Peluruhan AlfaInti atomik cirinya:Karena gaya tarik antara nukleon berjangkau pendek, energi ikat total dalam inti hampir berbanding lurus dengan nomor massa Gaya listrik tolak menolak antara proton memiliki jangkauan tak terbatas.Energi total yang dapat memisahkan inti berbanding lurus dengan

Peluruhan alfa dapat terjadi seperti gaya nuklir

berjangkauan pendek yang mengkatnya hampir tak

dapat mengimbangi gaya tolak-menolak protonnya

sebagai suatu cara untuk memperbesar

kemantapannya dengan mereduksi ukuran intinya

Energi kinetik dapat diperoleh dari massa masing-masing partikel dan massa inti-induk serta inti-anaknya, energi kinetik yang dilepaskan jika partikel alfa dipancarkan oleh inti berat

Dengan = massa inti asal (awal)= massa inti akhir = massa partikel

Energi Disintegrasi ...(1)

Partikel alfa dapat dipancarkan karena tingginya energi ikat. Supaya bisa lolos dari sebuah inti, partikel harus memiliki energi kinetik dan massa partikel alfa cukup kecil dibandingkan dengan nukleon pembentuknya

Energi kinetik dari partikel alfa yang dipancarkan tidak pernah tepat sama dengan (energi disintegrasi) karena kekelan momentum mengharuskan inti bergerak mundur (rekoil) dengan energi kinetik kecil ketika partikel alfa terpancar

Sebagai contoh dalam peluruhan memiliki dan

Energi Partikel Alfa ...(2)

Pada gambar adalah menunjukkan bahwa partikel alfa secara klasik yang memiliki energi antara 4 hingga 9 MeV (bergantung dari nuklida tertentu) tidak dapat meloloskan diri karena tinggi rintangan potensial sebesar sehingga perlu energi antara 16 hingga 21 MeV dengan teori terobosan dari peluruhan alfa

Teori Terobosan dari Peluruhan Alfa

1. Partikel alfa bisa ada sebagai suatu partikel di dalam inti

2. Partikel secara terus-menerus dalam keadaan bergerak dan dibatasi geraknya hanya dalam inti oleh rintangan potensial yang melingkunginya

3. Terdapat peluang kecil tetapi tertentu untuk partikel melewati rintangan (walaupun tinggi) setiap kali terjadi tumbukan dengannya

Partikel alfa bisa ada sebagai suatu partikel di dalam inti

Laju perubahan B

Mengalikan untuk memperoleh dan mengatur suku-suku tersebut

Dengan mengintegrasi kedua ruas

Nilai konstanta

Sehingga didapatkan

Jumlah atom B pada waktu

Perbandingan relatif radionuklida

Perbandingan relatif radionuklida A dan B berubah terhadap waktu seperti pada gambar di samping.Jika nuklida induk A panjang umur dibandinglan dengan nuklida B, maka dan

Syarat kesetimbangan radioaktif

Jumlah atom

A

B

Waktu

Setelah waktu besar relatif terhadap umur-paro tetapi kecil relatif terhadap umur-paro , dan , sehingga

/ adalah konstan

Masing-masing bilangan atom berkurang secara eksponensial dengan konstan peluruhan dari nuklida induk tetapi tetap berlaku untuk setiap saat

Kesetimbangan radioaktif

Jadi peluang peluruhan tiap satuan waktu dapat dinyatakan

Dengan menyatakan banyaknya tumbukan per detik antara partikel alfa dengan dinding perintang dan menyatakan peluang partikel untuk menembus rintangan

Konsep Peluruhan

Jika dianggap setiap saat hanya sebuah partikel alfa yang dapat lolos dari inti dan partikel alfa bergerak bolak-balik sepanjang diameter nuklir

Dengan menyatakan kecepatan partikel alfa meninggalkan inti umumnya dan menyatakan jari-jari nuklir umumnya sebesar Sehingga dengan menunggu tahun untuk bisa meloloskan diri dari intinya

Frekuensi Tumbukan

Karena tinggi rintangan potensial lebih besar daripada energi kinetik partikel , pekuang transmisi dalam fisika klasik adalah nol. Dalam mekanika kuantum, partikel alfa yang bergerak dipandang sebagai gelombang dan hasilnya ialah suatu kuantitas kecil tertentu .

Analogi optis dari efek ini dalam mekanika kuantum

seperti pada gambar disamping. Gelombang

cahaya mengalami pemantulan dari sebuah

cermin namun cahaya itu menembus cermin dengan

amplitudo yang menurun secara eksponensial sebelum mengalami

pembalikan arah

Cermin tebal

Pemantulan sebagian

Cermin tipis

Pemantulan total