Alphazerfall
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Der Alphazerfall ist eine radioaktive Zerfallsart. Dabei formiert sich im Atomkern ein Alphateilchen, also ein Helium-4-Atomkern. Das Alphateilchen kann zwar klassisch das Potential der starken Wechselwirkung nicht überwinden, verlässt den Mutterkern jedoch mittels des Tunneleffekts.
Dadurch nimmt die Massenzahl um 4 Einheiten ab, und die Kernladungszahl verringert sich um 2 Einheiten.
Beispiel: 
Nach dem Ausstoß verbleibt der Atomkern unter Umständen in einem angeregten Zustand. Der Übergang in den Grundzustand ist mit dem Aussenden von Gammastrahlung verbunden. Ein Alphateilchen weist als Heliumkern eine Ladung von 2+ auf; das zurückgelassene Atom verbleibt als Ion mit der Ladung 2-. Es findet dann ein Ladungsausgleich mit Atomen/Ionen der Umgebung statt. In der Regel werden Elektronen und Ionenladung allerdings in der Reaktionsgleichung nicht berücksichtigt.
Typische in der Natur vorkommende Alphastrahler sind Uran und Thorium sowie deren Zerfallsprodukte Radium und Radon. Die Energie eines Alphateilchens liegt typischerweise in der Größenordnung von 2 bis 5 MeV. Alphateilchen aus künstlich erzeugten Nukliden können aber durchaus Energien von über 10 MeV besitzen.
Die Reichweite der Alphateilchen ist abhängig von deren Energie und beträgt in Luft bei Normaldruck ungefähr 10 cm (bei 10 MeV). Bei niedrigem Luftdruck ist die Reichweite der Alphateilchen größer, da die Anzahl der Stoßpartner (Moleküle), an die Alphateilchen ihre kinetische Energie abgeben, mit dem Luftdruck abnimmt.
Der Alpha-Zerfall ergibt rechnerisch nach der empirischen Weizsäcker-Massenformel für alle Kerne ab Massenzahl 165 eine positive Energiefreisetzung. Dennoch wurde ein Alpha-Zerfall bei vielen schweren Kernen bisher nie beobachtet. Allerdings sind in letzter Zeit einige bisher als stabil geltende Nuklide als extrem langlebige Alpha-Strahler entlarvt worden, zum Beispiel Sm-149, Gd-152, Hf-174 und Bi-209.
Die Halbwertszeiten für den Alpha-Zerfall natürlich vorkommender Elemente umfassen einen Bereich bis zu mehreren Trillionen Jahren bei Bismut-209. Die Halbwertszeiten sind mit der Energie der emittierten Alphateilchen durch die Geiger-Nuttall-Regel verknüpft.
