Emisi positron

Emisi positron atau peluruhan beta plus (peluruhan β⁺) adalah subtipe peluruhan radioaktif yang disebut peluruhan beta, di mana sebuah proton di dalam inti radionuklida diubah menjadi sebuah neutron saat memancarkan sebuah positron dan sebuah neutrino elektron (ν_e).^[1] Emisi positron dimediasi oleh gaya lemah. Positronnya adalah sejenis partikel beta (β⁺), partikel beta lainnya menjadi elektron (β⁻) yang dilepaskan dari peluruhan β⁻ dari sebuah nukleus.

Sebuha contoh emisi positron (peluruhan β⁺) ditunjukkan dengan peluruhan magnesium-23 menjadi natrium-23:

23
12Mg → 23
11Na + e⁺ + ν_e

Karena emisi positron menurunkan jumlah proton relatif terhadap jumlah neutron, peluruhan positron biasanya terjadi pada radionuklida "yang kaya proton". Peluruhan positron menghasilkan transmutasi nuklir, mengubah sebuah atom dari satu unsur kimia menjadi sebuah atom dari suatu unsur dengan nomor atom yang kurang satu unit.

Emisi positron jangan disalahartikan dengan emisi elektron atau peluruhan beta minus (peluruhan β ^-), yang terjadi ketika sebuah neutron berubah menjadi sebuah proton dan inti memancarkan sebuah elektron dan sebuah antineutrino.

Emisi positron berbeda dengan peluruhan proton, peluruhan proton hipotetis, tidak harus terikat dengan neutron, tidak harus melalui emisi sebuah positron dan bukan sebagai bagian dari fisika nuklir, melainkan fisika partikel.

Pada 1934 Frédéric dan Irène Joliot-Curie membombardir aluminium dengan partikel alfa untuk menghasilkan reaksi nuklir 4
2He + 27
13Al → 30
15P + 1
0n, dan mengamati bahwa isotop produk 30
15P memancarkan sebuah positron identik dengan yang ditemukan dalam sinar kosmik oleh Carl David Anderson pada 1932.^[2] Ini merupakan contoh pertama dari peluruhan β⁺ (emisi positron). Pasangan Curie tersebut menyebut fenomena "radioaktivitas buatan", karena 30
15P adalah nuklida berumur pendek yang tidak ada di alam. Penemuan radioaktivitas buatan akan diberikan penghormatan saat tim suami dan istri tersebut memenangkan Hadiah Nobel.

Isotop-isotop yang mengalami peluruhan ini dan dengan demikian memancarkan positron meliputi karbon-11, kalium-40, nitrogen-13, oksigen-15, aluminium-26, natrium-22, fluor-18, dan iodin-124. Sebagai contoh, persamaan berikut ini menjelaskan peluruhan beta plus dari karbon-11 menjadi boron-11, memancarkan sebuah positron dan sebuah neutrino:

11 6C

→

11 5B

+

e+

+

νe

+

0.96 MeV

Isotop-isotop ini digunakan dalam tomografi emisi positron, suatu teknik yang digunakan untuk pencitraan medis. Perhatikan bahwa energi yang dipancarkan bergantung pada isotop yang mengalami peluruhan; angka 0,96 MeV hanya berlaku untuk peluruhan karbon-11,

Isotop pemancar positron berumur pendek ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O, dan ¹⁸F yang digunakan untuk tomografi emisi positron biasanya diproduksi melalui iradiasi proton target alami atau diperkaya.^[3][4]

• The LIVEChart of Nuclides - IAEA with filter on β⁺ decay