આલ્ફા-કણ : વિકિરણધર્મી (radioactive) પરમાણુમાંથી ઉત્સર્જિત થતો ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવતો ધન વિદ્યુતભારિત કણ. તે બે પ્રોટૉન અને ન્યૂટ્રૉન ધરાવે છે. આથી તે 2e જેટલો વિદ્યુતભાર ધરાવે છે, જ્યાં e ઇલેક્ટ્રૉનનો વિદ્યુતભાર છે અને તેનું મૂલ્ય e = 1.66 x 10-19 છે. આલ્ફા-કણનું દળ (દ્રવ્યમાન) 4.00015 a.m.u. છે (1 a. m. u = 1.6603 x 10-27 કિગ્રામ. છે.)
હિલિયમ પરમાણુમાંથી બે કક્ષીય ઇલેક્ટ્રૉન દૂર કરતાં મળતી ન્યુક્લિયસ આલ્ફા-કણ છે. રેડિયમ અને થૉરિયમ જેવાં રેડિયોઍક્ટિવ તત્વો સ્વત: અને સતત આલ્ફાકણો, બીટાકણો અને ગૅમા કિરણોનું ઉત્સર્જન કરતાં હોય છે. રેડિયોઍક્ટિવ ન્યુક્લિયસ અસ્થાયી હોય છે; જે આલ્ફા, બીટા, ગૅમાનું ઉત્સર્જન કરે છે. આ ઘટનાને રેડિયોઍક્ટિવ ક્ષય (decay) કહે છે. આલ્ફા-ક્ષયને કારણે એક તત્વમાંથી બીજા તત્વનું નિર્માણ થાય છે. મૂળ તત્વ(જનક) પરમાણુક્રમાંક(Z)માં બેનો અને પરમાણુભારાંક(A)માં ચારનો ઘટાડો થાય છે. પરિણામે નવું તત્વ (જનિત) મળે છે. 2e ધન વિદ્યુતભાર ધરાવતા આવા આલ્ફાકણની શોધ રુધરફૉર્ડે 1899માં કરી.
વિદ્યુત અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોની આલ્ફા-કણની ગતિ ઉપર અસર થાય છે, પરિણામે તેનો ગતિપથ વંકાય છે. આલ્ફા-કણ ભારે હોવાથી તેના ગતિપથની વક્રતા પ્રમાણમાં ઓછી મળે છે.
આલ્ફા-કણનો વેગ વધારે હોય છે. તેનો વેગ જે તત્વમાંથી તે ઉત્સર્જિત થાય છે તેની પ્રકૃતિ ઉપર આધાર રાખે છે. સામાન્યત: આલ્ફા-કણનો વેગ 1 અથવા 2 x 106 મીટર/સેકન્ડ જેટલો હોય છે. આલ્ફા-કણનો વેગ પ્રકાશના વેગ કરતાં આશરે વીસમા ભાગ જેટલો હોય છે.
આલ્ફા-કણનું દ્રવ્યમાન વધુ હોઈ તેની અવધિ (range) સેન્ટિમીટરના ક્રમની હોય છે. કોઈ પણ માધ્યમમાં થઈને આલ્ફા-કણ પસાર થાય છે ત્યારે માધ્યમના કણો સાથે અથડામણો થતાં તે ઊર્જા ક્રમશ: ગુમાવે છે. આલ્ફા-કણે માધ્યમમાં સ્થિર થાય ત્યાં સુધીમાં કાપેલા અંતરને અવધિ કહે છે. આલ્ફા-કણોની શક્તિ સામાન્યત: 2 MeVથી 10 MeV જેટલી હોય છે. 5 MeV શક્તિ ધરાવતો આલ્ફા-કણ સામાન્ય તાપમાને હવામાં 3.5 સેમી. (= 0.035 મીટર) જેટલું અંતર કાપીને વિલીન થાય છે.
આલ્ફા-કણની ભેદન-શક્તિ બીટા-કણની ભેદનશક્તિ કરતાં 100ગણી ઓછી અને ગૅમા-કિરણોની ભેદનશક્તિ કરતાં 10,000ગણી ઓછી હોય છે.
આલ્ફા-કણ માધ્યમમાંથી પસાર થતાં માધ્યમના કણોની સાથે થતી અથડામણો દરમિયાન માધ્યમના કણોનું આયનીકરણ થાય છે. એટલે કે ધન આયન અને ઇલેક્ટ્રૉનનાં જોડકાં પેદા કરે છે. આલ્ફા-કણની આયનીકરણશક્તિ મહત્તમ હોય છે. આલ્ફા-કણની આયનીકરણશક્તિ બીટાકણની શક્તિ કરતાં 100ગણી વધારે અને ગૅમા-કિરણોની શક્તિ કરતાં 10,000ગણી વધારે હોય છે. સામાન્ય રીતે આલ્ફા-કણ હવામાં 3.5 સેમી. અંતર કાપે તે દરમિયાન તે 1,50,000 આયન-ઇલેક્ટ્રૉનનાં જોડકાં પેદા કરે છે. આલ્ફા-કણોની આયનીકરણશક્તિ ઘણી વધારે હોવાથી જીવિત કોષો સાથે અથડાતાં કોષ ભારે ક્ષતિગ્રસ્ત બને છે.
આલ્ફા-કણો ફોટોગ્રાફિક ફિલ્મ ઉપર અસર કરે છે. તેમજ ઝિંક સલ્ફાઇડ (ZnS) જેવા પદાર્થના અસ્તરવાળા પડદા ઉપર આલ્ફા-કણ આપાત થતાં પ્રતિદીપ્તિ (fluorescence) પેદા કરે છે. રુધરફર્ડે સુવર્ણના વરખ ઉપર આલ્ફા-કણોનો મારો કરવાથી થતા તેમના વિખેરણ(scattering)ના અભ્યાસ ઉપરથી પરમાણુમાં ધનવિદ્યુત-ભારિત અતિસૂક્ષ્મ ન્યુક્લિયસનું અસ્તિત્વ પુરવાર કર્યું હતું.
મનુપ્રસાદ શંભુપ્રસાદ મહેતા
પ્રહલાદ છ. પટેલ