5/7/2013

1

By : Nuniek HerdyastutiMei - 2013

Kompetensi Dasar : Memahami kestabilan inti, peluruhan radioaktif dan reaksi di dalam inti

Materi : Partikel Penyusun Inti Inti Stabil Keradioaktifan Deret Radioaktif Reaksi-reaksi Inti dan Aplikasinya

5/7/2013

2

Inti Atom

Netron

Proton

Nukleon

INTI X AZ

A : nukleon (No.massa)

Z : jml. Proton (No.atom)

A-Z=N : jml. netron

168O

2311

Na

Contoh

Nuklida

Nuklida ?

5/7/2013

3

Nuklida mempunyai kesamaan : IsoIsotop

Misal :

Isobar

Misal :

Isoton

Misal :

Isomer

Misal :

2311 Na

2411 Na

2311Na

2312 Mg

Mg Na 24112512

21482

21482Pb* Pb

JenisJenis NuklidaNuklida

Nuklida stabilmisal : ;Radionuklida alam primermisal :Radionuklida alam sekundermisal : dr peluruhanRadionuklida alam terinduksimisal : + +Radionuklida buatan

H C

U

Th U

N n C p

11

126

23892

23292

147

146

23490

5/7/2013

4

Massa netron = 1,0086650 amuMassa proton = 1,0072765 amuMassa elektron = 0,0054858 amu

Elektronmengelilingi inti

MASS DEFFECT (m)

Energi (massaproton & elektron)

Misal : Hidrogen mempunyai massa perhitungan2,0164900 & massa pengukuran = 2,0141018 shgada pengurangan = 0,0023882

ENERGI IKAT INTIE = mc2

= (1 amu) x c2

= (1,6606 x 10-27 kg)(2,9979 x 108 ms-1)2

= 1,4924 x 10-10 J1 amu = 1,4924 x 10-10 J1 eV = (1,6022 x 10-19 C)(1V)Sehingga :

1 amu = (1,4924 x 10-10 J / 1,6022 x 10-19 ) eV= 9,315 x 106 eV= 931,5 MeV

Energi Ikat (Eb) = m x 931,5 Mev

5/7/2013

5

ENERGI IKAT RATA-RATA PER NUKLEON = EB /A

Contoh :Tentukan energi ikat inti dari : a. b.

Bila diketahui massa pengukuran C = 12,000 ; Fe = 53,9396121 dan massa perhitungan C = 12,0989400 ; Fe = 53,4460700

12C 56Fe

Radiokimia

Henri Becquerel (1896) : K2UO2(SO4)2 mirip sinar X

Mme Curie & G.C Schmidt : Uranium, Po, Ra

Sinar : sinar radioaktifUnsur : unsur radioaktif

Inti tdk stabil KestabilanInti

5/7/2013

6

Kestabilan Inti

Teori Pasangan Nukleon Ganjil atau genapproton & netron

Misal : He = (2p - 2n) Mg = (12p -12n)

Ne = (10p -10n) C = (6p - 6n)

4 24

20 12

Inti stabil bila p = 2, 8, 20, dan 50

n = 2, 8, 20, 50, 82 dan 126

Fakta : Jumlah inti berpasangan genap genap = 166Jumlah inti berpasangan genap ganjil = 284

EnergiEnergi ratarata--rata rata tiaptiap nukleonnukleon intiinti

5/7/2013

7

Teori perbandingan netron-proton

Pita Kestabilan

Inti stabil : N/Z = 1(proton = netron)Z>20 dan Z1Z>83 : nuklida tdkstabil

5/7/2013

8

Sinar alpha ( )

Dikenal sbg inti He : atau

Daya tembus lemah, dpt dihentikan kertas

Kecepatan : 14.500 23.000 Km/s

Mudah mengionisasi gas

Dapat dibelokkan medan listrik & medan

magnet

42 He

42

5/7/2013

9

SinarSinar Beta negatif (elektron) : atau e ; Beta positif (positron) : atau eDaya tembus agak kuat (menembus Cu)Kecepatan : 60.000 Km/sKurang mengionisasiDibelokkan medan magnet & medan listrik

10

10

10

10

Sinar Tidak bermuatan : Daya tembus kuat

Tidak dibelokkan medan magnet & medanlistrik

00

Daya Tembus sinar , , dan

5/7/2013

10

Peluruhan radioaktif

PELURUHAN RADIOAKTIF

)4()2(

AZ

Peluruhan X Y +

Peluruhan X Y +

Peluruhan positronX Y +

AZ

AZ A

Z )1(

AZ

AZ )1(

5/7/2013

11

Penangkapan elektronX + e Y

Peluruhan gammaX Y +

Pemancaran netron (kestabilan inti)

Contoh : C C + n

AZ

AZ )1(

AZ

AZ

136

126

Peluruhan radioaktif :

Satu tahap peluruhan

Misal : X Y + partikel

r.a stabil

K Ca +

Beberapa tahap peluruhan

P Q R Z

r.a r.a r.a stabil

Deret radioaktif : Uranium, Aktinium, Torium, Neptunium (buatan)

5/7/2013

12

Deret Uranium

Deret Uranium : 4n + 2

Deret Aktinium : 4n + 3

Deret Thorium : 4n

Deret Neptonium : 4n + 1

Nukida terakhir :

Pb (82p-124n)

Pb (82p-125n)

Pb (82p-126n)

Bi (82p-127n)

Nilai Z dan N : bilangan ajaib (sesuai syarat kestabilan)

5/7/2013

13

PengukuranPengukuran SinarSinar RadioaktifRadioaktif

Sinar Radioaktif Daya tembus besar

Detektor (Geiger Muller)

Jumlah partikel yg tertangkap pd waktu tertentu : Keaktifan

Satuan : Becquerel (Bq) = 1 disintegrasi/dt Curie (Ci) = 3,7 x 1010 Bq

Detektor (Geiger Counter)

5/7/2013

14

r = - dN/dt

dN/N = -k dt

dN/N = - k dt

ln N ln N0 = -k t

N = N0 . e-kt

Pada t maka N = N0t = 0,693 / k

REAKSI INTI

147

Inti Ditembak dg partikel Inti lain

TransformasiInti (reaksi inti)

Rutherford (1919)

N + F (hasil antara) O + p

N + O + p atau N (,p) O

147

178

189

178

178

Irne & Frdric Joliot (1933)Al + P + n atau Al(,n) P 2713

3015

2713

3015

5/7/2013

15

Transformasi Inti

P + n S +

Cl + n S + H

U + N Es + 5 n Peluru : positif & ringan ( H, n, , intiringan : C , N)

Jenis Reaksi Inti

3215

3216

3517

3516

23592

147

24799

12 14

1. Enrico Fermi (1932) :

U + n A + A : bukan transuranium & tdk bisa dijelaskan Fermi

Pembelahan Inti

23592

2. Meitner & O.R. FrischU + n Ba + Kr + 3 n23592 13956

9436

Terjadi pembelahan inti (fisi)

5/7/2013

16

Pembelahan Inti

Bom atom (Nagasaki - Jepang)

Energi besar

5/7/2013

17

PENGGABUNGAN INTI (FUSI)

Kecenderungan : 2 inti bergabung ----> stabilTerjadi pd inti yang sama/berbedaMenghasilkan energi besar : ledakanMisal : Reaksi di matahari dan bintang

Ledakan di matahari (30 juta o C)

Reaksi di Bintang

5/7/2013

18

Chernobyl (accident, 1986) Three Miles Island (accident, 1979)

France, (operated 30 years, safely)

Efek Radioaktif

5/7/2013

19

KEGUNAAN RADIOISOTOPPerunut (mencari jejak) suatu prosesSumber reaksi yg membantu suatu proses

Bidang Kimia : Kimia analis, mempelajarimekanisme reaksi, mempelajari sifat unsurradioaktifBidang Kedokteran : Diagnosa penyakit, PengobatanBidang pertanian : Mensterilkan insekta & jamurtanamanBidang Industri : menguji kualitas barangBidang Antropologi & Geologi : menentukanumur fosil

Using thallium-201 to diagnose heart disease

5/7/2013

20

A PET (Positron emission tomography) scan of the brain measures brain activity.

Sinar Gamma