. L'opposizione locale all'uso delle radiazioni sta spingendo l'aviazione a sostituire molti di questi dispositivi con fonti di energia alternative, come i generatori ibridi diesel-solari.

Dispositivi di riscaldamento

Le radiazioni alfa vengono utilizzate per fornire riscaldamento per veicoli spaziali. A differenza dei generatori termoelettrici a radioisotopi che convertono il calore in elettricità, i generatori termici di radioisotopi fanno uso diretto del calore generato dal decadimento alfa.

Le guardie costiere

La Guardia costiera usa la radiazione alfa per alimentare alcuni dei le loro boe oceaniche. Come in molte altre applicazioni, la radiazione alfa fornisce una fonte di energia con una lunga durata. Strontium-90 è la tipica fonte di energia per queste boe.

Attrezzature per pozzi petroliferi

L'industria petrolifera usa radiazioni alfa per alimentare alcune delle loro attrezzature offshore. Ciò fornisce una fonte di energia di lunga durata per dispositivi situati in remoto che hanno un accesso limitato agli equipaggi. Strontium-90 è la tipica fonte di combustibile per tali batterie.

Dispositivi sismici e oceanografici

Le radiazioni alfa vengono utilizzate anche per alimentare una vasta gamma di dispositivi sismici e di altri dispositivi oceanografici. Questi dispositivi non presidiati si trovano spesso in luoghi isolati, ad esempio sul fondo dell'oceano, il che limita la praticità delle batterie a breve termine. Strontium-90 è il materiale più comune utilizzato in queste batterie alfa decay.