KIMIA INTI Posted by: dh3why on: Juli 25, 2012 In: KIMIA | kimia SMA kelas XII Tinggalkan sebuah Komentar Merupakan studi tentang perubahan alami atau buatan dalam inti atom dan reaksi-rekasi kimia dari zat-zat radioaktif. Reaksi inti, adalah merupakan reaksi yang melibatkan perubahan dari 1 atau 2 unsur disatu atau lebih atom-atom dari unsur yang berbeda. Terdapat sedikit perbedaan yang terjadi pada REAKSI KIMIA biasa dengan REAKSI INTI atom, yaitu: JENIS REAKSI KIMIA REAKSI INTI PERSAMAAN Menghasilkan zat baru Senyawa baru Inti baru PERBEDAAN Materi asal Tidak berubah Berubah (susunan electron dari R -> P Susunan inti atom berubah Terdiri atas proton dan elektron Dalam mempelajari struktur inti atom dikenal istilah nuklida. Nuklida adalah jenis atom yang dibedakan terhadap atom-atom lain karena jumlah proton dan neutron (nucleon) yang dikandungnya. Menurut Parning, 2003, Susunan nukleon dan nuklida dibagi menjadi 4 yaitu, isotop adalah kelompok nuklida dengan Z (nomor atom) sama tetapi memiliki N (jumlah neutron) yang berbeda. Contoh :
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
KIMIA INTIPosted by: dh3why on: Juli 25, 2012
In: KIMIA | kimia SMA kelas XII Tinggalkan sebuah Komentar
Merupakan studi tentang perubahan alami atau buatan dalam intiatom dan reaksi-rekasi kimia dari zat-zat radioaktif.
Reaksi inti, adalah merupakan reaksi yang melibatkan perubahandari 1 atau 2 unsur disatu atau lebih atom-atom dari unsur yangberbeda.
Terdapat sedikit perbedaan yang terjadi pada REAKSI KIMIA biasadengan REAKSI INTI atom, yaitu:
JENIS REAKSIKIMIA
REAKSI INTI
PERSAMAAN Menghasilkanzat baru
Senyawa baru
Inti baru
PERBEDAAN
Materi asal Tidak berubah
Berubah (susunan electron dariR -> P
Susunan intiatom
berubah Terdiri atas proton dan elektron
Dalam mempelajari struktur inti atom dikenal istilah nuklida.Nuklida adalah jenis atom yang dibedakan terhadap atom-atom lainkarena jumlah proton dan neutron (nucleon) yang dikandungnya.
Menurut Parning, 2003, Susunan nukleon dan nuklida dibagimenjadi 4 yaitu,
isotop adalah kelompok nuklida dengan Z (nomor atom) samatetapi memiliki N (jumlah neutron) yang berbeda. Contoh :
1H1 dengan 2H1. Suatu isotope yang bersifat radioaktif disebutradioisotope.
Isobar adalah kelompok nuklida denga A (nomor massa) samatetapi memiliki nomor atom yang berbeda. Contoh : 12C6
dengan 12 C 7. Isoton adalah kelompok nuklida dengan N (jumlah netron)
sama, tetapi memiliki jumlah proton bebeda. Contoh : 31P15
dan 32S16. Isomer inti atau nuklir adalah kelompok nuklida dengan Z
(nomor atom), A (nomor massa), dan N (jumlah netron), tetapiberbeda dalam tingkat energinya.
Radiokatif merupakan sifat dari unsur yang mengalami pemancaranradiasi secara spontan. Radiokatif dibagi menjadi 2 yaituradiokatif alam dan radioaktif buatan.
Menurut Simmamora (2004), berdasarkan peta kestabilan dalamproses pembentukannya di alam, nuklida dapat dikelompokkanmenjadi lima kelompok yaitu sebagai berikut :
1. Nuklida stabil adalah nuklida yang secara alamiah tidakmengalami perubahan A (nomor massa) maupun Z (nomor atom)atau tidak mengalami peluruhan.
2. Radionuklida alam primer adalah nuklida yang terbentuksecara alamiah dan bersifat radioaktif.
3. Radionuklida alam sekunder adalah nuklida radioaktif yangsecar alamiah merupakan hasil peluruhan radionuklida alamprimer.
4. Radionuklida alam terinduksi adalah nuklida radioaktif yangterbentuk secar kontinu dari hasil interaksi sinar kosmikdengan 14N di atmosfer.
5. Radionuklida buatan adalah nuklida yang terbentuk sebagaihasil dari reaksi transmutasi inti yang dilakukan dilaboratorium. (Simmamora, 2004).
PELURUHAN RADIOAKTIF
Suatu nuklida yang bersifat radioaktif akan mengalami peluruhanyaitu perubahan nuklida tidak stabil menjadi nuklida lainyanglebih astabil dan disertai pemancaran radiasi.
Jenis-jenis partikel radiasi yang dipancarkan:
Alpha (α)
Bermuatan (+2) (24He)
Daya tembus rendah (dapat ditahan lembaran kertas) Mampu mengionisasi molekul
Beta (β)
Bermuatan (-1); (-10e atau -1
0β) Daya tembuh lebih besar daripada α (mampu menembus lembaran
logam tipis tetapi dapat ditahan lembaran karton) Mampu mengionisasi molekul
Gamma (γ), sinar IR, UV-VIS
Tidak bermassa dan tidak bermuatan Mampu mengionisasi molekul Berupa gelombang elektromagnetik
KECEPATAN PELURUHAN RADIOAKTIF
Kecepatan peluruhan radioaktif sehingga didapatkan nuklida yang stabil, mengikuti reaksi orde 1, yang dijabarkan menurut persamaan reaksi:
WAKTU PARUH merupakan waktu yang dugunakan nuklida radioaktifuntuk meluruh menjadi separuhnya.
ENERGI PENGIKAT INTI
Energi reaksi inti sangat besar karena terjadi defek massa (massahilang/selisih massa)
Massa suatu inti selalu lebih kecil dari jumlah massa proton danneutron. Selisih antara massa inti yang sebenarnya dan jumlahmassa proton dan neutron penyusunnya disebut defek massa.
Defek massa ini merupakan ukuran energi pengikat neutron danproton. Energi pengikat inti merupakan energi yang diperlukanuntuk menguraikan inti (energi yang dilepaskan jika intiterbentuk). Energi pengikat inti dapat dihitung dengan mengalikandefek massa dalam satuan massa atom per nukleon dengan faktorkonversi massa energi yang besarnya 931,4 MeV/sma.
Contoh:
Massa sebuah atom (2He4) yang ditentukan dengan spektrograf massaadalah 4,002603 sma. Massa proton 1,007277 sma, massa elektron0,0005486 sma, dan massa netron 1,008665 sma. Massa atom (2He4)terhitung adalah :
Defek massa = 4,032981 sma – 4,002603 sma = 0,030378 sma
Energi pengikat inti He = 0,030378 sma x 931,4 MeV/sma = 28,29 MeV/sma
Energi pengikat inti He/nucleon = 28,29/4 = 7,0725 MeV/nucleon
KESTABILAN INTI
Radioaktif mengalami peluruhan untuk merubah nuklida yang tidakstabil menjadi nuklida yang lebih stabil, yang dinyatakan denganperbandingan rasio n/p+ untuk menyamai pita kestabilan.
Jika suatu nuklida memiliki jumlah p dan n yang sama, maka nuklida tersebut akan stabil.
Jumlah p dan n yang sama dalam inti, dikenal dengan MAGIC NUMBER
Nuklida dengan harga n/p + besar (di atas pita kestabilan)
Nuklida jenis ini mengalami peluruhan dengan mengurangi jumlah n atau menambah jumlah p melalui:
Nuklida dengan harga n/p + kecil (di bawah pita kestabilan)
Mengalami peluruhan dengan mengurangi jumlah proton atau menambahneutron
Nuklida dengan No. Atom lebih dari 83( dil luar pita kestabilan)
Mengalami peluruhan dengan memancarkan α, β, atau γ
DERET KERADIOAKTIFAN
Deret Keradioaktifan unsur merupakan unsur-unsur hasil peluruhansuatu unsur radioaktif membentuk unsur yang stabil.Reaksi-reaksipeluruhan zat radioaktif yang terjadi di alam termasuk padabagian deret peluruhan.
Kelompok unsur yang terbentuk dari 1 inti radioaktif yangberturut-turut memancarkan partikel α dan atau β
Deret keradioaktifan alam:
1. Deret Uranium : dimulai dari dan berakhir dengan unsur yang terbentuk pada peluruhan deret uranium memiliki nomor massa dengan kelipatan A = 4n+2
2. Deret Thorium : dimulai dari dan berakhir denganUnsur yang terbentuk pada peluruhan deret thorium memiliki nomor massadengan kelipatan A = 4n
3. Deret Actinium : dimulai dari unsur 238U92 dan 207Pb82 berakhir denganUnsur yang terbentuk pada peluruhan deret aktinium memiliki nomor massadengan kelipatan A = 4n+3
Deret keradioaktifan buatan
Deret Neptunium Unsur yang terbentuk pada peluruhan deret neptunium memiliki nomor massadengan kelipatan A = 4n+1
Kimia inti adalah kajian mengenai perubahan-perubahan dalam intiatom. Perubahan ini disebut reaksi inti. Peluruhan radioaktif dan
transmutasi inti merupakan reaksi inti.
Radiokimia mempelajari penggunaan teknik-teknik kimia dalammengkaji zat radioaktif dan pengaruh kimiawi dari radiasi zatradioaktif tersebut.
Radioaktivitas adalah fenomena pemancaran partikel dan atauradiasi elektromagnetik oleh inti yang tidak stabil secaraspontan .
Semua unsur yang memiliki nomor atom lebih besar dari 83 adalahradioaktif.
Peluruhan radioaktif terjadi melalui pemancaran partikel dasarsecara spontan.
Contoh: polonium-210 meluruh spontan menjadi timbal-206dengan memancarkan sebuah partikel α
Transmutasi inti dihasilkan dari pemboman inti oleh neutron,proton, atau inti lain.
Contoh: konversi nitrogen-14 atmosfer menjadi karbon-14 danhidrogen
Nukleon : partikel-partikel penyusun inti, yaitu proton danneutron
Nuklida : suatu spesies nuklir tertentu, dengan lambang:
Z = nomor atom
A = nomor massa = jumlah proton + neutron
N = neutron, biasanya tidak ditulis karena N = A-Z
Isotop : kelompok nuklida dengan nomor atom sama
Isobar : kelompok nuklida dengan nomor massa sama
Isoton : kelompok nuklida dengan neutron sama
Partikel Dasar yang umumnya terlibat dalam reaksi inti:
Nama Lambang
Nomor atom
Nomor massa
Massa (sma)
Proton P atauH
1 1 1,00728
Neutron N 0 1 1,00867Elektron e -1 0 0,000549Negatron β -1 0 0,000549
Positron β +1 0 0,000549Partikel alpha
He atau α
2 4 4,00150
Gelombang elektromagnet yang biasa terlibat dalam reaksi inti adalah γ (gamma) dengan massa 0 dan muatan 0.
Perbandingan antara reaksi kimia dan reaksi inti
No Reaksi kimia Reaksi Inti1 Atom diubah
susunannya melaluipemutusan danpembentukan ikatan
Unsur (atau isotop dariunsur yang sama)dikonversi dari unsuryang satu ke lainnya
2 Hanya elektron dalamorbital atom ataumolekul yangterlibat dalampemutusan danpembentukan ikatan
Proton, neutron,elektron dan partikeldasar lain dapat sajaterlibat
3 Reaksi diiringidengan penyerapanatau pelepasanenergi yang relatifkecil
Reaksi diiringi denganpenyerapan ataupelepasan energi yangsangat besar
4 Laju reaksidipengaruhi olehsuhu, tekanan,katalis dankonsentrasi
Laju reaksi biasanyatidak dipengaruhi olehsuhu, tekanan dankatalis
Aturan dalam penyetaraan reaksi inti;
1. Jumlah total proton ditambah neutron dalam produk danreaktan harus sama (kekekalan nomor massa)
2. Jumlah total muatan inti dalam produk dan reaktan harus sama(kekekalan nomor atom)
KESTABILAN INTI
Kestabilan inti tidak dapat diramalkan dengan suatu aturan.Namun, ada beberapa petunjuk empiris yang dapat digunakan untukmengenal inti yang stabil dan yang bersifat radioaktif/tidakstabil, yaitu:
1. Semua inti yang mempunyai proton 84 atau lebih tidak stabil2. Aturan ganjil genap, yaitu inti yang mempunyai jumlah proton
genap dan jumlah neutron genap lebih stabil daripada intiyang mempunyai jumlah proton dan neutron ganjil
3. Bilangan sakti (magic numbers)
Nuklida yang memiliki neutron dan proton sebanyak bilangan sakti umumnya lebih stabil terhadap reaksi inti dan peluruhan radioaktif.
Bilangan tersebut adalah:
Untuk neutron : 2, 8, 20, 28, 50, 82 dan 126
Untuk proton : 2, 8, 20, 28, 50 dan 82.
Pengaruh bilangan ini untuk stabilitas inti sama denganbanyaknya elektron untuk gas mulia yang sangat stabil.
4. Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron-proton.
PITA KESTABILAN
Grafik antara banyaknya neutron versus banyaknya proton dalamberbagai isotop yang disebut pita kestabilan menunjukkan inti-inti yang stabil. Inti-inti yang tidak stabil cenderung untukmenyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton, agar samadengan perbandingan pada pita kestabilan. Kebanyakan unsurradioaktif terletak di luar pita ini.
1. Di atas pita kestabilan, Z <>
Untuk mencapai kestabilan :
inti memancarkan (emisi) neutron atau memancarkan partikel beta
2. Di atas pita kestabilan dengan Z > 83, terjadi kelebihan neutron dan proton
Untuk mencapai kestabilan :
Inti memancarkan partikel alfa
3. Di bawah pita kestabilan, Z <>
Untuk mencapai kestabilan :
Inti memancarkan positron atau menangkap elektron
ENERGI PENGIKAT INTI
Satu ukuran kuantitatif dari stabilitas inti adalah energiikatan inti (nuclear binding energy, yaitu energi yang diperlukanuntuk memecah inti menjadi komponen-komponennya, proton danneutron. Kuantitas ini menyatakan konversi massa menjadi energiyang terjadi selama berlangsungnya reaksi inti eksotermik yangmenghasilkan pembentukan inti .
Konsep energi ikatan berkembang dari kajian sifat-sifat intiyang menunjukkan bahwa massa inti selalu lebih rendahdibandingkan jumlah massa nukleon.
Contoh : isotop fluorine (F), intinya memiliki 9 proton, 9elektron dan 10 neutron dengan massa atom yang terukursebesar 18, 9984 sma.
Analisis perhitungan teoritis massa atom F:
Massa atom = (9 x massa proton) +(9 x massa elektron) + (10 xmassa neutron)
= (9 x 1,00728 sma) + ( 9 x 0,000549 sma) + (10 x1,00867)
= 19, 15708 sma
Harga massa atom F berdasarkan perhitungan ternyata lebih besardibandingkan dengan massa atom terukur, dengan kelebihan massasebesar 0,1578 sma.
Selisih antara massa atom dan jumlah massa dari proton, elektrondan neutron disebut cacat massa (mass defect).
Menurut teori relativitas, kehilangan massa muncul sebagai energi(kalor) yang dilepas ke lingkungan. Banyaknya energi yang dilepasdapat ditentukan berdasarkan hubungan kesetaraan massa-energiEinstein ( E = m c2).
ΔE = Δm c2
Dengan faktor konversi : 1 kg = 6,022 x 1026 sma
1 J = 1 kg m2/s2
Untuk atom F tersebut:
ΔE =( -0,1578 sma) (3x 108 m/s)2
= (-1,43 x 1016 sma m2/s2) x (1 kg/6,022 x 1026 sma) x (1 J/1 kg m2s2)
= -2,37 x 10-11 J
Ini merupakan banyaknya energi yang dilepas bila satu intifluorin-19 dibentuk dari 9 proton dan 10 neutron. Energi yangdiperlukan untuk menguraikan inti menjadi proton dan neutron yangterpisah adalah sebesar -2,37 x 10-11 J. Untuk pembentukan 1 molinti fluorin, energi yang dilepaskan adalah:
ΔE = (-2,37 x 10-11 J) (6,022 x 1023/mol)
= -1,43 x 1013 J/mol
Dengan demikian, energi ikatan inti adalah 1,43 x 1013 J/moluntuk 1 mol inti fluorin-19, yang merupakan kuantitas yang sangatbesar bila dibandingkan dengan entalpi reaksi kimia biasa yanghanya sekitar 200 kJ.
RADIOAKTIVITAS ALAMI
Disintegrasi inti radioaktif sering merupakan awal dari deretpeluruhan radioaktif, yaitu rangkaian reaksi inti yang akhirnyamenghasilkan pembentukan isotop stabil. Misalnya adalah deretpeluruhan uranium-238 hingga menghasilkan timbal-206 yang stabil.
Pembelahan spontan hanya terjadi pada nuklida-nuklida yang sangatbesar dan membelah secara spontan menjadi dua nuklida yangmassanya berbeda, misal Cf-254 membelah spontan menjadi Mo-108dan Ba-142 dengan memancarkan 4 neutron.
Kinetika Peluruhan Radioaktif
Semua peluruhan radioaktif mengikuti kinetika orde pertama,sehingga laju peluruhan radioaktif pada setiap waktu t adalah:
Laju peluruhan pada waktu t = λN
λ = konstanta laju orde pertama
N = banyaknya inti radioaktif pada waktu t
ln Nt/N0 = - λt
dengan waktu paruh : t1/2 = 0,693/λ
TRANSMUTASI INTI
Pada tahun 1919, Rutherford berhasil menembak gas nitrogendengan partikel alfa dan menghasilkan hidrogen dan oksigen.Reaksi ini merupakan transmutasi buatan pertama, yaitu perubahansatu unsur menjadi unsur lain. Coba tuliskan reaksinya!
Pada tahun 1934, Irene Joliot-Curie, berhasil membuat atomfosfor yang bersifat radioaktif dengan menembakkan aluminiumdengan sinar alfa yang berasal dari polonium.
Beberapa contoh reaksi inti:
1) Penembakan atom litium-7 dengan proton menghasilkan 2 atomhelium-4
2) Penembakan nitrogen-14 dengan neutron menghasilkan karbon-14 dan hidrogen
3) Penembakan aluminium-27 dengan proton menghasilkanmagnesium-24 dan helium-4
Coba Anda tulis persamaan reaksinya!
Keaktifan (A)
Keaktifan suatu cuplikan radioaktif dinyatakan sebagai jumlahdisintegrasi(peluruhan) per satuan waktu. Keaktifan tidak lainadalah laju peluruhan dan berbanding lurus dengan jumlah atomyang ada.
A = λ N
Satuan keaktifan adalah Curie (Ci) yang didefinisikan sebagai keaktifan dari 3,7 x 1010 disintegrasi per detik.
Satuan SI untuk keaktifan adalah becquerel dengan lambang Bq
1 Ci = 3,7 x 1010 Bq
Keaktifan jenis adalah jumlah disintegrasi per satuan waktu per gram bahan radioaktif.
Dosis Radiasi
Untuk menyatakan jumlah atau dosis radiasi yang diserap oleh zat-zat ditetapkan satuan untuk dosis. Di Amerika, satuan dosis yangumum adalah rad dengan lambang rd.
Satu rad setara dengan penyerapan 10-5 J per gram jaringan.
Satuan SI untuk dosis adalah gray dengan lambang Gy. Satu graysetara dengan energi sebanyak 1 joule yang diserap oleh setiap kgzat.
Radiasi neutron lebih berbahaya dari radiasi beta dengan energidan intensitas yang sama. Untuk membedakan pengaruh radiasidigunakan satuan rem (radiation equivalen of man).
Satu rad sinar alfa lebih merusak daripada satu rad sinar beta.Oleh karena itu rad biasanya dikalikan dengan faktor yangmengukur kerusakan biologi relatif yang disebabkan oleh radiasi.Faktor ini disebut RBE (Relative Biologycal Effetiveness of Radiation). Hasilkali rad dan RBE menghasilkan dosis efektif yang disebut rem(Rontgen Equivalent for Man).
Satu rem suatu macam radiasi akan menghasilkan pengaruh biologiyang sama.
Contoh:
Dosis 0 – 20 rem pengaruh kliniknya tidak terdeteksi , dosis 20-50 sedikit pengaruh pengurangan sementara butir darah putih,dosis 100-200 terdapat pengaruh banyak pengurangan butir darahputih dan pada dosis lebih dari 500 rem dapat menyebabkankematian.
FISI INTI
Fisi inti (nuclear fission) /reaksi fisi adalah proses di mana suatuinti berat (nomor massa >200) membelah diri membentuk inti-intiyang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau lebihneutron. Karena inti berat kurang stabil dibandingkan produknya,proses ini melepaskan banyak energi.
Reaksi fisi uranium-235:
Sebagai contoh adalah energi yang dihasilkan pada pembelahan 235gram uranium-235 adalah ekivalen dengan energi yang dihasilkanpada pembakaran 500 ton batubara.
Selain besarnya jumlah energi yang besar, ciri penting dari fisiuranium-235 adalah adanya kenyataan bahwa lebih banyak neutronyang dihasilkan dibandingkan dengan yang semula ditangkap dalamprosesnya. Sifat ini memungkinkan berlangsungnya reaksi rantaiinti, yaitu serangkaian reaksi fisi yang dapat berlangsungsendiri tanpa bantuan. Neutron yang dihasilkan selama tahap awaldari fisi dapat mengakibatkan terjadinya fisi dalam inti uranium-235 lain, yang selanjutnya menghasilkan neutron lebih banyak danseterusnya. Dalam waktu kurang dari satu detik, reaksi dapatmenjadi tak terkendali, membebaskan banyak sekali kalor kelingkungan. Agar reaksi rantai terjadi, harus ada cukup uranium-235 dalam sampel untuk menangkap neutron, sehingga dikenalistilah massa kritis, yaitu massa minimum material terfisikanyang diperlukan untuk membangkitkan reaksi rantai inti yang dapatberlangsung sendiri.
APLIKASI FISI INTI
Bom Atom
Penerapan pertamakali fisi inti ialah dalam pengembangan bomatom. Faktor krusial dalam rancangan bom ini adalah penentuanmassa kritis untuk bom itu. Satu bom atom yang kecil setaradengan 20.000 ton TNT. Massa kritis suatu bom atom biasanyadibentuk dengan menggunakan bahan peledak konvensional sepertiTNT tersebut, untuk memaksa bagian-bagian terfisikan menjadibersatu. Bahan yang pertama diledakkan adalah TNT, sehinggaledakan akan mendorong bagian-bagian yang terfisikan untukbersama-sama membentuk jumlah yang lebih besar dibandingkan massakritis.
Uranium-235 adalah bahan terfisikan dalam bom yang dijatuhkan diHiroshima dan plutonium-239 digunakan dalam bom yang meledak diNagasaki.
Reaktor Nuklir
Suatu penerapan damai tetapi kontroversial dari fisi inti adalahpembangkitan listrik menggunakan kalor yang dihasilkan darireaksi rantai terbatas yang dilakukan dalam suatu reaktor nuklir.Ada 3 jenis reaktor nuklir yang dikenal, yaitu:
a. Reaktor air ringan. Menggunakan air ringan (H2O) sebagaimoderator (zat yang dapat mengurangi energi kinetikneutron).
b. Reaktor air berat. Menggunakan D2O sebagai moderator.c. Reaktor Pembiak (Breeder Reactor). Menggunakan bahan bakar
uranium, tetapi tidak seperti reaktor nuklir konvensional,reaktor ini menghasilkan bahan terfisikan lebih banyakdaripada yang digunakan.
FUSI INTI
Fusi inti (nuclear fusion) atau reaksi fusi adalah prosespenggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar. Reaksi inirelatif terbebas dari masalah pembuangan limbah.
Dasar bagi penelitian pemakaian fusi inti untuk produksi energiadalah perilaku yang diperlihatkan jika dua inti ringan bergabung
atau berfusi membentuk inti yang lebih besar dan lebih stabil,banyak energi yang akan dilepas selama prosesnya.
Fusi inti yang terus-menerus terjadi di matahari yang terutamatersusun atas hidrogen dan helium.
Reaksi fusi hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi sehinggareaksi ini sering dinamakan reaksi termonuklir. Suhu di bagian dalammatahari mencapai 15 jutaoC!!!!!!
Aplikasi Fusi Inti yang telah dikembangkan adalah bom hidrogen.
PENGGUNAAN RADIOISOTOP
Radioisotop adalah isotop suatu unsur yang radioaktif yangmemancarkan sinar radioaktif. Isotop suatu unsur baik yang stabilmaupun radioaktif memiliki sifat kimia yang sama.
Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut (untuk mengikutiunsur dalam suatu proses yang menyangkut senyawa atau sekelompoksenyawa) dan sebagai sumber radiasi /sumber sinar.
Berikut beberapa contoh penggunaan radioisotop dalam berbagaibidang:
1. Bidang kimia
Teknik perunut dapat dipakai untuk mempelajari mekanismeberbagai reaksi kimia seperti esterifikasi dan fotosintesis.
Penetapan struktur senyawa kimia seperti ion tiosulfat.
Analisis pengenceran isotop dan analisis pengaktifan neutron(dalam bidang perminyakan, pengendalian polusi, obat-obatan,geologi, elektronika, kriminologi, oseanografi dan arkeologi).
2. Bidang kedokteran
Isotop natrium-24 digunakan untuk mengikuti peredaran darahdalam tubuh manusia , mempelajari kelainan pada kelenjartiroid dengan isotop I-131, menentukan tempat tumor otak
dengan radioisotop fosfor, Fe-59 untuk mengukur lajupembentukan sel darah merah. Kobalt-60 digunakan untukpengobatan kanker, teknetium-99 untuk alat diagnostik gambaranjantung, hati dan paru-paru pasien.
3. Bidang pertanian
Radiasi gamma dapat digunakan untuk memperoleh bibit ungguldan radiisotop fosfor untuk mempelajari pemakaian pupuk olehtanaman.
4. Bidang Industri
Untuk mendeteksi kebocoran pipa yang ditanam dalam tanah ataubeton, menentukan keausan atau keroposan yang terjadi padabagian pengelasan antar logam,
5. Penentuan umur batuan atau fosil
A. Unsur Radioaktif
1. Kimia inti
Kimia inti adalah kajian mengenai perubahan-perubahan dalam
inti atom (prpton dan neutron). Perubahan ini disebut reaksi
inti. Peluruhan radioaktif dan transmutasi inti merupakan reaksi
inti.
2. Radiasi
Inti yang tidak stabil secara spontan akan memancarkan energi
untuk mencapai keadaan yang lebih stabil. Energi yang dipancarkan
oleh inti tidak stabil disebut radiasi. Unsur yang mengandung
inti tidak stabil disebut unsur radioaktif. Unsur radioaktif
merupakan unsur-unsur yang menunjukkan peristiwa radioaktivitas.
3. Sinar-sinar radioaktif
a. Penemuan sinar radioaktif
Penemuan partikel-partikel dimulai dari penemuan sinar X pada
tahun 1895 oleh Wilhelm Konrad Rontgen, dilanjutkan dengan
penemuan keradioaktifan pada tahun 1896 oleh Henry Becuerel dari
garam uranil sulfat mengeluarkan sinar secara spontan yang
dinamakan sinar radioaktif.
Dan gejala dari pemancaran sinar radioaktif dengan spontan
disebut gejala keradioaktifan. Kemudian penemuan isotop
radioaktif Radium (Ra) dan Polonium (Po) pada tahun 1898 oleh
Curie dan Marie Curie. Radio isotop tersebut dapat memamncarkan
sinar radioaktif dengan spontan.
b.Sifat-sifat sinar radioaktif
Sinar radioaktif yang dipancarkan oleh inti atom yang tidak
stabil berupa partikel alfa, beta dan gamma mempunyai
karakteristik yang berbeda.
Partikel alfa
Inti atom helium
4 4
Lambangnya α atau He
2 2
Dalam medan magnet membelok ke kutub negatif jadi bermuatan
positif
Daya tembusnya kecil
Dapat mengionkan benda-benda yang dilaluinya
Sifat sinar beta
Adalah pancaran elektron dengan kecepatan mendeteksi kecepatan
cahaya
0 0
Lambangnya: β atau e
-1 -1
Dalam medan magnet membelok ke kutub positif maka bermuatan
negatif.
Daya tembus lebih besar dari sinar alfa.
Dapat mengionkan benda-benda yang dilaluinya, tetapi tidak
sehebat sinar alfa.
Sifat sinar gamma
Adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang
pendek
Lambangnya :γ
0
Tidak terpengaruh oleh medan magnet dan medan listrik.
Daya tembus sangat besar oleh karenanya sangat berbahaya.
Dapat mengionkan benda-benda yang dilaluinya tetapi tidak
sehebat alfa dan beta.
Partikel-partikel lain dalam proses radioaktif : proton,
fotosintesisRadioisotop yang banyak digunakan sebagai sumber radiasi:
a. Dalam bidang kedolkteran :
Co-60 digunakan sebagai sumber sinar gammauntuk terapi tumor
dan kanker.
P-32 digunakan untuk mengobati leukemia.
Co-60 dan Cs-137 digunakan dalam sterilisasi.
Ra-226 dugunakan untuk terapi kanker
b. Bidang industri
Sinar gamma yang dihasilkan oleh beberapa radioisotope
digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las,
pengawetan kayu dan barang-barang seni, mengontrol ketebalan
bahan
c. Bidang pertanian
Radiasi-radiasi yang dihasilkan oleh beberapa radioisotope
digunakan untuk membasmi hama dan dalam pemuliaan tanaman,
penyimpanan makanan.
Nukleus dan Radioaktivitas| 18 2.44 x 104 tahun. Berapa fraksi yang dibutuhkan oleh plutonium-239 sehinggatersisa setelah 9.76 x 104 tahun? Penyelesaian: Lamanya waktu dibagi dengan paruh menghasilkan jumlah paruh: 9.76 x 10 tahun2.44 x 10 tahun=4 waktu paruh Dalam setiap paruh dari nuklida radioaktif, jumlah yang berkurang adalah setengah, sehingga fraksi sisanya akan menjadi 1/16 (½ x ½ x ½ x ½).
Nukleus dan Radioaktivitas| 19
BAB II PENUTUP 2.1 Kesimpulan Dari pembahasan di atas dapat diambil beberapa kesimpulan tentanginti dan radioaktivitas sebagai berikut: 1. Pada konteks sains nuklir, proton dan neutron disebut dengan nukleon (inti atom), karena mereka berada pada nukleus (inti). Nomor massa atom biasa disebut jumlah nukleon, dan karakterisasi dari nomor atom spesifik dan jumlah nukleon disebut nuklida. 2. Stabilitas inti atom dipengaruhi rasio proton-neutronnya. Atom yang tidak stabil memiliki rasio proton-neutron kurang dari 1 atau lebih dari 1 disebut nuklida radioaktif, dan perubahan untukmencapai stabilitas disebut peluruhan radioaktif. 3. Beberapa jenis peluruhan radioaktif, yaitu emisi alfa untuk nuklida dengan jumlah proton lebih dari 83 dan berada di atas pita kestabilan, emisi beta untuk nuklida di atas pita kestabilan, emisi positron untuk nuklida di bawah pita,penangkapan elektron untuk nuklida di bawah pita, dan emisi sinargamma pada pemancaran energi kinetik. 4. Reaksi dan persamaan inti, berbeda dengan reaksi dan persamaan kimia, tidak memperhatikan muatan unsur karena sifatnya yang sementara. 5. Nuklida radioaktif memiliki waktu tertentu yang diperlukan untukmeluruh menjadi sebagian dari massanya yaitu waktu paruh. 2.2 Soal Latihan Latihan 2.2.1 Simbol Nuklida Sebuah nuklida yang digunakan pada terapi radiasi untuk pengobatan kanker memiliki 39 proton dan 51 neutron. Tuliskan simbol nulida dengan rumus
. Tulis 2 cara lain untuk mewakili nulida ini. Latihan 2.2.2 Simbol nuklida Sebuah atom dengan simbol 201TI dapat digunakan untuk menafsirkan jantung pasien pada tes ketegangan. Berapakah nomor atom dan nomor massanya? Berapa jumlah Nukleus dan Radioaktivitas| 20 proton dan jumlah neutron yang ada pada inti tiap atomnya? Tuliskan 2 cara lain untuk mewakili nuklida ini? Latihan 2.2.3 Persamaan Inti Tulis persamaan inti untuk (a) emisi alfa oleh plutonium-239, salah satu zat yang dibentuk pada pembangkit listrik tenaga inti,(b) emisi beta oleh natrium-24, digunakan untuk mendeteksi gumpalan darah, (c) emisi positron oleh oksigen-15, digunakan untuk menilai efisiensi paru-paru, dan (d) penangkapan elektron oleh tembaga-64, digunakan untuk mendiagnosa penyakit paru-paru. Latihan 2.2.4 Persamaan Inti Lengkapi persamaan inti berikut