1. Interaksi Radiasi Partikel Bermuatan
Interaksi radiasi
partikel bermuatan ketika mengenai materi adalah proses Coulomb, yaitu gaya tarik menarik
atau tolak menolak antara radiasi partikel bermuatan dengan elektron orbital dari atom
bahan.
a.
Proses Ionisasi
Proses ionisasi
adalah peristiwa lepasnya elektron dari orbitnya karena ditarik atau ditolak oleh radiasi
partikel bermuatan. Elektron yang lepas menjadi elektron bebas sedang sisa atomnya menjadi
ion positif. Setelah melakukan ionisasi energi radiasi akan berkurang sebesar energi
ionisasi elektron. Peristiwa ini akan berlangsung terus sampai energi radiasi partikel bermuatan
habis terserap. Radiasi alpha yang mempunyai massa maupun muatan lebih besar mempunyai
daya ionisasi yang lebih besar dari pada radiasi yang lain.
b.
Proses Eksitasi
Proses eksitasi
adalah peristiwa “loncatnya” (tidak sampai lepas) elektron dari orbit yang dalam ke orbit
yang lebih luar karena gaya tarik atau gaya tolak radiasi partikel bermuatan. Atom yang
mengalami eksitasi ini disebut dalam keadaan tereksitasi (excited state) dan akan
kembali kekeadaan dasar (ground state) dengan memancarkan radiasi sinar-X.
c.
Proses Bremsstrahlung
Proses
Brehmsstrahlung adalah peristiwa dibelokkannya atau bahkan dipantulkannya radiasi partikel
bermuatan oleh inti atom dari bahan. Ketika radiasi tersebut dibelokkan atau dipantulkan maka akan
timbul perubahan momentum sehingga terjadi pemancaran energi berbentuk gelombang
elektromagnetik yang disebut sebagai Brehmsstrahlung.
d.
Reaksi Inti
Dalam peristiwa ini,
radiasi partikel bermuatan berhasil “masuk” dan ditangkap oleh inti atom bahan,
sehingga inti atom bahan akan berubah, mungkin menjadi inti atom yang tidak stabil.
Fenomena ini disebut sebagai proses aktivasi. Akan tetapi ada juga yang hanya sekedar bereaksi
tanpa menghasilkan inti yang tidak stabil seperti reaksi partikel alpha bila mengenai bahan
Berilium akan menghasilkan unsur Lithium dan radiasi neutron. Berbeda dengan tiga peristiwa
di atas, peristiwa reaksi inti ini tidak terjadi pada semua jenis materi. Bila energi neutron
sudah sangat rendah atau sering disebut sebagai neutron termal, maka kemungkinan neutron
tersebut “ditangkap” oleh inti atom bahan penyerap akan dominan sehingga membentuk
inti atom baru, yang biasanya merupakan inti atom yang tidak stabil. Peristiwa ini yang
disebut sebagai proses aktivasi neutron, yaitu mengubah bahan yang stabil menjadi bahan
radioaktif. Peristiwa aktivasi neutron ini juga dapat disebabkan oleh neutron cepat meskipun dengan
probabilitas kejadian yang lebih rendah.
2. Interaksi Radiasi Partikel tak Bermuatan (Neutron)
Radiasi ini merupakan
pancaran energi dalam bentuk partikel neutron yang tidak bermuatan listrik dan
mempunyai massa 1 sma (satuan massa atom). Radiasi ini lebih banyak dihasilkan bukan oleh
inti atom yang tidak stabil (radioisotop) melainkan oleh proses reaksi inti ,Karena tidak
bermuatan listrik, mekanisme interaksi radiasi neutron lebih dominan secara mekanik, yaitu
peristiwa tumbukan baik secara elastik maupun tidak elastik. Sebagaimana radiasi partikel
bermuatan, radiasi neutron juga mempunyai potensi melakukan reaksi inti.
a.
Tumbukan elastik
Tumbukan elastik
adalah tumbukan di mana total energi kinetik partikel-partikel sebelum dan sesudah
tumbukan tidak berubah. Dalam tumbukan elastik antara neutron dan atom bahan penyerap,
sebagian energi neutron diberikan ke inti atom yang ditumbuknya sehingga atom
tersebut terpental sedangkan neutronnya dibelokkan/dihamburkan.
Tumbukan elastik
terjadi bila atom yang ditumbuk neutron mempunyai massa yang sama, atau hampir
sama dengan massa neutron (misalnya atom Hidrogen), sehingga fraksi energi neutron yang
terserap oleh atom tersebut cukup besar.
b.
Tumbukan tidak Elastik
Proses tumbukan tak
elastik sebenarnya sama saja dengan tumbukan elastik, tetapi energi kinetik
sebelum dan sesudah tumbukan berbeda. Ini terjadi bila massa atom yang ditumbuk neutron jauh
lebih besar dari massa neutron. Setelah tumbukan, atom tersebut tidak terpental, hanya
bergetar, sedang neutronnya terhamburkan.
Dalam peristiwa ini,
energi neutron yang diberikan ke atom yang ditumbuknya tidak terlalu besar
sehingga setelah tumbukan, energi neutron tidak banyak berkurang. Oleh karena itu, bahan yang
mengandung atom-atom dengan nomor atom besar tidak efektif sebagai penahan radiasi
neutron.
3. Interaksi Radiasi Gelombang Elektromagnetik (Foton)
Radiasi ini merupakan
pancaran energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau foton yang tidak
bermassa maupun bermuatan listrik. Terdapat dua jenis radiasi yang berbentuk gelombang
elektromagnetik yaitu sinar gamma dan sinar-X.
a.
Gamma
Radiasi gamma
dipancarkan oleh inti atom yang dalam keadaan tereksitasi (bedakan dengan atom yang
tereksitasi). Setelah memancarkan radiasi gamma, inti atom tidak mengalami perubahan
baik jumlah proton maupun jumlah neutron.
b.
Sinar-X
Sebenarnya dikenal
dua jenis sinar-X yaitu yang dihasilkan oleh atom dalam keadaan tereksitasi (sinar-X
karakteristik) dan yang dihasilkan oleh proses interaksi radiasi partikel bermuatan
(brehmsstrahlung).
Perbedaan kedua jenis
sinar energinya. Sinar-X
karakteristik bersifat “discreet” pada energi tertentu sesuai dengan jenis unsurnya, sedangkan
brehmsstrahlung bersifat kontinyu
0 komentar:
Post a Comment
Budayakan lah berterima kasih, Harap tinggalkan komentar yang relevan.