Peluruhan radioaktif
Yüklə 32,85 Kb.
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Unsur – Unsur RA di alam
- Penentuan Umur Radiometrik
|
BAB V KERADIOAKTIFAN 1) Peluruhan Radioaktif Jika suatu inti terdiri atas sejumlah neutron yang tidak seimbang, inti tersebut menjadi tegang dan mempunyai kelebihan energi. Beginilah keadaan inti dan suatu atom karbon jika di dalamnya terdapat kurang dari enam atau lebih dan tujuh neutron. Inti ini tidak dapat bertahan. Suatu saat inti akan melepaskan kelebihan energi dan mungkin melepaskan satu atau dua partikel radiasi sekaligus. Satu inti karbon dengan enam proton dan enam neutron disebut sebagai karbon - 12 atau ditulis dengan simbol C-12. Angka 12 menunjukkan jumlah dari nukleon. Satu inti karbon dengan 7 neutron dapat diindentifikasi sebagai C-13. Inti karbon C-12 dan C-13 mempunyai sifat stabil. Selain bentuk ini, bentuk yang lain tidak stabil. Semakin janggal jumlah neutronnya, semakin bertambah ketegangannya dan semakin cepat pula inti melepaskan kelebihan energinya dalam bentuk sinar radiasi. Satu inti karbon dengan hanya 5 neutron, atau yang disebut C-11, dapat mempertahankan kondisi/keadaan tersebut selama 20 menit. C-10 membelah dalam waktu 19 detik dan C-9 hanya dalam 1/8 detik. Lebih mudah bagi inti untuk bertahan dengan kelebihan 1 neutron. Karbon-14, inti dengan 8 neutron, dapat tetap bertahan selama beribu-ribu tahun tanpa ada masalah. Kelebihan 2 neutron menjadikan inti tidak dapat bertahan dalam waktu 2 atau 3 detik. Inti yang memiliki kelebihan 3 neutron akan meletup dalam waktu 1 detik. Gambar-gambar berikut ini memperlihatkan seluruh struktur inti suatu atom karbon, yaitu semua isotop dan karbon. Apa yang kita pelajari mengenai karbon di sini tidak hanya berlaku untuk karbon saja. Keadaan itu juga sama bagi hampir setiap elemen, baik besi atau emas, nitrogen atau oksigen, radon atau uranium. Jika jumlah neutron dalam suatu inti sesuai, inti itu stabil atau non-radioaktif. Tetapi bila jumlah neutron tidak sesuai, inti menjadi tidak stabil dan suatu saat akan melepaskan ketegangannya dengan mengeluarkan sinar radiasi. Inti yang tidak stabil mengakibatkan zat menjadi radioaktif. Setiap inti melepaskan ketegangannya dengan cara yang berbeda dan mengeluarkan energi atau partikel radiasi yang berbeda. Pada sebagian besar kasus, inti melepaskan energi elektromagnetik yang disebut radiasi gamma, yang dalam banyak hal mirip dengan sinar-X. Ia bergerak secara lurus, melemah bila membentur suatu benda. tetapi sering sebagian dari radiasi gamma menembus benda tersebut. Dalam banyak hal, inti juga melepaskan radiasi beta. Radiasi beta lebih mudah untuk dihentikan. Pelat seng biasa atau kaca dapat menghentikan semua radiasi beta. Bahkan pakaian yang kita pakai dapat melindungi dengan baik dan radiasi beta. Suatu kejadian dimana atom yang tidak stabil melepaskan kelebihan energinya disebut proses peluruhan radioaktif. Inti yang ringan dengan sedikit nukleon menjadi stabil setelah hanya mengalami I (satu) kali proses peluruhan. Tetapi inti yang berat mengandung ratusan nukleon. Apabila inti berat mengalami peluruhan. ada kemungkinan inti tersebut tetap tidak stabil. Oleh karena itu, kondisi stabil dapat dicapai setelah beberapa kali peluruhan. Jika jumlah proton berubah selama proses peluruhan, elemen tersebut akan berubah menjadi elemen lain. Contohnya, uranium U-238 (terdiri atas 92 proton dan 146 neutron) selalu melepaskan 2 proton dan 2 neutron ketika sedang meluruh. Setelah mengalami satu kali proses peluruhan jumlah protonnya menjadi 90. Tetapi elemen dengan 90 proton disebut torium. Inti torium ini juga tidak stabil dan akan berubah menjadi protaktinium setelah proses peluruhan berikutnya. Kemudian, inti ini juga akan berubah menjadi inti lain. Pada akhirnya menjadi inti stabil, yaitu inti timah hitarn yang akan dihasilkan setelah peluruhan ke 14. KERADIOAKTIFAN ALAM Terjadi secara spontan Misalnya: 92238 U ® 90224 Th + 24 He
Di alam, kita dapat menemukan beberapa contoh inti berat yang dapat mencapai kondisi stabil setelah melalui masa peluruhan yang panjang. Inilah salah satu alasan mengapa lingkungan mengandung banyak sekali bahan bahan radioaktif alam. Pada suatu mata rantai peluruhan tertentu, unsur yang dihasilkan adalah radium. Radium adalah logam. seperti unsur-unsur pada awal mulainya peluruhan. Tetapi, yang mengherankan sewaktu radium meluruh, unsur ini berubah menjadi bahan yang bersifat gas yang disebut radon. Bahan bahan lain dari proses peluruhan tetap berada di dalam bumi, tetapi gas radon bergerak menuju ke permukaan bumi. Pada saat mencapai permukaan bumi ia menyebar ke segala arah dan membaur. Dalam hal ini gas radon tidak membahayakan sama sekali. Tetapi, jika ada sebuah rumah tepat berada di suatu tempat dirnana gas radon mencapai permukaan bumi, gas radon akan masuk ke dalam rumah itu dan tidak akan bercampur dengan udara luar. Konsentrasi radon dalam udara yang kita hirup di dalam rumah mungkin ratusan, bahkan ribuan kali lebih tinggi daripada yang ada di luar rumah. Apabila kita menghirup udara, atom-atom radon masuk ke dalam paru-paru. Hal yang sama terjadi pada setiap bahan yang dihasilkan selama peluruhan radon, yang juga bersifat radioaktif. Akibatnya, paru-paru terkena radiasi. Ada beberapa faktor lain yang mempengaruhi adanya paparan oleh radon, seperti kandungan partikel udara dalam rumah, bahan-bahan bangunan yang digunakan (yang juga mengeluarkan radon) dan juga gedung di tempat kita tinggal. Akibat dari gas radon, banyak orang yang pekerjaannya berhubungan dengan radiasi menerima dosis radiasi lebih tinggi di rumah daripada di tempat kerja. Dalam berpuluh-puluh ribu rumah, para penghuninya menerima dosis radiasi beberapa kali lipat dari batas dosis yang direkomendasikan bagi para pekerja di industri, pembangkit tenaga nuklir dan fasilitas perawatan dengan sinar-X. Radioaktivitas Alam
Kestabilan inti
Unsur RA U 238 yang langsung dari lam digunakan sebagai bahan bakar 100 gr U238 = 99,3 % U238 + 0,7% U235
Sinar kosmik inti atomik berenergi tinggi ( proton) masuk ke atmosfer sehingga terjadi tumbukan dengan partikel sekunder menghasilkan netron. Netron tersebut kemudian bereaksi dengan Nitrogen di udara ( Reaksi : Setelah dihasilkan di atmosfer, karbon membentuk CO2 radioaktif yang kemudian diserap oleh tumbuhan dan dimakan oleh konsumen-konsumen di atasnya (manusia dan hewan). Radiokarbon Mengukur kandungan 14C dalam tanaman diambil sampel diuapkan dan diambil uapnya (gas) CO2 yang kemudian dimasukkan ke dalam indikator ”peka-beta”. 
R = T = Dimana : Ro = aktivitas sample masih hidup. R = aktivitas sample yang sudah mati.
Gambar 1. Detektor Peka-Beta Detektor peka-beta adalah sebuah alat yang dipergunakan untuk mengamati hasil dari aktivitas peluruhan beta yang terjadi pada sample radioaktif. Secara bahasa detektor adalah : Alat yang peka terhadap radiasi, menghasilkan sinyal respons yang dapat diukur atau dianalisis. Radioisotop Membandingkan penjumlahan inti mula-mula yang ada pada sampel karang, tunggu sampai inti meluruh sampai stabil membentuk (Pb206). Pb206 yang terbentuk dikonversikan dengan 238U (inti mula-mula). Dalam 25 tahun, 1206Pb yang diperkirakan terbentuk. Keradioaktif Buatan Merupakan perubahan inti yang terjadi karena ditembak oleh partikel. Prinsip penembakan: Jumlah nomor atom sebelum penembakan = jumlah nomor atom setelah penembakan. Jumlah nomor massa sebelum penembakan = jumlah nomor massa setelah penembakan. Misalnya: 714 N + 24 He ® 817 O + 11 p RUMUS k = (2.3/t) log (No/Nt) k = 0.693/t1/2 t = 3.32 . t1/2 . log No/Nt
t = waktu peluruhan No = jumlah bahan radioaktif mula-mula Nt = jumlah bahan radioaktif pada saat t t1/2 = waktu paruh RINGKASAN 1. Kestabilan inti: umumnya suatu isotop dikatakan tidak stabil bila: a. n/p > (1-1.6) b. e > 83 e = elektron n = neutron p = proton 2. Peluruhan radioaktif: a. Nt = No . e-1 b. 2.303 log No/Nt = k . t c. k . t1/2 = 0.693 d. (1/2)n = Nt/No t1/2 x n = t No = jumiah zat radioaktif mula-mula (sebelum meluruh) Nt = jumiah zat radioaktif sisa (setelah meluruh) k = tetapan peluruhan t = waktu peluruhan t1/2 = waktu paruh n = faktor peluruhan Contoh: 1. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Dari sejumlah No unsur tersebut setelah 1 hari berapa yang masih tersisa ? Jawab: t1/2 = 4 jam ; t= 1 hari = 24 jam t1/2 x n = t ® n = t/t1/2 = 24/4 = 6 (1/2)n = Nt/No ® (1/2)6 = Nt/No ® Nt = 1/64 No 2. 400 gram suatu zat radioaktif setelah disimpan selama 72 tahun ternyata masih tersisa sebanyak 6.25 gram. Berapakah waktu paruh unsur radioaktif tersebut ? Jawab: No = 400 gram Nt = 6.25 gram t = 72 tahun (1/2)n = Nt/No = 6.25/400 = 1/64 = (1/2)6 n = 6 (n adalah faktor peluruhan) t = t1/2 x n ® t1/2 = t/n = 72/6 = 12 tahun Yüklə 32,85 Kb. Dostları ilə paylaş:
|
)
+ 
