Sinar-X Karakteristik
Apa yang dimaksud dengan Sinar-X Karakteristik? Nah.. ini bukan membahas karakteristik Sinar-X ya hehe...
Sebelumya kita sudah membahas interaksi Sinar-X atau Sinar Gamma ya teman-teman.. Sinar X atau Sinar Gamma merupakann radiasi gelombang elektromagnetik, yang berarti tidak mempunyai massa maupun muatan listrik. Oleh karena itu, Sinar-X dan Sinar Gamma sangat sukar untuk diserap oleh materi, sehingga daya tembusnya sangat besar. Untuk Radiasi Eksterna, Sinar-X dan Sinar Gamma ini merupakan Radiasi yang memiliki potensi bahaya yang besar.
Sinar-X terdiri dari dua jenis yaitu Sinar-X Karakteristik dan Bremstrahlung. Sinar-X Karakteristik, energinya "tetap dan tertentu". Sinar-X Bremstrahlung memiliki spektrum (distribusi) energi kotinyu dari yang terendah sampai tertinggi/maksimum.
Untuk lebih mudah memahami asal-usul terjadinya Sinar-X Karakteristik, taukah kamu model atom Bohr?? Secara ringkas, Bohr mengemukakan:
- Elektron dalam atom adalah bergerak mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu, tidak memancarkan energi. Lintasan-lintasan elektron itu disebut kulit atau tingkat energi elektron.
- Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan yang lain (dari lintasan terdalam ke lintasan yang terluar, dan atau sebaliknya)
- Perpindahan elektron dari tingkat energi tinggi (lintasan terluar) ke tingkat energi terendah (lintasan terdalam) disertai dengan pemancaran energi. Sedangkan perpindahan elektron dari tingkat energi rendah ke tinggi disertai dengan penyerapan energi.
- Elektron yang bergerak pada lintasannya berada pada keadaan stasioner, artinya elektron tidak memancarkan atau menyerap energi.
Terdapat keunggulan tertentu dari jenis model atom Bohr ini, dimana elektron berotasi di sekitar inti dalam radius tertentu sesuai dengan tingkat energi yang unik atau tertentu. Keunggulan tersebut sekaligus mencakup penjelasan sederhana yang memungkinkan transfer energi ke materi melalui eksitasi dan ionisasi, untuk efek fotolistrik, dan asal mula Sinar-X tertentu yang disebut Sinar-X Karakteristik.
Ditunjukkan bahwa spektrum optik dan ultraviolet unsur disebabkan oleh eksitasi elektron terluar hingga beberapa elektron volt dan bahwa garis spektral mewakili perbedaan energi antara keadaan tereksitasi. Semakin banyak kulit elektron, perbedaan energi antara tingkat utama meningkat pesat. Pada unsur dengan nomor atom tinggi, tingkat energi ini mencapai puluhan ribu elektron volt. Misalnya Pb (timbal), perbedaan energi antara kulit K dan kulit L adalah 72.000 eV.Â
Jika elektron K ini dipukul oleh foton yang energinya melebihi 87,95 KeV (energi ikat elektron K), elektron akan terlontar dari atom dan meninggalkan slot kosong di Kulit K. Seketika, salah satu elektron terluar jatuh ke dalam slot kosong yang ditinggalkan oleh foto elektron. Ketika ini terjadi, sebuah foton dipancarkan yang energinya sama dengan perbedaan antara tingkat energi awal dan akhir.Â
Untuk atom Pb, misalnya, ketika sebuah elektron jatuh dari tingkat L ke K, foton yang dipancarkan memiliki energi kuantum 72.000 eV (sama dengan perbedaan energi antara kulit K dan kulit L). Sebuah foton energi tinggi tersebut adalah Sinar-X. Namun, ketika diproduksi dengan cara ini, foton tersebut disebut Sinar-X Karakteristik, karena perbedaan energi orbit elektron adalah unik atau tertentu untuk atom yang berbeda, dan sinar-X yang mewakili perbedaan ini adalah "Karakteristik" dari unsur-unsur asalnya. Proses ini diulang sampai semua orbit elektron terdalam diisi ulang. Mungkin saja transisi pertama adalah dari tingkat M atau bahkan dari orbit elektron terluar.
Namun, asal mula transisi elektron yang pertama yang paling mungkin adalah dari kulit L. jika yang terjadi transisi elektron dari kulit K ke L, Sinar-X yang dihasilkan disebut foton K-alpha. Jika yang terjadi transisi elektron dari kulit M ke K, Sinar-X yang dihasilkan adalah foton K-beta.
Ketika kekosongan elektron yang terjadi di kulit L dan diisi dari elektron yang jatuh dari kulit M, maka Sinar-X yang dihasilkan adalah foton L-alpha. Jika kekosongan elektron yang terjadi pada kulit L dan diisi dari elektron yang berada dari kulit N, maka Sinar-X yang dihasilkan adalah foton L-beta. Dst..
