Peluruhan beta, mekanisme utama peluruhan radioaktif pada isotop yang tidak stabil, melibatkan transformasi neutron menjadi proton (peluruhan beta-minus) atau proton menjadi neutron (peluruhan beta-plus), dengan emisi elektron, positron, neutrino, atau antineutrino. Selain itu, bentuk-bentuk langka dan teoritis seperti peluruhan beta ganda dua-neutrino dan peluruhan beta ganda hipotetis bebas-neutrino dapat memiliki implikasi signifikan bagi pemahaman kita tentang fisika partikel, khususnya massa dan sifat-sifat neutrino. Kredit: SciTechDaily.com
Apa itu Beta Decay?
Peluruhan beta merupakan bentuk peluruhan radioaktif yang paling umum. Peluruhan ini terjadi dalam dua cara. Dalam satu jenis peluruhan beta, inti atom yang tidak stabil memancarkan elektron dan antineutrino saat mengubah neutron menjadi proton. Dalam jenis kedua, inti atom yang tidak stabil memancarkan positron (elektron bermuatan positif, juga disebut antielektron) dan neutrino saat mengubah proton menjadi neutron. Positron dan elektron merupakan partikel beta. Para ilmuwan telah mengamati peluruhan beta pada 97% dari semua isotop tidak stabil yang diketahui. Peluruhan ini terjadi pada inti atom dengan terlalu banyak neutron atau terlalu banyak proton.
Para ilmuwan telah mengamati dua jenis utama peluruhan beta. Yang pertama adalah peluruhan beta-minus. Dalam bentuk ini, inti atom memancarkan elektron dan antineutrino (bentuk antimateri dari neutrino). Proses ini mengubah neutron dalam inti menjadi proton. Jenis kedua peluruhan beta adalah peluruhan beta-plus. Dalam bentuk ini, inti atom memancarkan neutrino dan positron (bentuk antimateri dari elektron). Proses ini mengubah proton dalam inti menjadi neutron.
Peluruhan beta terjadi terutama melalui transformasi neutron menjadi proton atau sebaliknya, melepaskan partikel seperti elektron dan neutrino. Kredit: Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab)
Ada pula jenis peluruhan beta yang langka. Salah satu contohnya adalah peluruhan beta ganda dari dua neutrino. Ini adalah transisi dalam inti atom di mana dua neutron secara bersamaan mengalami peluruhan beta. Dengan kata lain, dua neutron meluruh menjadi dua proton dengan memancarkan dua neutrino dan dua elektron.
Jenis peluruhan beta lain yang secara teoritis mungkin terjadi adalah peluruhan beta ganda tanpa neutrino. Dalam bentuk peluruhan beta ini, sebuah inti akan meluruh menjadi dua proton sambil memancarkan dua elektron. Bentuk ini belum pernah diamati. Jika peluruhan beta ganda tanpa neutrino ada, itu berarti bahwa neutrino memiliki massa dan merupakan apa yang oleh para ilmuwan disebut partikel Majorana. Ini adalah partikel yang identik dengan antipartikelnya.
Jika para ilmuwan mengamati peluruhan beta ganda tanpa neutrino, hal itu akan membantu menjelaskan bagian-bagian yang hilang dari Model Standar Fisika Partikel. Model Standar tidak dapat menjelaskan bagaimana neutrino memiliki massa. Peluruhan beta ganda tanpa neutrino dapat menjadi mekanisme yang menghasilkan massa neutrino.
Fakta Peluruhan Beta
Kontribusi DOE untuk Penelitian Peluruhan Radioaktif
DOE memiliki sejarah panjang dalam mendukung penelitian fisika nuklir, termasuk peluruhan radioaktif dan partikel subatomik yang terlibat dalam peluruhan ini. Para peneliti yang didukung oleh Kantor Sains DOE, sering kali bekerja sama dengan para ilmuwan dari seluruh dunia, telah berkontribusi pada penemuan dan pengukuran pemenang Hadiah Nobel yang menyempurnakan Model Standar. Upaya ini berlanjut hingga saat ini, dengan eksperimen yang menguji ketepatan Model Standar dan seterusnya. Untuk mengatasi peluruhan beta ganda bebas neutrino secara khusus, DOE berpartisipasi dalam Kolaborasi Eksperimen Kaya Germanium Besar untuk Peluruhan Beta Ganda Bebas Neutrino (LEGEND) di Laboratorium Nasional Oak Ridge, eksperimen CUORE di Italia, dan eksperimen MAJORANA DEMONSTRATOR di South Dakota.
Sumber
NewsRoom.id
