Peluruhan Alfa, Beta Dan Gamma [PDF]

Citation preview

Peluruhan Alfa, Beta dan Gamma Mata Kuliah : Inti Atom dan Radioaktivitas



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



Peluruhan Alfa ( 𝟒𝟐𝑯𝒆)



Peluruhan alfa merupakan pancaran dari pertikel induk dengan partikel anak akibatnya partikel induk massannya berkurang 4 dan partikel anak massanya berkurang 2. Dalam peluruhan alfa, nuklide induk (P) meluruh menjadi nuklide anak (D) dengan memancarkan sebuah partikel alfa (α). Persamaan yang menunjukkan peluruhan alfa dapat dinyatakan sebagai :



Kekekalan muatan dan kekekalan nukleon berlaku dalam peluruhan α. Kekekalan muatan terjadi menurut penemuan eksperimen bahwa muatan inti total adalah +Ze sebelum peluruhan dan (Z-2)e + 2e = +Ze setelah peluruhan. Kekekalan nukleon terjadi menurut penemuan eksperimen bahwa jumlah nukleon total adalah A sebelum peluruhan dan (A-4) +4 = A nukleon setelah peluruhan.



Dalam kerangka inti induk, partikel alfa (α) dan inti anak mempunyai momentum linier yang sama dan berlawanan arah setelah peluruhan α. Eksperimen-eksperimen telah menunjukkan bahwa energi kinetik unsur-unsur dalam peluruhan α jauh lebih kecil dari pada energi diamnya.



Berdasarkan hukum energi-massa, kita dapat menuliskan:



Gambar 4. Energi potensial partikel alfa sebagai fungsi jarak Banyak pemancar alfa lain yang memancarkan kelompok-kelompok partikel α pada beberapa energi yang berlainan, Energi-energi yang berlainan ini mungkin disebabkan oleh karena peluruhan radioaktif tidak selalu menuju keadaan dasar inti anak. Beberapa peluruhan menuju keadaan tereksitasi. Inti anak dalam keadaan tereksitasi mempunyai energi lebih besar dan oleh karenanya mempunyai massa lebih besar daripada keadaan dasar.



Gambar 4 menunjukkan energi potensial partikel alfa sebagai fungsi jarak dari pusat inti. Partikel α terus menerus bergerak dalam inti dan dibatasi oleh potensial rintangan di sekelilingnya. Menurut mekanika kuantum, partikel α ini mempunyai peluang untuk menerobos potensial rintangan.



Muatan positif dari partikel alfa sangat berguna dalam industri, misalnya: Radium-226 dapat digunakan untuk pengobatan kanker, yakni dengan memasukkan jumlah kecil radium ke daerah yang terkena tumor. Polonium-210 berfungsi sebagai alat static eliminator dari paper mills di pabrik kertas dan industri lainnya Beberapa Detektor asap memanfaatkan emisi alfa dari americium-241 untuk membantu menghasilkan arus listri sehingga mampu membunyikan alarm saat kebakaran.



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



Peluruhan Beta ( −𝟏𝟎𝜷 𝐚𝐭𝐚𝐮 𝟎𝟏𝜷) Teori Fermi tentang Peluruhan Beta Fermi paling terkenal adalah Karya teori peluruhan beta nuklir. Dalam peluruhan beta partikel (partikel beta), dikenal identik dengan sebuah elektron dalam yang dikatakan memiliki “negatif” muatan listrik, dilepaskan dari inti (inti) dari sebuah atom. Hal ini meningkatkan nomor atom (jumlah proton, atau partikel dengan “positif” muatan listrik, dikurangi jumlah elektron) dari nukleus oleh satu unit.



Teori Tentang Neutrino Pauli berteori bahwa sebuah partikel yang tak terdeteksi menjadi penyebab perbedaan antara energi dan momentum sudut dari partikel-partikel di awal dan di akhir peluruhan. Menurut Pauli, ada partikel ketiga yang dipancarkan pada peluruhan beta. Partikel ketiga ini bermuatan elektrik nol dan memiliki spin ½. Hilangnya energi ini tidak lain adalah energi yang diambil partikel ini. Partikel ini disebut neutrino



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



1. Peluruhan Positron atau 𝜷+ Peluruhan positron atau β+ dapat ditulisan dalam bentuk



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



2. Peluruhan β- (atau elektron) Peluruhan β- (atau elektron) dapat disajikan secara bagan sebagai



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



3. Penangkapan Elektron Bagan penangkapan elektron dapat dituliskan dalam bentuk reaksi sebagai



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



Peluruhan Gamma (𝜸)



Peluruhan gamma (atau peluruhan γ) terjadi bilamana inti meluruh dari keadaan tereksitasi ke keadaan dengan energi lebih rendah atau keadaan dasar. Dalam proses peluruhan gamma tidak terjadi perubahan A atau Z. Nuklide anak hanya berada dalam keadaan energi yang lebih rendah daripada keadaan energi nuklide induk. Peluruhan alfa atau beta seringkali meninggalkan inti dalam keadaan tereksitasi, sehingga peluruhan γ sering menyertai peluruhan α atau peluruhan β.



4 2



P →



A− 4 z −2



D + 24He + Q



Keadaan suatu induk ke keadaan dasar eksitasi ke keadaan dasar.



Gambar 9. Energi hυ dan hυ’ berbeda Kr



Terimakasih !