La partícula alfa es un tipo de radiación ionizante. Con sus socios, las partículas gamma y las partículas beta, las partículas alfa son una de las formas de radiación más prevalentes. Cada partícula es esencialmente un núcleo de helio, que consta de dos neutrones y dos protones, sin electrones, lo que le da una carga neta positiva. Debido a su masa relativamente alta, estas partículas son la forma más destructiva de radiación ionizante, pero la compensación es que su penetración es baja. Un trozo de papel detiene las partículas alfa, mientras que las partículas beta más ligeras requieren una barrera de aluminio.
Las partículas alfa se emiten a partir de diversas sustancias radiactivas. A diferencia de la desintegración beta, la desintegración alfa está mediada por la fuerza fuerte. De acuerdo con las leyes clásicas de Newton, la atracción del núcleo debería ser demasiado fuerte para permitir que las partículas alfa lo abandonen bajo ninguna circunstancia. Sin embargo, los túneles cuánticos lo permiten de todos modos. El túnel cuántico es el teletransporte instantáneo de la partícula a un lugar fuera del núcleo.
Debido a que las partículas alfa tienen una fuerza de penetración tan baja, son detenidas por la piel humana, lo que representa poco peligro a menos que se ingiera la fuente. Este fue el triste destino del exespía ruso Alexander Litvinenko, que se cree fue la primera persona en morir por envenenamiento agudo por radiación como resultado de la ingestión del polonio emisor alfa. Otros emisores alfa conocidos incluyen americio (que se encuentra en los detectores de humo), radio, gas radón y uranio. Cuando se combinan con ciertas otras sustancias radiactivas, los emisores alfa pueden agitar los emisores de neutrones para liberar los neutrones. La emisión de neutrones es una parte fundamental del diseño de reactores nucleares y armas nucleares.
En investigaciones sobre los efectos del tabaquismo en la salud, se encontró que las hojas de tabaco contienen pequeñas cantidades de polonio, que emite partículas alfa. Se teoriza que esto podría ser parcialmente responsable del cáncer de pulmón entre los fumadores. En la evolución, los emisores alfa desempeñan un papel fundamental: su probabilidad de causar una mutación cromosómica es más de 100 veces mayor que con otros tipos de radiación. La mayoría de las veces, esto produce mutantes menos aptos, pero cuando se combina con la selección durante miles o millones de años da como resultado diseños biológicos adaptativos.