Sifat Sinar radioaktif dan Laju Peluruhan Radioaktif

shares |

Chemistricks.com - Sifat Sinar radioaktif dan Laju Peluruhan Radioaktif
berikut merupakan materi tentang Sifat Sinar radioaktif dan Laju Peluruhan Radioaktif, merupakan lanjutan materi sebelumnya tentang sejarah penemuan radioaktif.

Sinar yang dipancarkan oleh unsur radioaktif memiliki sifat-sifat: 
1. dapat menembus lempeng logam tipis; 
2. dapat menghitamkan pelat film; 
Image result for sinar radioaktif
3. dalam medan magnet terurai menjadi tiga berkas sinar.

Pada tahun 1898 Paul Ulrich Villard menemukan sinar radioaktif yang tidak dipengaruhi oleh medan magnet yaitu sinar gamma (  ). Setahun kemudian Ernest Rutherford berhasil menemukan dua sinar radioaktif yang lain, yaitu sinar alfa ( ) dan sinar beta (  ).

1.     Sinar Alfa ()
Sinar alfa merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Partikel ini merupakan inti atom helium yang terdiri atas 2 proton dan 2 neutron. Sifat-sifat sinar alfa adalah:
·         memiliki daya tembus kecil (daya jangkau 2,8 – 8,5 cm dalam udara),
·         dapat mengionsasi molekul yang dilaluinya. Sinar alfa ini dapat menyebabkan satu atau lebih elektron suatu molekul lepas, sehingga molekul berubah menjadi ion (ion positif dan elektron) per cm bila melewati udara,
·         dalam medan listrik dapat dibelokkan ke arah kutub negatif.
2.  Sinar Beta (β)
Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif yang identik dengan elektron. Sinar beta ini bermuatan negatif dan bermassa sangat kecil, yaitu 5,5 x 10-4 satuan massa atom atau amu, diberi simbol beta atau β. Sifat-sifat sinar sinar beta adalah:
·         memiliki daya tembus yang jauh lebih besar daripada sinar alfa (dapat menembus lempeng timbel setebal 1 mm),
·         daya ionisasinya lebih lemah dari sinar alfa,
·         bermuatan listrik negatif, sehingga dalam medan listrik dibelokkan ke arah kutub positif.
3.    Sinar Gamma (γ)
Sinar gamma merupakan radiasi gelombang elektromagnetik, sejenis dengan sinar X, dengan panjang gelombang pendek. Sifat-sifat sinar gama adalah :
·         tidak memiliki massa,
·         memiliki daya tembus sangat kuat (dapat menembus lempeng timbel setebal 20 cm),
·         daya ionisasinya paling lemah,
·         tidak bermuatan listrik, oleh karena itu tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik.
Setelah penemuan keradioaktifan ini, terbukti bahwa dengan inti suatu unsur dapat berubah menjadi unsur lain. Bila unsur-unsur radioaktif memancarkan sinar   atau   maka akan berubah menjadi unsure lain.
   Bila unsur radioaktif memancarkan sinar  , akan menghasilkan unsure baru dengan nomor atom berkurang dua dan nomor massa berkurang empat.
Contoh:
    à    + 
   Bila unsur radioaktif memancarkan sinar   , akan menghasilkan unsur baru dengan nomor atom bertambah satu dan nomor massa tetap.
Contoh:
  à   +

Pemancaran sinar    dari unsur radioaktif tidak menghasilkan unsur baru.

Tabel 1. Berbagai Jenis Partikel dan Radiasi yang Menyertai Peluruhan Radioaktif

Jenis Partikel
Notasi
Muatan (e)
Massa (sma)
Proton
  atau
+1
1
Neutron
0
1
Elektron
-1
0
Positron
+1
0
Foton Sinar Gamma
0
0
Foton Sinar X
0
0
Partikel Sinar Alfa (  )
+2
4



B.  Laju Peluruhan dan Aktivitas Radioaktif      

Peluruhan isotop radioaktif merupakan reaksi orde satu, dengan demikian konsentrasi perekasi dinyatakan dengan jumlah atom isotop radioaktif:
A=N
 
 



Keterangan:      A = aktivitas zat radioaktif
                         = tetapan peluruhan
                        N = jumlah zat radioaktif pada waktu t

Integral dari rumus di atas, diperoleh rumus :


Nt = No
 
 



Keterangan:      NO = massa awal
                        Nt = massa sisa
                        t   = waktu peluruhan


1.  Waktu Paruh (Half life)

Waktu yang diperlukan suatu zat radioaktif untuk meluruh hingga aktivitasnya tinggal separuh dari aktivitas semula. Persamaan laju peluruhan pada saat t = , maka N = No adalah :





  =
         =

 



  =
 
 










Sehingga jumlah unsur yang tersisa pada setiap saat dapat dihitung, dengan:


 






Keterangan :
Vt = laju peluruhan
Vo = laju peluruhan awal

Contoh :

1.     Berapakah aktivitas dari 1,0 mg sampel Au-198 yang memiliki tetapan peluruhan 2,97 x 10-6 s-1?

Pembahasan :
A = λ . N
N = 1,00 mg = 1,00 x 10-3 g x (1 mol/198 g) x (6,02 x 1023/1 mol)
= 3,04 x 1018 atom
A = ( 2,97 x 10-6 s-1) x (3,04 x 1018 atom) = 9,03 x 1012 Becquerel


2.    Suatu cuplikan mengandung radioisotop  sebanyak 10 gram dengan waktu paruh 15 jam. Berapa  yang masih tersisa setelah disimpan selama 60 jam ?

Pembahasan :
No = 10 gram; = 15 jam; t = 60 jam

Nt =  x NO  =
x 10 = 4 = 10 x  = 0,625 gram

2.  Satuan Aktivitas (Laju Peluruhan)

a.   Disentrigasi per detik (dps), yaitu banyaknya atom yang meluruh setiap detik.
b.  Bequerel (Bq), yaitu banyaknya atom radioaktif yang meluruh setiap detik. (1 dps = 1 Bq).
c.   Curie (Ci), yaitu aktivitas zat radioaktif yang setara dengan aktivitas 1 gram isotop radium , Maka 1 Ci = 3,7 x 1010 dps.

Related Posts

0 comment:

Post a Comment