daya serap dan daya ionisasi sinar alfa,beta & gamma

Artikel    kimia

Daya serap & daya ionisasi dari sinar alfa,beta,dan gamma

 

Salah satu sifat menguntungkan dari sinar radioaktif adalah daya tembusnya yang tinggi. Kekuatan tembus sinar-sinar radioaktif ini dipengaruhi oleh daya ionisasinya.
Daya ionisasi adalah kemampuan sinar radioaktif menarik elektron dari atom-atom yang dilewatinya. Partikel α mempunyai daya ionisasi yang kuat karena muatannya positif. Ia lebih mudah menarik elektron bebas dari atom-atom. Partikel ß memiliki daya ionisasi yang kurang kuat dan partikel γ memiliki daya ionisai paling lemah. Untuk mengionisasi atom sinar radioaktif akan menggunakan energi yang dimilikinya, sehingga semakin kuat daya ionisasinya semakin banyak energinya yang hilang. Hal ini tentu saja berpengaruh pada daya tembusnya. Sinar γ memiliki daya tembus paling kuat , kemudian sinar ß dan yang paling lemah adalah sinar α. Di udara terbuka sinar α akan kehilangan banyak energi karena mengionisasi molekul-molekul udara sehingga hanya memiliki jangkauan beberapa centimeter saja. Ilustrasi berikut memperlihatkan perbandingan daya tembus sinar-sinar radioaktif. Di bawah ini merupaka sifat masing-masing sinar radioaktif yang kemudian dapat menjadi alasan mengapa gambar di atas bisa seperti itu.

1.  Sinar Alfa

 Sinar alfa merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Partikel ini merupakan inti atom       helium yang terdiri atas 2 proton dan 2 neutron. Sifat-sifat sinar alfa adalah:
 Sinar Alfa Radiasi ini terdiri dari seberkas sinar partikel alfa Radiasi alfa terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan positif dengan muatan +2 dan massa atomnya 4. Partikel ini dianggap sebagai inti helium karena mirip dengan inti atom helium (42 He).
 memiliki daya tembus kecil (daya jangkau 2,8 – 8,5 cm dalam udara),
 dapat mengionsasi molekul yang dilaluinya. Sinar alfa ini dapat  menyebabkan satu atau lebih elektron suatu molekul lepas, sehingga molekul berubah menjadi ion (ion positif dan elektron) per cm bila melewati udara,
 dalam medan listrik dapat dibelokkan ke arah kutub negatif.
 Partikel-partikel alfa bergerak dengan kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik, atau 1 – 10 persen kecepatan cahaya.

                                                                                                                         

2. Sinar Beta

Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif yang identik dengan elektron. Sinar beta ini bermuatan negatif dan bermassa sangat kecil, yaitu 5,5 x 10-4 satuan massa atom atau amu, diberi simbol beta atau e. Sifat-sifat sinar sinar beta adalah:
 memiliki daya tembus yang jauh lebih besar daripada sinar alfa (dapat menembus lempeng timbel setebal 1 mm),
 daya ionisasinya lebih lemah dari sinar alfa,
 bermuatan listrik negatif, sehingga dalam medan listrik dibelokkan ke arah kutub positif.

3. Sinar Gamma

Sinar gama merupakan radiasi gelombang elektromagnetik, sejenis dengan sinar X, dengan panjang gelombang pendek. Sifat-sifat sinar gama adalah:
 tidak memiliki massa,
 memiliki daya tembus sangat kuat (dapat menembus lempeng timbel setebal 20 cm),
 daya ionisasinya paling lemah,
 tidak bermuatan listrik, oleh karena itu tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik.

Daya tembus sinar alfa,beta & gamma yang melewati  medan  magnet

Unsur radiaoaktif alam dan buatan menunjukkan aktivitas radiasi yang sama yaitu radiasi sinar-α, sinar-ß, dan sinar-γ. Inti induk setelah melakukan satu kali pancaran akan menghasilkan inti anak.
Prinsip radiasinya mengikuti hukum kekekalan nomor massa. Sifat alamiah sinar radioaktif dipelajari dengan menggunakan medan magnit. Ketika sinar radiaoaktif dilewatkan dalam medan magnit diperoleh fenomena-fenomena berikut
Saat medan magnit nol (B = 0 T) tidak terjadi perubahan apapun pada sinar-sinar yang dipancarkan..
Saat diberikan medan magnit lemah, sejumlah berkas sinar dalam jumlah sedikit dibelokkan ke arah kutub selatan magnit, dan sebagian besar bergerak lurus.
Saat diberikan medan magnit yang cukup kuat, berkas sinar dalam jumlah yang cukup besar dibelokkan cukup kuat ke arah kutub selatan, sejumlah berkas sinar dibelokkan ke arah kutub utara, dan sebagian lagi diteruskan
Saat diberikan medan magnit kuat, berkas sinar dalam jumlah yang cukup besar dibelokkan dengan kuat ke arah kutub selatan (S), sejumlah berkas lainnya dibelokkan ke arah kutub utara (U), dan beberapa berkas diteruskan.
Karakteristik Sinar Radioaktif
Sinar alfa ( α )
Sinar alfa merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel sinar alfa sama dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Sinar alfa dipancarkan dari inti dengan kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang besar, daya tembus sinar alfa paling lemah diantara diantara sinar-sinar radioaktif. Diudara hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Sinar alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Sinar alfa segera kehilangan energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya. Tabrakan itu mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi. Akhirnya partikel alfa akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium .
Sinar beta ( ß )
Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar beta merupakan berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bemuatan-l e dan bermassa 1/836 sma. Karena sangat kecil, partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi 0e-1. Energi sinar beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus lebih besar dari sinar alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Sinar beta paling energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus kulit.
Sinar gamma (γ )
Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi(_0^0)γ. Sinar gamma mempunyai daya tembus. Selain sinar alfa, beta, gamma, zat radioaktif buatan juga ada yang memancarkan sinar X dan sinar Positron. Sinar X adalah radiasi sinar elektromagnetik