Περιεχόμενο
- Θεραπεία του καρκίνου
- Στατικός εξολοθρευτής
- Ανιχνευτής καπνού
- Διαστημική δύναμη
- Βηματοδότης μπαταρίας
- Σταθμοί τηλεπισκόπησης
- Συσκευές θέρμανσης
- Λιμενικό Σώμα
- Εξοπλισμός πετρελαιοπηγών
- Σεισμικές και ωκεανογραφικές συσκευές
Η άλφα αποσύνθεση είναι ένας τύπος ιονίζουσας ακτινοβολίας στην οποία τα 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 χάσουν γρήγορα την ενέργεια τους, περιορίζοντας την ικανότητά τους να διεισδύουν σε υλικά. Υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους η επιστήμη χρησιμοποιεί με επιτυχία την άλφα ακτινοβολία.
Θεραπεία του καρκίνου
Η ακτινοβολία Alpha χρησιμοποιείται για τη θεραπεία διαφόρων μορφών καρκίνου. Αυτή η διαδικασία, η οποία ονομάζεται ακάλυπτη ακτινοθεραπεία πηγής, περιλαμβάνει την εισαγωγή μικροσκοπικών ποσοτήτων ραδίου-226 σε καρκινικές μάζες. Τα σωματίδια άλφα καταστρέφουν τα καρκινικά κύτταρα, αλλά δεν έχουν την ικανότητα διείσδυσης να βλάψουν τα γύρω υγιή κύτταρα. Το Radium-226 αντικαταστάθηκε ως επί το πλείστον από ασφαλέστερες, πιο αποτελεσματικές πηγές ακτινοβολίας, όπως το κοβάλτιο-60. Το Xofigo, το εμπορικό σήμα του Radium-223, χρησιμοποιείται ακόμα για τη θεραπεία του καρκίνου των οστών.
Στατικός εξολοθρευτής
Η ακτινοβολία Alpha από το polonium-210 χρησιμοποιείται για την εξάλειψη του στατικού ηλεκτρισμού σε βιομηχανικές εφαρμογές. Το θετικό φορτίο των σωματιδίων άλφα προσελκύει ελεύθερα ηλεκτρόνια, μειώνοντας έτσι τη δυνατότητα τοπικού στατικού ηλεκτρισμού. Αυτή η διαδικασία είναι κοινή στις χαρτοποιίες, για παράδειγμα.
Ανιχνευτής καπνού
Η ακτινοβολία Alpha χρησιμοποιείται σε μερικούς ανιχνευτές καπνού. Τα σωματίδια άλφα από το americium-241 βομβαρδίζουν τα μόρια του αέρα, χτυπώντας τα ηλεκτρόνια ελεύθερα. Αυτά τα ηλεκτρόνια στη συνέχεια χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός ηλεκτρικού ρεύματος. Τα σωματίδια καπνού διαταράσσουν αυτό το ρεύμα, προκαλώντας συναγερμό.
Διαστημική δύναμη
Οι ραδιοϊσότοποι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία ενός ευρέος φάσματος δορυφόρων και διαστημικών οχημάτων, συμπεριλαμβανομένων των Pioneer 10 και 11 και Voyager 1 και 2. Αυτές οι συσκευές λειτουργούν σαν μια μπαταρία, με το πλεονέκτημα μιας μεγάλης διάρκειας ζωής. Το πλουτώνιο-238 χρησιμεύει ως πηγή καυσίμου, παράγοντας την άλφα ακτινοβολία με αποτέλεσμα τη θερμότητα, η οποία μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια.
Βηματοδότης μπαταρίας
Η ακτινοβολία Alpha χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας για την ενεργοποίηση των καρδιακών βηματοδόχων. Το πλουτώνιο-238 χρησιμοποιείται ως πηγή καυσίμου για τέτοιες μπαταρίες. με χρόνο ημιζωής 88 ετών, αυτή η πηγή ενέργειας παρέχει μεγάλη διάρκεια ζωής για τους βηματοδότες. Ωστόσο, λόγω της τοξικότητάς τους, των δυσκολιών που αντιμετωπίζουν οι ταξιδιώτες και των προβλημάτων με τη διάθεση, δεν χρησιμοποιούνται πλέον.
Σταθμοί τηλεπισκόπησης
Η Πολεμική Αεροπορία των Ηνωμένων Πολιτειών χρησιμοποιεί την άλφα ακτινοβολία για την εξουσία σταθμών τηλεπισκόπησης στην Αλάσκα. Το Strontium-90 χρησιμοποιείται συνήθως ως πηγή καυσίμου. Αυτά τα συστήματα που λειτουργούν με άλφα ενεργοποιούν τις μη επανδρωμένες λειτουργίες για μεγάλες χρονικές περιόδους χωρίς την ανάγκη εξυπηρέτησης. Η τοπική αντίθεση στη χρήση της ακτινοβολίας ωθεί την αεροπορία να αντικαταστήσει πολλές από αυτές τις συσκευές με εναλλακτικές πηγές ενέργειας, όπως οι υβριδικές γεννήτριες ντίζελ-ηλιακής ενέργειας.
Συσκευές θέρμανσης
Η ακτινοβολία Alpha χρησιμοποιείται για την παροχή θέρμανσης για διαστημικά σκάφη. Σε αντίθεση με τις θερμοηλεκτρικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων που μετατρέπουν τη θερμότητα σε ηλεκτρική ενέργεια, οι θερμικές γεννήτριες ραδιοϊσοτόπων κάνουν άμεση χρήση της θερμότητας που παράγεται από τη διάσπαση της άλφα.
Λιμενικό Σώμα
Η Αμερικανική Ακτοφυλακή χρησιμοποιεί αλφα-ακτινοβολία για να τροφοδοτήσει μερικά από τα ωκεάνια σημαδούρα τους. Όπως σε πολλές από τις άλλες εφαρμογές, η ακτινοβολία άλφα παρέχει μια πηγή ενέργειας με μεγάλη διάρκεια ζωής. Το Strontium-90 είναι η τυπική πηγή ενέργειας για αυτούς τους σημαντήρες.
Εξοπλισμός πετρελαιοπηγών
Η βιομηχανία πετρελαίου χρησιμοποιεί την άλφα ακτινοβολία για να τροφοδοτήσει μερικά από τα υπεράκτια εξοπλισμό τους. Αυτό παρέχει μια μακράς διάρκειας πηγή ενέργειας για συσκευές που βρίσκονται σε απόσταση και έχουν περιορισμένη πρόσβαση στα πληρώματα. Το Strontium-90 είναι η τυπική πηγή καυσίμου για τέτοιες μπαταρίες.
Σεισμικές και ωκεανογραφικές συσκευές
Η ακτινοβολία Alpha χρησιμοποιείται επίσης για την τροφοδότηση μιας ευρείας σειράς σεισμικών και άλλων ωκεανογραφικών συσκευών. Αυτές οι μη επανδρωμένες συσκευές βρίσκονται συχνά σε απομονωμένες θέσεις, όπως στο δάπεδο του ωκεανού, η οποία περιορίζει την πρακτικότητα των βραχυπρόθεσμων μπαταριών. Το Strontium-90 είναι το πιο συνηθισμένο υλικό που χρησιμοποιείται σε αυτές τις αλκαλικές μπαταρίες αποσύνθεσης.