KIMIA INTI DAN

RADIOAKTIF

Jannatul WahidahKhairunnisa ArifahMiftahul FaridMuhammad FahmiNadia FitriaNoor Khafifah

Oleh : Kelompok 4

Kimia inti Ilmu yang mempelajari struktur inti atom dan pengaruhnya terhadap kestabilan inti serta reaksi-reaksi inti yang terjadi pada proses

peluruhan radio nuklida dan transmutasi inti

Apa itu kimia inti, radio kimia dan kimia radiasi

?

Penemuan Unsur

Radioaktif

Jenis-jenisSinar Radioaktif

Jenis Radiasi yang dipancarkan

Partikel dasar

Massa relatif

Muatan Simbol

Jenis

Alfa 4 +2 , 2He4

Partikel

Negatron (beta)

0 -1 -, -1e0 Partikel

Positron 0 +1 +, +1e0

Partikel

Gamma 0 0 Gelombang elektromag

net

Proton 1 +1 1p1,

1H1

Partikel

Netron 1 0 0n1 Partikel

PENGGOLONGAN NUKLIDAIsotop kelompok nuklida dengan Z

samaContoh : 82Pb204, 82Pb206,

82Pb207,82Pb208

Isobar kelompok nuklida dengan A

samaContoh: 6C14, 7N14,

8O14

Isoton kelompok nuklida dengan N sama

Contoh: 1H3, 2He4

Isomer inti nuklida dengan A dan Z sama tetapi berbeda dalam

tingkat energinyaContoh: Co60m, Co60

Struktur Inti

Inti atom tersusun dari nukleon-nukleon yaitu proton yang bermuatan positif dan neutron. Suatu inti atom yang ditandai

dengan jumlah proton dan neutron tertentu disebut nuklida.

Contoh : 4He atau adalah nuklida dengan 2

proton, 2 neutron

KESTABILAN INTI

Faktor penentu kestabilan: Angka banding jumlah netron terhadap

proton (n/p) yang terkandung dalam inti. Inti yang paling stabil adalah inti yang mempunyai nomor atom sampai 20, memiliki n/p=1 (kestabilan diagonal)

Pasangan nukleon yang ditunjukkan oleh hukum genap-ganjil

Energi pengikat inti pernukleon.

Nuklida

Nuklida spesies nuklir Contoh: 6C12, 7N14, 6O18

Rumus umum: ZXA dengan,

Z= nomor atom -- N = A-Z A=nomor massa

Berdasarkan kesamaan dalam nilai A, Z, dan N, nuklida-nuklida digolongkan menjadi 4 tipe.

Nuklida

NUKLIDA TIDAK STABIL BERDASARKAN LETAKNYA

Nuklida-nuklida di atas pita kestabilan n > p

Memancarkan sinar beta, contoh: 6C14 →

7N14 + -1e0

Melepaskan neutron, contoh : 2He5 → 2He4 + 0n1 Nuklida-nuklida di bawah pita kestabilan n

< pMelepaskan positron, contoh : 6C10 → 5B10 +

1e0 Menangkap electron “orbital dalam” kulit K,contoh : 4Be7 + -1e0 → 3Li7

Nuklida-nuklida di tepi atas pita kestabilan (Z > 83)

Menstabilkan diri dengan memancarkan pertikel alfa (inti helium). Contoh : 92U235 → 90Th231 + 2e4

TRANSMUTASI INTIPeristi

wa peluru

han suatu isotop menja

di isotop lain,

ketika isotop terseb

ut ditemb

ak denga

n peluru atomik

.

Rumus reaksi transmutasi inti :• X +

a → Y + b atau X(a,b)Y

REAKSI INTI

Reaksi inti adalah reaksi yang terjadi jika suatu inti atom ditembak dengan partikel berenergi dan menghasilkan inti baru disertai pelepasan jumlah energi.

Penggolongan Reaksi-reaksi Inti

Reaksi PenembakanReaksi Fisi (pembelahan)Reaksi Fusi (penggabungan)

Reaksi Fisi

Reaksi Fisi : reaksi pembelahan inti menghasilkan netron

Setiapa reaksi pembelahan inti selalu dihasilkan energi sekitar 200 Mev.

Netron yang dihasilkan dapat digunakan untuk menembak inti lain sehingga terjadi pembelahan inti secara berantai.

Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235 gram 235U ekivalen dengan energi yang dihasilkan pada pembakaran 500ton batubara.

REAKSI FUSI

Reaksi penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi satu inti yang lebih berat.

Reaksi fusi menghasilkan energi yang sangat besar.

Reaksi ini memiliki energi pengaktifan, terutama untuk mengatasi gaya tolak menolak kedua inti yang akan bergabung.

Reaksi hanya mungkin terjadi pada suhu sangat tinggi, sekitar 100 juta derajat.

Pada suhu tersebut tidak terdapat atom melainkan plasma dari inti dan elektron.

Energi yang dihasilkan pada reaksi fusi sangat besar.

Energi yang dihasilkan lebih tinggi

Relatif lebih “bersih”, karena hasil reaksi fusi adalah nuklida-nuklida stabil.

Energi yang dihasilkan cukup

untuk menyebabkan

terjadinya reaksi fusi berantai yang

dapat menimbulkan

ledakan termonuklir.

Energi fusi dari 1 kg hidrogen setara dengan

energi pembakaran 20ribu ton batubara.

Energi yang di hasilkan dari proses pembelahan inti berantai. Energi nuklir merupakan salah satu sumber energi yang berasal dari unsur-unsur berat sebagai bahan bakarnya. Bahan yang paling banyak di gunakan adalah uranium.

Merupakan unsur-unsur hasil dari peluruhan suatu unsur radioaktif yang berakhir dengan terbentuknya unsur yang stabil. Selain itu, peluruhan suatu nuklida radioaktif juga untuk membentuk isotop radioaktif yang lain.

Energi nuklirDeret

keradioaktifan

EMPAT DERET PELURUHAN RADIOAKTIF

Deret Torium ↔ Unsur yang terbentuk pada peluruhan deret torium memiliki nomor masssa dengan kelipatan A=4n.

Deret Uranium ↔ Unsur yang terbentuk pada peluruhan deret uranium memiliki nomor massa dengan kelipatan A = 4n + 2.

Deret Aktinium ↔ Unsur yang terbentuk pada peluruhn deret aktinium memiliki nomor massa dengan kelipatan A = 4n + 3.

Deret Neptunium ↔ Unsur yang terbentuk pada peluruhan deret neptunium memiliki nomor massa dengan kelipatan A = 4n + 1.

PELURUHAN RADIOAKTIFLAJU PELURUHAN

Laju peluruhan (keaktifan) zat-zat radioaktif berbanding lurus dengan jumlah nuklida radioaktif. Secara

sistematis dinyatakan sebagai berikut.

Dirumuskan denganR = . N

Waktu ParuhKebolehjadian suatu nuklida untuk

meluruh tidak tergantung lingkungan (suhu, tekanan, keasaman, dll).

Tetapi, bergantung pada jenis dan jumlah nuklida.

Kecepatan peluruhan berbanding lurus dengan jumlah radionuklida, yang dinyatakan dengan:• -dN/dt N; ► dengan N=jumlah radionuklida,

dan t=waktu

Perbandingan dapat diubah menjadi persamaan dengan memasukkan tetapan

perbandingan .-dN/dt N

-dN/dt = N laju perluruhan=keaktifan(A)

A = -dN/dt A = N

dN/N = - dt (diintegralkan)

Nt=N0.e- t

Jika N0 dan diketahui maka dapat dihitung radionuklida N pada tiap waktu t.

Daftar tetapan peluruhan tidak ada, yang ada daftar waktu paruh nuklida sudah dikenal.

Jika t = t½, maka N = ½ N0

ln ½ N0/N0 = - t½

t½ = ln 2

t½ = 0,693 t½ = 0,693/

KEGUNAAN DAN DAMPAK NEGATIF RADIOISOTOP

Radioisotop Sebagai Sumber Radiasi ↔ Radionuklida dapat memancarkan sinar radioaktif yang mampu mengubah atom-atom yang dilaluinya menjadi ion. Perubahan ini menimbulkan efek biologoi yang mengubah proses metabolisme makhluk hidup yang menyebabkan hilangnya kemampuan membelah diri pada sel.

KEGUNAAN RADIOISOTOP SEBAGAI SUMBER RADIASI

Bidang KedokteranSterilisasi radiasiTerapi tumor atau kanker

Bidang IndustriPenggunaannya antara lain:Perbaikan mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah diradiasi, kayu menjadi lebih keras dan awet.

Perbaikan mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil sehingga titik leleh lebih tinggi dan mudah mengisap zat warna serta air.

Bidang PertanianPenggunaannya antara lain:Mutasi gen dengan radiasi untuk pemuliaan

tanaman.Pemberantasan hama dengan meradiasi

serangga jantan hingga mandul.Produksi radioisotop dilakukan dalam

reaktor nuklir dengan cara penembakan neutron. Peaktor nuklir (reaktor atom) adalah pesawat untuk melakukan reaksi fisi berantai yang terkendali.

Radioisotop Sebagai Perunut ↔ sebagai perunut, radioisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistem fisika, kimia maupun sistem biologi. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yang sama seperti isotop stabilnya, sehingga radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau.

Bidang kedokteran ► digunakan untuk mendeteksi suatu kelainan atau penyakit pada tubuh.

Bidang industri ► digunakan sebagai pengisi bahan-bahan pakaian sintesis. Sebagai pengendali produksi pelat timah pada pembuatan kaleng.

Bidang hidrologi Menentukan kebocoran pipa air bawah tanah. Menentukan senyawa pencemar di perairan.

Bidang Kimia Radioisotop dapat digunakan untuk analisis penelusuran

mekanisme reaksi kimia,seperti: Penentuan mekanisme reaksi esterifikasi. Analisis pengenceran isotop, digunakan untuk

menentukan kadar suatu zat terlarut dalam suatu larutan dengan menambahkan larutan yang mengandung zat radioaktif.

Radioisotop dapat digunakan untuk pembuatan unsur-unsur baru (transuran).

Bidang Biologi Menentukan kecepatan pembentukan senyawa

pada proses fotosintesis. Meneliti gerakan air di dalam batang tanaman. Mengetahui atp sebagai penyimpan energi

dalam tubuh menggunakan radioisotop. Mempelajari kesetimbangan dinamis. Mempelajari reaksi pengesteran. Radioisotop sebagai sumber radiasi.

Bidang lndustri ► untuk mempelajari pengaruh oli dan additif pada mesin selama mesin bekerja digunakan suatu isotop sebagai perunut. Dalam hal ini, piston, ring dan komponen lain dari mesin ditandai dengan isotop radioaktif dari bahan yang sama.

Bidang Purbakala ► radioisotop yang digunakan adalah C-14. Penggunaan radioisotope untuk menentukan umur berbagai jenis batuan dan fosil.

Bidang PeternakanMengkaji efisiensi pemanfaatan pakan untuk

peningkatan produksi ternak.Menguji pengaruh biologis dan kandungan

nutrisi dari bahan pakan lokal yang tersedia. 32P dan 35S engukuran jumlah dan laju sintesis

protein di dalam usus besar hewan ternak, dan 14C dan 3H untuk pengukuran produksi serta mudah tidaknya proporsi asam lemak di dalam usus besar untuk menguap.

D a m p a k N e g a t i f R a d i o i s o t o p

Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia.

Radiasi zat radioaktif terhadap kelenjar-kelenjar kelamin dapat mengakibatkan kemandulan.