TENAGA NUKLEAR

BAB 6

Bahan Radioaktif

• Kebanyakan bahan mengandungi atom dengan nukleus yang stabil dan tidak reaktif.

• Bahan radioaktif - mengandungi atom dengan nukleus yang tidak stabil

• Terurai membebaskan sinaran radioaktif

Contoh bahan radioaktif

Bahan radioaktif Nombor proton

Nombor nukleon

Karbon-14 6 14Kalsium-40 20 40Kobalt-60 27 60Iodin-131 53 131Uranium-234 92 234Uranium-235 92 235Uranium-238 92 238

Pereputan Radioaktif

• Proses nukleus yang tidak stabil terurai• Zarah alfa, zarah beta, dan sinar gama

dipancarkan• Proses spontan yang tidak dipengaruhi oleh

tekanan, suhu, dan perubahan kimia.• Tahun 1896 - Henri Becquerel menemui

uranium - sejenis bahan radioaktif yang menghasilkan sinaran yang tidak boleh dilihat

Proses pereputan radioaktif

Sinaran Radioaktif

• Sinaran yang terhasil semasa proses pereputan radioaktif adalah zarah a1fa(ᾱ), zarah beta (ᵦ), dan sinar gama (ᵧ).

• Setiap jenis sinaran radioaktif mempunyai ciri yang berbeza.

Jenis-jenis sinaran radioaktif

Perkara Zarah alfa Zarah beta Sinaran gama

Ciri-ciri Dibina daripada nukleus helium

Elektron bertenaga tinggi

Gelombang elektromagnet bertenaga tinggi sama seperti sinar-X

Cas elektrik

Positif Negatif Neutral

Kesan pengionan

Kuat Lemah Sangat lemah

Kuasa penembusan

Tidak menembusi dengan baik, tetapi boleh dihalang oleh sehelai kertas tebal

Boleh menembusi tetapi boleh dihalang oleh kepingan tebal aluminium

Kuasa penembusan yang tinggi. Boleh dihalang menggunakan kepingan plumbum atau konkrit yang tebal

Kelajuan Perlahan Laju Sangat laju(kelajuan cahaya)

Kesan medan elektrik

Radioisotop

• Isotop - atom daripada unsur yang sama yang mempunyai nombor proton yang sama tetapi berlainan nombor nukleon.

• Contoh: karbon-12, karbon-13, dan karbon-14. • Radioisotop- Isotop yang tidak stabil seperti

karbon-14 • Bukan radioisotop - Isotop yang stabil seperti

karbon-12.

Contoh-contoh radioisotop dan bukan radioisotop

Bukan radioisotop Radioisotop karbon-12karbon-13

karbon-14

kalium-39kalium-41

kalium-40

uranium-234uranium-235uranium-238

Kegunaan Bahan Radioaktif

• Pertanian1. Fosforus-32, karbon-14, dan nitrogen-15 digunakan untuk mengkaji penyerapan dan pengangkutan unsur kimia dalam tumbuhan.2. Sinaran gama digunakan untuk memandulkan serangga - mengurangkan atau mengawal populasi serangga perosak.

• Perubatan1. Kobalt-60 - memusnahkan sel-sel kanser semasa rawatan radioterapi.2. Sinaran gama daripada kobalt-60 - mensterilkan peralatan perubatan.3. Bahan radiofarmaseutikal digunakan untuk mendiagnos dan merawat beberapa jenis penyakit.

• Arkeologi– Karbon-14 - menganggar usia sesuatu bahan

organik seperti kayu dan artifak. – Teknik pentarikhan karbon.

• Pengawetan makanan–Sinar gama – memusnahkan

mikroorganisma tanpa merosakkan nutrien yang ada dalam makanan.

• Industri 1. Mengesan kebocoran paip air di bawah tanah dengan memasukkan pengesan radioaktif ke dalam cecair di dalam paip. 2. Sinar gama daripada kobalt-60 - menunjukkan lokasi keretakan pada logam.

Tiub Geiger-Muller (GM)

• Alat yang digunakan untuk mengesan keradioaktifan.

• Bunyi 'tik' yang berulang menandakan kehadiran sinaran radioaktif.

Penghasilan Tenaga Nuklear dan Kegunaannya

• Dihasilkan melalui:– pembelahan nuklear– pelakuran nuklear

Pembelahan Nuklear

• Berlaku dalam loji reaktor nuklear• Nukleus bahan radioaktifuranium-235 dibedil

oleh neutron• Nukleus atom terbelah dan terpisah:–membebaskan tenaga – lebih banyak neutron

• Tindak balas berantai:- Neutron-neutron membelah dan memisahkan nukleus lain

• Tenaga haba yang terhasil digunakan untuk memanaskan air –Stim dihasilkan untuk memusingkan turbin

bagi menghasilkan tenaga elektrik.

Pembelahan Nuklear

Pelakuran Nuklear

• Tindak balas menggabungkan dua nukleus radioaktif yang ringan untuk menghasilkan satu nukleus yang lebih berat.

Kegunaan Tenaga Nuklear

• Menghasilkan tenaga elektrik• Sumber tenaga bagi kapal selam nuklear dan

kapal tangki berskala besar

Proses Penjanaan Tenaga Elektrik daripada Tenaga Nuklear

• Dilakukan di dalam reaktor nuklear• Pembelahan nuklear bahan radioaktif berlaku

secara berterusan yang boleh menghasilkan jumlah tenaga nuklear yang besar

Proses Penjanaan Tenaga Elektrik daripada Tenaga Nuklear

Janakuasa nuklear

Kesan Penghasilan Tenaga Nuklear

• Pencemaran radioaktif boleh menyebabkan: –pencemaran alam sekitar, –menyebabkan kanser, –kemandulan,–boleh membunuh manusia.

• Pembuangan sisa radioaktif membahayakan hidupan - bahan radioaktif mengambil masa yang lama untuk menjadi tidak aktif.

Kesedaran terhadap Keperluan Mengendalikan Bahan Radioaktif

dengan SewajamyaKESAN POSITIF KESAN NEGATIF

Sumber tenaga altematif selain sumber asli yang tidak boleh diperbaharui

Boleh menyebabkan pencemaran bahan radioaktif jika berlaku kebocoran atau pembuangan sisa radioaktif yang tidak betul.

KESAN POSITIF KESAN NEGATIFDapat memenuhi permintaan yang tinggi terhadap tenaga

Boleh merencatkan pertumbuhan.

Mempunyai banyak kegunaan dalam kehidupan harian.

Boleh menyebabkan kanser

KESAN POSITIF KESAN NEGATIFBersih dan tidak mencemarkan udara

Boleh memusnahkan sel badan.Pembentukan fetus yang tidak normal.Sisa radioaktif mengambil masa yang lama untuk menjadi stabil dan selamat.

Cara Pengendalian Bahan Radioaktif dan Sisa Radioaktif

yang Betul• memakai pakaian pelindung yang dilapisi

dengan plumbum• memakai lencana filem yang boleh mengukur

tahap pendedahan kepada sinaran radioaktif.• menggunakan alat kawalan jauh untuk

mengalihkan bahan radioaktif• menjalani pemeriksaan kesihatan secara berkala

Lencana filem

Pakaian khas

Alat kawalan jauh

Keperluan Mengendalikan Bahan Radioaktif dan Sisa Radioaktif

dengan sewajarnya• Bahan radioaktif disimpan di dalam kotak

plumbum yang tebal

Simbol bahan radioaktif

Blok plumbum