Oleh ADI GUNAWAN XII IPA 2 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

Oleh ADI GUNAWAN | XII IPA Oleh ADI GUNAWAN | XII IPA

2

2

FISIKA INTI DAN

RADIOAKTIVITAS

1

-Dengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih lagi MahaDengan menyebut nama Allah yang Maha Pengasih lagi Maha

-Penyayang -Penyayang

"…Dan Kami ciptakan besi yang padanya terdapat

"…Dan Kami ciptakan besi yang padanya terdapat

...." kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia ...." kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia

(Al Qur'an 57 25, : )



Inti atom terdiri atas

proton

dan

neuron

yang

sering disebut

nukleon

.



Proton bermuatan listrik positif sedangkan

.

neutron tidak bermuatan listrik



Jumlah proton sama dengan jumlah elektron

,

.

sehingga atom bersifat netral

1. Struktur Inti

Massa proton = ,1 67252 . 10-27 _kg



Lambang Unsur





:

Dengan X = nama atom / unsur

Z = nomor atom = jumlah proton & elektron

A = nomor massa = jumlah proton & neutron

= (

Satuan massa dalam inti atom adalah sma amu atomic mass unit)



a Isotop adalah atom atom dari unsur yang sama

.

-(

mempunyai nomor atom sama tetapi mempunyai

),

.

nomor massa atom berbeda



b Isobar adalah atom atom dari unsur yang

.

(

),

berbeda berbeda nomor atom tetapi mempunyai

.

nomor massa sama



c Isoton adalah atom atom dari unsur yang

.

(

),

berbeda mempunyai nomor atom berbeda tetapi

.

mempunya jumlah neutron yang sama



Stabilitas unsur tergantung pada keseimbangan

( )

( )

antara jumlahproton Z

dan jumlah neutron n

.

yang terdapat dalam inti Suatu unsur

:

dikatakan stabil jika



3. Stabilitas Inti

,

Jika suatu inti atom berada di sebelah kiri daerah stabil ia akan memancarkan

partikel beta ( ).  Jika ia berada di sebelah kanan maka ia akan, memancarkan

parikel pasitron ( +)  atau menangkap partikel beta Unsur unsur. -yang tidak

stabil disebut unsur radioaktif

-

a Proton dan neuron dapat berkumpul dalam suatu

.

inti atom karena adanya

energi ikat

inti

.



b Enegi ikat terjadi dalam inti disebabkan oleh

.

adanya

penyusutan massa

pada inti Dengan

.

,

demikian massa ini akan lebih kecil daripada

.

jumlah massa proton dan neutron pembentuknya



c Penyusutan massa inti yang disebabkan oleh

.

adanya perubahan massa inti menjadi energi

ikat yang disebut

defek massa

.



Defek massa ditentukan dengan rumus

:

Dengan m = defek massa sma ( )

Z = nomor atom = jumlah proton

m_p = massa satu proton = ,1 007825 sma Goldstain ( ) n = – = A Z jumlah neutron

m_n = massa satu neutron = ,1 00865 sma Chadwick ( ) m_inti = massa inti sma ( )

. :

d Energi ikat inti dapat ditentukan dengan rumus

atauDengan _{: =} c kecepatan cahaya 3 _{( .} 108 _{/ )m s}

1 sma = 931 MeV

Radioaktivitas adalah pemancaraan sinar sinar

-radioakftif secara spontan dengan disertai . peluruhan inti atom menjadi inti yang lain

A. Sinar sinar Radioaktif

-Sinar alfa sinar  ( )

Terdiri atas intiHelium _{( ).} Bermuatan listrik positif.

Dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik_.

Daya tembus kecil tetapi daya ionisasi sangat besar_.

Jika suatu atom memancarkan sinar ,  maka nomor atom

. berkurang dua dan nomor massa berkurang 4





Sinar beta sinar 

(

)

Terdiri atas elektron( ) yang berasal dari .

inti atom

Bermuatan listrik negatif_.

Diblokkan oleh medan magnet maupun medan .

listrik

Daya tembusnya lebih dari sinar - daya .

ionisasinya kurang dari sinar 

Jika suatu atom memancarkan sinar _,  maka nomor .

atom bertambah satu dan nomor massa tetap





Sinar gamma sinar 

(

)

Berupa gelombang elektromagnetik yang disebut .

foton

Tidak bermuatan listrik_.

Tidak dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik

Daya tembus sangat besar dan daya ionisasi .

sangat kecil

Jika suatu atom memancarkan sinar  maka nomor .

atom dan nomor massanya tetap



B

.

Intensitas Sinar Radioaktif

 Jika seberkas sinar radioaktif dilewatkan , pada sebuah keping logam dengan ketebalan x

maka intensitasnya akan berkurang dan memenuhi :

persamaan 

Dengan : I₀ = intensitas sinar radioaktif sebelum melewati keping

I = intensitas sinar radioaktif setelah melewati . keping x = tebal keping e = bilangan natural = ,2 71828  = koefisien pelemahan =



C Alat Deteksi Detektor

.

(

)

 Detektor adalah alat yang digunakan untuk

mendeteksi adanya suatu sumber atau unsur .

radioaktif

 Beberapa detektor di antaranya : 

.

1 Pencacah Geiger Mueller

.

2 Kamar Kabut Wilson

.

3 Emulsi Film

.



D Peluruhan Radioaktif

.

 Peluruhan adalah peristiwa pecahnya inti atom

.

-secara spontan Unsur unsur radioaktif selalu meluruh .

untuk menuju ke keadaan stabilnya Proses peluruhan

- :

inti inti dapat dituliskan dalam bentuk

Dengan : N_o = jumlah inti mula mula

N_t = jumlah inti yang belum meluruh  = konstanta peluruhan S ( -1₎

 Apabila banyaknya inti yang belum meluruh

- (

tinggal setengah dari jumlah inti mula mula N_t = ½ N₀), maka waktu yang diperlukan disebut waktu paro( ), dan dirumuskan sebagai :

: Rumus peluruhan dapat pula dirumuskan sebagai



Reaksi inti adalah perubahan perubahan yang

-.

-terjadi di dalam inti atom Pada setiap reaksi

:

reaksi inti selalu berlaku



a Hukum kekekalan momentum

.



b Hukum kekekalan energi

_.



c hukum kekekalan nomor atom

_.



d hukum kekekalan nomor massa

.





Macam macam reaksi inti adalah sebagai

:

berikut



a Radiokativitas alam

.



b Penembakan inti

.



6. Reaksi Inti



Inti atom dapat mengalami perubahan melalui

cara penembakan inti atom dengan suatu

.

partikel dasar atu dengan inti atom lain

 Penembakan inti atom dapat mengakibatkan

terjadinya



Transmutasi inti

 Transmutasi inti adalah reaksi inti yang

terjadi karena inti atom suatu unsur ditembak ,

dengan suatu partikel subatomik sehinga berubah menjadi inti atom unsur baru yang

. stabil

Radioaktivitas buatan

 Radioaktivitas buatan adalah peristiwa

berubahnya satu inti atom menjadi atom baru

( ).

yang tidak stabil bersifat radioaktif



Reaksi Fisi

 Reaksi fisi adalah peristiwa pembelahan inti

menjadi dua inti baru yang disertai dengan

. beberapa neutron dan energi yang sangat besar



Reaksi Fusi

 Reaksi fusi adalah reaksi yang terjadi antara

(

dua inti atom unsur ringan nomor atomnya )

kurang dari 5 yang begabung menjadi satu inti yang lebih besar dengan disertai pembebasan

. energi yang sangat besar



Reaktor atom atau reaktor nuklir adalah tempat

terjadinya reaksi fisi berantaiyang

.

terkendali Sebuah reaktor merupakan sumber

.

energi yang berupa kalor

 Menurut kegunaannya reaktor nuklir dibedakan,

: menjadi



Reaktor daya yaitu reaktor yang dapat, ( ). menghasilkan tenaga listrik PLTN

Reaktor penelitian yaitu reaktor yang,

-dipergunakan untuk penelitian penelitian di

, , , ,

bidang material fisika kimia kedokteran , .

biologi dsb

Reaktor isotop yaitu reaktor yang menghasilkan_, neutron yang digunakan untuk memproduksi

. radioisotop

7. Reaktor Atom (Reaktor

Nuklir)



Bagian bagian reaktor adalah sebagai berikut

-

.

Bahan bakar berupa uranium.

Teras reaktor sebagai tempat berlangsungnya .

reaksi nuklir

Moderator / pendingin primer berfungsi untuk .

menurunkan energi neutron

Batang kendali berfungsi untuk mengendalikan jumlah reaksi fisi yang terjadi atau

. mengendalikan jumlah neutron

Perisai berfungsi menahan radiasi yang

. dihasilkan supaya para pekerja terlindungi Pendingin sekunder.

Pemindah panas berfungsi untuk memindahkan panas dari pendingin primer ke pendingin

. sekunder



Radioisotop adalam jumlah besar dapat dibuat

.

dengan menggunakan reaksi inti dengan neutron

 Beberapa kegunaan radioisotop adalah sebagai

. berikut



Reaksi fisi dan reaksi fusi dapat dipakai sebagai sumber pengganti minyak tanah dan

. batubara

Dalam bidang industri _: sinar gamma atau sinar

-X yang dipancarkan dair radioisotop Co 60

-atau Ir 192 digunakan untuk memeriksa ,

material tanpa merusak bidang teknik .

radiografi



Penggunaan radioisotop dalam bidang kedokteran

.

1 Untuk mendiagnosis suatu penyakit dengan, ( ). menggunakan sinar Rontagen Sinar X

.

2 Untuk membunuh sel sel kanker atau mencegah sel

-,

-kanker dengan menggunakan sinar  yang - .

dipancarkan Co 60

.

3 Untuk mempelajari cara kerja kelenjar gondok, - .

dengan menggunakan radioisotop I 131



 Dalam bidang biologi : untuk mempelajari

mekanisme reaksi pada proses fotosintesis dan

- .



Dalam bidang hidrologi

.

.

1 Untuk mengukur kecepatan atau debit aliran.

.

2 Untuk menentukan jumlah kandungan air dalam .

tanah

.

3 Untuk mendeteksi kebocoran pipa penyalur yang .

terbenam dalam tanah

.

4 Untuk mengukur tinggi permukaan cairan dalam .

suatu wadah tertutup



 Untuk menentukan umur mineral umur bumi dan, ,

- .

umur benda benda bersejarah Umur bumi dapat dihitung dengan menentukan Pb dalam mineral

. Uranium

! Jazakumullah Khairan Katsiran