Unsur-Unsur Radioaktif4

Peta KonsepTidak Stabil (Unsur Radioaktif)Unsur LainUnsurBuatanStabil (Bukan Unsur Radioaktif)AlamiUnsur LainSinar Radioaktif (, , dan )Membunuh Sel KankerMenghambat Perkembangbiakan dan Teknik Jantan MandulMengukur KetebalanPerunutMembuat Bibit UnggulTerjadi di MatahariTerbentuknya 14C sebagai Dasar Penentuan Umur Suatu Fosil/SejenisnyaDasar Penentuan Umur Bumibersifatbersifatdibedakanberubah menjadidigunakan untuk+

A. Partikel-Partikel yang Dipancarkan Zat RadioaktifJenis Emisi Radiasi oleh Inti Radioaktif

RadiasiMassa Pendekatan () MuatanSimbol TipeAlfa4+2PartikelBeta0-1 PartikelGama00Radiasi elektromagnetNeutron10PartikelProton1+1PartikelPositron 0+1Partikel

Radiasi , , dan dari sumber uranium dipisahkan dalam medan elektrostatis, sinar bermuatan positif, sinar bermuatan negatif, dan sinar tidak bermuatan.

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.

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 IntiPartikel penyusun inti ini disebut nukleon. Suatu inti atom yang ditandai dengan jumlah proton dan neutron tertentu disebut nuklida.jumlah (proton + neutron)jumlah proton

1. StabilitasNuklida 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.

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 KestabilanNuklida di atas pita kestabilan mempunyai kelebihan neutron dan kekurangan proton. Agar stabil:

Nuklida di bawah pita kestabilan kelebihan proton dan kekurangan neutron. Agar stabil:b. Menangkap elektron (electron capture)3. Nuklida di Bawah Pita Kestabilan

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. PeluruhanSelama proses peluruhan, unsur-unsur akan mengemisi radiasi.

A =aktivitas (atau jumlah atom) nuklida radioaktif X pada saat t (t = waktu peluruhan)A0=aktivitas (atau jumlah atom) nuklida radioaktif X mula-mulak=konstanta peluruhanUntuk t = t maka A = A0 berlakuatau5. Kecepatan PeluruhanKecepatan peluruhan nuklida radioaktif mengikuti kinetika orde satu dan tidak dipengaruhi, baik perubahan temperatur maupun tekanan, tetapi hanya bergantung pada banyaknya nuklida yang tidak stabil.

Sebanyak 0,02 gram 210Bi disimpan sehingga sisanya tinggal 0,01 gram. Jika waktu paruh 210Bi adalah 5 hari, tentukan lama 210Bi telah disimpan.Jika suatu zat radioaktif X mula-mula banyaknya = A0 dan waktu paruh = t setelah zat X tersebut meluruh selama t maka zat X yang tinggal = A.Contoh:Jawab:

C. Memperkirakan Umur BatuanUmur 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 t 14C = 5.770 tahun dan aktivitas 14C dalam tumbuh-tumbuhan hidup = 15,3 disintegrasi per menit).

Waktu paruh (t) 14C = 5.770 tahunAktivitas 1 gram 14C mula-mula = 15,3 disintegrasi per menit (A0)Aktivitas 1 gram 14C pada kayu = 8,5 disintegrasi per menit (A)Jadi, umur kayu tersebut diperkirakan 4.900 tahun.Jawab:t = 4.900 th

Reaksi inti dapat digolongkan menjadi 3, yaitutransmutasi,reaksi fisi, danreaksi fusi.D. Reaksi Inti1. TransmutasiPerubahan suatu isotop menjadi isotop lain disebut transmutasi.Contohnya:

Reaksi pembelahan inti menjadi dua spesies yang hampir sama. 2. Reaksi FisiReaksi 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

Reaksi penggabungan inti-inti kecil menjadi inti yang lebih besar.3. Reaksi FusiSumber energi bintang (termasuk matahari) merupakan contoh reaksi fusi yang kompleks.

4. Bom Hidrogen

E. Penggunaan Isotop Radioaktif1. Radioisotop untuk AnalisisBermacam-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 Pengaktifanb. Analisis dengan Metode Pelarutan IsotopIsotop radioaktif tritium (3H), sebagai tritium oksida, digunakan untuk mengetahui kelarutan air dalam benzena atau hidrokarbon yang lain dengan cara mengukur aktivitasnya.

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 Esterifikasi2. Radioisotop sebagai Perunut (Pelacak)Pada reaksi esterifikasi antara asam karboksilat dan alkohol, atom oksigen yang membentuk air berasal dari asam karboksilatnya.Asam karboksilatAlkoholEsterb. FotosintesisOksigen yang diperlukan untuk pembentukan karbohidrat dari CO2 dan H2O pada reaksi fotosintesis berasal dari H2O, bukan dari CO2.

c. Teknik Perunut untuk KedokteranRadioisotop 131I untuk menentukan volume darah, volume plasma, aktivitas hati, dan metabolisme lemak.Radioisotop 24Na digunakan untuk mengetahui penyempitan atau gangguan sistem peredaran darah. 3. Radioisotop sebagai Sumber EnergiRadiasi 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.

4. Radioisotop dalam Bidang Industri dan Bidang LainnyaMengukur tebal dan rapat jenis dengan metode absorpsi (serap)b. Metode Radiografi Digunakan untuk1) mengevaluasi sambungan las;2) mengevaluasi mutu beton dan besi cor;3) mengevaluasi isi kopor penumpang pesawat udara.c. Mengukur tinggi permukaanMenggunakan radioisotop pemancar gama berenergi tinggi, misalnya 60Co. Alat ini digunakan di pabrik pengecoran baja.d. Penyediaan benih unggul dan pengawetan bahan makanan

e. Pembangkit Listrik Tenaga NuklirEnergi yang dihasilkan dalam reaktor nuklir ditransfer untuk mendidihkan air dalam ketel. Uap yang dihasilkan ketel dialirkan ke turbin untuk menggerakkan generator listrik.