PELURUHAN RADIOAKTIF BERANTAI

Oleh:

ENI DAHLIA0606103030026

Alam semesta tersusun oleh berbagai planet dan bintang-bintang yang berjalan digarisnya orbitnya masing-masing. Semua planet-planet dan bintang-bintang terbentuk oleh berjuta-juta atom-atom dengan unsur yang bervariasi. Seperti halnya planet bumi yang telah ditempati oleh manusia berjuta tahun yang lalu. Bumi adalah salah satu planet yang terdapat dalam jagad raya yang tersusun oleh berbagai macam unsur di dalamnya. Atom suatu unsur tersebut terdiri dari inti yang terdapat di tengah-tengah (terdiri dari proton dan neutron) dan kulit atau yang biasa disebut dengan elektron yang mengelilingi inti.

LATAR BELAKANG

Atom-atom tersebut ada yang memiliki inti yang stabil dan ada juga yang memiliki inti yang tidak stabil. Atom-atom dengan inti yang tidak stabil akan meluruh

beberapa kali agar mendapatkan inti yang stabil.Ditinjau dari sudut kestabilan inti atomnya, bahan-bahan

yang ada di dalam alam ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu bahan yang inti atomnya stabil dan bahan yang inti

atomnya tidak stabil.Bahan dengan inti atom stabil tidak dapat memancarkan

radiasi sedangkan bahan dengan inti atom tidak stabil akan meluruh menjadi bahan stabil disertai pemancaran radiasi. Bahan yang inti atomnya tidak stabil inilah yang

disebut dengan bahan radioaktif.

Suatu bahan bersifat radioaktif pada prinsipnya karena inti atom bahan tersebut tidak stabil, oleh karena itu maka inti atom terus menerus meluruh hingga dicapai suatu keadaan inti yang stabil, artinya inti tersebut tidak radioaktif dan tidak mampu memancarkan radiasi lagi. Unsur-unsur radioaktif alam selalu meluruh menghasilkan unsur-unsur radioaktif lainnya, sehingga membentuk suatu deret peluruhan yang sangat panjang. Mukhlis Akhadi (1997 : 13) mengatakan “Radioaktivitas adalah peristiwa pemancaran sinar-sinar radioaktif secara spontan karena terjadinya peluruhan inti atom menjadi inti atom yang lain. Bahan yang dapat menunjukkan gejala radioaktivitas disebut bahan radioaktif atau radionuklida. Jadi yang disebut bahan radioaktif adalah bahan yang dapat memancarkan radiasi secara spontan”.

TUJUAN PEMBAHASAN

Untuk menentukan inti atom radioaktif baru atau generasi ke-2 yang disebut inti atom anak (N2) dan generasi ke-3 yang disebut inti atom cucu (N3).

Untuk mengetahui lamanya waktu yang diperlukan agar jumlah inti atom anak mencapai maksimum (tmaks).

Sejarah Penemuan Radioaktif

Penemuan Sinar-x Rontgen 1895

Henry Becquerel Fluoresensi/ fosforesensi sinar –x tahun 1896

Senyawa uranium dapat mengahasilkan radiasi seperti sinar X, walaupun tidak disinari terlebih

dahulu

HASIL

RADIOAKTIVITAS

ALAM BUATAN

Radioaktivitas Primordial

Radioaktivitas Kosmik

PLTN

Senjata Nuklir

Teknologi

Kedokteran

Pertanian

Suatu bahan yang bersifat radioaktif pada prinsipnya akan terus-menerus meluruh disertai dengan pemancaran radiasi hingga dicapai suatu keadaan inti yang stabil.ada 3 jenis peluruhan berantai, yaitu:

Peluruhan gammaPeluruhan alfaPeluruhan beta

Peluruhan

1.Peluruhan gamma, terjadi karena inti memiliki energi yang lebih

2.Peluruhan alfa, terjadi karena inti induk memiliki nomor massa A besar

3.Peluruhan beta, terjadi karena inti memiliki neutron > proton

PELURUHAN RADIOAKTIF

400 mg 200 mg

100 mg

50 mg

t1= T = 10 hari

t2 = 2T = 20 hari

t3 = 3T = 30 hari

Konstanta peluruhan radioaktif didefinisikan sebagai fraksi zat radioaktif yang meluruh (∆N/N) tiap satuan waktu (∆t)yang dirumuskan sebagai berikut:

Jika mengintegrasi maka akan diperoleh:

GRAFIK PELURUHAN

10 20 30 40 50 60 70

m

t

400

200

100

0

50

Terlihat bahwa jumlah zat radioaktif berlangsung secara eksponensial, sehingga jumlah zat radioaktif yang tertinggal setiap saat adalah:

ket:Nt = jumlah zat radioaktif setiap saat

N0 = jumlah zat radioaktif mula-mulaλ= konstanta peluruhan

t = waktu peluruhan

tt eNN 0

Proses peluruhan berurutan

N1 N1 N1

λ1 λ1

Induk radioaktif

cucu radioaktif

anak radioaktif

111 N

dt

dN

22112 NN

dt

dN

223 N

dt

dN

Tiga persamaan

dasar

teNN 1

011

22112 1

0NeN

dt

dN t

teNNdt

dN1

0 11222

kedua ruas dengan te 2

tttt eeNeNdt

dNe 21

0

22 .11222

tt eNeNdt

d12

0

2112

dteNeNdt

d tt 12

0

2112

CeNeN tt

12

0

21

12

12

Konstanta C ditentukan dengan syarat batas N2=0 pada saat t=0

0

12

0 122

101

22

10 NCCeN

0

12

0

21

12

11

12

12 NeNeN tt

112

0

21

12

12

tt eNeN

tt eeNN 21

0112

12

Berdasarkan persamaan 3

CeNeNN tt

1

0

2

0

12

21

12

113 ..

Konstanta C ditentukan dengan syarat batas N 3= 0, pada t=0. Maka harga tetapan integrasi C= sehingga diperoleh N 3 :

01N

tt eeNN 12

0

12

2

12

113 1

Berdasarkan persamaan:

tt eeNN 21

0112

12

02 dt

dN 021

0112

12

dteeNdN tt

021

0112

1

dteeN tt

tt eNeN 2

0

1

0 1112

221

12

1

tt eNeN 2

0

1

0 1112

221

12

1

1

2

12

2

1

12

t

t

tt

e

e

ee

1

22

1

2

ln

12

t

e t

1

2

12

ln1

makst

Kesimpulan

• Diperoleh hasil akhir jumlah inti anak radioaktif N2 adalah

• Sedangkan hasil akhir dari jumlah inti atom cucu

radioaktif (N3) adalah

• Waktu yang diperlukan agar jumlah inti atom anak

mencapai maksimum (tmaks) dapat diperoleh dengan syarat

turunan N2 terhadap waktu adalah 0, sehingga diperoleh

hasil akhir

.1 12

0

12

2

12

113

tt eeNN

.21

0112

12

tt eeNN

.ln1

1

2

12

makst

Saran

Berdasarkan judul “peluruhan radioaktif barantai” ini maka penulis menyarankan kepada pembaca untuk mengkaji lebih jauh lagi tentang deret-deret radioaktif beserta unsur radioaktif tersebut.

TerimakasihKepada Bapak Pembimbing:

Drs. Tarmizi Hamid, M.PdDan Seluruh dosen-dosen

FKIP Fisika