INTI ATOM dan RADIOAKTIFITAS

BAB 4

Oleh :1. Agustina tri H2. Ajik Novian NP3. Ananda Citra P4. Andri Pangestu

5. Eva Febriana6. Happy Fitria A

7. Krisna Aji8. Niko Pabelan

9. Melinda Kumala S10. Wilda Mardhiani

Kelas: XII IPA 1

1. Inti Atom

Inti atom tersusun dari proton dan neutron, kecuali inti hydrogen yang hanya terdiri dari satu proton. Proton dan neutron disebut nukleon pembentuk inti.

Inti atom

proton

neutron

Partikel bermuatan positif besarnya sama dengan muatan elektron

Partikel tak bermuatan (netral dengan massa satu satuan massa atom.) massanya hampir sama dengan massa proton, yaitu kira kira 1836 x massa elektron

A. Simbol Atom

Partikel-partikel penyusun inti disebut nukleon atau nuklida yang terdiri atas proton dan neutron. Setiap atom atau unsur yang berbeda mempunyai jumlah proton yang berbeda dengan intinya

Keterangan :X = jenis unsurA = nomor massa ( n + p )Z = nomor atom ( p )N = jumlah neutron ( A – Z )

XAZContoh inti atom terdiri dari 6 proton dan 8 neutron C14

6

B. Deffek Massa

Massa inti selalu lebih kecil dibandingkan dengan jumlah massa nukleon-nukleonnya. Selisih massa ini disebut defek massa (Δm).Defek massa dapat ditentukan dengan persamaan :

= defek massa

= massa proton

= massa neutron

= massa inti

atom

Z = banyaknya

proton

(A-Z)= banyaknya neutron

inp mmZAmZm int.. mpmnm

imint

Massa Atom

m = q . B . B0 . r

EKeterangan :m = massa atom ( kg )q = muatan ( C )B = medan magnet pembelok ( Wb/m2 atau T )B0 = medan magnet pemercepat ( Wb/m2 atau T )

satuan massa atom

1 sma = 1,66 x 10-27 kg = 931 MeV / c2

E = medan listrik pemercepat ( V/m )r = jari – jari lintasan ion ( m )c = kecepatan cahaya ( 3 x 108 m/s )

C. Energi Ikat

Defek massa sebuah atom tidak hilang begitu saja, melainkan digunakan sebagai energi untuk mengikat nukleon-nukleon dalam inti yang disebut energi ikat inti. Konversi sebagian massa inti menjadi energi ikat E merupakan ilustrasi dari teori Einstein (1905) dalam bentuk persamaan sebagai berikut:

2.cmE 931.mE ΔE = energi ikat inti (J) ΔE = energi ikat inti (MeV)Δm = defek massa (kg) Δm = defek massa (sma)c = laju cahaya (m/s) 3 x 108 m/s

Energi ikat inti (binding energy) berkaitan dengan energi yang harus diberikan untuk memisahkan inti menjadi nukleon pembentuknya

Perkiraan tentang kestabilan inti dapat dilakukan dengan memperhatikan energi ikat rata-rata per nukleon Eave yang besarnya dapat dihitung

melalui persamaan di samping.

Grafik Energi Ikat Rerata per Nukleon terhadap nomor massa A

D. Gaya Inti

Gaya inti merupakan gaya tarik menarik antar nukleon sehingga mampu membentuk inti menjadi satu kesatuan.

Gaya inti memiliki sifat:sangat kuat (strong force), berjangkauan sangat pendek (dalam orde), besarnya tidak tergantung pada jenis nukleon.Gaya inti tarik–menarik pada jarak 10–15 m. Hal ini disebut repulsive.Gaya inti bergantung pada spin nukleon yang berinteraksi.Gaya inti sering disebut gaya nuklir. Gaya nuklir ini memiliki jangkauan

terbatas dan tidak mematuhi hukum kuadrat kebalikan seperti halnya gaya elektrostatis dan gaya gravitasi.

2. RADIOAKTIVITAS

Radioaktivitas adalah peristiwa pemancaran sinar radioaktif secara spontan oleh inti-inti yang tidak stabil sehingga terbentuk inti-inti baru yang lebih stabil.Macam-macam sinar radioaktif: sinar α, sinar β dan sinar γ.

Pengertian Radioaktivitas

Radioaktivitas

secara spontan

memancarkan sinar radioaktifInti tidak stabil Inti stabil

memancarkan sinar radioaktif

Peluruhan Alfa

Peluruhan Beta

Peluruhan Gamma

terjadi

A. Pemancaran Partikel α

Inti induk yang memancarkan sinar α akan menghasilkan inti anak yang nomor massanya berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2

Peluruhan Alfa

A. Pemancaran Partikel β

Sinar beta merupakan elektron berenergi tinggi yang berasal dari inti atomInti induk yang memancarkan sinar β akan menghasilkan inti anak yang nomor

massanya tetap dan nomor atomnya bertambah 1.

Peluruhan Beta

011 YX AZ

AZ

A. Pemancaran Partikel γ

Pemancaran sinar γ tidak menghasilkan inti baru. Pemancaran sinar γ diawali dengan pemancaran sinar β dan membentuk inti baru dalam keadaan eksitasi (metastabil), selanjutnya inti baru ini memancarkan sinar γ menjadi inti stabil.

Peluruhan Gamma

- Daya tembus paling lemah

- Daya ionisasi paling kuat

- Dapat dibelokkan medan magnet dengan penyimpangan besar

- Mempunyai energi 5-3 MeV

- Kelajuan sinar diudara ± 0,054 c – 0,07 c

Sinar Alfa- Daya tembus cukup besar

- Daya ionisasi tidak begitu kuat

- Dapat dibelokkan dalam medan magnet dengan penyimpangan kecil

- Mempunyai energi 3-4 MeV

- Kecepatan partikel ± 0,032 c – 0,9 c

Sinar Beta- Daya tembus sangat besar

- Daya ionisasinya sangat lemah

- Tidak dibelokkan oleh medan magnet

- Mempunyai energy antara 0.2 – 3 MeV

- Kecepatan sama dengan kecepatan cahaya di ruang hampa

Sinar Gamma

SIFAT

D. Deret Radioaktif

Peluruhan radioaktif terjadi berantai dimana setiap hasil peluruhan pertama, kedua, dan seterusnya, yang masih radioaktif terus meluruh hingga akhirnya tercapai isotop stabil. Proses ini mengikuti suatu deret radioaktif.

Ada 4 deret radioaktif yaitu:

Deret Torium

Deret torium dimulai dari inti induk dan berakhir pada inti . Deret ini juga disebut dengan deret 4n,

sebab nomor massanya selalu kelipatan 4

Deret Neptunium

Deret neptunium dimulai dari induk dan berakhir pada inti . Deret ini juga disebut deret (4n +1), karena nomor massanya selalu dapat

dinyatakan dalam bentuk 4n +1.

Deret Uranium

Deret uranium dimulai dari inti induk dan berakhir pada . Deret ini disebut juga deret (4n

+2), karena nomor massanya selalu dapat dinyatakan dalam bentuk 4n + 2.

Deret Aktinium

Deret aktinium dimulai dari inti induk U dan berakhir pada Pb. Deret ini juga disebut deret (4n +3), sebab nomor massanya selalu dapat

dinyatakan dalam bentuk 4n + 3

Peluruhan adalah Peristiwa pemancaran sinar (α , β , γ ) oleh zat radioaktif

Dapat dirumuskan

dengan

Apa itu peluruhan?

A = λ N

Hukum peluruhan radioaktif :

N = N0 e-λt

denganN0 = banyak inti radioaktif pada saat t = 0N = banyak inti radioaktif setelah selang

waktu te = bilangan natural 2,718....λ = tetapan peluruhanA = Aktivitas Peluruhan

E. Aktivitas RadioaktifAktivitas suatu zat radioaktif menyatakan jumlah

peluruhan tiap satuan waktu dari zat radioaktif tersebut. Semakin besar jumlah zatnya semakin besar

aktivitasnya

aktivitas radioaktif dinyatakan dengan persamaan

A = A0 e-λt dengan

A0 = aktivitas awal pada t = 0 (Bq) A = aktivitas setelah selang waktu t

(Bq) cat : 1 Bq = 1 peluruhan/sekon

F. WAKTU PARUH(T)

Waktu Paruh (half-life) waktu yang dibutuhkan zat radioaktif untuk meluruh sehingga jumlahnya tinggal separuh

Dirumuskan :

N = N0 (1/2)t/T

No = jumlah bahan radioaktif mula-mulaN = jumlah bahan radioaktif pada saat tT = waktu paruht = waktu peluruhan

T =

3Bahaya Radiasi

Efek Radiasi Terhadap Manusia

Dosis Serap Radiasi

Radiasi baik alam maupun buatan dapat berbahaya bagi manusia jika radiasi tersebut mengionisasi sel tubuh dan dosisnya cukup untuk

merusak sel-sel sehingga dapat terjadi kelainan pada manusia.

Dosis serap (D) adalah besarnya energi radiasi pengion yang diserap oleh suatu meteri tiap satuan massa.

Dosis serap ekivalen adalah dosis radiasi yang diubah untuk menyatakan kerusakan radiasi terhadap jaringan hidup

Alat Deteksi Radioaktivita

s

Emulsi Film

Pencacah Geiger Muller

Kamar Kabut Willson

Sintilator

4. Alat pendeteksi radioaktivitas