RADIOAKTIF DAN RADIOISOTOP
KERADIOAKTIFANBAHAN AJAR KIMIA KELAS XII IPAMA DARUL ULUM
MUHAMMADIYAH GALURTAHUN PELAJARAN 2013/2014SUKIR,SPD,MPKIM,MSC
RUANG LINGKUP MATERIPengertian zat radioaktifPenemuan sinar
radioaktifSifat sinar radioaktifPersamaan reaksi intiHubungan
kuantitatif peluruhan radioaktifKegunaan unsur radioaktifBahaya
sinar radioaktifPENGERTIAN RADIOAKTIFRadioaktif : berhubungan
dengan pemancaran partikel dari sebuah inti atom.
Inti Radioaktif : Unsur inti atom yg mempunyai sifat memancarkan
salah satu partikel alfa, beta atau gamma.
Radioaktivitas didefinisikan sebagai peluruhan inti atom yang
berlangsung secara spontan, tidak terkontrol dan menghasilkan
radiasi. Unsur yang memancarkan radiasi seperti ini dinamakan zat
radioaktif.
Penemuan Gejala KeradioaktifanHenri Becquerel (1852-1908)Berawal
dari penemuan sinar-X oleh W.C. Rntgen sekitar tahun 1885 Fenomena
sinar-X berasal dari fosforensi zat oleh sinar matahariH becquerel
membungkus suatu pelat fotografi (pelat film) dengan kain
hitam.Kemudian Ia menyiapkan garam uranium (kalium uranil sulfat),
material yang bersifat fosforensisRencananya Becquerel akan
menyinari garam uranium dengan sinar matahari dan meletakkannya
dekat pelat film dan mengharapkan terjadinya sinar-X
4Cuaca mendung menyebabkan Becquerel menyimpan pelat film yang
tertutup kain hitam dan garam uranium dalam laci meja di
laboratoriummnya. Ia sangat terkejut saat mengamati pelat film yang
telah dicuci karena pada pelat film tersebut terdapat suatu jejak
cahaya berupa garis lurus.
Dari fenomena yang terjadi berulang-ulang ini Becquerel
menyimpulkan bahwa jejak cahaya pada pelat film tersebut disebabkan
oleh garam uranium yang memancarkan radiasi (dan sifatnya berbeda
dengan sinar X) yang dapat menembus kain pembungkusnya dan
mempengaruhi pelat film.Penemuan Zat Radioaktif lain; Polonium (Po)
dan Radium (Ra)Berdasar penemuan H.B. Pierre (Perancis, 1859-1906)
dan Marie Curie (Polandia-Perancis, 1867-1934) melakukan penelitian
kuantitatif radioaktivitas macam-macam garam uraniumDua bahan
tambang uranium yaitu pitch blend (uranium oksida) dan shell corit
(tembaga dan uranil) menunjukkan radioaktivitas yang besar dan
tidak dapat dijelaskan dengan jumlah uranium yang ada di
dalamnyaPierre dan Marie kemudian fokus untuk meneliti unsur baru
radioaktif;
Polonium (Po)>> sifat sublimasi Radium (Ra)>>
pemisahan kristal berdasarkan perbedaan kelarutan dalam air,
campuran air dan alkohol, kelarutan garam dalam larutan asam
kloridaThorium (Th) Aktinium (Ac)Taken from:
http://www.wired.com/thisdayintech/tag/marie-curie/6Konsep
RadioaktivitasInti Atom>>Proton (Rutherford 1919)Neutron
(James Chadwick, 1932) Aktivitas radiasi/radioaktivitas merupakan
aktivitas proton dan neutron
Jika Proton = Neutron maka Inti Stabil Proton > Neutron maka
Inti tidak stabil Inti atom yang tidak stabil akan melakukan
aktivitas radiasi (melakukan peluruhan) sampai mencapai keadaan
stabilBagaimana Radioaktif TerjadiKonsep>>>Di dalam inti
atom terdapat 3 gaya yang penting; gaya elektrostatis, gaya
gravitasi dan gaya intiInti Atom = keadaan stabil vs keadaan tidak
stabilKeadaan tersebut ditentukan oleh komposisi penyusun Inti
Keadaan Stabil; Proton (Z) sedikit/sama banyak dengan Neutron ;
Gaya Inti lebih > daripada Gaya Elektrostatis Keadaan Tidak
Stabil; Proton > Neutron ; Gaya Inti < daripada Gaya
Elektrostatis
MENGAPA hal ini bisa terjadi???
Karena Gaya Elektrostatis memiliki jangkauan yang lebih luas
daripada Gaya Inti, sehingga dapat menjangkau partikel proton yang
berdekatan atau berseberangan sekalipun
So that>>>Inti atom seperti inilah yang akan melakukan
aktivitas radiasi secara spontan sampai tercapai keadaan stabil.
Keadaan inti dengan jumlah proton (Z) lebih besar dari jumlah
netron (N) akan menghasilkan zat radioaktif.
Gambar : Gaya Inti terjadi pada partikel yang saling berdekatan
sajaGambar :Gaya elektroststis terjadi pada partikel yang
berdekatan dan berjauhanSuatu zat (unsur) akan menjadi radioaktif
jika memimiliki inti atom yang tidak stabil. Suatu inti atom berada
dalam keadaan tidak stabil jika jumlah proton jauh lebih besar dari
jumlah netron. Pada keadaan inilah gaya elektrostatis jauh lebih
besar dari gaya inti sehingga ikatan atom-atom menjadi lemah dan
inti berada dalam keadaan tidak stabil.Tipe Radiasi yang
DipancarkanUnsur radioaktif alam dan buatan menunjukkan aktivitas
radiasi yang sama yaitu radiasi partikel-, partikel-, dan
partikel-
Taken from:
http://www.vae.lt/en/pages/about_radioactive_wasteSifat-Sifat
partikel-, partikel-, dan partikel-Sinar alfa ( )Sinar alfa
merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel sinar
alfa sama dengan inti helium -4, bermuatan +2 dan bermassa 4 sma.
Partikel alfa adalah partikel terberat yang dihasilkan oleh zat
radioaktif. Karena memiliki massa yang besar, daya tembus sinar
alfa paling lemah diantara diantara sinar-sinar radioaktif. Notasi
42 atau 42He.Sinar beta ()Sinar beta merupakan radiasi partikel
bermuatan negatif. Sinar beta merupakan berkas elektron yang
berasal dari inti atom. Sinar beta paling energetik dapat menempuh
sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus kulit. Karena
sangat kecil, partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga
dinyatakan dengan notasi 0-1e atau 0-1Sinar gamma ( )Sinar gamma
adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan
dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi 00 . Sinar
gamma mempunyai daya tembus.Nuklida dan PenggolongannyaNuklida
Sebuah nuklida adalah satu jenis tertentu nukleus atom, atau lebih
umum sebuah aglomerasi proton dan neutronContoh: 6C12, 7N14,
6O18
Rumus umum: dengan,Z = nomor atom = proton dalam nuklida XA =
nomor massa = proton + Neutron dalam nuklida X N = neutron dalam
inti = A-Z
Berdasarkan kesamaan dalam nilai A, Z, dan N, nuklida-nuklida
digolongkan menjadi 4 tipe.
Penggolongan NuklidaIsotop kelompok nuklida dengan Z samaContoh:
82Pb204, 82Pb206, 82Pb207,82Pb208Isobar kelompok nuklida dengan A
samaContoh: 6C14, 7N14, 8O14Isoton kelompok nuklida dengan N
samaContoh: 1H3, 2He4Isomer inti nuklida dengan A dan Z sama tetapi
berbeda dalam tingkat energinyaContoh: Co60m, Co60
5 Kelompok nuklida berdasar kestabilan dan proses pembentukannya
di alamNuklida stabil secara alamiah tidak mengalami perubahan A
maupun Z, misal: 1H1, 6C12, 7N14Radionuklida alam primer
radionuklida yang terbentuk secara alamiah dan bersifat radioaktif.
Disebut primer karena waktu paruh panjang sehingga masih bisa
ditemukan sampai sekarang. Contoh: 92U238 dengan waktu
paruh=4,5x109 thRadionuklida alam sekunder radiaktif dan dapat
ditemukan di alam. Waktu paruh pendek, tidak dapat ditemukan di
alam, tetapi dapat dibentuk secara kontinu oleh radionuklida alam
primer, misal 90Th234 dengan waktu paruh 24 hari.Radionuklida alam
terinduksi Misal 6C14 yang dibentuk karena interaksi sinar kosmik
dan nuklida 7N14 di atmosfir.Radionuklida buatan merupakan
radionuklida yang terbentuk tidak secara alamiah, tetapi hasil
sintesis.Kestabilan dan Peluruhan Inti AtomKestabilan Inti AtomPita
kestabilan : Grafik antara banyaknya neutron versus banyaknya
proton dalam berbagai isotop yang disebut pita kestabilan
menunjukkan inti-inti yang stabil. Kebanyakan unsur radioaktif
terletak di luar pita ini. Di atas pita kestabilan, Z < 20 Untuk
mencapai kestabilan : inti memancarkan (emisi) neutron atau
memancarkan partikel beta Di atas pita kestabilan dengan Z > 83,
terjadi kelebihan neutron dan proton. Untuk mencapai kestabilan :
Inti memancarkan partikel alfa Di bawah pita kestabilan, Z < 20
Untuk mencapai kestabilan : Inti memancarkan positron atau
menangkap elektron
Stabil jika harga N/Z = 1Jika N>Z berada di atas pita,Jika
N
