FISIKA INTI Fahmi Iman Alfarizki

Partikel Penyusun Inti Atom

+

++

+

elektron

proton

netron

Proton

Pada tahun 1886, Goldstein menemukan bahwa bila pada katode diberilubang, maka gas di belakang katode menjadi berpijar. Hal ini menunjukkanadanya radiasi yang berasal dari anode.

Radiasi tersebut disebut sinar anode atau sinar positif atau sinar terusan.Partikel sinar terusan terkecil diperoleh dari gas hidrogen. Partikel inikemudian disebut proton.

Neutron

Neutron ditemukan oleh James Chadwickpada tahun 1932, namun keberadaannyasudah diduga oleh Aston sejak tahun 1919.

Pada tahun 1930, W. Bothe dan H. Beckermenembaki inti atom berilium denganpartikel alfa dan menemukan suatu radiasipartikel yang mempunyai daya tembus tinggi.

Pada tahun 1932, James Chadwickmembuktikan bahwa radiasi tersebut terdiriatas partikel netral yang disebut neutron.

Perbandingan Massa Nukleon dengan Elektron

Partikel Posisi Massa (kg) Muatan (c)

Elektron Mengorbit inti

Proton Dalam inti

Neutron Dalam inti

319,11.10

2710.67,1

2710.67,1

1910.6,1

1910.6,1

0

Notasi Susunan Atom

X = lambang atom(= lambang unsur)

Z = nomor atom = jumlah proton (p) = jumlah elektron (e)

A = nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = p + n

42He

Jenis Unsur : Helium

Jumlah proton ( Z ) = 2

Jumlah neutron ( N ) = 2

5927Co

Jenis Unsur : Cobalt

Jumlah proton ( Z ) = 27

Jumlah neutron ( N ) = 32

Isotop, Isobar, dan Isoton

Isotop adalah nuklida-nuklida dengan jumlah proton/Z sama.

Contoh:

Isobar adalah nuklida-nuklida dengan jumlah nukleon/A sama.

Contoh:

Isoton adalah nuklida-nuklida dengan jumlah neutron/A-Z sama.

Contoh:

Satuan Massa Atom (u)

1 u tepat sama dengan 1

12massa isotop karbon-12 ( 6

12𝐶)

1 u = 1,6605 x 10-27 kg = 931,494 MeV/c2

Massa proton = 1,007276 u

Massa neutron = 1,008665 u

Massa elektron = 0,000549 u

Kestabilan Inti

𝑟 = 1,2 × 10−15 m A13

Jari-jari inti atom bergantung pada nomor

massa A dan secara pendekatan diberikan

oleh

Contoh:

Jari-jari inti alumunium (A=27)

𝑟 = 1,2 × 10−15 2713

= 1,2 × 10−15 3= 3,6 × 10−15 m

= 3,6 fm

GAYA INTI

Gaya inti adalah gaya tarik menarik antar nukleon

Gaya inti berperan mengikat nukleon-nukleon tetap bersatu

dalam inti atom

Gaya inti merupakan gaya terkuat dibandingkan dengan gaya

gravitasi dan gaya elektrostatik

Gaya inti memiliki jangkaun terbatas dan tidak memenuhi

hukum kuadrat kebalikan

Tidak bergantung dari jenis muatan nukleon

Gambar :Gaya elektroststis terjadi pada partikel

yang berdekatan dan berjauhan

Gambar : Gaya Inti terjadi pada partikel

yang saling berdekatan saja

Grafik kestabilan inti menunjukkan

bahwa jumlah netron

menjadi lebih besar dari jumlah proton

begitu nomor atom Z meningkat.

Suatu zat (unsur) akan menjadi radioaktif jika memiliki inti

atom yang tidak stabil. Suatu inti atom berada dalam

keadaan tidak stabil jika jumlah proton jauh lebih besar dari

jumlah netron. Pada keadaan inilah gaya elektrostatis jauh

lebih besar dari gaya inti sehingga ikatan atom-atom menjadi

lemah dan inti berada dalam keadaan tidak stabil.

Bagaimana mencapai kestabilan inti ?

Pada n/Z >> (kelebihan netron) , melepaskan

beta (-) atau merubah netron menjadi

proton dan beta (-)

n p+ + -

P32

15 S32

16 + -

Na24

11 Mg24

12 + -

emiter beta

Pada n/Z << (kelebihan proton),

melepaskan positron (+) atau merubah proton menjadi netron

positron ini tidak stabil dan akan bereaksi dengan elektron menghasilkan 2

foton

+ + e- 2

menangkap elektron pada kulit K

P+ + e- n

P+ n + +

Kr77

36 Br77

35 + +

Mg23

12 Na23

11 + +

emitor positron

Zn65

30 + e- Cu65

29

Pada Z > 83, melepaskan partikel alfa

Ra226

88 Rn222

86 + ( He4

2 )+2

Peluruhan alfa

Ketika sebuah inti memancarkan sinar alfa,

inti tersebut kehilangan empat nukleon

dua diantaranya adalah proton

88 p

138 n

86 p

136 n

2 p

2 n+

anakInduk sinar alfa

424

2

YX A

Z

A

Z

42222

86

226

88 RnRa

Peluruhan beta

Peluruhan beta

Dalam peluruhan beta sebuah netron berubah

menjadi sebuah proton atau sebaliknya

Partikel yang dipancarkan disebut partikel beta;

dan kemudian partikel itu dikenal sebagai elektron

Elektron yang dipancarkan diperoleh dari elektron

yang “diciptakan” oleh inti atom dari energi yang

ada.

epn

epn

epn

Reaksi di bawah kurang tepat karena pada reaksi ini energi,

momentum dan momentum sudut tidak kekal

Pauli melalui hipotesisnya mengusulkan suatu partikel baru yaitu

netrino. Sehingga reaksinya menjadi:

eNaNe 0

1

23

11

23

10

eThPa 0

1

230

90

230

91

Beta Minus

Beta Plus

Sifat-sifat anti-netrino:

Muatannya netral

Mempunyai spin = ½

Mempunyai energi

Tidak mempunyai massa

PELURUHAN PROTON MERUPAKAN

SALAH SATU JENIS PELURUHAN BETA

enPe+ positron(elektron positif)

netrino(anti anti-netrino)

PELURUHAN GAMMA

Peluruhan gamma dapat terjadi pada peluruhan alphadan beta ketika inti akhir masih berada pada keadaaneksitasinya.

Peluruhan gamma adalah peristiwa pemancaran sinargamma (foton) yang terjadi ketika suatu inti yangberada dalam keadaan tereksitasi kembali ke keadaandasar (ground state).

Energi sinar gamma yang dipancarkan sama denganperbedaan energi antara dua tingkat energi dikurangidengan energi kinetik inti yang terpental

Proses peluruhan gamma memenuhi:

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 Gelomban

g

elektroma

gnet

Proton 1 +1 1p1, 1H

1 Partikel

Netron 1 0 0n1 Partikel

mengandung dua proton, dua netron, dan dua elektronHe4

2

Massa 2 proton = 2 x 1,007 276 sma = 2,014 552 smaMassa 2 netron = 2 x 1,008 665 sma = 2,017 330 sma

Massa nukleon atom netral He-4 = massa 2 proton + massa 2 netron

Massa nukleon atom netral He-4 = 4,031882 sma

Massa inti atom = massa atom – massa elektron

Massa inti atom = 4,002 602 – (2 x 0,000 549) = 4,001 504 sma

Massa nukleon > massa inti atom

030378,0001504,4031882,4 m sma

Energi Ikat Inti dan Defek Massa

Selisih massa ini berubah menjadi energi yang

terdapat dalam inti atom (kesetaraan massa – energi)

Selisih massa nukleon dengan massa inti atom disebut defek massa (mass defect)

Energi yang terjadi dalam inti atom disebut energi ikat inti (binding energy)

Deffek massa = massa nukleon – massa inti

inp mmZAZmm int)(

.5,931.

)/5,931.(

. 2

smamE

uMeVmE

cmE

ikat

ikat

ikat

ENERGI IKAT PERNUKLEON = ENERGI IKAT PERSATUAN NUKLEON

XA

E

nukleon

E iikatiikat

intint

Unsur yang energi ikatnya lebih kuat artinya nukleonnya terikat lebih kuat satu sama

lain Semakin besar energi ikat pernukleon suatu unsur semakin stabil unsur

tersebut

Inti atom yang kecil kurang stabil karena daya tarikantara nukleonnya relatif kecil.

Energi ikat pernukleon maksimum sekitar 8,8 MeVdengan massa atom sekitar 56 (Fe)

Penurunan grafik setelah titik maksimum (Fe) karenaadanya pertambahan gaya tolak-menolak antaraproton

Pada inti yang lebih kecil dari Fe pertambahan energiikat antar nukleon > pertambahan gaya tolak antarproton

Pada inti yang lebih besar dari Fe pertambahan gayatolak antar proton > pertambahan energi ikat antarnukleon

Nukleon-nukleon tetap di dalam inti karena adagaya inti di dalam inti atom.

Massa pembentuk nukleon lebih besar daripadamassa inti

Selisih massa antara massa nukleon dan massainti menghasilkan energi ikat inti (HukumKesetaraan Massa-Energi)

Unsur yang energi ikatnya lebih kuat artinyanukleonnya terikat lebih kuat satu sama lain

Semakin besar energi ikat pernukleon suatuunsur semakin stabil unsur tersebut.

CONTOH SOAL :

Pembahasan :

• Radioaktivitas adalah kemampuan inti atom yang tak-stabil untukmemancarkan radiasi dan berubah menjadi inti stabil. Proses perubahanini disebut peluruhan dan inti atom yang takstabil disebut radionuklida.Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif.

• Peluruhan ialah perubahan inti atom yang tak-stabil menjadi inti atomyang lain, atau berubahnya suatu unsur radioaktif menjadi unsur yanglain.

• Penemuan sinar X oleh Röntgen dan minat Becquerel terhadap peristiwa fluoresensi merupakan titik tolak dari perkembangan radioaktivitas

• Inti atom tersusun oleh nukleon yang terdiri dari netron yang netral dan proton yang bermuatan positif.

Radioaktif

Sinar-sinar radioaktif. Zat radioaktif alami dapat memancarkan tiga jenis sinar, yaitu sinar

α, β, γ. Sinar α dan β terdiri atas partikel bermuatan listrik, sedangkan sinar γ merupakan

gelombang elektromagnet. Sinar β bermuatan positif sehingga dibelokkan ke kutup negatif;

sinar bermuatan negatif sehingga dibelokkan ke kutup positif. Sinar γ tidak bermuatan,

sehingga tidak dipengaruhi medan magnet atau medan listrik. Partikel sinar β lebih ringan

daripada partikel sinar α, oleh karena itu sinar β mengalami pembelokan yang lebih besar.

Sinar-sinar Radioaktif

Daya tembus sinar alfa, beta, dan gamma.

Sinar alfa dapat ditahan oleh selembar kertas,

sedangkan sinar gamma dapat menembus pelat timbel

yang cukup tebal.

Perbedaan sifar 3 sinar radioaktif

Sifat Alfa Beta Gamma

Bentuk Inti helium Elektron cepat Gelombang

EM

Muatan +2e -e 0

Massa Diam 0

Kelajuan 0,06C 0,98C C

Energi 6 MeV 1 MeV Hf~0,1 MeV

Daya Ionisai kuat Sedang lemah

Daya tembus lemah Sedang Kuat

Flouresensi Kuat Sedang lemah

kg2710.4,6 kg3110.1,9

Laju Peluruhan/Aktivitas

Secara matematis, laju peluruhan dinyatakan dengan persamaan sebagai

berikut.

dengan, A = laju peluruhan (keaktifan), yaitu banyaknya

peluruhan dalam satu satuan waktu.

λ = tetapan peluruhan (serupa dengan k dalam

persamaan laju reaksi), nilainya bergantung pada jenis

radioisotop.

N = jumlah nuklida radioaktif dalam contoh.

𝐴 = 𝜆𝑁

Hukum Peluruhan Radioaktif

𝑁 = 𝑁0𝑒−𝜆𝑡

Dengan N0 = banyak inti radioaktif pada saat t = 0

N = banyak inti radioaktif setelah selang waktu t

e = bilangan natural = 2,718.....

λ = tetapan peluruhan (satuan s-1)

Grafik banyak inti terhadap waktu

02 3 4

Waktu (t)

Ban

yaknya inti (

N)

0N

2

0N

4

0N

8

0N

2/1T 2/1T 2/1T 2/1T

Hukum Peluruhan Radioaktif

𝐴 = 𝐴0𝑒−𝜆𝑡

Dengan A0 = aktivitas awal pada saat t = 0 (dalam satuan Becquerel atau Bq)

A = Aktivitas setelah selang waktu t (dalam satuan Bq)

e = bilangan natural = 2,718.....

λ = tetapan peluruhan (satuan s-1)

Satuan Radioaktivitas

Satuan aktivitas adalah Curie (Ci).

1 Ci = sejumlah zat radioaktif yang dapat

menghasilkan 3,700.1010 peluruhan/detik

Satuan SI dari radioaktivitas adalah Becquerel

yang didefinisikan sebagai satu disintegrasi per

detik.

2/1

2

1 Tt

o

t

o NeNN

Waktu Paro

Waktu paro (T1/2) adalah waktu yang dibutuhkan

oleh zat radioaktif untuk meluruh sehingga

tinggal separuhnya.

Rumus sisa peluruhan:

2/1

2

1 Tt

o

t

o AeAA

693,02ln2/1 T

Dengan :

N = jumlah sisa bahan yang meluruh

No = jumlah bahan mula-mula

t = waktu peluruhan

T1/2 = waktu paruh

= koefisien peluruhan

Hubungan T dengan :

Contoh Soal

CONTOH SOAL :

CONTOH SOAL :

Setelah zat radioaktif meluruh sebanyak 7/8 massa mula-mula, Dengan demikian

konstanta peluruhannya adalah .... hari

Pembahasan :Diketahui :

t = 9

Ditanya : ?

Jawab : N = No . (1/2)t/T

1/8 No= No (1/2)9/T

(1/2)3 = (1/2)9/T

3 =9/T

T= 3

= 0,693/T

= 0.693/3

= 0,231 hari

Deret radioaktif

Waktu Paro didefinisikan sebagai waktu yang

diperlukan oleh suatu Inti untuk meluruh hingga

jumlah inti tinggal separoh dari jumlah inti mula-

mula.

3) Deret Uranium

Deret Uranium merupakan deret yang diawali unsur U-

238 (inti stabil) dan diakhiri unsur Ti-206 sebagai unsur

yang stabil, dengan melalui 9 peluruhan α dan 7 peluruhan

β. Deret ini disebut juga deret (4n+2).

4) Deret Aktinium

Deret Aktinium merupakan deret yang diawali unsur Ac-

235 (inti induk) dan diakhiri unsur Ac-207 sebagai unsur

yang stabil, dengan melalui 9 peluruhan α dan 6 peluruhan

β. Deret ini disebut juga deret (4n+3).

1) Deret Thorium

Deret Thorium merupakan deret yang diawali

unsur 92Th232 (inti induk) dan diakhiri unsur87Pb208 sebagai

unsur yang stabil, dengan melalui 7 peluruhan α dan 5

peluruhan β. Deret ini disebut juga deret (4n), karena

deret Thorium memiliki nomor massa yang dinyatakan

oleh bilangan 4n, dengan n adalah bilangan bulat positif.

2) Deret Neptunium

Deret Neptunium merupakan deret yang diawali

unsur (inti induk) dan diakhiri unsur sebagai

unsur yang stabil, dengan melalui 8 peluruhan α

dan 5 peluruhan β. Deret ini disebut juga deret

(4n+1).

X

oeII

Io I

ZRA

x

Pelemahan Intesitas akibat dari serapa radioaktif

Dengan I0 = intensitas foton yang datang (dalam jumlah foton/m2)

μ = Koefisien pelemahan, bergantung pada energi foton dan jenis

medium

X = Jarak yang ditempuh

Dosis Serapan

Dosis serapan (D) didefinisikan sebagai banyak energi radiasi

pengion yang diserap oleh materi per satuan massa. Dosis

serapan diukur dalam satuan rad (radiation absorbed dose).

Satu rad adalah jumlah radiasi yang meningkatkan

1 kg material penyerap dengan 1 x 10-2 J

1 rad = 10-2 J/kg

Dalam SI, dosis serapan dinyatakan dalam gray (Gy)

1 Gy = 1 joule/kg = 100 rad

Keterangan,

D : dosis serap, satuan Gray (Gy)

E : energi radiasi yang diserap, satuan joule (J)

m : massa benda yang terkena radiasi, satuan kilogram (kg)

Dosis Serapan Ekivalen

Besaran dosis Gy bukanlah besaran yang baik untuk mengukur dampak

kerusakan biologis karena secara fakta, kerusakan biologis bergantung pada

jenis radiasi yang diserapnya juga oleh karena itu dibutuhkan perbandingan

antara berbagai jenis radiasi. Angka pembanding yang dihasilkan disebut

dengan faktor kualitas atau RBE (relative biological effectiveness) diberi

lambang Q.

H = D x Q

Dengan H = dosis serapan ekivalen (dalam Sv/Sievert)

D = dosis serapan (dalam Gy)

Q = faktor kualitas

Contoh Soal

Detektor Radiasi adalah…

Suatu bahan yang peka terhadap radiasi, yang bila dikenai

radiasi akan menghasilkan tanggapan.

Hampir semua detektor radiasi energi tinggi bekerja

berdasarkan prinsip bahwa radiasi akan memberikan energi

pada elektron-elektron dalam bahan yang dilewatinya

sehingga elektron keluar dari atom, dan atom menjadi ion

positif.

Spektrometer Massa

P1

S3

P2

S2

S1

R

Plat Film

Gambar Spektrometer massa

. . . . . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

Pencacah Muller

Alat Pencacah

Tabung GM

E

R

Gambar Pencacah Muller

Kamar kabut Wilson

Keping kaca

Cahaya

Pegisap

Uap super jenuh

Gambar Kamar kabut Wilson

Dektetor Sintilasi

dinode

Tabungpengganda

Elektron sekunder

sinyal

Foton cahaya

Sintilator

Sinyal

Foto Elektron

Gambar detektor sintilasi

Kamar Ionisasi

Tabung GM

E

R

Gambar kamar ionisasi

Bahaya

Radiasi•Radiasi dapat menimbulkan kerusakan,

contohnya pada makhluk hidup, radiasi dapat

merubah sel yang menggangu struktur

genetiknya. Pada manusia, radiasi dapat

menyebabkan kanker.

•Tingkat bahaya radiasi tergantung pada

beberapa faktor, antara lain jenis radiasi dan

jarak dari sumber radiasi dengan suatu benda

ataupun makhluk hidup.

Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi

tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain sebagai

berikut.

1.Mual muntah

2.Diare

3.Sakit kepala

4.Demam.

Sementara itu, dampak yang baru muncul setelah terpapar

radiasi nuklir selama beberapa hari di antaranya adalah

sebagai berikut.

1.Pusing, mata berkunang-kunang

2.Disorientasi atau bingung menentukan arah

3.Lemah, letih dan tampak lesu

4.Kerontokan rambut dan kebotakan

5.Muntah darah atau berak darah

6.Tekanan darah rendah

7.Luka susah sembuh.

Dampak kronis alias jangka panjang dari radiasi

nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi

yang rendah sehingga tidak disadari dan tidak

diantisipasi hingga bertahun-tahun. Beberapa

dampak mematikan akibat paparan radiasi nuklir

jangka panjang antara lain sebagai berikut.

1.Kanker

2.Penuaan dini

3.Gangguan sistem saraf dan reproduksi

4.Mutasi genetik.

Reaksi inti

• Dalam peluruhan terjadi perubahan inti menjadiinti yang lain secara alamiah.

• Perubahan inti menjadi inti lain dapat jugadilakukan di laboratorium dengan menembakinti menggunakan partikel dengan kecepatanyang sangat tinggi.

QMeVmmMeVmm YbXa 5,931).(5,931).(

a + X b + Y + Q.

uMeVmmmmQ YbXa /5,931.)()(

Energi sebelum reaksi = Energi sesudah reaksi

Energi reaktan = energi produk + energi reaksi

Energi reaksi = energi reaktan – energi produk

Jika Q > 0 maka terdapat energi yang dibebaskan (reaksi

eksotermik)

Jika Q < 0 maka terdapat energi yang diserap (reaksi endotermik)

atau X(a,b)Y

Contoh Soal

HUKUM REAKSI INTI

Hukum kekekalan Nomor atom

Hukum kekekalan nomor massa

Hukum kekekalan momentum

Hukum kekekalan Energi

Pembuatan Isotop Radioaktif dengan Reaksi Inti

Suatu isotop stabil di tembaki dengan suatu partikel akan menghasilkan isotop yang tidak

stabil yang bersifat radioaktif. Partikel yang sering digunakan untuk menembaki inti

sasaran adalah neutron karena neutron tidak bermuatan sehinga tidak ditolak oleh inti

atom.

01𝑛 + 79

197𝐴𝑢 ⟶ 79198𝐴𝑢

Sebagai sumber neutron adalah reaktor nuklir fisi

2759𝐶𝑂 + 2

4𝐻𝑒 ⟶ 2961𝐶𝑢 + 20

1𝑛

sebagai sumber partikel alfa berenergi tinggi adalah siklotron

• Reaksi Fisi : reaksi pembelahan inti menghasilkan netron

• Setiap reaksi pembelahan inti selalu dihasilkan energi sekitar200 Mev.

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

• Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235 gram 235U ekivalen dengan energi yang dihasilkan pada pembakaran500ton batubara.

Reaksi Fisi

n

U235

Rb 93

Cs 140

n n

Serial fisi menghasilkan paling sedikit 1 neutron dan menghasilkan

fisi baru dan seterusnya, maka reaksi seperti ini disebut reaksi

berantai

Bom Fisi

Dua bongkah bahan radioaktif uranium235 dengan massa subkritis di tempatkan

berdekatan.Jika terpicu dan meledak,neuron akan terdorong oleh ledakan itu dan membelah inti uranium sehingga melepaskan energi yang sangat besar.

Ledakan dari Bom Fisi

REAKTOR ATOM FISI

Reaktor atom atau reaktor nuklir adalah tempat terjadinya inti berantai,

baik pembelahan inti (fisi) maupun penggabungan inti (fusi).

Berdasarkan jenisnya, reaktor ato fisi dapat diklasifikasikan sbb :

1. Reaktortermal : neutron-neutron yang dihasilkan memiliki energi

yang hampir sama dengan energi partikl-partikel gas pada suhu

normal.

2. Reaktor cepat : neutron-neutron yang menghasilkan fisi memiliki

energi yang dasar.

Dalam suatu reaktor besar, ada ribuan elemen bahan bakar yang

diletakkan saling berdekatan. Seluruh elemen bahan bakar dan

daerah sekitarnya disebut teras reaktor.

Berdasarkan Fungsinya

Reaktor Nuklir

PLTN

Reaksi Fusi

Energi yang dihasilkan pada reaksi fusi sangat besar.

Energi yang dihasilkan cukup untuk menyebabkan terjadinya reaksi

fusi berantai yang dapat menimbulkan ledakan termonuklir.

Dibutuhkan suhu jutaan Kelvin untuk melangsungkan reaksinya

Energi fusi dari 1 kg hidrogen setara dengan energi pembakaran 20ribu

ton batubara.

Keuntungan reaksi fusi dibandingkan reaksi fisi:

Energi yang dihasilkan lebih tinggi

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

nuklida stabil.

Reaksi Fusi hanya terjadi pada inti bintang

dimana suhunya bisa mencapai jutaan

Kelvin

eHeH 0

1

4

2

1

1 24

Reaksi Fusi Pada Inti Matahari

Reaksi CNO/Daur Karbon Pada Inti Bintang Tua

Reaksi Proton – Proton/Daur Hidrogen Pada Inti Bintang Muda

Bom Fusi

Untuk terjadinya reaksi fusi,memerlukan suhu yang sangat tinggi atau tekanan yang besar.Bahan bakar fusi yang biasanya adalah hidrogen sehingga bom fusi sering di sebutsebagai bom hidrogen

Ledakan Bom Fusi

nHeHH 0

1

4

2

3

1

2

1

HHenLi 3

1

4

2

1

0

6

3

Dampak Positif Reaksi Fusi

• Sedikit Limbah Radioaktif

• Keamanan Lebih Baik

• Energi yang dihasilkan cukup besar sehingga kita dapat digunakan (Energi matahari)

• Terdapat kendala-kendala bidang keilmuan, teknik dan ekonomi yang menghambat penggunaan energi fusi guna pembangkitan listrik

Dampak Negatif Reaksi Fusi

Penggunaan Isotop Keterangan

Kebocoran pipaIsotop yg

pendek umurnyaAlat pencacah Geiger

Penyerapan

pupuk PIsotop P Hasilnya disebut autoradiograf

Pertanian -

Menguji keefektifan pupuk & herbisida

Membandingkan nilai nutrisi pakan

Pemberantasan hama

Penelitian dasar 14CMekanisme fotosintesis jalur

metabolisme hewan & manusia

penggunaan radioisotop

Isotop suatu unsur tertentu, radioaktif atau tdk, mempunyai tingkah

laku yg sama dlm proses kimia & fisika pelacak

PENGOBATAN NUKLIR

ISOTOP NAMA PENGUNAAN

51Cr Kromium-51Penentuan volume sel darah & volume

darah total

58Co Kobalt-58 Penentuan serapan vitamin B12

60Co Kobalt-60 Perlakuan radiasi untuk kanker

131I Iod-131

Deteksi ketidakberesan kelenjar tiroid;

pengukuran aktifitas hati & metabolisme

lemak; perlakuan utk kanker tiroid

59Fe Besi-59Pengukuran laju pembentukan & umur sel

darah merah

ISOTOP NAMA PENGUNAAN

32P Fosfor-32Deteksi kanker kulit /kanker jaringan

yg terbuka krn operasi

226Ra Radium-226 Terapi radiasi utk kanker

24Na Natrium-24Deteksi konstriksi 7 obstruksi dlm

sistem sirkuler

99Tcm Teknetium-99m Diagnosis beberapa penyakit

3 H Tritium Penentuan total air tubuh

Teknetium-99m* diperoleh dr peluruhan molibdenum 99

eTcMo m 0

1

99

43

99

42

*m = metastabil artinya

isotop tsb akan melepas sjmlh energi utk menjadi isotop

yg sama tp lbh stabil

TcMo 99

43

99

42

Emisi Positron Tomografi Transaksial (PETT)

Utk mengukur proses dinamis dlm tubuh, spt aliran darah atau

laju metabolisme oksigen/glukosa

eBC 0

1

11

5

11

6

20

1

0

1 ee

PENENTUAN UMUR DGN

RADIOISOTOP

Waktu paruh isotop tertentu dpt digunakan utk

memperkirakan umur batuan & benda purbakala

Uranium-238 (t1/2 = 4,5 x 109 thn)

PbU 206238

Utk memperkirakan umur batuan

batuan bumi 3-3,5 x 109 thn umur bumi 4,5-5,0 x 109 thn

batuan bulan 4,5 x 109 thn karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)

Karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)

Utk menentukan umur benda purbakala & mendeteksi

keaslian benda purbakala 14C terbentuk di lapisan

atmosfir atas

HCnN 1

1

14

6

1

0

14

7

)hidupmakhluk di(146)atmosfir di(

146 CC

jika makhluk hidup mati maka:

NC berkurang

14

7)(

14

6

Tritium (t1/2 =5730 thn)

Utk penentukan umur benda sampai 100 thn

IsotopT1/2

(tahun)

Selang umur yg

diukurPenerapan

14C 5730 500-50000 thnBatubara, bhn

organik

3H 12,3 1-100 thn Anggur tua

40K 1,3 x 109 10000 thn – contoh

bumi tertuaBatuan, kerak bumi

187Rh 4,3 x 109 4 x 107 thn – contoh

tertetua di duniaMeteorit

238U 4,5 x 109 107- contoh tertua Batuan, kerak bumi

Dalam Bidang Industri :

Teknik radiografi yang dipakai

pada tahap-tahap konstruksi.

Teknik industri minyak bumi

Sebagai perunut

Mengatur ketebalan kertas atau

aluminium foil menggunakan

sinar betha

Mengatur ketebalan baja dengan

sinar gamma

Pabrik Ban menggunakan Sr-90

rapat jenis dan penangkal petir

dapat digunakan radioisotop

kobal-60, amerisium-241

(241Am) dan cesium-137 (137Cs).

Dalam Bidang Hidrologi :

Natrium-24 (24P) untukmengukur kecepatan lajudan debit air sungai, airdalam tanah dan rembesan.

Iodium-131 untukmendeteksi kebocoran damserta pipa penyalur yangterbenam dalam tanah.

krom-51 dan brom-82 untukmengukur lokasi dumping,asal/pola aliran sedimendan laju pengendapan.