radio akt if

28
FISIKA INTI RADIOAKTIVITAS Oleh: Komang Suardika (0913021034) JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA Radioaktivitas 1

Upload: komang-suardika

Post on 07-Aug-2015

115 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Radio Akt If

FISIKA INTI

RADIOAKTIVITAS

Oleh:

Komang Suardika (0913021034)

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA

2011

BAB I

Radioaktivitas 1

Page 2: Radio Akt If

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di alam banyak terdapat unsur radioaktif, yakni sifat dari suatu zat yang dapat

memancarkan partikel radiasi karena kondisi zat tersebut tidak stabil. Secara alami dalam

tulang terdapat (sedikitnya dua) unsur radioaktif, yakni polonium dan radium. Otot-otot

kita mengandung unsur karbon (C) dan kalium (K) radioaktif. Sementara itu, dalam paru-

paru kita juga terdapat gas mulia radioaktif dan tritium. Zat-zat ini dan banyak zat lainnya

secara terus-menerus memancarkan radiasi dan menyinari tubuh kita dari dalam. Kita juga

terkena radiasi dari dalam melalui semua zat radioaktif alam dan buatan yang berasal dari

makanan atau minuman yang kita konsumsi sehari-hari. Dalam bidang kesehatan, radiasi

justru menjadi penyelamat, seperti dalam pemeriksaan dengan partikel-X dan

mammografi. Pengobatan dan pemeriksaan medis juga memerlukan zat-zat radioaktif yang

disuntikkan ke dalam tubuh pasiennya. Penyakit kanker kadang-kadang diobati dengan

partikel-X atau unit telekobal (disebut juga bom kobal).

Partikel X sendiri pertama kali ditemukan oleh W.C. Röntgen sekitar tahun 1985

dan menyebakan fisikawan Perancis Henri Becquerel tertari untuk menyelidikinya.

Becquerel berpendapat bahwa fenomena partikel-X yang ditemukan Röntgen disebabkan

oleh suatu zat yang bersifat fosforensi karena partikel matahari. Untuk membuktikannya Ia

membungkus suatu pelat fotografi (pelat film) dengan kain hitam. Kemudian Ia

menyiapkan garam uranium (kalium uranil sulfat), material yang bersifat fosforensis.

Rencananya Becquerel akan menyinari garam uranium dengan partikel matahari dan

meletakkannya dekat pelat film dan mengharapkan terjadinya partikel-X. Namun cuaca

mendung menyebabkan Becquerel menyimpan pelat film yang tertutup kain hitam dan

garam uranium dalam laci meja di laboratoriummnya.

Becquerel bermaksud meletakkan garam uranium di bawah partikel matahari dan

melanjutkan rencana percobaannya. Terlebih dahulu ia memeriksa pelat film yang

dibungkus kain hitam untuk memastikan kualitasnya masih baik. Ia memeriksa pelat film

tersebut di dalam kamar gelap dan membersihkannya dengan cairan pembersih pelat film.

Ia sangat terkejut saat mengamati pelat film yang telah dicuci karena pada pelat film

tersebut terdapat suatu jejak cahaya berupa garis lurus. Becquerel berpikir, mungkinkah

garis ini disebabkan oleh radiasi garam uranium? Untuk memastikannya ia memasukkan

kembali pelat film yang telah dibungkus kain hitam di dekat garam uranium di tempatnya

semula. Ia menunggu beberapa hari, lalu memeriksa pelat film dan menemukan fenomena

Radioaktivitas 2

Page 3: Radio Akt If

munculnya jejak cahaya berupa garis lurus pada pelat film. Rencana menyinari garam

uranium dengan partikel matahari digantinya dengan percobaan mendekatkan pelat film di

dekat garam uranium di dalam laci laboratorium. Setelah berkali-kali mengulangi

percobaannya ia selalu menemukan fenomena yang sama yaitu jejak cahaya berupa garis

lurus pada pelat film. Dari fenomena yang terjadi berulang-ulang ini Becquerel

menyimpulkan bahwa jejak cahaya pada pelat film tersebut disebabkan oleh garam

uranium memancarkan radiasi yang dapat menembus kain pembungkusnya dan

mempengaruhi pelat film.

1.2 Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat ditarik beberapa rumusan

masalah yang akan dibahas, yaitu sebagai berikut.

1. Bagaimana penemuan radioaktivitas dan jenis-jenis radioaktif?

2. Bagaimana hukum peluruhan radioaktif itu?

3. Bagaimana proses peluruhan radioaktif berlangsung?

4. Bagaimana kesetimbangan yang radioaktif?

5. Apakah yang dimaksud deret radioaktif alam?

6. Satuan apa saja yang digunakan dalam radioaktivitas?

1.3 Tujuan Penulisan

Dari latar belakang dan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka diperoleh

tujuan penulisan sebagai berikut.

1. Untuk mengetahui penemuan radioaktivitas dan jenis-jenis radioaktif.

2. Untuk mengetahui hukum peluruhan radioaktif.

3. Untuk mengetahui proses peluruhan radioaktif berlangsung.

4. Untuk mengetahui kesetimbangan yang radioaktif.

5. Untuk mengetahui yang dimaksud deret radioaktif alam.

6. Untuk mengetahui satuan apa saja yang digunakan dalam radioaktivitas.

1.4 Manfaat

Manfaat dari pembuatan makalah ini adalah untuk menambah pengtahuan dan

pemahaman penulis dan pembaca mengenai radioaktivitas.

1.5 Metode Penulisan

Radioaktivitas 3

Page 4: Radio Akt If

Metode penulisan yang digunakan dalam penyusunan makalah ini adalah metode

telaah pustaka, yaitu melalui pengumpulan berbagai buku sumber dan internet yang

relevan dengan materi yang ditulis dalam makalah.

BAB II

Radioaktivitas 4

Page 5: Radio Akt If

PEMBAHASAN

2.1 Penemuan dan Jenis-jenis Partikel Radiasi

Radioaktivitas didefinisikan sebagai peluruhan inti atom yang berlangsung secara

spontan, tidak terkontrol dan menghasilkan radiasi. Unsur yang memancarkan radiasi

seperti ini dinamakan zat radioaktif. Seperti kita ketahui bahwa inti atom terdiri atas dua

partikel yaitu proton (ditemukan oleh Rutherford, 1919) dan netron (dipopulerkan oleh

James Chadwick, 1932). Proton adalah partikel bermuatan positif (qp = 1,602 x 10-19 C, mp

= 1,007276487 sma) disebut juga inti atom hidrogen, sedangkan netron merupakan partikel

tidak bermuatan dengan massa 1,008664891 sma.

Dalam penemuan radioaktif ini, banyak usaha yang dilakukan para ilmuwan untuk

mempelajari sifat-sifat dari partikel radiasi. Radiasi dari unsur radioaktif alami

digolongkan dalam tiga jenis yang berbeda. Jenis yang pertama adalah suatu partikel yang

memiliki daya tembus yang sangat lemah, mampu menembus selembar kertas biasa ini

disebut dengan partikel alfa atau partikel-α. Jenis kedua yaitu memiliki daya ionisasi yang

lebih kecil dari partikel alfa, partikel ini adalah partikel beta atau partikel-β. Dan jenis yang

ketiga yaitu memiliki daya ionosasi yang sangat kecil. Partikel ini adalah partikel gama

atau partikel-γ.

Pada tahun 1899, Rutherford melakukan percobaan yang menyatakan bahwa

partikel alfa dibelokkan sangat kecil di bawah pengaruh medan magnetik yang kuat dan

berkelakuan seolah-olah mereka bermuatan positif. Partikel beta menunjukkan bahwa

partikel tersebut lebih dibelokkan dari pada partikel alfa dan seolah-olah bermuatan

negatif. Sedangakan, R. Strutt menunjukkan bahwa partikel gamma tidak dibelokkan oleh

medan magnet.

Radioaktivitas 5

Balok Timbal

Gambar. 1 percobaan yang menunjukkan pembelokkanpartikel-α, partikel-γ, dan partikel-β

*************************************************************************************************************************************************************************************************************************

PELAT FOTOGRAFI

B(Keluar bidang kertas)

αβγ

RADIUM

Page 6: Radio Akt If

Pada percobaan ini, ia menempatkan sedikit radium di dasar sebuah kotak kecil dari

timah hitam (timbal). Ia memperhatikan partikel-partikel yang dipancarkan dari kotak

karena adanya pengaruh sebuah medan magnet kuat yang berarah tegak lurus terhadap arah

rambat radiasi ketiga partikel yang dipancarkan oleh radium. Dan ternyata pancaran

radioaktif itu terdiri atas tiga jenis partikel yaitu, partikel alfa, partikel beta, dan partikel

gamma

Gambar 2. Daya tembus partikel-α, partikel-γ, dan partikel-β

a. Partikel Alfa (α)

Partikel alfa merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel partikel alfa

sama dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah

partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Partikel alfa dipancarkan dari inti

dengan kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang besar,

daya tembus partikel alfa paling lemah diantara partikel-partikel radioaktif. Di udara

hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Partikel

alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Partikel alfa segera kehilangan

energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya. Tabrakan itu

mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi. Akhirnya partikel alfa

akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium .

Berdasarkan percobaan dalam medan magnetik dan medan listrik dapat ditentukan

rasio muatan partikel- α ditentukan oleh pembelokkan medan listrik dan medan

magnet, yang menunjukkan e/m = 4823 emu/gm yaitu dua kali dari massa ion

hydrogen.

Partikel α mampu berpijar pada suatu bahan, hasil pijaran partikel-α bersifat diskrit.

Kebanyakan partikel-α memiliki kecepatan sekitar 1,4 x 109 cm/det dan 2,2 x 109

Radioaktivitas 6

Page 7: Radio Akt If

cm/det, tetapi beberapa orang menggolongkan partikel- α dari inti selalu memiliki

kecepatan yang terbatas, sehingga memiliki energi yang terbatas pula.

b. Partikel beta (β)

Partikel beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Partikel beta merupakan

berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bemuatan -le dan

bermassa 1/836 sma. Energi partikel beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus

lebih besar dari partikel alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Partikel- β

merupakan partikel yang memendarkan bahan yang sangat bagus. Sama halnya

dengan partikel-α, partikel- β juga memiliki massa dan muatan.,Partikel beta paling

energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus

kulit.

Kecepatan partikel- β hampir mendekati kecepatan cahaya yaitu 0,99 c, dimana

kecepatan cahaya adalah 3 x 1010 cm/det. Partikel- β dibelokkan dengan kuat oleh

medan magnet dan medan listrik, dengan nilai e/m sekitar 1,77 x 107 emu/gm. Jejak

partikel- β dalam bahan berbelok-belok, karena disebabkan oleh hamburan yang

dialami oleh elektron.

c. Partikel gamma (γ)

Partikel gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan

dan tidak bermassa. Partikel gamma dinyatakan dengan notasi . Partikel gamma

mempunyai daya tembus. Partikel- γ juga memendarkan bahan, partikel- γ juga

memiliki daya ionisasi tetapi dalam taraf yang sangat kecil. Untuk menghentikan

partikel gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi

eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin menembus pelat metal. Karena

partikel- γ tidak memiliki muatan, hampir tidak bermassa, dan tidak dibelokkan oleh

medan listrik dan medan magnet. Partikel- γ merupakan radiasi elektromagnetik,

yang kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya dan memiliki energi paling besar

dengan panjang gelombang antara 1,7 x 10-10 cm dan 4,1 x 10-8.Partikel- γ tidak

banyak berintraksi dengan atom suatu bahan.

2.2 Hukum Peluruhan Radioaktif

Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah inti atom

yang tidak stabil memancarkan partikel sub-atomik (partikel radiasi baik itu partikel-α,

patikel-β, dan partikel-γ) atau partikel lain.

Radioaktivitas 7

Page 8: Radio Akt If

Diasumsikan bahwa masing-masing inti yang tidak meluruh jika mempunyai

probabilitas λ maka inti akan meluruh beberapa detik kemudian (asumsikan bahwa λ<<1).

Pada waktu dt masing-masing probabilitas atom meluruh adalah λ dt. Jika N atom tidak

meluruh pada waktu yang ditentukan, banyaknya atom dN meluruh pada waktu yang

singkat dt, dan memberikan :

.....................................................(1)

Masing-masing ruas dapat diintegrasikan dengan syarat waktu (t) = 0, dan

banyaknya atom radioaktif yang belum meluruh N0, yaitu:

..................................................(2)

Di mana N(t) adalah banyaknya atom radioaktif pada saat t

Probabilitas, λ, yang digunakan pada persamaan di atas disebut konstan peluruhan.

Sehingga dapat digunakan aktivitas radioaktif pada setiap sampel, yang digambarkan

dengan banyaknya disintegrasi per detik. Dan dari persamaan (2), maka:

Aktivitas = ...........................................(3)

1. Waktu Paruh (Half-Life)Pendekatan lain yang dapat dilakukan dalam menentukan aktivitas radiasi adalah

dengan konsep waktu paruh. Waktu paruh (T1/2) didefinisikan sebagai lamanya zat

radioaktif melakukan peluruhan hingga banyaknya inti sisa adalah setengah dari

banyaknya inti mula-mula. Hubungan antara konstan peluruhan λ dan umur paro t1/2

dapat ditentukan dengan mudah. Dan untuk waktu-paro akan berlaku, yaitu apabila t =

t1/2, dan aktivitas N telah menurun menjadi ½ N0 jadi,

Dengan mengambil logaritma alamiah kedua persamaan tersebut menjadi:

Radioaktivitas 8

…………………………...(4)

Page 9: Radio Akt If

Karena t1 / 2 adalah waktu, maka λ adalah peluang per satuan waktu (det-1).

b. Waktu Rata-Rata

Untuk mengetahui fenomena statistik alami ini, maka perlu digambarkan kwantitas

waktu -rata (τ).

Waktu rata-rata τ dari inti radioaktif dapat dihitung dengan penjumlahan semua inti

yang hidup dan dibagi dengan total jumlah inti. Kira-kira dN1 inti mempunyai waktu

hidup t1, dN2 mempunyai t2, dN3 mempunyai t3, dan seterusnya, sehingga:

..........................................(5)

Persamaan (6) diintegralkan menjadi

...............................................................(6)

Dimana N0 = , substitusi untu dN dari persamaan (3) ke

persamaan (7) dan integralkan, sehingga mengahasilkan

.............................. (7)

Oleh karena itu

=

2.3 Persamaan Peluruhan Berurutan

Jika inti anak sendiri adalah radioaktif, maka inti anak akan meluruh dalam unsur

yang lain, yang disebut inti cucu, dan seterusnya seperti gambar berikut.

atau

Radioaktivitas 9

Page 10: Radio Akt If

Asumsikan bahwa pada waktu t = 0, N1 = N10, N2 = N20 = 0, dan bahwa N3 = N30 =

0. definisi aktivitas sebagai banyaknya peluruhan per detik, dapat digunakan persamaan di

bawah ini.

............................................................................(8a)

................................................................(8b)

..............................................................................(8c)

Persamaan (8a) merupakan laju peluruhan inti induk dengan laju λ1 N1 dan tanda

minus menyatakan berkurangnya N1 (jumlah inti mula-mula). Persamaan (8b) merupakan

aktivitas pembentukan N2 dengan laju λ1 N1 dan pengurangan N2 dengan laju λ2 N2.

sedangkan persamaan (8c) merupakan laju pembentukan. Untuk mencari solusi dari ketiga

persamaan di atas, maka:

Untuk persamaan (8a) yaitu mencari N1, jika pada t = 0, N1 = N10 dan N2 = N3 = 0

...............................................................(9)

Untuk persamaan (8b) yaitu untuk mencari N2 dengan N2 pada saat t.

..................................................(10)

Masing-masing koefisien dikalikan dengan sehingga:

Radioaktivitas 10

N1

N2

N3

λ1

λ2

Inti induk

Page 11: Radio Akt If

…………………….(11)

Integral diferensial suatu fungsi adalah fungsi itu sendiri, maka:

………………………… (12)

…………………………….…….(13)

Dimana C adalah integral konstan, dan jika N2 = N20 =0 pada t = 0, maka:

……………………….………………..……….(14)

Substitusikan nilai C ke persamaan (14), dan bagi kedua ruas dengan , sehingga

diperoleh:

………………………...………(15)

Dengan cara yang sama, persamaan (9c) dapat dipecahkan dengan syarat bahwa N3 = N30 =

0 pada t = 0, sehingga didapat solusi N3 yaitu:

...…………..……..(16)

Persamaan (10), (17), dan (18) menguraikan dengan lengkap banyaknya atom setiap waktu

t. persamaan ini telah diperoleh untuk kasus ketika N1 = N10, N2 = N20 = N30 = 0 pada

waktu t = 0 dan persamaan di bawah ini merupakan prosedur untuk memperoleh N1, N2,

dan N3, bahkan jika N20 tidak sama dengan nol pada t = 0, dan hasil perhitungannya adalah:

……………………………………….......(17a)

……………..……………(17b)

………(17c)

Persamaan diferensial yang merupakan bentuk umum peluruhan sederhana 1

tingkat mewakili peluruhan berurutan adalah

dN1/dt = -λ1 N1

dN2/dt = λ1 N1 – λ2 N2

dN3/dt = λ2 N2 – λ3 N3 (18)

dNn/dt = λn - 1 Nn - 1 – λn Nn

Radioaktivitas 11

……………………..….(18)

Page 12: Radio Akt If

Dimana N1, N2, dan N3…, Nn – 1, dan Nn adalah jumlah atom dari isotop-isotop yang berbeda

setiap waktu t, dan λ1, λ2, λ3,…, λn – 1, dan λn adalah konstan peluruhan berturut-turut.

2.4 Keseimbangan Radioaktif

Pada bagian ini, akan digunakan persamaan peluruhan berurutan untuk beberapa

kasus. Dua kasus itu adalah (i) di mana λ1 ≈ λ2, dan (ii) di mana . kasus yang

pertama disebut dengan keseimbangan transien dan kasus kedua disebut keseimbangan

sekunder atau permanen.

1. Keseimbangan Transien

Keseimbangan ini terjadi apabila inti induk meluruh dengan konstanta peluruhan λ1

yang mendekati konstanta peluruhan inti anak λ2. jika ingin mencari umur rata-rata inti

induk akan memiliki orde yang sama dengan umur rata-rata inti anak, λ1 ≈ λ2 ; τ1 ≈ τ2.

Dengan keadaan yang memenuhi kondisi t = 0, N1 = N10, N2 = N20 = N3 = N30 = 0,

maka akan mempunyai:

Jika ingin mencari waktu yang diperlukan tm agar N2 mencapai nilai maksimum, maka

digunakan persamaan diferensial terhadap waktu sama dengan nol, diperoleh:

……………………………………(20)

Setelah waktu tm inti anak meluruh yang ditentukan oleh λ1 atau λ2. Jika λ1< λ2,

umur rata-rata inti induk lebih panjang dari umur inti anak, dengan lebih cepat

menuju nol sehingga diabaikan, maka menghasilkan:

.……………….…………………….(21)

………………………………………………(22)

Radioaktivitas 12

…………(19)

Page 13: Radio Akt If

Persamaan (22) menyatakan perbandingan inti anak dan inti induk adalah konstan.

Dengan perbandingan aktivitas inti anak lebih besar dari inti induk dengan factor

adalah:

……………………………..……..(23)

2. Keseimbangan Permanen atau Sekunder

Keseimbangan ini terjadi jika inti induk meluruh dengan konstanta peluruhan yang

jauh lebih kecil dari konstanta peluruhan inti anak atau λ1<<λ2, semakin kecil

konstanta peluruhan akan semakin lama proses peluruhan. Pada kasus:

………………………..(24)

atau

karena λ2 – λ1 ≈ λ2 dan .

Dan jika t sangat besar dibandingkan umur rata-rata inti anak, maka t >> , dan

cepat menjadi nol sehingga persamaannya adalah:

………….……………………….(25)

Karena waktu paruh inti induk sangat besar, dan jumlahnya hampir konstan, N10 = N1,

dan maka:

Sehingga kondisi untuk keseimbangan permanen atau sekunder adalah:

λ1 N1 = λ2 N2 ………………………...…..……….(26a)

atau

N1/N2 = λ2/ λ1 = τ1/ τ2 ..…………………………(26b)

Persamaan (26b) mengandung makna bahwa aktivitas inti induk sama dengan aktivitas inti anak

atau aktivitas inti induk sama dengan aktivitas inti cucu.

Contoh keseimbangan radioktivitas:

Radioaktivitas 13

Page 14: Radio Akt If

2.5 Deret Radioaktif Alam

Kebanyakan unsur radioaktif yang didapatkan di dalam alam merupakan anggota

dari empat deret radioaktif, masing-masing deret terdiri dari urutan produk inti anak yang

semuanya dapat diturunkan dari inti-induk tunggal.

Pada kenyataannya, hanya terdapat empat deret radioaktif yang dapat dijelaskan

dari peluruhan yang mereduksi nomor massa sebuah inti sebesar 4. Jadi memenuhi:

A = 4n deret Thorium

A = 4n + 1 deret Neptunium

A = 4n + 2 deret Uranium

A = 4n + 3 deret Aktinium

Radioaktivitas 14

1.0

0.5

01τ 2τ 3τ 4τ 5τ 6τ 7τ

Nomor Relatif, N

Waktu dalam unit τ satuan

peluruhan

recovery

Net recovery

Slow recovery

Kesetimbangan Sekular

peluruhan lambat

Page 15: Radio Akt If

Gambar. 4

Gambar 5

Radioaktivitas 15

Page 16: Radio Akt If

Gambar 4 dan 5 menunjukkan plot N (di mana N = A-Z) dan Z. Gambar tersebut

memperlihatkan waktu paruh, jenis-jenis peluruhan dan energi disintegrasi. Keberadaan

deret seperti itu erat kaitannya dengan fakta bahwa inti induk pada setiap deret memiliki

umur yang sangat panjang, kecuali pada kasus neptunium. Karena secara komparatif waktu

paruh inti induk pada deret neptunium sangat pendek (t1/2 = 2,2 x 106 tahun), sehingga pada

saat ini, golongan-golongan deret neptunium tidak ditemukan di alam dan tidak terjadi

secara alami, unsur ini memiliki peluruhan ketika formasi pada unsur (~5 x 109 tahun yang

lalu). Pada gambar 4 dan 6 menunjukkan nama-nama deret isotop radioaktif yang berbeda

dari nama-nama unsurnya.

Selain deret neptunium, deret-deret di atas mempunyai empat sifat, yaitu sebagai

berikut.

a. Semua deret memiliki satu isotop dengan umur yang sangat panjang, sebagai

contoh,

a. 99Th232 t1/2 = 1,39 x 1010 tahun

b. 92U238 t1/2 = 4,5 x 1010 tahun

c. 92U235 t1/2 = 7,15 x 1010 tahun

b. Hasil akhir dari ketiga deret yang stabil adalah beberapa isotop yaitu 82Pb208, 82Pb206,

82Pb207, berturut-turut untuk deret thorium, deret uranium, dan deret aktinium.

c. Masing-masing memiliki suatu gas mulia yang terjadi pada Z = 86, yang

mengakibatkan nama dari tiga deret itu menjadi thoron (86Rn220), radon (86Rn222),

action (86Rn219), berturut-turut untuk deret thorium, deret uranium, dan deret

aktinium.

d. Suatu isotop C meluruh dalam proses percabangan oleh peluruhan α dan β, dan

mengakibatkan dua unsur pada setiap kasus, yang akhirnya berubah bentuk

sedemikian rupa untuk memberi suatu hasil yang umum D, seperti pada gambar 6

dibawah ini.

2.6 Satuan Radioaktifitas

Radioaktivitas 16

C”

C

C’

D

α

α

β-

β-

Gambar 6. proses peluruhan bercabang oleh α dan β

Page 17: Radio Akt If

Satuan dari radioaktifitas adalah curie, yang menyatakan jumlah aktivitas radon

setara dengan satu garam radium. Nilai curie dapat digunakan untuk perhitungan

sederhana. Waktu paruh dari radium adalah 1620 tahun, maka konstanta peluruhan adalah

Substitusi harga waktu paruh radium ke persamaan (45), maka

Massa dari radium adalah 226 amu yang sama dengan 6,02 x 1023 atom dari satu gram

radium. Oleh karena itu, satu gram radium mengandung

Karena itu, harga peluruhan

dN/dt = | λN| = 13,8 x 10-12 x 2,66 x 1021

Sehingga 1 curie setera dengan 3,7 x 1010 disintegrasi/sekon. Sub-satuan dari curie

adalah milli-curie yang dinotasikan dengan mc dan micro-curie yang dinotasikan dengan

µc. Dimana milli-curie (mc) = 3.7 x 107 disintegrasi/sekon atau micro-curie (µc) = 3.7 x

106 disintegrasi/sekon.

Karena kekacauan dari definisi satuan curie, The American National Bureau of

Standards mengusulkan satuan baru, yaitu rutherford (rd) yang memiliki nilai 106

disintegrasi/sekon. Sub-satuan rd adalah milli- rutherford yang dinotasikan dengan mrd

dan micro- rutherford yang dinotasikan dengan µrd. Dimana milli- rutherford (mrd) = 103

disintegrasi/sekon dan micro- rutherford (µrd) = 1disintegrasi/sekon.

BAB III

Radioaktivitas 17

Page 18: Radio Akt If

PENUTUP

3.1 SIMPULAN

Adapun yang dapat disimpulkan dari pembahasan di atas adalah sebagai berikut.

1. Radioaktivitas didefinisikan sebagai peluruhan inti atom yang berlangsung secara

spontan, tidak terkontrol dan menghasilkan radiasi terdiri atas tiga jenis partikel

yaitu, partikel alfa, partikel beta, dan partikel gamma

2. Diasumsikan bahwa masing-masing inti yang tidak meluruh jika mempunyai

probabilitas λ maka inti akan meluruh beberapa detik kemudian (asumsikan bahwa

λ<<1). Pada waktu dt probabilitas yang meluruh masing-masing atom menjadi λ dt.

Jika N atom tidak meluruh pada waktu yang ditentukan, banyaknya dN, akan

meluruh pada waktu yang singkat dt, Pendekatan lain yang dapat dilakukan dalam

menentukan aktivitas radiasi adalah dengan konsep waktu paruh. Waktu paruh

(T1/2) didefinisikan sebagai lamanya zat radioaktif melakukan peluruhan hingga

banyaknya inti sisa adalah setengah dari banyaknya inti mula-mula dan untuk

mengetahui fenomena statistik alami ini, maka perlu digambarkan kwantitas waktu -rata

(τ).

3. Persamaan peluruhan radioaktif yang diperoleh adalah dNn/dt = λn - 1 Nn - 1 – λn Nn

Dimana N1, N2, dan N3…, Nn – 1, dan Nn adalah jumlah atom dari isotop-isotop yang

berbeda setiap waktu t, dan λ1, λ2, λ3,…, λn – 1, dan λn adalah konstan peluruhan

berturut-turut.

4. Ada dau keseimbangan radioaktif yaitu keseimbangan transien apabila inti induk

meluruh dengan konstanta peluruhan λ1 yang mendekati konstanta peluruhan inti

anak λ2. jika ingin mencari umur rata-rata inti induk akan memiliki orde yang sama

dengan umur rata-rata inti anak, λ1 ≈ λ2 ; τ1 ≈ τ2 dan keseimbangan permanen atau

sekunder yang terjadi jika inti induk meluruh dengan konstanta peluruhan yang

jauh lebih kecil dari konstanta peluruhan inti anak atau λ1<<λ2, semakin kecil

konstanta peluruhan akan semakin lama proses peluruhan.

5. Kebanyakan unsur radioaktif yang didapatkan di dalam alam merupakan anggota

dari empat deret radioaktif, masing-masing deret terdiri dari urutan produk inti anak

yang semuanya dapat diturunkan dari inti-induk tunggal, yaitu deret Thorium (A =

4n), deret Neptunium (A = 4n + 1), deret Uraniu A = 4n + 2) , dan deret

Aktinium (A = 4n + 3)

6. Satuan tradisional dari radioaktifitas adalah curie, yang menyatakan jumlah

aktivitas radon setara dengan satu garam radium. Karena kekacauan dari definisi

Radioaktivitas 18

Page 19: Radio Akt If

satuan curie, The American National Bureau of Standards mengusulkan satuan

baru, yaitu rutherford (rd) yang memiliki nilai 106 disintegrasi/sekon

3.2 Saran

Adapun saran yang dapat penulis berikan terkait makalah ini adalah sebagai

berikut.

1. Pembaca agar lebih banyak mencari sumber lain yang terkait dengan isi makalah ini

karena sumber yang penulis gunakan masih sangat terbatas.

2. Penulis mengharapkan agar pembaca dapat memberikan masukan yang

membangun untuk perbaikan makalah ini dan menambah pengetahuan penulis.

DAFTAR PUSTAKA

Radioaktivitas 19

Page 20: Radio Akt If

Allya.-. Physics Nuclear.-.

Rosana, Dadan, Sukardiyono dan Supryadi. 2000. Konsep Dasar Fisika Modern.

Yogyakarta: Universitas Yogyakarta.

Anonim. 2008. Radio Aktivitas. tersedia pada http://www.e-dukasi.net/ . Diakses pada

tanggal 15 Oktober 2008

Anonym. 2000. Keradioaktifan Alam. Tersedia pada

http://iwanpermana.blogspot.com/2007/02/pengukuran-radio-aktif.html. Diakses

pada tanggal 15 Oktober 2008

Radioaktivitas 20