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アルファ崩壊は、不安定な原子の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、人間の細胞を非常に破壊する大きな強力な亜原子粒子です。ただし、エネルギーを急速に失う傾向があり、材料を透過する能力が制限されます。科学がアルファ線を有益な方法でうまく利用する多くの方法があります。
癌治療
アルファ放射線は、さまざまな形態のがんの治療に使用されます。非密封線源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を癌性の塊に挿入します。アルファ粒子は癌細胞を破壊しますが、周囲の健康な細胞を損傷する浸透能力を欠いています。ラジウム226は、コバルト60などのより安全で効果的な放射線源にほぼ置き換えられました。ラジウム223のブランド名であるXofigoは、骨がんの治療にまだ使用されています。
静電気除去装置
ポロニウム210からのアルファ線は、産業用途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付け、局所的な静電気の可能性を減らします。このプロセスは、製紙工場などで一般的です。
煙探知器
一部の煙探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は空気分子に衝突し、電子を自由にノックします。これらの電子は、電流を生成するために使用されます。煙の粒子がこの電流を乱し、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および11、ボイジャー1および2を含む幅広い衛星および宇宙船に電力を供給するために使用されます。これらのデバイスはバッテリーのように機能し、長寿命です。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、電気に変換します。
ペースメーカーバッテリー
アルファ放射線は、心臓ペースメーカーに電力を供給するための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年であるこの電源は、ペースメーカーに長い寿命を提供します。しかし、それらの毒性、旅行中の患者の困難、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。通常、ストロンチウム90が燃料源として使用されます。これらのアルファ駆動システムは、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は、空軍がこれらの装置の多くをディーゼルソーラーハイブリッド発電機などの代替電源に置き換えることを促しています。
加熱装置
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、海洋ブイの一部に動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、アルファ線は長寿命の電源を提供します。ストロンチウム90は、これらのブイの典型的な電源です。
油井機器
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、乗組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、このようなバッテリーの典型的な燃料源です。
地震および海洋機器
また、アルファ線は、さまざまな地震およびその他の海洋機器に電力を供給するために使用されます。これらの無人デバイスは、多くの場合、海底などの隔離された場所に配置されるため、短期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バッテリーで使用される最も一般的な材料です。