FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

Ringkasan materiSemua inti atom pada dasarnya tersusun atas proton dan neutron.>  proton yaitu partikel bermuatan positif dengan massa satu satuan massa atom>  neutron yaitu partikel tak bermuatan (netral dengan massa satu satuan massa atom. Berarti massa suatu atom berkpnsentrasi Massa proton dan massa neutron masing-masing besarnya :

mp = 1,007825 smamn = 1, 008665 sma

di mana :1 sma = 1,6604 x 1027 kg

Suatu atom umumnya dilambangkan :

ZXA

Dimana :X = nama atau simbol unsur atom Z = nomor atom, menunjukkan banyaknya proton atau neutronA = nomor massa, menunjukkan jumlah proton dan neutronA – Z = banyaknya neutron dalam inti

Partikel-partikel penyusun inti ini disebut juga nukelon. Inti atom dapat digolongkan menjadi 3 kategori yaitu :® isotop yaitu inti-inti yang mempunyai nomor atom sama, misalnya 8O16 dan 8O17

® isoton yaitu inti-inti yang mempunyai jumlah neutron sama, misalnya 6 C 13 dan 7C14

® isobar yaitu inti-inti yang mempunyai nomor massa sama , misalnya 6C14 dan 7C14

Inti-inti yang mempunyai jumlah neutron sama atau hamper sama dengan jumlah proton sering disebut inti ringan. Dengan naiknya jumlah nucleon sudah tentu jumlah neutron menjadi lebih besar (N>Z). Inti ini biasanya terdapat pada inti-inti stabil.

A.    TENAGA IKAT INTIDari percobaan ternyata massa diam dari inti-inti stabil selalu kurang dari jumlah massa diam nukleon-nukleonnya. Penurunan massa diam tersebut dibebaskan adanya energy yang dipakai untuk mempertahankan nucleon agar tetap terikat pada intinya. Energi ini disebut Binding Energy (BE) atau tenaga inti. Dengan demikian BE merupakan selisih antara energy diam nukleon-nukleon dengan energy diam inti.

BE = (Zmp)c2 + (Nmp)c2 – minti c2

Di mana mp , mn , dan minti masing-masing adalah massa diam proton, neutron dan inti atom massa inti dapa diperoleh dari hubungan.

Minti  = massa atom – Z . me

B.     PELURUHAN INTI TAK STABILInti-inti dalam keadaan tereksitasi akan menurunkan tingkat energinya ke keadaan dasar sambil meluruh menjadi inti lain. Peluruhan akan diikuti pemancaran partikel a, b atau sinar g. Inti yang meluruh disebut induk, sedangkan inti lain hasil peluruhannya disebut anak. Apapun jenis inti, setiap terjadi peluruhan akan berlaku hokum peluruhan radioaktif. Setelah t detik jumlah inti akan menjadi :

N = NO e-l t

No adalah jumlah inti mula-mula dan N adalh jumlah inti setelah meluruh. l disebut konstanta peluruhan. Kecepatan peluruhan juga dapat dinyatakan dengan paruh waktu (T1/2).(T1/2) didefinisikan sebagai selang waktu yang dibutuhkan inti untuk meluruh sehingga jumlah inti menjadi separuhnya.

T1/2 = In 2 = 0,693            l         l

            Besaran lain untuk menunjukkan kecepatan peluruhan adalah waktu hidup terata (Tm)

Tm = 1/l            Jumlah peluruhan tiap satuan waktu disebut aktivitas

A = d N/dt = l N            Karena aktivitas sebanding dengan N, maka dapat diperoleh hubungan :

A = AO e-l t

            Di mana Ao adalah aktivitas mula-mula, satuan aktivitas adalah Ci, dimana 1 Ci setara dengan 3,7. 1010 peluruhan tiap detik. Dari persamaan-persamaan di atas dapat diturunkan hubungan lain antara jumlah inti yang meluruh dengan waktu paruh yaitu :

            N = NO (1/2)n

Di mana : n = 1                          T1/2