Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Simbol
trefoil digunakan untuk menunjukkan sebuah material radioaktif.
Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah
inti atom yang tidak stabil memancarkan
partikel subatomik (
partikel radiasi). Peluruhan terjadi pada sebuah
nukleus induk dan menghasilkan sebuah
nukleus anak. Ini adalah sebuah proses
acak sehingga sulit untuk memprediksi peluruhan sebuah atom.
Satuan internasional (
SI) untuk pengukuran peluruhan radioaktif adalah
becquerel (Bq). Jika sebuah material radioaktif menghasilkan 1 buah kejadian peluruhan tiap 1 detik, maka dikatakan material tersebut mempunyai aktivitas 1 Bq. Karena biasanya sebuah sampel material radiaktif mengandung banyak atom,1 becquerel akan tampak sebagai tingkat aktivitas yang rendah; satuan yang biasa digunakan adalah dalam orde gigabecquerels.
Neutron dan
proton yang menyusun
inti atom, terlihat seperti halnya partikel-partikel lain, diatur oleh beberapa interaksi.
Gaya nuklir kuat, yang tidak teramati pada skala
makroskopik, merupakan gaya terkuat pada skala subatomik.
Hukum Coulomb atau
gaya elektrostatik juga mempunyai peranan yang berarti pada ukuran ini.
Gaya nuklir lemah sedikit berpengaruh pada interaksi ini.
Gaya gravitasi tidak berpengaruh pada proses nuklir.
Interaksi gaya-gaya ini pada inti atom terjadi dengan kompleksitas yang tinggi. Ada sifat yang dimiliki susunan partikel didalam inti atom, jika mereka sedikit saja bergeser dari posisinya, mereka dapat jatuh ke susunan
energi yang lebih rendah. Mungkin bisa sedikit digambarkan dengan menara
pasir yang kita buat di pantai: ketika
gesekan yang terjadi antar pasir mampu menopang ketinggian menara, sebuah gangguan yang berasal dari luar dapat melepaskan gaya gravitasi dan membuat tower itu runtuh.
Keruntuhan menara (
peluruhan) membutuhkan
energi aktivasi tertentu. Pada kasus menara pasir, energi ini datang dari luar sistem, bisa dalam bentuk ditendang atau digeser tangan. Pada kasus peluruhan inti atom, energi aktivasi sudah tersedia dari dalam. Partikel
mekanika kuantum tidak pernah dalam keadaan diam, mereka terus bergerak secara acak. Gerakan teratur pada partikel ini dapat membuat inti seketika tidak stabil. Hasil perubahan akan mempengaruhi susunan inti atom; sehingga hal ini termasuk dalam
reaksi nuklir, berlawanan dengan
reaksi kimia yang hanya melibatkan perubahan susunan
elektron diluar inti atom.
(Beberapa
reaksi nuklir melibatkan sumber energi yang berasal dari luar, dalam bentuk "tumbukkan" dengan partikel luar misalnya. Akan tetapi, reaksi semacam ini tidak dipertimbangkan sebagai peluruhan. Reaksi seperti ini biasanya akan dimasukan dalam
fisi nuklir/
fusi nuklir.
Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan
Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja dengan material
fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan dia berfikir pendaran yang dihasilkan
tabung katoda oleh
sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya ia membungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam dan menempatkan beragam material fosforen diatasnya. Kesemuanya tidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan
garam uranium. Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika ia menggunakan garam uranium tesebut.
Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada pelat bukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan, material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.
Partikel Alfa tidak mampu menembus selembar kertas, partikel beta tidak mampu menembus pelat alumunium. Untuk menghentikan gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin menembus pelat metal
Pada awalnya tampak bentuk radiasi yang baru ditemukan ini mirip dengan penemuan sinar-X. Akan tetapi, penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Becquerel,
Marie Curie,
Pierre Curie,
Ernest Rutherford dan ilmuwan lainnya menemukan bahwa radiaktivitas jauh lebih rumit ketimbang sinar-X. Beragam jenis peluruhan bisa terjadi.
Sebagai contoh, ditemukan bahwa
medan listrik atau
medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan
alfabet yunani yakni
alpha,
beta, dan
gamma, nama-nama tersebut masih bertahan hingga kini. Kemudian dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa
sinar alfa mengandung muatan positif,
sinar beta bermuatan negatif, dan
sinar gamma bermuatan netral. Dari besarnya arah pantulan, juga diketahui bahwa partikel alfa jauh lebih berat ketimbang partikel beta. Dengan melewatkan sinar alfa melalui membran gelas tipis dan menjebaknya dalam sebuah
tabung lampu neon membuat para peneliti dapat mempelajari
spektrum emisi dari gas yang dihasilkan, dan membuktikan bahwa partikel alfa kenyataannya adalah sebuah inti atom
helium. Percobaan lainnya menunjukkan kemiripan antara radiasi beta dengan
sinar katoda serta kemiripan radiasi gamma dengan sinar-X.