La désintégration alpha est une forme de désintégration radioactive dans laquelle une particule alpha est émise par un élément lourd pour tenter de devenir plus stable. Les autres types de désintégration radioactive sont la désintégration bêta et la désintégration gamma. Les détecteurs de particules peuvent être utilisés pour détecter l’émission de particules alpha, et le processus de désintégration alpha peut également être utilisé pour construire des dispositifs de détection. Certains détecteurs d’incendie, par exemple, reposent sur le taux constant de désintégration alpha pour ioniser l’air, qui peut à son tour détecter la fumée lorsque les particules de fumée interfèrent avec la conductivité de l’air ionisé.
Les composants d’un noyau sont constitués de protons et de neutrons en orbite autour d’un groupe d’électrons. Dans des conditions normales, ces particules s’opposeraient les unes aux autres, provoquant la désintégration du noyau, c’est là qu’intervient ce que l’on appelle la force nucléaire forte. La force nucléaire forte maintient le noyau ensemble, empêchant les particules d’être expulsées. Cependant, bien que cette force soit forte, elle a une portée étroite et, dans le cas d’un gros noyau, elle peut ne pas être capable de contenir toutes les particules. En conséquence, l’atome devient instable et il commence à émettre des particules, dans un processus connu sous le nom de radioactivité.
Dans le cas de la désintégration alpha, la particule est constituée de deux protons et de deux neutrons étroitement liés entre eux. Cette particule est de structure identique au noyau d’un atome d’hélium, et une grande partie de l’approvisionnement en hélium de la Terre provient en fait de la désintégration alpha. Au fur et à mesure que la particule alpha quitte l’atome, emportant avec elle des protons et des neutrons, le numéro atomique change et l’atome devient un nouvel élément plus stable. La perte de masse est convertie en un petit sursaut d’énergie.
Les particules alpha sont extrêmement faibles. Ils peuvent être arrêtés avec un morceau de papier ou même une petite poche d’air, ce qui rend la désintégration alpha relativement non menaçante pour les personnes qui travaillent autour. Cependant, si un élément qui émet des particules alpha est ingéré, cela peut causer un grave problème. Le radon, par exemple, peut être inhalé dans les poumons, où les particules alpha émises par le gaz peuvent endommager gravement les cellules délicates qui tapissent les poumons.
La toxicité de la désintégration alpha à l’intérieur du corps a été suspectée dans plusieurs intoxications très médiatisées. En introduisant des éléments qui émettent des particules alpha dans les aliments, un empoisonneur peut réussir à tuer quelqu’un sans causer de problèmes aux personnes de l’environnement. La mort par désintégration alpha semble être particulièrement populaire parmi les espions russes, bien que d’autres agents clandestins aient été connus pour l’employer à l’occasion.