アルファ崩壊は、不安定な原子核からアルファ粒子が放出される電離放射線の一種です。アルファ粒子は大きくて強力な亜原子粒子で、人間の細胞を非常に破壊します。ただし、エネルギーを急速に失う傾向があり、材料を貫通する能力が制限されます。科学がアルファ線を有効に利用する方法はたくさんあります。
がん治療
アルファ線は、さまざまな形態のがんの治療に使用されます。封印されていない線源の放射線療法と呼ばれるこのプロセスでは、少量のラジウム 226 をがんの塊に挿入します。アルファ粒子はがん細胞を破壊しますが、周囲の健康な細胞に損傷を与える浸透能力はありません。ラジウム 226 は、ほとんどがコバルト 60 などのより安全で効果的な放射線源に置き換えられています。ラジウム 223 のブランド名である Xofigo は、今でも骨がんの治療に使用されています。
静電気除去装置
ポロニウム 210 からのアルファ線は、産業用アプリケーションで静電気を除去するために使用されます。アルファ粒子の正電荷は自由電子を引きつけ、局所的な静電気の可能性を減らします。このプロセスは、製紙工場などでは一般的です。
煙探知機
一部の煙感知器ではアルファ線が使用されています。アメリシウム 241 からのアルファ粒子が空気分子に衝突し、電子をノックアウトします。これらの電子は、電流を生成するために使用されます。煙の粒子がこの流れを乱し、アラームをトリガーします。
宇宙船パワー
放射性同位体熱電発電機は、パイオニア 10 号と 11 号、ボイジャー 1 号と 2 号など、さまざまな衛星や宇宙船に電力を供給するために使用されています。これらのデバイスはバッテリーのように機能し、寿命が長いという利点があります。プルトニウム 238 は燃料源として機能し、アルファ線を生成して熱を発生させ、それが電気に変換されます。
ペースメーカー バッテリー
アルファ線は、心臓ペースメーカーに電力を供給するエネルギー源として使用されます。プルトニウム 238 は、このようなバッテリーの燃料源として使用されます。半減期が 88 年のこの電源は、ペースメーカーの寿命を延ばします。しかし、その毒性、患者の移動の難しさ、および廃棄の問題のために、それらはもはや使用されていません.
リモート センシング ステーション
米国空軍はアルファ線を使用して、アラスカのリモート センシング ステーションに電力を供給しています。ストロンチウム 90 は、通常、燃料源として使用されます。これらのアルファ搭載システムは、サービスを必要とせずに長期間無人操作を可能にします。放射線の使用に対する地元の反対により、空軍はこれらの装置の多くをディーゼルと太陽光のハイブリッド発電機などの代替電源に置き換えるようになっています。
暖房器具
アルファ線は、宇宙船を加熱するために使用されます。熱を電気に変換する放射性同位体熱電発電機とは異なり、放射性同位体熱発電機はアルファ崩壊によって生成された熱を直接利用します。
沿岸警備隊ブイ
米国沿岸警備隊は、アルファ線を使用して海洋ブイの一部に電力を供給しています。他の多くのアプリケーションと同様に、アルファ線は電源の寿命を延ばします。ストロンチウム-90 は、これらのブイの典型的な電源です。
油井設備
石油産業はアルファ線を使用して、オフショア機器の一部に電力を供給しています。これにより、乗務員へのアクセスが制限されている遠隔地にあるデバイスに、長持ちする電源が提供されます。ストロンチウム-90 は、そのような電池の典型的な燃料源です。
地震および海洋機器
アルファ線は、さまざまな地震やその他の海洋機器に電力を供給するためにも使用されます。これらの無人デバイスは、多くの場合、海底などの孤立した場所に配置されているため、短期間のバッテリーの実用性が制限されます。ストロンチウム 90 は、これらのアルファ崩壊電池で使用される最も一般的な材料です。
