Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

10 Anvendelse af alfastråling

Alfa-henfald er en type ioniserende stråling, i hvilken alfa-partikler udsættes fra kernerne i ustabile atomer. Alfapartikler er store, kraftfulde subatomære partikler, der er meget ødelæggende for menneskelige celler; de har dog en tendens til at miste deres energi hurtigt, hvilket begrænser deres evne til at trænge ind i materialer. Der er mange måder, hvorpå videnskab med succes bruger alfasstråling på en fordelagtig måde.
Kræftbehandling

Alfastråling bruges til at behandle forskellige former for kræft. Denne proces, kaldet uforseglet strålebehandling, indebærer, at små mængder radium-226 indsættes i kræftformede masser. Alfa-partiklerne ødelægger kræftceller, men mangler den penetrerende evne til at skade de omgivende sunde celler. Radium-226 er for det meste blevet erstattet af sikrere, mere effektive strålingskilder, såsom kobolt-60. Xofigo, mærkenavnet Radium-223, bruges stadig til behandling af knoglecancer.
Statisk eliminator

Alfastråling fra polonium-210 bruges til at eliminere statisk elektricitet i industrielle applikationer. Alfa-partiklernes positive ladning tiltrækker frie elektroner, hvilket reducerer potentialet for lokal statisk elektricitet. Denne proces er ofte almindelig i papirfabrikker.
Røgdetektor

Alfastråling bruges i nogle røgdetektorer. Alfapartiklerne fra americium-241 bombarderer luftmolekyler, der slår elektroner fri. Disse elektroner bruges derefter til at skabe en elektrisk strøm. Røgpartikler forstyrrer denne strøm og udløser en alarm.
Rumfartøjskraft -

Radioisotop termoelektriske generatorer bruges til at drive en bred vifte af satellitter og rumfartøjer, herunder Pioneer 10 og 11 og Voyager 1 og 2. Disse enheder fungerer som et batteri med fordel for en lang levetid. Plutonium-238 fungerer som brændstofkilde og producerer alfastråling, der resulterer i varme, der omdannes til elektricitet.
Pacemaker Batteri

Alfastråling bruges som en energikilde til hjertepacemakere. Plutonium-238 bruges som brændstofskilde til sådanne batterier; med en halveringstid på 88 år giver denne strømkilde en lang levetid for pacemakere. På grund af deres toksicitet, vanskeligheder med at rejse og patienter med bortskaffelse bruges de imidlertid ikke længere.
Remote Sensing Stations

Luftforsvarets enheder stater anvender alfastråling til at drive fjernmålerestationer i Alaska. Strontium-90 bruges typisk som brændstofskilde. Disse alfa-drevne systemer muliggør ubemandede operationer i lange perioder uden behov for service. Lokal modstand mod brugen af stråling får luftstyrken til at erstatte mange af disse enheder med alternative kraftkilder, såsom diesel-solcelle-hybridgeneratorer.
Opvarmningsenheder

Alfa-stråling bruges til at levere opvarmning til rumfartøj. I modsætning til radioisotop termoelektriske generatorer, der konverterer varme til elektricitet, anvender radioisotop termiske generatorer direkte brug af den varme, der genereres ved alfa-henfald. . Ligesom i mange af de andre applikationer giver alfastrålingen en strømkilde med lang levetid. Strontium-90 er den typiske strømkilde til disse bøje.
Oil Well Equipment -

Olieindustrien bruger alfastråling til at drive noget af deres offshore-udstyr. Dette giver en langvarig strømkilde til eksternt placerede enheder, der har begrænset adgang til besætninger. Strontium-90 er den typiske brændstofskilde til sådanne batterier.
Seismiske og oceanografiske enheder

Alfa-stråling bruges også til at drive en lang række seismiske og andre oceanografiske enheder. Disse ubemandede enheder er ofte placeret på isolerede steder, såsom på havbunden, hvilket begrænser brugen af kortvarige batterier. Strontium-90 er det mest almindelige materiale, der bruges i disse alpha-henfaldsbatterier.