Hạt alpha, còn gọi là tia alpha hay bức xạ alpha, được cấu tạo từ hai proton và hai neutron và có những tính chất giống hệt như hạt nhân helium-4. Chúng thường được tạo ra trong quá trình phân rã alpha, nhưng cũng có thể được tạo ra theo những cách khác. Nguồn gốc của hạt alpha và tác hại tiềm ẩn của chúng đã thu hút nhiều sự chú ý trong cộng đồng khoa học, khiến chúng trở thành “mối đe dọa tàng hình”.
Tên của hạt alpha xuất phát từ chữ cái đầu tiên của bảng chữ cái Hy Lạp α. Ký hiệu của chúng là α hoặc α2+. Những hạt này được tạo ra ở tốc độ 4% tốc độ ánh sáng với động năng khoảng 5 MeV và có tính ion hóa cao xét về độ sâu thâm nhập, thường chỉ xuyên qua vài cm không khí hoặc da người.
Hạt alpha được coi là một trong những dạng bức xạ có sức tàn phá mạnh nhất trong vũ trụ và có thể gây tác hại nghiêm trọng nếu xâm nhập vào cơ thể con người.
Khi nói đến các nguồn tạo ra chúng, nguồn hạt alpha phổ biến nhất là quá trình phân rã alpha của các nguyên tố nặng như uranium và thorium. Trong quá trình này, nguyên tử giải phóng các hạt alpha, làm giảm số khối của nó đi 4 và số nguyên tử của nó xuống 2, từ đó biến đổi thành một nguyên tố mới.
Do phạm vi hấp thụ của các hạt alpha và không có khả năng xuyên qua da người nên chúng thường không gây nguy hiểm đến tính mạng. Tuy nhiên, một khi nó xâm nhập vào cơ thể con người thì tác hại sẽ rất nặng nề. Các hạt alpha có thể gây ra tổn thương nhiễm sắc thể cực lớn, có thể lớn hơn tới 20 lần so với các dạng bức xạ khác.
Nghiên cứu cho thấy nguy cơ ung thư tiềm ẩn của hạt alpha tương đương với việc ăn cùng một liều bức xạ gamma, điều này chứng tỏ đầy đủ bản chất chưa được nhận biết đầy đủ về những mối nguy hiểm tiềm ẩn của nó.
Ví dụ, hạt nhân phóng xạ polonium-210 phát ra từ các hạt alpha có liên quan rõ ràng đến ung thư phổi và bàng quang ở người hút thuốc. Một trường hợp thực sự về cái chết của nó đối với con người là vụ sát hại nhà bất đồng chính kiến người Nga Litvinenko bằng polonium-210 vào năm 2006, điều này càng tiết lộ những đặc tính đáng sợ của hạt alpha.
Ngoài vai trò là mối đe dọa tiềm ẩn, hạt alpha còn đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực khoa học, công nghệ và y tế. Ví dụ: một số máy dò khói chứa một lượng nhỏ polonium-241, chất phát alpha và sử dụng các hạt alpha để ion hóa không khí nhằm phát hiện khói.
Sự phân rã của Alfa cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho pin cho tàu thăm dò không gian và những ứng dụng này phụ thuộc vào đặc tính tương đối an toàn và ổn định của nó.
Trong lĩnh vực y tế, bức xạ alpha được sử dụng để điều trị một số bệnh ung thư bằng cách áp dụng nó một cách chính xác vào các khối u thông qua các liệu pháp chuyên biệt. Sự phát triển của các công nghệ này cho phép các nhà khoa học khai thác năng lượng của hạt alpha để chống lại bệnh ung thư, cho thấy những ứng dụng tích cực tiềm tàng của nó.
Tóm lại, hạt alpha đã thu hút sự chú ý và thảo luận rộng rãi trong cộng đồng khoa học do tính chất kép của chúng. Ẩn sâu trong cuộc sống hàng ngày, dù là mối đe dọa sức khỏe tiềm ẩn hay là một phần của công nghệ tiên tiến, hạt alpha chắc chắn là một hiện tượng đáng được nghiên cứu thêm. Sau khi hiểu rõ đặc điểm và tác động tiềm ẩn của chúng, liệu chúng ta có nên cảnh giác trước “mối đe dọa vô hình” này?