Upload
satya-hadi-suroso
View
44
Download
4
Embed Size (px)
DESCRIPTION
zzzzzzzzzzzzzzz
Citation preview
Unsur-Unsur Radioaktif4
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Peta Konsep
Tidak Stabil (Unsur Radioaktif)
Unsur Lain
Unsur
Buatan
Stabil (Bukan Unsur Radioaktif)
Alami
Unsur LainSinar Radioaktif
(, , dan )
- Membunuh Sel Kanker- Menghambat Perkembangbiakan
dan Teknik Jantan Mandul- Mengukur Ketebalan- Perunut- Membuat Bibit Unggul
- Terjadi di Matahari- Terbentuknya 14C sebagai Dasar
Penentuan Umur Suatu Fosil/Sejenisnya
- Dasar Penentuan Umur Bumi
bersifat
bersifat
dibedakan
berubah menjadi
digunakan untuk
+
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
A. Partikel-Partikel yang Dipancarkan Zat Radioaktif
RadiasiMassa
Pendekatan () Muatan Simbol Tipe
Alfa 4 +2 Partikel
Beta 0 -1 Partikel
Gama 0 0 Radiasi elektromagnet
Neutron 1 0 Partikel
Proton 1 +1 Partikel
Positron 0 +1 Partikel
He42
e01
n10
H p 11
11
e01
Jenis Emisi Radiasi oleh Inti Radioaktif
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Radiasi , , dan dari sumber uranium dipisahkan dalam
medan elektrostatis, sinar bermuatan positif, sinar
bermuatan negatif, dan sinar tidak bermuatan.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Daya tembus radiasi isotop radioaktif. Sinar dapat
menembus kertas dan kayu, tetapi tidak dapat menembus
beton. Sinar dapat menembus kertas, tetapi tidak dapat
menembus kayu. Sinar tidak dapat menembus kertas.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Nuklida yang mempunyai jumlah proton sama, tetapi jumlah
neutron berbeda disebut isotop. Nuklida yang mempunyai jumlah (proton + neutron) sama, tetapi
jumlah protonnya berbeda disebut isobar. Nuklida yang mempunyai jumlah neutron yang sama disebut isoton.
B. Struktur Inti
Inti atom terdiri atas proton ( ) dan neutron ( ).n10p1
1
Partikel penyusun inti ini disebut nukleon. Suatu inti atom yang ditandai dengan jumlah proton dan
neutron tertentu disebut nuklida.
Ay
x
jumlah (proton + neutron)
jumlah proton
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
1. Stabilitas
Nuklida stabil, perbandingan n/p
mendekati 1, membentuk pita
kestabilan.
Nuklida-nuklida yang perbandingan
n/p-nya di luar pita kestabilan (di
luar titik-titik) adalah tidak stabil dan
disebut nuklida radioaktif.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
a. Mengubah neutron menjadi proton dengan emisi
c. Emisi alfa ()
Unsur-unsur yang nomor atomnya lebih dari 83 dengan jumlah
(proton + neutron) lebih dari 208 umumnya mengemisi alfa ().
2. Nuklida di Atas Pita Kestabilan
Nuklida di atas pita kestabilan mempunyai kelebihan neutron dan
kekurangan proton. Agar stabil:
b. Emisi neutron ( )n10
)e( N C 01
147
146
n I I 10
13653
13753
)He( Pb Po 42
21282
21684
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Nuklida di bawah pita kestabilan kelebihan proton dan kekurangan
neutron. Agar stabil:
b. Menangkap elektron (electron capture)
3. Nuklida di Bawah Pita Kestabilan
a. Emisi positron ( )e01
e B C 01
115
116
Li e Be 73
01
74
Ar e K 4018
01
4019
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Proses perubahan dari nuklida radioaktif menjadi nuklida lain.
Emisi alfa () akan mengakibatkan nomor atom berkurang 2
dan massa inti berkurang 4.
Emisi beta () mengakibatkan nomor atom naik 1, sedangkan
massa intinya tetap.
Emisi gama () tidak mengakibatkan perubahan baik nomor
atom maupun massa intinya. Jadi, pada emisi gama hanya
penyusunan kembali keadaan energi dalam inti setelah
pemancaran atau .
4. Peluruhan
Selama proses peluruhan, unsur-unsur akan mengemisi radiasi.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
A = aktivitas (atau jumlah atom) nuklida radioaktif X pada
saat t (t = waktu peluruhan)
A0 = aktivitas (atau jumlah atom) nuklida radioaktif X mula-
mula
k = konstanta peluruhanUntuk t = t½ maka A = ½ A0 berlaku
ktA
A
0
log 303,2 ktA
A0 log 303,2atau
21
693,0
tk
5. Kecepatan Peluruhan
Kecepatan peluruhan nuklida radioaktif mengikuti kinetika orde
satu dan tidak dipengaruhi, baik perubahan temperatur maupun
tekanan, tetapi hanya bergantung pada banyaknya nuklida yang
tidak stabil.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Sebanyak 0,02 gram 210Bi
disimpan sehingga sisanya
tinggal 0,01 gram. Jika waktu
paruh 210Bi adalah 5 hari,
tentukan lama 210Bi telah
disimpan.
02,02
101,0
hr 5
t
5
2
1
2
1t
hari 5t
02
1
2
1AA
t
t
Jika suatu zat radioaktif X mula-mula banyaknya = A0 dan waktu paruh =
t½ setelah zat X tersebut meluruh selama t maka zat X yang tinggal = A.
Contoh: Jawab:
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
C. Memperkirakan Umur Batuan
Umur benda yang berasal dari organisme hidup, misalnya fosil,
dapat diketahui dengan menggunakan metode radiokarbon.
Contoh:
Suatu sampel kayu dianalisis. Ternyata, 1 gram karbon pada
kayu tersebut mempunyai aktivitas 8,5 disintegrasi per menit.
Berapa umur kayu tersebut? (Waktu paruh t½ 14C = 5.770 tahun
dan aktivitas 14C dalam tumbuh-tumbuhan hidup = 15,3
disintegrasi per menit).
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Waktu paruh (t½) 14C = 5.770 tahun
Aktivitas 1 gram 14C mula-mula = 15,3 disintegrasi per menit (A0)
Aktivitas 1 gram 14C pada kayu = 8,5 disintegrasi per menit (A)
14 th 102,1th 770.5
693,0693,0
21
t
k
ktA
A0 log 303,2
t th 10 1,2menit per sidisintegra 5,8
menit per sidisintegra 3,15 log 303,2 14
t th 10 1,22553,0 303,2 14
Jadi, umur kayu tersebut diperkirakan 4.900 tahun.
Jawab:
t = 4.900 th
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Reaksi inti dapat digolongkan menjadi 3, yaitu
a. transmutasi,
b. reaksi fisi, dan
c. reaksi fusi.
D. Reaksi Inti
1. Transmutasi
Perubahan suatu isotop menjadi isotop lain disebut transmutasi.
Contohnya:
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Reaksi pembelahan inti menjadi dua spesies yang hampir sama.
2. Reaksi Fisi
Reaksi fisi uranium 235U.
Reaksi fisi yang tidak terkendali akan mengakibatkan reaksi berantai
yang menghasilkan energi sangat besar, misalnya bom atom.
Reaksi berantai dapat dikendalikan dan energi yang terjadi dapat
digunakan untuk sumber tenaga (pembangkit listrik, PLTN).
Bom atom
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Reaksi penggabungan inti-inti kecil menjadi inti yang lebih besar.
3. Reaksi Fusi
Sumber energi bintang (termasuk matahari) merupakan contoh
reaksi fusi yang kompleks.
Fusi hidrogen membentuk helium di matahari.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
4. Bom Hidrogen
Pada dasarnya, bom hidrogen merupakan reaksi fusi dari isotop
hidrogen ( = proton, = deuterium, dan = tritium) dengan
bantuan reaksi fisi 235U atau Pu.
H21H1
1 H31
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
E. Penggunaan Isotop Radioaktif
1. Radioisotop untuk Analisis
Bermacam-macam zat dalam jumlah sedikit dapat dianalisis
dengan pengaktifan neutron. Penyinaran neutron pada sampel
dapat mengubah beberapa atom menjadi isotop radioaktif.
Contoh: untuk analisis rambut kepala Napoleon lebih dari 100
tahun setelah Napoleon meninggal.
a. Analisis Pengaktifan
b. Analisis dengan Metode Pelarutan Isotop
Isotop radioaktif tritium (3H), sebagai tritium oksida, digunakan
untuk mengetahui kelarutan air dalam benzena atau
hidrokarbon yang lain dengan cara mengukur aktivitasnya.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
Radioisotop yang biasa digunakan sebagai perunut antara lain 3H, 11C, 13N, 15O, 22Na, 24Na, 32P, 45Ca, 59Fe, 60Co, 64Cu, 82Br, 131I, dan 203Hg.
a. Reaksi Esterifikasi
2. Radioisotop sebagai Perunut (Pelacak)
Pada reaksi esterifikasi antara asam karboksilat dan alkohol, atom
oksigen yang membentuk air berasal dari asam karboksilatnya.
O O
R’––C––O––H + H––O––R → R’––C––O––R + H2OAsam karboksilat Alkohol Ester
b. Fotosintesis
Oksigen yang diperlukan untuk pembentukan karbohidrat dari CO2
dan H2O pada reaksi fotosintesis berasal dari H2O, bukan dari CO2.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
c. Teknik Perunut untuk Kedokteran
1. Radioisotop 131I untuk menentukan volume darah, volume
plasma, aktivitas hati, dan metabolisme lemak.
2. Radioisotop 24Na digunakan untuk mengetahui penyempitan
atau gangguan sistem peredaran darah.
3. Radioisotop sebagai Sumber Energi
Radiasi energi tinggi yang dipancarkan oleh radioisotop dapat
digunakan untuk sterilisasi dan pengawetan bahan makanan.
Dalam bidang kedokteran, 60Co (pemancar gama) digunakan
untuk menghancurkan pertumbuhan kanker.
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
4. Radioisotop dalam Bidang Industri dan Bidang Lainnya
a. Mengukur tebal dan rapat jenis dengan metode absorpsi (serap)
b. Metode Radiografi
Digunakan untuk
1) mengevaluasi sambungan las;
2) mengevaluasi mutu beton dan besi cor;
3) mengevaluasi isi kopor penumpang pesawat udara.
c. Mengukur tinggi permukaan
Menggunakan radioisotop pemancar gama berenergi tinggi,
misalnya 60Co. Alat ini digunakan di pabrik pengecoran baja.
d. Penyediaan benih unggul dan pengawetan bahan makanan
Bab 1 Bab 2 Bab 3 Bab 4 Bab 5
e. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Energi yang dihasilkan dalam reaktor nuklir ditransfer untuk
mendidihkan air dalam ketel. Uap yang dihasilkan ketel dialirkan
ke turbin untuk menggerakkan generator listrik.
Skema pembangkit listrik tenaga nuklir Magnox.