Peluruhan Partikel Alfa

Partikel alfa maupun sinar alfa pada dasarnya adalah sama yang membedakan keduanya hanyalah tinjauannya. Untuk partikel alfa ditinjau dari sisi fisika modern merupakan gelombang kuantum yang terdiri dari paket-paket energi yang bersifat diskrit, sedangkan sinar alfa ditinjau dari sisi fisika klasik merupakan gelombang kontinu.

Baik itu partikel alfa maupun sinar alfa dihasilkan melalui peluruhan radioaktif. Akan tetapi tidak semua partikel yang meluruh akan menghasilkan partikel alfa, terdapat syarat agar partikel tersebut dapat meluruh sehingga menghasilkan partikel alfa yaitu partikel yang memliki nomor massa lebih dari 250. Partikel alfa juga biasa disebut sebagai inti helium hal ini dikarenakan adanya kemiripan diantara keduanya.

Apabila pemancaran partikel alfa terjadi disertai pemacaran partikel gamma, maka transisinya terjadi dari tingkat dasar inti X ke tingkat eksitasi inti Y.

Peluruhan alfa adalah peristiwa peluruhan spontan sebuah inti yang memancarkan partikel alfa. Persamaan umum untuk unsur yang mengalami peluruhan alfa adalah sebagai berikut:

Pada peluruhan alfa, maka hukum kekekalan energinya adalah sebagai berkut:

 karena

Maka persamaanya menjadi:

Dengan : Mx = massa inti awal

                 My = Massa inti yang meluruh

                  m = massa partikel alfa

                 Ky = Energi kinetik untuk partikel yang meluruh

                 Kα = Energi kinetik untuk partikel alfa

Teori peluruhan partikel alfa

1.      Teori Semi Klasik

Teori semi klasik ini merupakan gabungan dari teori klasik dan teori kuantum (modern)

Meunurt Teori Klasik bahwa suatu partikel tidak mungkin menembus suatu daerah yang memiliki energi potensialnya lebih besar dari pada energi kinetiknya.

Sedangkan menurut Teori Kuantum sepertihalnya efek terowongan. Dimana suatu partikel bermassa m dan energi kinetik E menumbuk potensial barrier dengan tinggi Vo, maka peluang  partikel menembus potensial barrier adalah

Dengan : P = transparency

                T = amplitudo gelombang yang datang

                I = amplitudo gelombang yang diteruskan

Berdasarkan Mekanika Kuantum

2.      Teori Gamow

Menurut Gamow,  kebolehjadian partikel alfa per detik sama dengan jumlah tumbukan antara partikel alfa dengan barriernya per detiknya

Konstanta peluruhan partikel alfa adalah

Dengan: v_in = kecepatan partikel alfa dalam inti

     R = jari-jari inti

     m = massa partikel alfa

Potensial Coloumb:

Maka untuk konstanta peluruhan partikel alfanya adalah:

dengan

Akan tetapi pada teori Gamow ini terlalu jauh dengan hasil eksperimen yang dilakukan, maka dilakukanlah koreksi pada teori ini.

Koreksi Teori Gamow

a.       Kebolehjadian partikel alfa dalam inti tidak diperhitungkan, jika diperhitungkan maka

b.      Kemungkinan pemancaran partikel alfa dengan l = 0 tidak diperhitungkan. Untuk l = 0, selain adanya potensial Coulomb juga ada potensial sentrifugal

c.       Sehingga perbandingan potensial Sentrifugal dengan Coulomb adalah 0,02 l (l+1)

Demikian yang dapat saya sampaikan semoga bermanfaat bagi para pembaca. Sekian.