Le particelle alfa, dette anche raggi alfa o elioni, consistono di due protoni e due neutroni, cioè nuclei di He (elio). Hanno una doppia carica positiva. 
Le particelle alfa sono tipicamente emesse da nuclidi radioattivi degli elementi pesanti, per esempio dagli isotopi dell'uranio, del torio, del radio, ecc., in un processo denominato decadimento alfa.
A volte questo decadimento lascia i nuclei in uno stato eccitato, e conseguentemente l'eccesso di energia può essere rimosso con l'emissione di raggi gamma.

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