Zarah alfa
Dari Wikipedia Bahasa Melayu, ensiklopedia bebas.

Zarah alfa (dinamakan menurut dan mewakili huruf pertama huruf Yunani, α) terdiri daripada dua proton dan dua neutron terikat bersama membentuk sinaran zarah menyamai nukleus helium; denganitu, ia boleh ditulis sebagai He2+ or 42He. Ia adalah bentuk pancaran mengion tinggi bagi pancaran zarah, dan mempunyai tahap penembusan rendah. Jisim zarah alfa adalah 6.644656×10-27 kg, yang menyamai dengan tenaga 3.72738 GeV. Cas alfa bersamaan dengan +2e, di mana e merupakan magnitud cas elektron, e=1.602176462x10-19C.
alfa dipancarkan oleh nuklei radioaktif seperti uranium atau radium dalam proses yang dikenali sebagai penguraian alpha. Kadang kala ini meninggalkan nukleus dalam bentuk teruja, dengan pancaran sinar gamma menyingkir tenaga berlebihan. Berbeza dengan penguraian beta, penguraian alpha diserdahanakan (mediated) oleh kuasa nuklear kuat. Secara klassik, alfa tidak mempunyai cukup tenaga bagi melepasi potensi nukleus. Bagaimanapun, kesan terowong quantum membenarkan ia terbebas.
Apabila alfa dipancarkan, jisim atomm unsur menurut sekitar 4.0015 u ( unified atomic mass unit), akibat kehilangan 2 neutron dan 2 proton. Nombor atom bagi atom menurun sebanyak 2, akibat kehilangan 2 proton; atom berubah menjadi unsur baru. Sebagai contoh adalah apabila radium berubah menjadi gas radon akibat penguraian alpha.
Tenaga alfa berbeza, dengan alfa bertenaga lebih tinggi dipancarkan dari nuklei lebih besar, tetapi kebanyakan alfa mempunyai tenaga antara 3 dan 7 MeV. Ini merupakan tenaga yang tinggi bagi satu zarah, tetapi jisim tingginya bererti alfa mempunyai kelajuan lebih rendah (dengan tenaga kinetik biasaannya 5 MeV dengan kelajuan 15,000 km/s) berbanding dengan pancaran biasa jenis lain (zarah β, sinar Gamma, neutron, dll). Disebabkan casnya dan jisim besar, alfa diserap dengan mudah oleh jisim dan hanya mampu bergerak beberapa sentimeter di udara. Ia boleh diserap oleh kertas tisu atau lapisan luar kulit manusia (sekitar 40 mikrometre, bersamaan ketebalan beberapa sel) dan kebiasaannya tidak merbahaya kepada kehidupan kecuali sumbernya dihidu atau ditelan. Bagaimanapun, disebabkan jisim dan kadar penyerapannya yang tinggi, sekiranya pancaran alpha memasuki badan (kebanyakannya disebabkan bahan radioaktif telah ditelan atau dihidu), ia merupakan bentuk pancaran mengion yang paling merosakkan. Ia adalah yang paling mengion, dan dengan dos mencukupi ia mampu menyebabkan kesemua atau sebahagian simptom keracunan pancaran (radiation poisoning). Ianya dianggarkan bahawa kerosakan khromosome akibat alfa adalah sekitar 100 kali ganda berbanding apa yang disebabkan oleh pancaran lain dalam jumlah yang serupa. Pemancar alpha polonium-210 disyaki memainkan peranan dalam menyebabkan penyakit barah paru-paru dan penyakit barah pundi kencing yang berkait dengan merokok tembakau.
Kebanyakan pengesan asap mengandungi sejumlah kecil pemancar alpha amerikium-241. Isotope ini amat merbahaya sekiranya dihidu atau dimakan, tetapi bahaya ini adalah minima sekiranya sumber pancaran kekal tertutup. Kebanyakan bandaran telah mengadakan program bagi mengumpul dan menglupuskan pengesan asap lama, dan tidak membiarkan ia dicampur dengan aliran sampah biasa.
Disebabkan alfa wujuk secara semulajadi, tetapi mempunyai tenaga cukup tinggi untuk terbabit dalam reaksi nuklear, kajian mengenainya mendorong kepada kebanyakan pengetahuan awal mengenai fizik nuklear. Pakar fizik Ernest Rutherford terkenal kerana menggunakan alfa bagi merumuskan bahawa model puding Plum J. J. Thomson mengenai atom adalah asasnya silap. Dia melakukannya dengan menyepuh skrin yang berkilau apabila dihentam alfa dan kemudian mengelilingi sekeping kerajang emas dengan skrin ini. Dia kemudiannya membidik alfa kepada kerajang ini, dengan hipothesis bahawa, sekiranya menganggap model "puding plum" adalah tepat, alfa yang bercas positif hanya dipantul sedikit, atau langsung tidak, oleh cas positif tersebar. Ia didapati bahawa sesetengah alfa dipantul pada sudut lebih luas dari jangkaan, dengan sesetengahnya turut melantun kembali. Sungguhpun kebanyakan alfa menembusi seperti dijangka, Rutherford mengulas bahawa sedikit zarah yang dipantul serupa dengan menembak peluru meriam pada kertas tisu dan mendapati ianya melantun kembali, sekali lagi dengan anggapan teori "puding plum" adalah tepat. Ia kemudiannya dipastikan bahawa cas positif bagi atom tertumpu kepada bahagian kecil ditengah atom, dengan itu menjadikan cas positif cukup padat bagi melantun sebarang alfa bercas positif yang cukup dekat dengan apa yang dikenali kemudian sebagai nukleus (pada masa itu ianya tidak diketahui bahawa alfa itu sendiri merupakan nuklei maupun kewujupan proton atau neutron diketahui). Ujikaji Rutherford akhirnya membawa kepada model Bohr dan kemudian model mekhanikal-gelombang moden bagi ataom.
Dalam teknologi komputer, DRAM 'soft errors' dikaitkan dengan alfa pada 1978 pada cip DRAM Intel. Jumpaan ini membawa kepada kawalan ketat bagi unsur radioaktif dalam pembungkusan bahan radioaktif semikonduktor, dan masaalah tersebut dianggap 'selesai'.
[Sunting] Lihat juga
- zarah beta
- sinar kosmik
- list of alpha emitting materials
- fizik nuklear
- fizik zarah
- radioaktif
- isotop radioaktif
- penguraian radioaktif
- sinar:
- sinar gamma
- sinar delta
- sinar epsilon
[Sunting] Rujukan
- Tipler, Paul; Llewellyn, Ralph (2002). tajuk: Modern Physics (4th ed.), penerbit: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4345-0.