Tahukah kamu, apa saja sinar-sinar radioaktif itu? Dan, sebenarnya apa sih sinar radioaktif? Jadi, sinar radioaktif adalah sinar yang dipancarkan oleh unsur radioaktif. Sinar radioaktif memiliki banyak perbedaan dari sinar lainnya (seperti sinar matahari), antara lain:
- memiliki daya tembus yang besar, sehingga dapat menghitamkan plat foto yang terbungkus kertas hitam,
- dapat mengionisasi media yang dilaluinya, oleh karena itu disebut juga radiasi pengion.
Radiasi pengion yang dihasilkan oleh isotop radioaktif dapat berupa radiasi partikel, yaitu radiasi sinar alfa dan sinar beta, maupun berupa radiasi elektromagnetik berenergi tinggi, yaitu radiasi sinar gama.
Perhatikan video berikut ini,
See! Perbedaan daya tembus di antara 3 sinar radioaktif tersebut sangat jelas berbeda.
Percobaan pertama adalah memperlihatkan bagaimana daya tembus sinar radioaktif yang bernama sinar alfa. Sinar ini dipancarkan ke telapak tangan tanpa ada media penghalang apapun di hadapan tangan tersebut. Hasilnya, bahwa sinar alfa hanya akan sampai kepada telapak tangan tanpa dapat menembus tangan yang ditengadahkan tersebut. Setelah itu, di antara telapak tangan dan sinar alfa dihalangi oleh sebuah kertas. Terlihat pada video, sinar alfa berakhir di helaian kertas tersebut tanpa meneruskan sinarnya ke telapak tangan.
Lalu, percobaan kedua adalah memperlihatkan bagaimana daya tembus sinar beta. Perbedaan dengan sinar yang sebelumnya, sinar alfa, yaitu saat di antara sinar beta dan telapak tangan tersebut dihalangi oleh sehelai kertas, sinar beta tetap meneruskan sinarnya ke telapak tangan itu. Nah.. Setelah di antara sinar beta dan tangan diberikan penghalang lagi dengan sebuah alumunium, maka sinar beta itu baru tidak meneruskan sinarnya ke telapak tangan. Akhirnya, sinar beta berhenti di sebuah lempengan alumunium.
Yang terakhir adalah percobaan mengenai bagaimana daya tembus sinar gama. Sama seperti sinar sebelumnya, bahwa sinar gama juga masih bisa menembus sehelai kertas. Namun, sinar ini juga bisa menembus alumunium yang menghalanginya terhadap telapak tangan tersebut. Sinar inilah yang memiliki daya tembus yang paling kuat di antara sinar lainnya. Hanya media seperti beton yang dapat memberhentikan sinar gama ini.
Kesimpulannya, daya tembus sinar alfa < daya tembus sinar beta < daya tembus sinar gama.
-Semoga bermanfaat :)-
Halaman ini menjelaskan tentang sinar radioaktif. Selain itu juga menjelaskan tentang perbedaan sinar alfa, beta, dan gamma.
Sejarah
Pada tahun 1899, Ernest Rutherford (penemu teori atom Rutherford) melakukan studi tentang sinar radioaktif. Dia menempatkan radium di bagian bawah kotak timah kecil. Sinar yang dihasilkan dikenakan pada medan magnet yang sangat kuat. Rutherford menemukan bahwa sinar dipisahkan menjadi tiga bagian yang berbeda seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Untuk memudahkan, Rutherford menamai tiga jenis radiasi tersebut dengan alfa (α), beta (β) dan gamma (γ). Sinar alfa dibelokkan ke arah yang berlawanan dengan sinar beta. Gambar di atas menunjukkan bahwa sinar alfa bermuatan positif (dibelokkan ke arah medan magnet negatif), sinar beta bermuatan negatif (dibelokkan ke arah medan magnet positif), sedangkan sinar gamma tidak bermuatan (tidak dibelokkan).
Penelitian lebih lanjut telah menunjukkan bahwa sinar alfa merupakan inti helium, sinar beta adalah elektron dan sinar gamma adalah radiasi elektromagnetik yang frekuensinya lebih tinggi dari sinar-X.
Sifat-sifat Sinar Radioaktif
Sinar radioaktif dibagi menjadi tiga, yaitu alfa, beta, dan gamma. Ketiganya memiliki sifat yang berbeda. Inilah perbedaan sifat sinar alfa, beta, dan gamma:
Sifat sinar alfa
- Dibelokkan oleh medan listrik dan magnet. Pembelokan kurang tajam jika dibandingkan dengan partikel beta, karena partikel alfa mempunyai massa lebih besar.
- Mempengaruhi plat fotografi, dan menyebabkan fluoresensi pada bahan fluorescent.
- Mengionisasi gas yang dilalui.
- Massa partikel alpha adalah 6,643 x 10-27 kg atau kira-kira empat kali massa proton. Muatan partikel alfa adalah +3,2 x 10-19 C (dua kali muatan proton).
- Sebuah partikel alpha terdiri dari dua proton dan dua neutron.
- Kecepatan sebuah partikel adalah 107m/s.
- Daya tembus yang sangat kecil.
- Memiliki energi kinetik yang besar.
- Menghancurkan sel-sel hidup dan menyebabkan kerusakan biologis.
- Mereka bisa tersebar saat melewati mika tipis atau emas foil.
Sifat sinar beta
- Dibelokkan oleh medan listrik dan magnetik. Defleksi besar karena partikel beta lebih ringan daripada a-partikel.
- Mempengaruhi pelat fotografi.
- Mengionisasi gas yang mereka lalui.
- Massa partikel beta adalah 9,1 x 10-31 kg dan muatannya adalah +1,6×10-19 C.
- Kecepatannya adalah 108 m/s.
- Daya tembus partikel beta adalah lebih dari partikel alfa.
- Menyebabkan fluoresensi bahan fluorescent.
- Menghasilkan sinar-X ketika dihentikan oleh logam yang mempunyai nomor atom dan titik leleh tinggi seperti tungsten.
- Menyebabkan kerusakan radiasi yang lebih besar karena dapat dengan mudah melewati kulit tubuh.
Sifat sinar gamma
- Tidak dibelokkan oleh medan listrik dan magnetik.
- Mempengaruhi pelat fotografi.
- Kekuatan ionisasi sangat rendah dibandingkan dengan partikel alfa maupun beta.
- Sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik seperti sinar-X dan sinar tampak. Panjang gelombang sinar gamma lebih pendek dari sinar-X.
- Kecepatan sinar gamma sama dengan kecepatan cahaya.
- Daya tembus tinggi.
- Menyebabkan fluoresensi pada bahan fluorescent.
- Terdifraksi oleh kristal.
- Meskipun sinar-X dan sinar gamma memiliki sifat yang mirip, asal keduanya berbeda. Sinar-X berasal dari awan elektron di luar inti, dimana sinar gamma berasal dari inti.
- Dapat dengan mudah melewati tubuh manusia dan menyebabkan kerusakan biologis yang besar.
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.