Radiasi alfa, beta, dan gamma adalah tiga jenis radiasi nuklir yang berbeda. Ketiga jenis radiasi ini memiliki sifat yang berbeda. Di sini, kita membahas perbedaan antara radiasi alfa, beta, dan gamma. Sifat dasar dan perbedaannya dibahas dalam artikel “ Apa itu Tiga Jenis Radiasi Nuklir ”.
Partikel Alpha Beta dan Gamma
- Radiasi alfa terdiri dari partikel alfa atau inti helium (), yaitu, partikel radiasi alfa terdiri dari dua proton dan dua neutron yang terikat bersama.
- Radiasi beta dapat merujuk pada radiasi beta minus , di mana elektron () dipancarkan atau radiasi beta plus , di mana positron () dipancarkan.
- Radiasi gamma adalah istilah untuk radiasi gelombang elektromagnetik dalam rentang gamma. Itu juga dapat dianggap sebagai foton ().
Muatan Radiasi Alpha Beta dan Gamma
- Partikel alfa memiliki muatan () dari dua protonnya, di mana .
- Untuk radiasi beta, elektron memiliki muatan . Sebuah positron, sebagai antipartikel elektron, memiliki muatan .
- Foton yang membawa radiasi gamma tidak bermuatan .
Massa Radiasi Alfa Beta dan Gamma
- Partikel alfa terbuat dari empat nukleon. Maka dari itu, mereka memiliki massa sekitar , Dimana . Jadi, massa partikel alfa adalah 6,64×10 -27 kg = 3,73 GeV/c 2 .
- Elektron dan Positron, yang membentuk partikel beta, adalah antipartikel satu sama lain. Artinya keduanya memiliki massa yang sama. Massa elektron/positron adalah 5,49×10 -4 u = 6,64×10 -27 kg = 511 keV/c 2 .
- Foton tidak bermassa, jadi radiasi gamma tidak membawa massa .
Kecepatan Radiasi Alfa Beta dan Gamma
- Peluruhan alfa hanya terjadi ketika massa inti anak () dan partikel alfa bersama-sama () lebih kecil dari massa inti induk (). Perbedaan massa () diberikan sebagai energy kinetik untuk partikel alfa dan inti anak. Untuk menghemat momentum, inti anak dan partikel alfa harus bergerak dalam arah yang berlawanan. Selain itu, partikel alfa, yang jauh lebih ringan daripada inti anak biasanya, membawa sebagian besar energy kinetik (sekali lagi, untuk menghemat momentum). Biasanya, partikel alfa memiliki kecepatan sekitar 5% kecepatan cahaya (, di mana kecepatan cahaya = 3 × 108 ms -1 . Untuk alfa tertentu meluruhkan energy kinetik, dan maka dari itu kecepatan partikel alfa, membutuhkan nilai spesifik yang dapat dihitung dari perbedaan massa inti dan dari hukum kekekalan momentum.
- Untuk peluruhan beta, ada tiga produk yang berbagi energy kinetik yang tersedia. Dalam hal ini, energy kinetik dapat dibagi antara partikel dengan cara apapun. Akibatnya, partikel beta dapat mengambil berbagai nilai. Biasanya, mereka mengambil nilai hingga .
- Radiasi gamma terdiri dari foton. Mereka melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya, . Mereka memang membawa energy spesifik, bagaimanapun, sesuai dengan transisi spesifik tingkat energy nuklir yang menyebabkan mereka dipancarkan.
Kekuatan Pengion dari Alpha Beta dan Radiasi Gamma
- Partikel alfa dapat menghasilkan sekitar 1.000.000 pasang ion per sentimeter saat bergerak di udara. Ini relatif tinggi. Ini karena mereka memiliki massa yang relatif besar dan mereka bergerak lambat, memungkinkan mereka untuk berinteraksi lebih banyak dengan molekul udara.
- Partikel beta menghasilkan sekitar 10.000 pasang ion per sentimeter di udara.
- Sinar gamma (foton) dapat menghasilkan sekitar 10 pasang ion per sentimeter di udara.
Pengaruh Medan Magnet terhadap Radiasi Alfa Beta dan Gamma
- Partikel alfa memiliki muatan, jadi jika medan magnet diterapkan tegak lurus pada lintasannya, partikel alfa menunjukkan beberapa pembelokan .
- Partikel beta juga memiliki muatan. Dibandingkan dengan partikel alfa, muatan partikel beta adalah setengah dari muatan partikel alfa. Di sisi lain, kecepatan partikel beta jauh lebih besar daripada kecepatan alfa. Akibatnya, partikel beta dibelokkan lebih kuat oleh medan magnet yang diterapkan tegak lurus pada jalurnya. Ketika ditempatkan di bawah medan magnet yang sama, partikel beta minus membengkok ke arah yang berlawanan dengan partikel alfa, sedangkan partikel beta plus akan menekuk ke arah yang sama seperti partikel alfa.
- Foton tidak bermuatan sehingga tidak dibelokkan oleh medan magnet.
Dari Peragaan Marie Curie tentang Perilaku 3 Jenis Radiasi
Kemampuan untuk Menghentikan Radiasi Alpha Beta dan Gamma
- Partikel alfa sangat terionisasi. Jadi saat mereka melakukan perjalanan melalui materi, mereka kehilangan energy mereka jauh lebih cepat. Maka dari itu, mereka dapat dihentikan dengan mudah. Partikel alfa dapat bergerak beberapa sentimeter di udara sebelum dihentikan. Mereka juga dapat dihentikan oleh selembar kertas tebal. Mereka juga tidak dapat menembus kulit manusia, jadi mereka tidak berbahaya, selama mereka tetap berada di luar tubuh kita. Begitu mereka berada di dalam tubuh, mereka dapat menyebabkan lebih banyak kerusakan daripada beta dan gamma karena mereka memiliki kemampuan yang jauh lebih kuat untuk mengion. (Dalam kasus yang terkenal, Alexander Litvinenko, mantan agen rahasia Rusia, diyakini sengaja diracuni dengan polonium-210, pemancar alfa. Partikel alfa juga sulit dideteksi karena mereka tidak dapat meninggalkan tubuh begitu mereka berada di dalam. Namun, jejak radiasi alfa telah ditemukan di tempat dia menggunakan toilet umum).
- Partikel beta dapat bergerak beberapa meter di udara, tetapi mereka dapat dihentikan oleh lembaran aluminium setebal beberapa milimeter.
- Foton gamma berinteraksi paling sedikit dengan materi, dan akibatnya mereka jauh lebih sulit untuk dihentikan. Beberapa sentimeter timah atau beberapa meter beton diperlukan untuk mengurangi intensitas radiasi gamma.
Perbedaan Antara Radiasi Alpha Beta dan Gamma – Ringkasan
|
Properti |
Radiasi alfa |
Radiasi beta |
Radiasi gamma |
|
Sifat partikel |
Inti helium |
Sebuah elektron/positron |
Sebuah foton |
|
Mengenakan biaya |
0 |
||
|
Massa |
0 |
||
|
Kecepatan |
~0,05 c |
hingga 0,99 c |
c |
|
Pasangan ion per cm udara |
~1 000 000 |
~10 000 |
~10 |
|
Interaksi dengan medan magnet tegak lurus |
Beberapa defleksi |
Defleksi besar |
Tidak ada defleksi |
|
Berhenti di |
Lembaran kertas tebal |
Beberapa mm lembaran aluminium |
(sampai batas tertentu) Beberapa cm balok timah atau beton setebal beberapa meter |
