Peluruhan beta adalah jenis peluruhan radioaktif di mana suatu inti atom tidak stabil melepaskan partikel beta dalam bentuk elektron (β⁻) atau positron (β⁺), disertai dengan emisi neutrino atau antineutrino.
Ada dua jenis peluruhan beta, yaitu peluruhan beta minus (β⁻) dan peluruhan beta plus (β⁺):
- Peluruhan Beta Minus (β⁻): Dalam jenis peluruhan ini, sebuah neutron dalam inti atom berubah menjadi proton dan menghasilkan sebuah elektron (disebut juga partikel beta minus) dan sebuah antineutrino elektron. Proses ini menghasilkan elemen baru yang nomor atomnya bertambah satu.
Contoh: ¹⁴C (karbon-14) → ¹⁴N (nitrogen-14) + β⁻ + antineutrino
- Peluruhan Beta Plus (β⁺): Dalam jenis peluruhan ini, sebuah proton dalam inti atom berubah menjadi neutron dan menghasilkan sebuah positron (disebut juga partikel beta plus) dan sebuah neutrino elektron. Proses ini menghasilkan elemen baru yang nomor atomnya berkurang satu.
Contoh: ¹⁸F (fluor-18) → ¹⁸O (oksigen-18) + β⁺ + neutrino
Proses ini penting dalam berbagai bidang, termasuk arkeologi (untuk penanggalan radiokarbon), kedokteran (untuk pencitraan PET), dan fisika nuklir.
Pertanyaan konseptual dan jawaban tentang Peluruhan Beta (β)
- Apa itu peluruhan beta? Peluruhan beta adalah jenis peluruhan radioaktif di mana suatu inti atom tidak stabil melepaskan partikel beta dalam bentuk elektron (β⁻) atau positron (β⁺), disertai dengan emisi neutrino atau antineutrino.
- Sebutkan dan jelaskan dua jenis peluruhan beta. Ada dua jenis peluruhan beta, yaitu peluruhan beta minus (β⁻) dan peluruhan beta plus (β⁺). Dalam peluruhan β⁻, neutron dalam inti atom berubah menjadi proton dan menghasilkan elektron dan antineutrino. Dalam peluruhan β⁺, proton dalam inti atom berubah menjadi neutron dan menghasilkan positron dan neutrino.
- Apa yang terjadi pada nomor atom dan nomor massa dalam peluruhan beta minus? Dalam peluruhan beta minus, nomor atom meningkat satu (karena neutron berubah menjadi proton) dan nomor massa tetap (karena jumlah total proton dan neutron tidak berubah).
- Apa yang terjadi pada nomor atom dan nomor massa dalam peluruhan beta plus? Dalam peluruhan beta plus, nomor atom berkurang satu (karena proton berubah menjadi neutron) dan nomor massa tetap (karena jumlah total proton dan neutron tidak berubah).
- Sebutkan dua aplikasi peluruhan beta dalam kehidupan sehari-hari. Peluruhan beta digunakan dalam penanggalan radiokarbon, yang digunakan untuk menentukan usia artefak arkeologi, dan dalam pencitraan PET dalam kedokteran, yang digunakan untuk memindai aktivitas biologis dalam tubuh.
- Bagaimana penanggalan radiokarbon menggunakan peluruhan beta? Penanggalan radiokarbon menggunakan peluruhan beta dengan mengukur jumlah karbon-14 (¹⁴C), suatu isotop karbon yang tidak stabil yang meluruh menjadi nitrogen-14 (¹⁴N) melalui peluruhan beta minus.
- Apa itu neutrino dan antineutrino yang dihasilkan dalam peluruhan beta? Neutrino dan antineutrino adalah partikel subatomik yang dihasilkan dalam peluruhan beta. Neutrino dihasilkan dalam peluruhan beta plus, sementara antineutrino dihasilkan dalam peluruhan beta minus. Kedua partikel ini memiliki sedikit atau tidak memiliki massa dan tidak bermuatan.
- Bagaimana positron yang dihasilkan dalam peluruhan beta plus berinteraksi dengan materi? Positron yang dihasilkan dalam peluruhan beta plus biasanya berinteraksi dengan elektron dalam materi melalui proses anihilasi, di mana kedua partikel tersebut saling memusnahkan dan menghasilkan dua foton sinar gamma.
- Jelaskan mengapa peluruhan beta penting dalam pemahaman tentang alam semesta. Peluruhan beta penting dalam pemahaman tentang alam semesta karena peluruhan radioaktif seperti ini terjadi dalam bintang dan merupakan bagian penting dari siklus hidup bintang. Peluruhan beta juga menghasilkan neutrino, yang adalah subjek penelitian aktif dalam fisika partikel dan astrofisika.
- Bagaimana peneliti dapat mengetahui jika suatu sampel mengalami peluruhan beta? Peneliti dapat mengetahui jika suatu sampel mengalami peluruhan beta dengan mengukur jumlah radioaktivitas sampel tersebut. Radioaktivitas merupakan indikator dari jumlah peluruhan yang terjadi.
- Apa peran neutrino dan antineutrino dalam hukum kekekalan energi dalam peluruhan beta? Neutrino dan antineutrino berperan penting dalam hukum kekekalan energi dalam peluruhan beta. Energi yang dilepaskan dalam peluruhan dibagi antara partikel beta dan neutrino atau antineutrino. Ini menjelaskan mengapa energi partikel beta bervariasi dalam peluruhan beta.
- Jelaskan proses peluruhan beta minus pada isotop karbon-14. Dalam isotop karbon-14, sebuah neutron berubah menjadi proton dan menghasilkan elektron dan antineutrino. Proses ini mengubah karbon-14 menjadi nitrogen-14 dan melepaskan radiasi beta.
- Jelaskan proses peluruhan beta plus pada isotop fluor-18. Dalam isotop fluor-18, sebuah proton berubah menjadi neutron dan menghasilkan positron dan neutrino. Proses ini mengubah fluor-18 menjadi oksigen-18 dan melepaskan radiasi beta.
- Bagaimana peluruhan beta dapat mempengaruhi lingkungan? Peluruhan beta dapat mempengaruhi lingkungan dengan mempengaruhi tingkat radiasi latar belakang. Selain itu, peluruhan beta dari bahan-bahan radioaktif dapat menyebabkan radiasi yang berbahaya jika tidak ditangani dengan benar.
- Bagaimana peluruhan beta dapat mempengaruhi kesehatan manusia? Peluruhan beta dapat mempengaruhi kesehatan manusia dengan menghasilkan radiasi yang dapat merusak sel-sel tubuh dan DNA. Hal ini dapat menyebabkan penyakit seperti kanker dan kerusakan genetik.
- Sebutkan dua teknik penanggulangan risiko radiasi beta. Teknik penanggulangan risiko radiasi beta meliputi penggunaan perisai radiasi dan pengendalian waktu paparan. Perisai radiasi dapat berupa bahan-bahan seperti plastik, kaca, dan aluminium yang dapat menyerap partikel beta. Pengendalian waktu paparan melibatkan membatasi durasi paparan radiasi.
- Bagaimana penanggalan radiokarbon membantu dalam penelitian arkeologi dan geologi? Penanggalan radiokarbon membantu dalam penelitian arkeologi dan geologi dengan memberikan metode untuk menentukan usia artefak dan sampel geologis. Metode ini berdasarkan pada pengukuran jumlah karbon-14 yang tersisa dalam sampel, yang menurun seiring waktu karena peluruhan beta.
- Bagaimana pemindaian PET menggunakan peluruhan beta plus? Pemindaian PET menggunakan peluruhan beta plus dengan memanfaatkan anihilasi positron. Ketika positron yang dihasilkan oleh peluruhan beta plus bertemu dengan elektron, keduanya saling memusnahkan dan menghasilkan dua foton sinar gamma. Foton-foton ini kemudian dideteksi dan digunakan untuk membangun gambaran 3D dari jaringan dalam tubuh.
- Mengapa neutrino dan antineutrino sulit dideteksi? Neutrino dan antineutrino sulit dideteksi karena mereka memiliki sedikit atau tidak ada massa dan tidak bermuatan. Selain itu, mereka jarang berinteraksi dengan materi, membuatnya sulit untuk ‘melihat’ dengan detektor biasa.
Apa itu “neutrino solar” dan bagaimana hubungannya dengan peluruhan beta? Neutrino solar adalah neutrino yang dihasilkan oleh reaksi nuklir dalam inti matahari. Banyak dari reaksi ini melibatkan proses yang mirip dengan peluruhan beta, di mana proton berubah menjadi neutron dengan emisi neutrino. Studi tentang neutrino solar telah memberikan pengetahuan yang berharga tentang proses-proses yang terjadi di dalam matahari dan sifat-sifat neutrino itu sendiri.
