Radioaktivitas Buatan

Radioaktivitas buatan manusia adalah proses di mana partikel nuklir terurai menjadi unsur-unsur baru, melepaskan energi dan memancarkan gelombang radioaktif. Fenomena ini ditemukan pada tahun 20-an abad ke-20 dan dijelaskan oleh proses nuklir yang terjadi pada atom. Radioaktivitas buatan banyak digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, seperti kimia, fisika, kedokteran dan industri. Pada artikel ini kita akan membahas prinsip dasar radioaktivitas buatan dan penerapannya dalam ilmu pengetahuan modern.

Radioaktivitas buatan: prinsip umum

Radioaktivitas buatan adalah proses peluruhan radioaktif suatu inti, di mana kuanta radiasi dipancarkan dari inti. Transformasi ini berhubungan dengan transformasi energi. Keadaan elektronik di mana tidak banyak keadaan energi yang tersedia dan emisi yang lambat dimungkinkan. Ada dua jenis umum radioaktivitas nuklir:

peluruhan a adalah fisi dan/atau peleburan suatu atom dengan emisi satu atau lebih (untuk fisi satu partikel), maksimal 4-4 partikel. Partikel alfa merupakan bagian integral dari inti atom. peluruhan b (atau “inti tidak stabil”) adalah peluruhan beta yang disebabkan oleh interaksi lemah, serta radiasi beta nuklir, yang merupakan transisi sistem nuklir dari interaksi kuat ke interaksi lemah.

Banyak isotop radioaktif menjadi radioaktif melalui serangkaian transisi berturut-turut antar tingkat energi. Setiap transisi tersebut dicirikan oleh sekumpulan bilangan kuantum tertentu dan, oleh karena itu, sangat spesifik untuk inti tertentu.

Produksi nuklida radioaktif buatan

Produksi bahan radioaktif buatan dimulai di laboratorium nuklir tempat terjadinya reaksi nuklir. Reaksi nuklir adalah proses interaksi antara dua inti atau lebih, yang mengarah pada pembentukan inti baru dan pelepasan energi. Selama reaksi, satu atau lebih nuklida diubah menjadi nuklida lain, menyebabkan beberapa di antaranya menjadi radioaktif.

Misalnya, 90Sr disintesis dengan membombardir ion kalsium dengan berkas ion karbon dari reaktor dalam keadaan yang disebut arus reaktor [1,2]. 99Mo, juga dalam kerangka proyek ini, dapat diperoleh dari ion iodida SnI4 dan CaCI2 [3,4]. Dalam hal ini, inti dari isotop-isotop ini disintesis, diikuti dengan emisi radiasi. Tingkat dan jenis emisi bergantung pada isotop yang terlibat dalam reaksi, namun semuanya berpotensi untuk digunakan dalam berbagai aplikasi.

Banyak proses untuk memproduksi isotop radioaktif memerlukan pengendalian lingkungan dan penyesuaian teknologi. Misalnya kualitas reaktor nuklir yang digunakan sangat mempengaruhi hasil fusi. Radiasi pengion yang biasanya muncul selama proses fusi memerlukan keselamatan dan perlindungan lingkungan yang tepat. Setiap tahun metode dan teknologi baru

Salah satu bagian fisika nuklir yang paling penting dan relevan adalah bagian yang membahas masalah penciptaan nuklida buatan. Namun, penting untuk segera dicatat bahwa tugas menciptakan nuklida “baru” jauh lebih sulit daripada tugas menemukan nuklida yang sudah ada – hidup atau mati. Pelepasan isotop radioaktif dalam jumlah berlabel tidak mungkin dilakukan pada saat ini, sehingga sintesis sistem nuklir baru adalah salah satu metode teori utama yang menjelaskan struktur inti atom.