Альфа-излучение. 
Альфа-распад ядер

Обычно источником б-частиц является слой какого-либо нелетучего и долгоживущего б-излучающего элемента, отложенный на металлическую подложку (в нейтрализаторах статического электричества применяются эмалевые источники б-излучения). Промышленность выпускает источники альфа-излучения на основе таких радионуклидов, как америций-241,америций-243, кюрий-244, уран-234, плутоний-238, плутоний-239, Кюрий-244 и др.

Естественное альфа-излучение как результат радиоактивного распада ядра, характерно для неустойчивых ядер тяжелых элементов, начиная с атомного номера более 83, т. е. для естественных радионуклидов рядов урана, и тория, а также, для полученных искусственным путем трансурановых элементов. Возможность браспада связана с тем, что масса (а, значит, и суммарная энергия ионов) брадиоактивного ядра больше суммы масс б-частицы и образующегося после б-р аспада дочернего ядра. Избыток энергии исходного (материнского) ядра освобождается в форме кинетической энергии б-частицы и отдачи дочернего ядра. б-частицы представляют собой положительно заряженные ядра гелия и вылетают из ядра со скоростью 15−20 тыс. км/сек. На своём пути они производят сильную ионизацию среды, вырывая электроны из орбит атомов. Пробег б-частиц в воздухе порядка 5−8 см, в воде — 30−50 микрон, в металлах — 10−20 микрон. При ионизации блучами наблюдаются химические изменения вещества, и нарушается кристаллическая структура твердых тел.

Так как между б-частицей и ядром существует электростатическое отталкивание, вероятность ядерных реакций под действием б-частиц природных радионуклидов (максимальная энергия 8,78 МэВ у 214Ро) очень мала, и наблюдается лишь на легких ядрах (Li, Ве, В, С, N, Na, Al) с образованием радиоактивных изотопов и свободных нейтронов.

Чистые альфа-излучатели (например, полоний-210) являются великолепными источниками энергии. Удельная мощность излучателя на базе 210 Ро (период полураспада 138 дней) составляет более 1200 Ватт на кубический сантиметр. Полоний-210 послужил в качестве обогревателя советского «Лунохода-2», поддерживая температурные условия, необходимые для работы научной аппаратуры. В качестве источников энергии (а в паре с бериллием — и нейтронов), полоний-210 широко задействовано в качестве источников питания удалённых маяков. Применяется он также для удаления статического электричества на текстильных фабриках, и ионизации воздуха для лучшего горения топлива в мартеновских печах, и даже для удаления пыли с фотоплёнок. Полоний-бериллиевые источники нейтронов применялись в первых атомных зарядах.

Для моделирования одновременного воздействия б-частиц и тяжелых заряженных частиц космического пространства на конструкционные материалы ракетных материалов и компоненты радиоэлектроники может, используется изотопная установка б-частиц и осколков деления «Калифорний-252» на базе изотопа 252Cf (период полураспада 2,2 года).

Параметры изотопной установки «Калифорний-252».

Изотоп излучателя 252Cf.

Активность 4· 104 Бк.

Энергия осколков деления спектр от 40 до 130 МэВ.

Давление в рабочей камере от 1 до 105 Па.

На базе америция 241 (период полураспада 458 лет) выпускаются источники б-излучения АИА активностью 3*104 Бк.

Выпускаются и низкоактивные источники, используемые в качестве эталонов альфа-излучения для калибровки радиометров и прочей дозиметрической или измерительной аппаратуры. Например, в России образцовые источники б-излучения изготавливаются на базе изотопов уран-234 и 238, плутоний-239.

Источником пучка ионов гелия, протонов или тяжелых ионов может быть ускоритель, например, циклотрон.

Циклотрон — ускоритель протонов (или ионов), в котором частота ускоряющего электрического поля и магнитное поле постоянны во времени. Частицы движутся в циклотроне по плоской развертывающейся спирали. Максимальная энергия ускоренных протонов 20 МэВ, в изохронном циклотроне до 1 ГэВ.