peluruhan radioaktif nanik dwi nurhayati,s.si,m.si nanikdn.staff.uns.ac.id 081556431053

PELURUHAN RADIOAKTIF

NANIK DWI

NURHAYATI,S.Si,M.Si nanikdn.staff.uns.ac.id

081556431053

Istilah dalam radioaktivitas Perubahan dari inti atom tak stabil menjadi inti atom yg

stabil: disintegrasi/peluruhan inti Proses disintegrasi selalu disertai dengan pelepasan

partikel kecil berkecepatan tinggi disebut radiasi partikel nuklir/radiasi nuklir.

Sifat dapat memancarkan radiasi nuklir disebut radioaktivitas/keradioaktifan

Radiasi nuklir juga disebut sinar radioaktif Nuklida (inti atom) yang yg memancarkan radiasi nuklir

disebut radionuklida

2

Inti tdk stabil meluruh radiasi

Ra Rn + HeTh Pa + eN P + e

22688

Radioaktivitas alam

Tabel Peluruhan Radioaktif & Perubahan inti

Jenis Radiasi Simbol No. Massa MuatanPerub No

massaPerub No.

Atom

Alfa 4 2Berkurang

4Berkurang 2

Beta 0 1- Tetap Tambah 1

Gamma 0 0 Tetap TetapContoh :Plutonium meluruh dgn memancarkan partikel alfa. Unsur apakah yg terbentuk?

U He Pu 23592

42

23994

Skema luruh (Decay scheme) dari Ra-226

5

Bagaimana mencapai kestabilan inti ?

1.Peluruhan/pemancaran/1.Peluruhan/pemancaran/melepaskan partikel melepaskan partikel alfaalfa, , Pada Z > 83Pada Z > 83

Radiasi nuklir selain dipancarkan alfa dan beta, juga hampir selalu dipancarkan gamma

6

Ra22688 Rn

22286+ (He

42)+2

2. Peluruhan/ Peluruhan/ melepaskan partikel beta (-) atau merubah netron menjadi proton dan beta (-)

7

n p+ + -

P3215 S32

16 + -

Na2411 Mg24

12 + -

emiter beta

3. Peluruhan/melepaskan positron (+) atau

positron ini tidak stabil dan akan bereaksi dengan elektron menghasilkan 2 foton (2 )

+ + e- 2 disebut anihilasi4. Penangkapan elektronTerjadi pada kulit K, L, M dst P+ + e- n

Kelebihan proton dlm inti dpt menarik elektron orbital dikulit K. proton dlm inti ditransformasikan jd neutron. Kekosongan diisi oleh kulit L dst disertai pancaran energi dlm bentuk sinar X

8

P+ n + +

Kr7736 Br77

35 + +

Mg2312 Na23

11 + +

emitor positron

Zn6530+ e- Cu65

29

5. Peluruhan sinar gamma

Berasal dari pengaturan kembali struktur inti dg jalan transisi antara tingkat energi inti.

9

Sifat-sifat Radiasi

SINAR • Dapat dihentikan dengan mudah oleh

hamburan logam Al• Merupakan partikel yang berkecepatan tinggi

yaitu 1/10 kec. Cahaya• Bermuatan positif dan identik dengan helium

10

Lebih jauh….

SINAR

• Mempunyai daya tembus 100 kali sinar alfa• Identik dengan elektron, dengan kecepatan

hampir sama dengan c

11

Lebih jauh...

SINAR

• Daya tembus sangat besar• Tidak dibelokan oleh medan magnet• Merupakan gelombang elektromagnetik

seperti sinar X

12

Lebih jauh...

PELURUHAN RADIOAKTIFPersamaan Peluruhan RadioaktifSecara matematis dinyatakan sebagai:

N = No e- t

dN/dt = - N

No= Jumlah atom pada t=o

N = Jumlah atom pada t

= tetapan peluruhan

jika diintegrasikan diperoleh persamaan:

2,303log N/No = - t

Nt = No e- t

13

Waktu Paruh• Yaitu waktu yang diperlukan bagi unsur radioaktif

untuk meluruh hingga tinggal setengahnya dari semula. Waktu paruh merupakan sifat khas yang dimiliki unsur radioaktif, dirumuskan = 0,693

t1/2

• Aktivitas radioaktif dinyatakan:

A = N • . Secara eksponensial dinyatakan At = Ao e- t

14

Contoh :1. Berapa fraksi atom radioaktif tersisa setelah 5 waktu paruh?Jawab:

Setelah 1 waktu paruh, tersisa 1/2 bagianSetelah 2 waktu paruh, tersisa 1/2 x 1/2 = 1/4 bagianSetelah 3 waktu paruh, tersisa 1/2 x 1/4 = 1/8 bagianSetelah 4 waktu paruh, tersisa 1/2 x (1/2)3 = (1/2)4 = 1/16 bagianSetelah 5 waktu paruh, tersisa 1/2 x (1/2)4 = (1/2)5 = 1/32 bagian

2/195 B t = 8 x 10-19 detik

2/123892 U t = lama sekali

2. Bila dimulai dgn 16 juta atom radioaktif, berapa yg tertinggalsetelah 4 waktu paruh?Jawab:

Tersisa = (1/2)4 = 1/16 x 16 juta = 1 juta atom

Setelah n kali waktu paruh, tersisa (1/2)n bagian

Satuan Radioaktivitas• Satuan aktivitas adalah Curie (Ci).• 1Ci =sejumlah zat radioaktif yg dapat menghasilkan 3,7 x 1010

pelrhn/dtk = 3,7 x 1010 dps• Satuan SI dari radioaktivitas adalah Becquerel yang

didefinisikan sebagai satu disintegrasi per detik, 1 Bq = 1 dps

• Satuan rad adalah suatu pengukuran energi radiasi yang diserap (biasanya disebut dosis). Satu rad: penyerapan 100 erg oleh tiap gram zat yang disinari. Dalam sistem SI Gray atau Gy = 1 joule kg-1, Jadi 1 Gy = 100 rad.

17

Deret Radioaktif• Unsur radioaktif bisa berubah menjadi unsur radioaktif

baru dan seterusnya sampai dihasilkan unsur yang stabil, dan membentuk suatu deret radioaktif.

• Unsur-unsur dengan Z > 83 bersifat radioaktif yang digolongkan dalam 4 deret yaitu:

• Uranium : 4n + 2 • Aktinium : 4n + 3• Torium : 4n• Neptunium : 4n + 1

18

19

20

21

22