Sinar Alfa α

Sinar alfa α (atau partikel alfa atau radiasi alpha) adalah bentuk radiasi yang dipancarkan oleh partikel yang sangat terionisasi dan penetrasinya buruk. Mereka terdiri dari dua proton dan dua neutron yang digabungkan menjadi partikel yang identik dengan inti helium; karena itu mereka dapat ditulis He2 +. Massa partikel alfa adalah 6,644656 × 10-27 kg, yang setara dengan energi 3,72738 GeV. Partikel alfa dipancarkan dari inti radioaktif seperti uranium atau radium melalui proses yang disebut peluruhan alfa.

Proses ini terkadang meninggalkan nukleus dalam keadaan tereksitasi; emisi sinar gamma memungkinkan inti untuk mengevakuasi kelebihan energi ini dan kembali ke keadaan dasar. Ketika partikel alfa dipancarkan, massa atom suatu unsur berkurang sekitar 4,0015 unit massa atom karena hilangnya empat nukleon. Setelah kehilangan dua proton, atom tersebut melihat nomor atomnya berkurang dua, berubah menjadi elemen baru. Salah satu contohnya adalah transformasi radium menjadi gas radon dengan peluruhan alfa.

Radiasi alfa adalah radiasi penetrasi rendah.

Radiasi alfa

Radiasi alfa dipancarkan oleh atom dengan terlalu banyak proton atau neutron. Ini sesuai dengan emisi inti atom helium, terdiri dari dua proton dan dua neutron: partikel alfa. Jangkauannya di udara hanya beberapa sentimeter. Itu bisa dihentikan dengan selembar kertas sederhana.

Contoh: Sebuah atom radium 226 diubah menjadi atom radon 222. Peluruhannya menyebabkan emisi partikel alfa.

Penggunaan

Kebanyakan detektor asap di lingkungan profesional adalah teknologi ionik dan mengandung sejumlah kecil amerisium 241, pemancar partikel alfa. Isotop ini sangat berbahaya jika terhirup atau tertelan, tetapi bahayanya minimal jika sumbernya tetap tertutup. Kemajuan teknologi optik (berbasis LED) cenderung membuat mereka usang. Penarikan penuh mereka di Prancis dijadwalkan paling lambat tahun 2021.

Fakta bahwa partikel alfa muncul secara alami dan bahwa mereka memiliki energi yang cukup tinggi untuk berpartisipasi dalam reaksi nuklir telah memungkinkan, melalui studi mereka, kemajuan tertentu di bidang fisika nuklir.

Peluruhan alfa (alpha decay) dapat memberikan energi untuk pesawat ruang angkasa dan alat pacu jantung. Partikel alfa mudah ditangkap. Pemancar alfa plutonium-238, misalnya, hanya membutuhkan 2,5 mm timbal untuk melindungi radiasi.

Pemancar alfa polonium-210 banyak digunakan untuk menghilangkan listrik statis.

Partikel alfa dapat digunakan sebagai radioterapi untuk melawan tumor. Radiasi alfa dari sumber di dekat tumor merusak jaringan tumor, tetapi mudah diserap, meninggalkan jaringan sehat dari bahaya.

“Sinar alfa” dari sumber selain radioaktif

Dalam fisika, istilah partikel alfa biasanya digunakan untuk menggambarkan setiap inti helium-4 yang terionisasi penuh, bahkan jika itu tidak berasal dari peluruhan radioaktif. Misalnya, sekitar 12% dari semua partikel dalam sinar kosmik galaksi adalah partikel alfa. Hal ini tidak mengherankan karena helium adalah salah satu unsur paling melimpah di alam semesta. Namun, bagian sinar kosmik ini tidak pernah mencapai tanah.

Partikel alfa juga dapat dibuat secara artifisial dari gas helium dalam sumber ion. Jika mereka berada dalam akselerator partikel yang mempercepat sinar kadang-kadang sesuai disebut Alpha jet.

Dampak radiasi atau sinar Alfa pada kesehatan

Radiasi alfa yang mengenai tubuh manusia dari luar relatif tidak berbahaya, karena partikel alfa, karena kedalaman penetrasinya yang rendah, sebagian besar hanya menembus lapisan kulit mati bagian atas dan tetap berada di sana. Di sisi lain, pemancar alfa yang tertanam dalam organisme melalui inhalasi atau lainnya ( tergabung ) sangat berbahaya, karena radiasinya merusak sel-sel hidup. Khususnya ketika pemancar alfa terakumulasi dalam suatu organ, dosis radiasi terkonsentrasi di ruang kecil dan, dalam keadaan tertentu, memiliki efek pada sel-sel tubuh yang penting. Faktor pembobotan radiasi untuk radiasi alfa diatur ke 20, sedangkan hanya 1 untuk radiasi beta dan gamma. Untuk masukan energi yang sama, 20 kali efek berbahaya diasumsikan untuk radiasi alfa.

Dalam balneologi radon, radiasi alfa dosis rendah diasumsikan memiliki efek penyembuhan karena kandungan radon dari beberapa terapi mandi (misalnya Badgastein).

Karena massa partikel alfa yang besar, inti anak juga menerima bagian nyata dari energi yang dilepaskan ketika alfa meluruh. Ini ditemukan pada tahun 1909 oleh Lise Meitner dan Otto Hahn dan sesuai dengan kinematika peluruhan dua partikel. Energi inti putri mencapai sekitar 200 keV. Dengan memasukkan pemancar alfa, inti mundur juga berkontribusi pada kerusakan jaringan.

Bahaya

Partikel alfa berbahaya jika bekerja pada jaringan; mereka memicu reaksi kimia di dalamnya. Namun, partikel alfa mudah dihentikan: selembar kertas sudah cukup. Oleh karena itu, pemancar alfa hanya berbahaya jika diserap ke dalam tubuh, misalnya ketika pemancar alfa tertelan melalui makanan atau injeksi (Aleksandr Litvinenko keracunan, dia meninggal karena keracunan polonium 21, zat radioaktif yang sangat langka dan sangat sulit dideteksi). Begitu berada di dalam tubuh, mereka dapat mendatangkan malapetaka di lingkungan terdekat mereka, karena semua energi yang dilepaskan selama peluruhan mereka terkonsentrasi di area kecil di sekitar inti yang membusuk.

Rute infeksi lain adalah paparan pemancar alfa gas, seperti radon gas mulia. Ketika radium kehilangan dua proton melalui peluruhan alfa, radon terbentuk, pemancar alfa. Karena radon dapat terhirup, sangat berbahaya. Radiasi alfa yang sangat kuat mengenai bagian dalam paru-paru dan dapat menyebabkan banyak kerusakan di sana. Selain itu, produk peluruhan radioaktif juga tidak lagi mudah menguap dan karena itu mengendap di paru-paru.

Contoh lain dari pemancar alfa yang menjadi berbahaya jika dihirup adalah polonium-210, sebuah isotop radioaktif, yang ditemukan dalam asap rokok. Merokok satu setengah bungkus rokok sehari memberikan dosis yang sama dalam setahun dengan 300 rontgen dada.

Kanker paru-paru dan radiasi alfa

Bagaimana pengaruh radon terhadap paru-paru?
Tentu saja radiasi alfa yang dipancarkan selama peluruhan radon, tetapi juga keturunan radon juga ada di udara, yang berbahaya bagi kesehatan dan merusak paru-paru. Ini karena turunan padat radon terkadang berkumpul pada partikel di udara yang kita hirup setiap hari. Dengan demikian mereka menjadi tersumbat di mikro-alveolus paru-paru. Partikel-partikel ini juga radioaktif dengan cara yang sama seperti semua keturunan radon. Akibatnya, radiasi pengion pada gilirannya membombardir sel-sel paru-paru sampai akhirnya dihilangkan oleh tubuh.

Mengapa radon berbahaya bagi kesehatan?

Ketika radon dihirup dalam jumlah besar, radiasi pengion alfa memiliki kekuatan untuk mengubah molekul DNA sel di jalurnya. Sehingga menyebabkan mutasi genetik, akhirnya menyebabkan kanker.
Selain itu, turunan radon adalah partikel padat yang juga bersifat radioaktif. Ini berarti bahwa sekali terhirup, tidak hanya radon tetapi juga turunannya akan terus memancarkan radiasi pengion sampai partikel-partikel ini akhirnya benar-benar dihilangkan oleh tubuh.

Efek radon telah lama diabaikan dalam menghadapi risiko merokok meskipun paparan radon yang berkepanjangan adalah penyebab utama kedua perkembangan kanker paru-paru setelah merokok. Di Perancis sekitar 5 sampai 12% dari kanker paru-paru dianggap karena radon. Ini sesuai dengan 1900 hingga 2500 kanker paru-paru yang setiap tahun disebabkan oleh radon.

Pinter Pandai “Bersama-Sama Berbagi Ilmu”
Quiz | Matematika | IPA | Geografi & Sejarah | Info Unik | Lainnya | Business & Marketing