Peluruhan Alfa

• Vera Firmanila (12640020)• Silfia Maftuhatun Ni’mah (12640029)

Sifat Radiasi Alfaa. Daya ionisasi partikel alfa sangat besar,

kurang lebih 100 kali daya ionisasi partikel beta dan 10.000 kali daya ionisasi sinar gamma.

b. Jarak tembusnya sangat pendek, hanya beberapa mm udara, tergantung energinya.

c. Partikel alfa akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan listrik.

d. Kecepatan partikel alfa bervariasi antara 1/100 sampai 1/10 kecepatan cahaya.

Syarat terjadinya peluruhan alfa

Misalkan massa inti awal Mx, massa inti yang meluruh My dan massa partikel α adalah m, maka secara hukum kekekalan energi

Untuk peluruhan spontan harus memenuh Q ˃ 0, maka Artinya hanya

inti-inti yang memiliki A lebih atau sama dengan 200 yang memenuhi syarat

Energi Peluruhan Alfa

Dalam peluruhan dibebaskan energi, karena inti hasil peluruhan terikat lebih erat dari pada inti semula. Energi yang dibebaskan muncul sebagai energi kinetik partikel alfa Kα dan energi kinetik inti anak (inti hasil) KY , yang dapat dihitung dengan persamaan:

Karena energi yang dilepas muncul sebagai energi kinetik, maka:

Lanjutan….Dengan asumsi kita memilih kerangka acauan

laboratorium (dijelaskan pada reaksi inti). Selanjutnya, kita dapat menghitung energi kinetik alfa dengan persamaan:

Teori Peluruhan Alfa

Klasik : suatu partikel tidak mungkin menembus suatu daerah yang EP lebih besar dari Ek nya.

Kuantum : mungkin (efek terowongan) Suatu partikel bermassa m dan energi kinetik E menumbuk potensial barrier dengan tinggi Vo, maka kebolehjadian partikel menembus potensial barrier adalah

Lanjutan…Dengan, P = transparency

T = amplitudo gelombang yangdatang I = amplitudo gelombang yang diteruskan

Emisi Partikel Alfa

Lanjutan….Adapun contoh peluruhan emisi partikel alfa dapat dilihat

di bawah ini:

Dari contoh Polonium di atas dapat dilihat bahwa rasio neutron terhadap proton dari polonium adalah 1,5:1. Namun setelah mengalami peluruhan dengan menembakkan partikel alfa, maka dihasilkan unsur Pb-82 yang stabil dengan rasio neutron terhadap proton 1,51:1.

Lanjutan….

Suatu inti yang memancarkan partikel alfa, terkadang meninggalkan keadaan eksitasi pada inti anakan, yang kemudian mengahsilkan emisi sinar gamma untuk mengembalikan inti pada keadaan dasar(stabil). Seperti contoh yang terjadi pada transformasi inti menjadi dimana energi partikel alfa sebesar 7,77 MeV dipancarkan sehingga mengahsilkan inti yang satbil. Dan energi partikel alfa sebesar 4,591 MeV dipancarkan dan meninggalkan keadaan tereksitasi yang kemudian kembali ke keadaan stabil dengan sebelumnya memancarkan sinar gamma sebesar 0, 186 MeV.

KARAKTERISTIK PARTIKEL ALFA

1) Daya Jangkau Partikel AlfaBerdasarkan hasil eksperimen diketahui bahwa

kecepatan gerak partikel alfa berkisar antara 0,054 c hingga 0,07 c. Karena massa partikel alfa cukup besar, yaitu 4 u, maka jangkauan partikel alfa sangat pendek.partikel alfa dengan energi paling tinggi, jangkauannya di udara hanya beberapa cm. Sedangkan dalam bahan hanya beberapa mikron.

Partikel alfa yang dipancarkan oleh sumber radioaktif memiliki energi tunggal (mono-energetic). Bertambah tebalnya bahan hanya akan mengurangi energi partikel alfa yang melintas, tetapi tidak megurangi jumlah partikel alfa itu sendiri.

Lanjutan…Pengujian jejak partikel alfa dengan kamar kabut Wilson,

menunjukkan bahwa sebagian besar partikel alfa memiliki jangkauan yang sama di dalam gas dan bergerak dengan jejak lurus.

Jangkauan partikel alfa biasanya diukur di udara pada suhu 0 C dan tekanan 70 mmHg dan dapat didekati dengan persamaan sebagai berikut.

Lanjutan….

Sedangkan jangkauannya dalam medium(dm) selain udara didefinisikan dengan pendekatan persamaan Bragg-Kleeman sebagai berikut:

Dimana: ρm massa jenis medium(gr/cm³) Am adalah barat medium

Daya Ionisasi Mekanisme utama hilangnya energi partikel alfa adalah

melalui ionisasi dan eksitasi. Dalam udara partikel alfa rata-rata kehilangan energi sebesar 3,5 eV untuk mengahsilkan pasangan ion (p. e). Sementara eksitasi terjadi ketika energi yang ditransfer ke elektron atom medium, tidak cukup untuk melepaskan elektron dari pengaruh ikatan inti.

Partikel alfa bergerak cukup pelan karena massanya yang relatif besar. Karena muatannya juga besar(2e), maka ionisasi spesifik sangat tinggi. Pasangan ion yang terbentuk dalam orde puluhan ribu pasangan ion/cm lintasan udara.

Ionisasi spesifik(I) diruuskan:

Spektrum Partikel Alfa Spektrum partikel alfa terdiri dari tiga hal yaitu: Spektrum terdiri dari single group atau lintas contoh Rn dan

RnA. Spektrum terdiri dari dua atau lebih ciri khas, daerah

dekat/closely spaced (V dan E) memiliki intensitas sama atau sedikit beda.

Spektrum terdiri dari group utama dan group yang berenergi besar(long range particle)

Peluruhan partikel alfa

Peluruhan alfa adalah emisi partikel alfa (inti helium) yang dapat dituliskan sebagai He atau 42α. Ketika sebuah inti tak stabil mengeluarkan sebuah partikel alfa, nomor atom berkurang dua dan nomor massa berkurang empat. Peluruhan alfa dapat ditulis:

Sebagai contoh meluruh dan mengeluarkan

sebuah partikel alfa

Lanjutan..

Peluruhan alfa ini diasumsikan dua neutron dan dua proton yang berada dalam inti yang membentuk partikel alfa. Dua proton dan dua neutron ini bergerak terus di dalam inti, yangb kadang-kadang beragabung dan terkadang berpisah. Di dalam inti partikel alfa terikat oleh gaya inti yang sangat kuat. Tetapi jika partikel alfa inti bergerak lebih jauh dari jari-jari inti ia akan segera merasakan tolakan gaya coulomb.

Soal1.

2.