Desintegração alfa, tipo de desintegração radioativa na qual alguns núcleos atômicos instáveis dissipam o excesso de energia através da ejeção espontânea de uma partícula alfa. Como as partículas alfa têm duas cargas positivas e uma massa de quatro unidades, sua emissão a partir dos núcleos produz núcleos filhas com uma carga nuclear positiva ou número atômico duas unidades a menos que seus pais e uma massa de quatro unidades a menos. Assim o polônio-210 (massa número 210 e atômico 84, ou seja, um núcleo com 84 prótons) decai por emissão alfa para chumbo-206 (número atômico 82).
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A velocidade e, portanto, a energia de uma partícula alfa ejetada de um determinado núcleo é uma propriedade específica do núcleo pai e determina a faixa característica ou distância que a partícula alfa percorre. Embora ejectadas a velocidades de cerca de um décimo da luz, as partículas alfa não são muito penetrantes. Elas têm intervalos no ar de apenas alguns centímetros (correspondendo a um intervalo de energia de cerca de 4 milhões a 10 milhões de electrões volts).
Os principais emissores alfa são encontrados entre os elementos mais pesados que o bismuto (número atómico 83) e também entre os elementos de terras raras desde o neodímio (número atómico 60) ao lutécio (número atómico 71). A meia-vida para a decomposição alfa varia de cerca de um microssegundo (10-6 segundos) a cerca de 1017 segundos (mais de 3 bilhões de anos).