Inti atom dan

RadioaktivitasFisika

Kelas XII-IPA 5

Kelompok 8 :Asiah Mutiara Putri

Dita Hardianti

Mufidah Nuraini

Siti Nurjanah

1

PEMBAHASAN MATERI :

INTI ATOM

PARTIKEL PENYUSUN

INTI ATOM

STRUKTUR DAN

KESTABILAN INTI

REAKSI INTI

RADIOAKTIVITAS

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS

JENIS SINAR RADIOAKTIVITAS

BAHAYA RADIOAKTIVITAS

2

INTI ATOM

Sebuah atom terdiri dari inti atom sangat kecil,di mana jauh dari inti atom bergeraklah elektron-elektron menyerupai awan elektron mengitari intiatom. Dari pekerjaan Rutherford dan pengikutnyadiketahui bahwa inti atom bermuatan positif.Partikel- partikel bermuatan positif yang menyusuninti atom disebut sebagai proton. Atom hidrogenbiasa hanya mengandung sebuah elektron dansebuah proton. Dari percobaan millikan danthomson diperoleh bahwa massa elektronsangatlah kecil, sehingga massa proton hanyasedikit lebih kecil dari massa atom hidrogen.

3

Sebuah inti atom (DNA) terdiri dari proton danneutron yang saling terikat sangat kuat. Gayaelektromagnet yang menyebabkan semacam arus(muatan), mencegah proton membentuk ikatan tanpaneutron (gaya elektromagnetik tersebut akanmenghancurkan inti nuklir semacam itu - ikatan tanpaneutron). Ketika neutron dan proton berada dalam jarakyang sangat dekat, mereka ditahan oleh gaya nuklirkuat. Gaya nuklir kuat ini sangat sangat kuat biladibandingkan dengan gaya gravitasi atau dengan gayaelektromagnet, akan tetapi karena gaya nuklir kuat inihanya bekerja dalam jarak yang sangat pendek(berlawanan dengan gaya gravitasi dan elektromagnetyang mempunyai jangkauan tak terhingga) kita tidakdapat merasakannya dalam kehidupan seharihari. Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang tidakmempunyai neutron dalam intinya; inti hidrogen hanyaterdiri 1 proton. Bentuk stabil dari helium, unsur teringanberikutnya, mempunyai 2 proton dan 2 neutron.Sebagian besar unsur ringan stabil ketika mempunyaijumlah neutron dan proton yang seimbang, tetapisemakin berat/besar suatu unsur ia akan membutuhkanlebih banyak neutron untuk tetap terikat bersama.

4

Partikel Penyusun AtomAtom adalah unit dasar dan bahan bangunan dari suatu

unsur. Atom memulai reaksi dan proses kehidupan yangpenting yang terjadi di sekitar kita. Atom adalah unit dasardari setiap substansi yang menempati ruang dan memilikimassa dan volume yang pasti. Sebuah atom terdiri dari tigapartikel utama sub-atom yaitu proton, elektron dan neutron.Elektron membentuk awan di sekitar inti dan terikat ke intioleh kekuatan elektromagnetik. Di tengah-tengah atomadalah inti yang mengandung proton dan neutron, secarakolektif disebut nukleon. Nukleon terdiri dari partikel yangdisebut quark yang diselenggarakan bersama oleh kekuatanyang kuat yang ditengahi oleh gluon. Sebuah atom tidakmemiliki struktur dan batas yang pasti.

Di sini, kita akan mencoba untuk mengambil secara singkat melihatsetiap partikel dan memahami perannya dalam atom. PerhatikanModel Atom Bohr berikut:

6

• Pertikel Penyusun Atom: Elektron

Ditemukan oleh JJ Thomson pada tahun 1897, sebuah elektronadalah partikel subatomik yang paling ringan yang terikat ke inti dengangaya tarik-menarik antara elektron negatif dan proton bermuatan positif.Sebagian besar atom adalah ruang kosong di mana elektron mengorbit disekitar inti dan mencoba untuk mencapai keadaan stabil. Elektronmemainkan peran penting dalam banyak fenomena fisik seperti listrik,magnet dan konduktivitas termal.

• Pertikel Penyusun Atom: Neutron

Neutron tidak memiliki muatan atau netral dan pada tahun 1932, seorang ahli fisika Inggris James Chadwick menemukan bahwa itu terletak pada inti. Neutron lebih lanjut terdiri dari partikel fundamental yang disebut quark.

Hal ini terdiri dari 1 ke atas dan 2 quark ke bawah. Quark membawa nilai pecahan muatan dan karenanya menentukan muatan partikel.1 quark atas = muatan ⅔ e dan quark bawah = muatan – ⅓ e.Oleh karena itu muatan neutron = ⅔ + (- ⅓ – ⅓) = 0.Dengan demikian, neutron tidak memiliki muatan.

7

• Pertikel Penyusun Atom: Proton

Jumlah proton yang hadir dalam inti atom dikenal sebagai nomor atom unsur. Massa atom terkonsentrasi di inti yang terdiri dari proton dan neutron. Massa proton dan neutron hampir sama, namun itu adalah 1.836 kali lebih berat daripada elektron. Muatan positif antara proton menyebabkan mereka saling tolak. Sebuah gaya nuklir kuat memegang proton bersama-sama. Gaya ini diberikan oleh kehadiran quark down 2 dan 1 dalam proton.Muatan pada proton = 2 (⅔) + (- ⅓) = 1.Dengan demikian, proton memperoleh muatan positif.

8

Struktur IntiInti atom tersusun dari partikel-partikel

yang disebut nukleon. Suatu inti atom yangdiketahui jumlah proton dan neutronnyadisebut nuklida.Macam-macam nuklida:

a.Isotop: nuklida yang mempunyai jumlahproton sama tetapi jumlahneutron berbeda.

b.Isobar: nuklida yang mempunyai jumlahproton dan neutron sama tetapijumlah proton berbeda.

c.Isoton: nuklida yang mempunyai jumlahneutron sama.

Kestabilan Inti

Pita kestabilan adalah tempat kedudukanisotop-isotop stabil dalam pita isotop. Intiyang tidak stabil (bersifat radioaktif) memilikiperbandingan di luar pita kestabilan, yaitu :1. Diatas pita kestabilan2. Dibawah pita kestabilan3. Diseberang pita kestabilan

Unsur-unsur dengan nomor atomrendah dan sedang kebanyakanmempunyai nuklida stabil maupun tidakstabil (radioaktif).

Contoh pada atom hidrogen, intiatom protium dan deuterium adalahstabil sedangkan inti atom tritium tidakstabil. Waktu paruh tritium sangat pendeksehingga tidak ditemukan di alam. Padaunsur-unsur dengan nomor atom tinggitidak ditemukan inti atom yang stabil. Jadifaktor yang memengaruhi kestabilan intiatom adalah angka banding denganproton.

Inti-inti yang tidak stabil cenderunguntuk menyesuaikan perbandinganneutron terhadap proton agar samadengan perbandingan pada pitakestabilan. Bagi nuklida dengan Z = 20,perbandingan neutron terhadap proton(n/p) sekitar 1,0 sampai 1,1. Jika Zbertambah maka perbandingan neutronterhadap proton bertambah hinggasekitar 1,5.

9

Reaksi IntiReaksi yang terjadi di inti atom dinamakan reaksi nuklir. Jadi

Reaksi nuklir melibatkan perubahan yang tidak terjadi di kulitelektron terluar tetapi terjadi di inti atom. Reaksi nuklir memilikipersamaan dan perbedaan dengan reaksi kimia biasa. Persamaanreaksi nuklir dengan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut.a. Ada kekekalan muatan dan kekekalan massa energi.b. Mempunyai energi pengaktifan.c. Dapat menyerap energi (endoenergik) atau melepaskan energi

(eksoenergik).Perbedaan antara reaksi nuklir dan reaksi kimia biasa, antara lainseperti berikut.a. Nomor atom berubah.b. Pada reaksi endoenergik, jumlah materi hasil reaksi lebih besar

dari pereaksi, sedangkan dalam reaksi eksoenergik terjadisebaliknya.

c. Jumlah materi dinyatakan per partikel bukan per mol.d. Reaksi-reaksi menyangkut nuklida tertentu bukan campuran

isotop.

10

Penemuan Radioaktivitas

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 olehilmuwan Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja denganmaterial fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempatgelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan diaberfikir pendaran yang dihasilkan tabung katode oleh sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya iamembungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam danmenempatkan beragam material fosforen diatasnya. Kesemuanyatidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan garamuranium. Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika iamenggunakan garam uranium tesebut.

Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada pelatbukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan,material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uraniumnonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkanefek bintik hitam pada pelat.

11

Jenis Sinar RadioaktifBerdasarkan partikel penyusunnya, sinar radioaktif dibagi

menjadi tiga, yaitu sinar alfa, sinar beta, dan sinar gamma.a. Sinar Alfa (Sinar α)

Sinar alfa adalah sinar yang dipancarkan oleh unsur radioaktif. Sinar ini ditemukan secara bersamaan dengan penemuan fenomena radioaktivitas, yaitu peluruhan inti atom yang berlangsung secara spontan, tidak terkontrol, dan menghasilkan radiasi. Sinar alfa terdiri atas dua proton dan dua neutron. Berikut ini adalah sifat alamiah sinar alfa. Sinar alfa merupakan inti He. Dapat menghitamkan pelat film (yang berarti memiliki daya

ionisasi). Daya ionisasi sinar alfa paling kuat daripada sinar beta dan gamma.

Mempunyai daya tembus paling lemah di antara ketiga sinar radioaktif.

Dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Mempunyai jangkauan beberapa sentimeter di udara

dan 102 mm di dalam logam.

12

b. Sinar Beta (Sinar β)Sinar beta merupakan elektron berenergi tinggi yang berasal

dari inti atom. Berikut ini beberapa sifat alamiah sinar beta. Mempunyai daya ionisasi yang lebih kecil dari sinar alfa. Mempunyai daya tembus yang lebih besar daripada sinar alfa. Dapat dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet.

c. Sinar Gamma (Sinar γ)Sinar gamma adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang

terpancar dari inti atom dengan energi yang sangat tinggi yang tidakmemiliki massa maupun muatan. Sinar gamma ikut terpancar ketikasebuah inti memancarkan sinar alfa dan sinar beta. Peluruhan sinargamma tidak menyebabkan perubahan nomor atom maupun massaatom. Sinar gamma memiliki beberapa sifat alamiah berikut ini. Sinar gamma tidak memiliki jangkauan maksimal di udara,

semakin jauh dari sumber intensitasnya makin kecil. Mempunyai daya ionisasi paling lemah. Mempunyai daya tembus yang terbesar. Tidak membelok dalam medan listrik maupun medan magnet.

13

Bahaya Radioaktivitas Dapat merusak sel-sel penting seperti tulang

sumsum atau penghasil sel darah, akibatradiasi tinggi yang tidak terkendali (termasukradiasi sinar gamma)

Dapat merusak/mematikan jaringan atau sel-sel pada makhluk hidup

Dapat merusak/mengubah struktur DNAmakhluk hidup

Dapat mengakibatkan tumor atau kanker Randon yang terhirup paru-paru memancarkan

alpha dapat menimbulkan kerusakan danpertumbuhan kanker

Dapat menimbulkan luka bakar (akibat radiasidosis tinggi)

14

Kesimpulan

15

Selesai ...

16