Sifat sinar Radioaktif : Alfa (α), Beta (β), dan Gamma (γ)
Gurubagi.com. Sinar Radioaktif merupakan suatu pancaran dan tranmisi energi yang melewati ruang dalam bentuk partikel atau gelombang.
Beberapa bahan radioaktif mengeluarkan energinya dengan cepat, dan yang lainnya mencurahkannya secara perlahan.
Selanjutnya pelepasan energi dikuantifikasi melalui waktu paruh material, yang merupakan waktu setelah separuh atom awal melepaskan energinya.
Ernest Rutherford menjelaskan bahwa inti atom yang tidak stabil (radionuklida) mengalami peluruhan radioaktif. Partikel-partikel kecil dengan kecepatan tinggi dan sinar-sinar menyebar dari inti atom ke segala arah.
Para ahli kimia memisahkan sinar-sinar tersebut ke dalam aliran yang berbeda dengan menggunakan medan magnet.
Pada tahun 1989 Ernest Rutherford melakukan studi tentang sinar radioaktif. Rutherford menempatkan radium di bagian bawah kotak timah kecil.
Sinar yang dihasilkan dikenakan pada medan magnet yang sangat kuat, dan Rutherford menemukan bahwa sinar dipisahkan menjadi tiga bagian yang berbeda seperti pada gambar di bawah ini.
Rutherford memberi nama ketiga sinar tersebut dengan alfa, beta dan gamma seperti penjelasan berikut :
1. sinar alfa (α) bermuatan positif, dibelokan ke arah medan magnet negatif
2. Sinar Beta (β) bermuatan negatif, dibelokan kearah medan magnet positif
3. Sinar gamma (γ) tidak bermuatan, tidak dibelokan atau diteruskan.
Sifat Sinar Radioaktif
Sinar radioaktif terbagi atas sinar alfa, beta, dan gamma. Ketiga sinar tersebut memiliki sifat yang berbeda. Berikut ini penjelasan dari sifat masing-masing sinar radioaktif tersebut.
1. Sinar Alfa (α)
Radiasi alfa terdiri dari inti helium yang dipacarkan dari sumber raidoaktif. Partikel alfa mengandung dua proton dan dua neutron serta memiliki muatan positif rangkap. Radiasi ini terdiri dari seberkas sinar partikel alfa.
Radiasi alfa terdiri dari pertikel-partikel yang bermuatan positif dengan muatan +2 dan massa atomnya 4. Partikel ini dianggap sebagai inti helium karena mirip dengan inti atom helium (24 He).
Pada saat menembus zat, sinar (α) menghasilkan sejumlah besar ion. Oleh karena sifatnya yang bermuatan positif partikel (α) dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik. Partikel α memiliki daya tembus yang rendah.
Partikel-partikel alfa bisa bergerak dengan kecepatan antara 2.000-20.000 mil per detik, atau 1-10 persen kecepatan cahaya. Produksi partikel α oleh inti radioaktif dapat digambarkan oleh suatu persamaan inti, dengan reaksi seperti berikut.
92238 U→ 23490 Th + 24 He
Sifat Sinar Alfa
Sifat-sifat sinar alfa dapat di simpulkan sebagai berikut.
a. Dibelokan oleh medan listrik dan medan magnet
b. mengionisasi gas yang dilalui
c. mempengaruhi plat fotografi, dan menyebabkan fluoresensi pada bahan fluorecent
d. Sebuah partikel alfa terdiri atas dua proton dan dua neutron
e. Kecepatan sebuah partikel adalah 107 m/s
f. Daya tembus sinar alfa sangat kecil
g. Memiliki energi kinetik yang sangat besar
h. Memiliki massa partikel 6,643.10-27 kg (kira-kira empat kali massa proton)
i. Memiliki muatan partikel +3,2.10-19 C (dua kali muatan proton)
j. Dapat mengancurkan sel-sel hidup dan menyebabkan kerusakan biologis.
2. Sinar Beta (β)
Sinar beta (β) terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan negatif atau identik dengam elektron. Sinar beta mempunyai daya tembus yang lebih besar dari sinar alfa, akan tetapi memiliki daya pengionnya lebih kecil dibandingkan sinar α. Berkas ini dapat menembus kertas aluminium setebal 2 hingga 3mm.
Partikel beta dapat dibelokkan oleh dua medan yaitu medan listrik dan medan magnet, tetapi arahnya berlawanan dari partikel alfa.
Selain itu daya hantar partike sinar (β) mengalami pembelokan yang lebih besar dibandingkan partikel α dalam medan listrik maupun dalam medan magnet.
Hal itu terjadi karena partikel beta (β) mempunyai massa yang jauh lebih ringan dibandingkan partikel α. Produksi partikel beta (β) oleh inti radioaktif dapat digambarkan oleh suatu persamaan inti.
Elektron yang bergerak cepat yang terbentuk oleh dekomposisi neutron suatu atom. Neutron pecah menjadi proton dan elektron. Elektron yang bergerak cepat ini disebut partikel beta.
01 n → 11 H + -10 e
Neutron proton elektron (partikel beta)
Proton tetap tinggal dalam inti dan elektron terlempar dari atom. Karbon 14 memancarkan partikel beta pada saat mengalami peluruhan radioaktif untuk membentuk nitrogen 14.
614 C → 714 N + -10 e (emisi beta)
Karbon 14 Nitrogen 14 Pertikel beta
Nomor massa nitrogen 14 yang dihasilkan sama seperti karbon 14, sedangkan nomor atom dinaikkan sebesar 1. Partikel beta lebih kecil dari pada partikel alfa dan memiliki muatan setengahnya.
Akibatnya, partikel beta memiliki daya tembus yang lebih besar. Partikel beta dapat dihentikan oleh lempengan aluminium atau sepotong kayu yang tipis.
Sifat-sifat sinar Beta
Sifat-sifat sinar beta dapat di simpulkan sebagai berikut.
a. Dibelokan oleh medan listrik dan magnet
b. Mempengaruhi pelat fotpgrafi
c. Menyebakan fluoresensi bahan fluorecent
d. Dapat mengionisai gas yang dilaluinya
e. Kecepatannya adalah 108 m/s
f. Memiliki daya tembus lebih dari partikel alfa
g. Memiliki masa partikel 9,1 . 10-31 kg dan muatan adalah +1,6.10-19 C
h. Menghasilkan sinar X ketika dihentikan oleh logam yang memiliki nomor atom dan tiik leleh tinggi.
i. Dapat menyebabkan kerusakan radiasi lebih besar, karena dapat dengan mudah melewati kulit tubuh
3. Sinar gamma (γ)
Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetik, cahaya tampak yang biasa kita lihat juga termasuk sinar radia elektromagnetik, akan tetapi dengan energi yang lebih rendah.
Sinar gamma sering dipancarkan oleh inti atom radioaktif yang meluruh seiring dengan radiasi alfa atau beta.
Sinar ini merupakan radiasi elektromagnetik berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa, yang dinyatakan dengan notas 00γ.
Sinar gamma awalnya dihasilkan oleh inti yang tereksitasi, biasanya mengikuti pemancaran sinar beta atau alfa.
Sinar gamma memiliki keunggulan yaitu daya tembus yang sangat besar, paling besar di antara sinar radioaktif alfa dan beta, tetapi daya pengionnya paling lemah. Sinar ini tidak memiliki muatan listrik sehingga tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik.
Sinar gamma tidak memiliki massa dan muatan listrik. Dengan demikian, emisi hanya radiasi gamma tidak mengubah nomor atom atau nomor massa suatu atom. Radiasi sinar X dihasilkan oleh peluruhan elektron yang tereksitasi dalam atom.
Radiasi sinar X tidak dipancarkan selama peluruhan radioaktif. Sinar X dan gamma memiliki daya tembus yang besar dan sangat berbahaya. Kedua sinar tersebut dengan mudah menembus kertas, kayu, dan tubuh manusia.
Sinar tersebut dapat dihentikan maskipun tidak sempurna dengan beton yang tebalnya beberapa kaki atau dengan timbal yang tebalnya beberapa inci.
Berdasarkan sifat-sifat dari ketiga sinar radioaktif tersebut: Inti atom terdiri atas neutron. Untuk diketahui massa suatu inti selalu lebih kecil dari jumlah massa proton dan massa neutron.
Di dalam hal ini dikenal dengan defek massa yaitu selisih antara massa inti yang sebenarnya dan jumlah massa proton dan neutron penyusunnya.
Sifat-sifat sinar gamma
Sifat-sifat sinar gamma dapat di simpulkan sebagai berikut.
a. Tidak dapat dibelokan oleh medan listrik dan magnet
b. Mempengaruhi pelat fotografi
c. Memiliki daya tembus tinggi
d. Kekuatan ionisasi sangat rendah dibandingkan dengan partikel alfa dan beta
e. Kecepatan sinar gamma sama dengan kecepatan cahaya
f. Menyebabkan fluoresensi pada bahan fluorecent
g. Terdifraksi oleh kristal
h. Dapat dengn mudah melewati tubuh mansia dan menyebabkan kerusakan biologis yang besar.
Demikian ulasan materi sifat sinar Radioaktif : Alfa (α), Beta (β), dan Gamma (γ). Semoga bermanfaat
