Disusun Oleh : Kelompok :

Ken Lisa Nanda () Maulidita Rahma Agustin () Yuhan Fitria (33)

Kata Pengantar

Puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah SWT, karena berkat rahmat dan

karunianya kami dapat menyusun dan menyelesaikan makalah ini dengan lancar.

Makalah ini dibuat agar kita dapat mengetahui tentang inti atom dan radioaktivitas. Di

makalah ini saya akan menjelaskan tentang apa yang dimaksud dengan struktur atom

dan inti atom. Semoga makalah ini dapat membantu kita untuk mengetahui lebih jelas

lagi tentang apa yang berhubungan dengan atom dan inti atom.

Dengan tercapainya penulisan makalah ini kami bermaksud untuk mengucapkan

terima kasih kepada :

1. Drs. Taufikurrahman, M,pd selaku kepala sekolah yang selalu memberi dukungan

dan izin dalam pembuatan laporan ini.

2. Bapak Sapardi, Spd selaku guru bidang studi fisika.

3. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penulisan laporan kami yang tidak

dapat disebutkan satu – persatu.

Kami sadari makalah ini masih sangat jauh dari sempurna, oleh karenanya,

berbagai kritik dan saran sangat kami perlukan.

Semoga kita dapat menarik manfaat dari makalahyang sederhana ini. Dari

penulisan ini kami juga berharap agar para siswa dapat menggunakan makalah ini

sebagai sumber referensi yang bermanfaat.

Pasuruan, 1 Januari 2014

Penulis

Daftar Isi

Kata Pengantar i

Daftar Isi ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang 1

1.2. Tujuan Penulisan 2

1.3. Rumusan Masalah 3

BAB II

ISI

2.1. Inti Atom 4

2.2. Radioaktivitas 6

2.2. Struktur Inti 9

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan 18

3.2. Saran 18

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan akan energi bertambah semakin cepat dari tahun ke tahun, sementara sumber

yang dapat langsung untuk digunakan untuk kebutuhan tertentu semakin

terbatas.Meskipun energi yang bersumber pada radiasi matahari (energi surya) sangat

berlimpahtetapi sejauh ini belum dapat pemanfaatannya masih belum dapat optimal.

Secara ekonomisperalatan yang diperlukan untuk mengkonversi energi surya masih

relatif mahaldibandingkan sumber-sumber energi yang bersumber pada minyak dan gas

bumi serta batubara. Reaktor fusi nuklir merupakan salah satu sumber energi alternatif

masa depan yangmenggunakan bahan bakar yang tersedia melimpah, sangat efisien,

bersih dari polusi, tidakakan menimbulkan bahaya kebocoran radiasi dan tidak

menyebabkan sampah radioaktif yangmerisaukan seperti pada reaktor fisi nuklir. Sejauh

ini reaktor fusi nuklir masih belum dioperasikan secara komersial. Prototipreaktor-

reaktor fusi saat ini masih dalam tahap eksperimentasi pada beberapa laboratorium

diUSA dan di beberapa negara maju lainnya. Suatu konsorsium dari USA, rusia, Eropa

danJepang telah mengajukan pembangunan suatu reaktor fusi yang disebut International

Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) di Cadarache (Perancis) untuk

mengujikelayakan dan keberlanjutan penggunaan reaksi fusi untuk menghasilkan energi

listrik. Reaktor-reaktor nuklir yang saat ini dioperasikan untuk menghasilkan energi

(listrik)merupakan reaktor fisi nuklir. Dalam reaktor fisi nuklir energi diperoleh dari

pemecahan satuatom menjadi dua atom. Dalam reaktor-reaktor fisi nuklir konvensional,

neutron lambat yangmenumbuk inti atom bahan bakar (umumnya Uranium)

menghasilkan inti atom baru yangsangat tidak stabil dan hampir seketika pecah menjadi

dua bagian (inti) dan sejumlah neutrondan energi yang besar. Pecahan hasil reaksi fisi

tersebut merupakan sampah radioaktif denganwaktu paruh yang sangat panjang

sehingga menimbulkan masalah baru pada lingkungan. Dalam reaksi fusi nuklir dua inti

atom ringan bergabung menjadi satu inti baru. Dalamsuatu reaktor fusi, inti-inti atom

isotop hidrogen (protium, deuterium, dan tritium) bergabungmenjadi inti atom helium

dan netron serta sejumlah besar energi. Reaksi fusi ini sejenisdengan reaksi yang terjadi

di dalam inti matahari dan bersifat jauh lebih bersih, lebih aman. lebih efisien dan

menggunakan bahan bakar yang jauh lebih berlimpah dibandingkan denganreaksi fisi

nuklir.

1.2 Tujuan Penulisano Menjelaskan pengertian dasar mengenai Fisika inti

o Menjelaskan karakteristik inti atom

o Menjelaskan mengenai radioaktifitas

1.3 Rumusan Masalaho o

o

BAB IIISI

2.1.3 INTI ATOM

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos), yang berarti

tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep

ini pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Selama akhir abad ke-

19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan

komponen-komponen subatom di dalam atom, hal ini membuktikan bahwa ‘atom’

tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.

Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan

elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung

campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral

(terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada

sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik.

Partikel-partikel pembentuk inti atom adalah proton (1P1) dan netron ( 0n1).

Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut juga nukleon. Sedangkan nuklida

adalah suatu inti atom yang ditandai dengan jumlah proton (p) dan neutron (n)

tertentu, dituliskan:

X = lambang unsur

Z = nomor atom = jumlah proton (= p)

A = bilangan massa = jumlah proton dan neutron (= p + n)

2.1.1 Ukuran Atom

Inti atom jauh lebih kecil dari ukuran asli atom (antara 10 000 dan

100 000 kali lebih kecil). Juga mengandung lebih dari 99% dari massa

sehingga kepadatan massa inti sangat tinggi. Inti atom memiliki semacam

struktur internal, seperti neutron dan proton tampaknya mengorbit sekitar

satu sama lain, sebuah fakta yang diwujudkan dalam keberadaan peristiwa

magnetik nuklir. Namun, percobaan menunjukkan bahwa inti sangat mirip

dengan bola atau elipsoid kompak 10-15 m (= 1 fm), yang tampaknya

kepadatan yang konstan. Tentu radius ini sangat bervariasi dengan jumlah

proton dan neutron, inti atom yang lebih berat dan partikel lebih agak

lebih besar.

Inti atom terdiri atom proton-proton dan neutron-neutron

Jari-jari inti : R = R0 . A1/3

R0 : Jari-jari atom 1,33 x 10-3 cm

A : Nomor massa (nukleon)

2.2.1 Massa Atom

Mayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah

keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai bilangan massa.

Massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan satuan

massa atom (u). Satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa

atom karbon-12 netral, yang kira-kira sebesar 1,66 × 10−27 kg. Atom

memiliki massa yang kira-kira sama dengan bilangan massanya dikalikan

satuan massa atom.

Nama Lambang Nomor

atom

Nomor

massa

Massa

(sma)

Proton P atau H 1 1 1,00728

Neutron N 0 1 1,00867

Elektron e -1 0 0,000549

2.1.3 Sifat atom

1. Isoton : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa

berbeda.

2. Isoton: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z berbeda.

3. Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda.

Kestabilan inti : Kestabilan inti tidak dapat diramalkan dengan

suatu aturan. Namun, ada beberapa petunjuk empiris yang dapat

digunakan untuk mengenal inti yang stabil dan yang bersifat

radioaktif/tidak stabil, yaitu:

Semua inti yang mempunyai proton 84 atau lebih tidak stabil

Aturan ganjil genap, yaitu inti yang mempunyai jumlah proton genap dan

jumlah neutron genap lebih stabil daripada inti yang mempunyai jumlah

proton dan neutron ganjil

Bilangan sakti (magic numbers)

Nuklida yang memiliki neutron dan proton sebanyak bilangan sakti

umumnya lebih stabil terhadap reaksi inti dan peluruhan radioaktif.

Bilangan tersebut adalah:

Untuk neutron : 2, 8, 20, 28, 50, 82 dan 126

Untuk proton : 2, 8, 20, 28, 50 dan 82.

Pengaruh bilangan ini untuk stabilitas inti sama dengan banyaknya

elektron untuk gas mulia yang sangat stabil.

Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron-proton.

Pita kestabilan : Grafik antara banyaknya neutron versus banyaknya

proton dalam berbagai isotop yang disebut pita kestabilan menunjukkan

inti-inti yang stabil. Inti-inti yang tidak stabil cenderung untuk

menyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton, agar sama dengan

perbandingan pada pita kestabilan. Kebanyakan unsur radioaktif terletak

di luar pita ini.

Di atas pita kestabilan, Z <>

Untuk mencapai kestabilan :

inti memancarkan (emisi) neutron atau memancarkan partikel beta

Di atas pita kestabilan dengan Z > 83, terjadi kelebihan neutron dan

proton

Untuk mencapai kestabilan :

Inti memancarkan partikel alfa

Di bawah pita kestabilan, Z <>

Untuk mencapai kestabilan :

Inti memancarkan positron atau menangkap electron.

2.1.4 Bentuk Atom

Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku The

Sceptical Chymist yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini

terdiri dari berbagai kombinasi "corpuscules"ataupun atom-atom yang

berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik bahwa materi terdiri

dari unsur udara, tanah, api, dan air.Pada tahun 1789,

istilah element (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti

Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-

bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.

Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk

menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan

yang bulat dan tetap dan mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air

dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan bahwa setiap unsur

mengandung atom-atom tunggal unik yang dapat kemudian lebih jauh

bergabung menjadi senyawa-senyawa kimia. Sedangkan bentuk inti atom

ada yang berbentuk bulat dan cakram. Didalam inti atom berkerja gaya

Coulomb dan momen kuodrupol. Jika momen kuodrupol = 0 maka

bentuknya bulat jika > 0 maka bentuknya akan lonjong atau cakram.

2.2.3 RADIOAKTIVITAS

Radioaktivitas adalah suatu gejala yang menunjukan adanya aktivitas inti

atom,yang disebabkan karena inti atom tak stabil.

Gejala yang dapat diamati ini dinamakan:sinar radio aktif.

Dalam tahun 1896 seorang fisikawan Perancis Henry Becquerel(1852-1908) untuk

pertama kalinya menemukan radiasi dari senyawa-senyawa uranium.Radiasi ini tak

tampak oleh mata,radiasi ini dikenal karena sifatnya yaitu:

1. Menghitamkan film

2. Dapat mengadakan ionisasi

3. Dapat memendarkan bahan-bahan tertentu

4. Merusak jaringan tubuh

5. Daya tembusnya besar

Radiasi ini tidak dapat dipengaruhi oleh perubahan keadaan lingkungan

seperti:suhu,tekanan suatu reaksi kimia.

contoh:uranium disebut bahan radio aktif,dan radiasi yang dipancarkan disebut

sinar radio aktif.

Gejala ini diperoleh Becquerel ketika mengadakan penelitian terhadap sifat-

sifat Fluoresensi yakni perpendaran suatu bahan selagi disinari cahaya.

Fosforecensi yaitu  berpendarnya suatu bahan setelah disinari cahaya, jadi

berpendar setelah  tak disinari cahaya.

Fluorecensi dan Fosforecensi tidak bertentangan dengan hukum kekelan

energi,bahan-bahan berpendar selagi menerima energi atau setelah menerima

energi

Persenyawaan uranium tidak demikian halnya,radiasi persenyawaan uranium

tanpa didahului oleh penyerapan energi, suatu hal yang sangat bertentangan

dengan hukum kekelan energi

Namun setelah teori relativitas Einstein lahir,gejala itu bukan sesuatu yang

mustahil,sebab energi dapat terjadi dari perubahan massa.

Penyelidikan terhadap bahan radioakivitas dilanjutkan oleh suami istri Pierre

Curie(1859-1906),dan Marrie Currie(1867-1934),yang menemukan bahan

baru.Bila berkas sinar radioaktif dilewatkan melalui medan listrik dan medan

magnet, ternyata hanya 3 jenis sinar pancaran yang lazim disebut

sinar a,sinar b dan sinar g   

a. Sinar a adalah berkas yang menyimpang ke keping negatif.Dari arah

simpangannya,jelas bahwa sinar a adalah partikel yang bermuatan positif.

Ternyata sinar a adalah ion He martabat (valensi)dua.  2a4 = 2He4

Daya ionisasi sinar a sangat besar sedangkan daya tembusnya sangat kecil.

b. Sinar b adalah berkas yang menyimpang kearah keping positif,sinar b adalah

partikel yang bermuatan negatif.Ternyata massa dan muatan sinar sama

dengan massa dan muatan elektron.-1b 0  =  -1 e0

Daya ionisasinya agak kecil sedangkan daya tembusnya agak besar.

c. Sinar g adalah berkas yang tidak mengalami simpangan di dalam medan

listrik maupun medan magnet.Ternyata sinar g adalah gelombang

elektromagnetik seperti sinar X.Daya ionisasi sinar gpaling kecil dan daya

tembusnya paling besar.

2.2.1 Interaksi Sinar Radio Aktif Dengan Materi

SINAR a (ALFA)

 sinar tidak lain adalah inti atom helium (2He4), bermuatan 2 e dan

bermassa 4 sma

sinar a dapat menghitamkam film. Jejak partikel dalam bahan

radioaktif berupa sinar lurus.

radiasi sinar a mempunyai daya tembus terlemah dibandingkan dengan

sinar b dan sinar g

radiasi sinar ini mempunyai jangkauan beberapa cm di udara dan di

sekitar

10-2mm dan logam tipis.

radiasi sinar ini mempunyai daya ionisasi paling kuat

sinar a dibelokkan oleh medan magnetik

berdasarkan percobaan dalam medan magnet dan medan lintrik dapat

ditentukan kecepatan dan muatan sinara, yakni kecepatannya berharga

antara 0,054 c dengan c = kecepatan cahaya dalam vakum.

SINAR b (BETA)

o sinar b tidak lain ialah partikel elektron.

o radiasi sinarb mempunyai daya tembus lebih besar dari pada a tetapi

lebih kecil dari pada g

o sinar. b dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet.

o kecepatan partikel b berharga antara 0,32 c dan 0,7 c.

o jejak partikel b dalam bahan berbelok-belok.

o jejak yang berbelok-belok disebabkan hamburan yang dialami oleh

elektron didalam atom.

SINAR g(GAMMA)

mempunyai daya tembus paling besar.

tidak dibelokkan didalam medan magnetik

sinar g memerlukan radiasi elektromagnetik dengan panjang

gelombang lebih pendek

foton g  tidak banyak berinteraksi dengan atom suatu bahan dalam

interaksinya dengan bahan mengalami peristiwa fotolistrik dan

produksi pasangan.

2.3. STURKTUR INTI

Inti atom terdiri dari: proton dan neutron.

Jumlah proton dan neutron dalam inti (disebut nukleon) dinyatakan sebagai nomor

atom (A). Jumlah proton dalam inti dinyatakan sebagai nomor atom (Z) dan jumlah

neutron dalam inti adalah A-Z.

Nuklida adalah suatu campuran nukleon tertentu yang membentuk jenis inti atom tertentu.

zxa

Nuklida dibedakan sesuai nama unsur kimianya, sehingga suatu nuklida dapat

dituliskan sebagai

A = nomor massa nuklida, sama dengan jumlah proton dan neutron.

Z = nomor atom, sama dengan jumlah proton.

x = lambang unsur.

ISOTOP adalah unsur yang memiliki nomor atom (Z) sama, tetapi memiliki

nomor massa (A) berbeda. Berarti nuklida itu memiliki sifat kimai yang

sama, sedangkan sifat fisika berbeda.

ISOBAR : nuklida -nuklida yang memiliki nomor massa (A) sama, akan

tetapi nomor atom (Z) berbeda.

ISOTON : nuklida yang memiliki jumlah neutron sama.

2.3.1 Stabilitas Inti

Nuklida bersifat stabil jika : jumlah proton (Z) kurang dari 20 dan harga N

(jumlah neutron) / Z (jumlah proton) sama dengan satu atau jumlah sama

dengan jumlah neutron atau jumlah proton (Z) lebih dari 20 dan harga N /

Z berkisar 1 - 1,6.

Nuklida-nuklida dengan N/Z diluar pita kestabilan merupakan nuklida

tidak stabil disebut sebagai nuklida radio aktif.

Gambar grafik N-Z

2.3.2 Tenaga Ikatan Inti (Energi Binding)

Telah diketahui bahwa inti terdiri dari proton dan neutron. Proton didalam

inti tolak menolak, adanya kesatuan didalam inti disebabkan oleh adanya

gaya yang mempertahankan proton itu dalam inti, gaya ini disebut gaya

inti (nucleus force).

Penilaian yang cermat menunjukkan bahwa massa inti yang lebih kecil

lebih stabil dari jumlah massa proton dan netron yang menyusunnya.

Massa detron (1H2) lebih kecil dari massa proton dan netron yang menjadi

komponen-komponen detron.

Detron terdiri atas satu proton dan satu netron

  massa 1 proton   = 1,007825 sma

  massa 1 netron   = 1,008665 sma      +

  jumlah                = 2,016490 sma

  massa detron      = 2,014103 sma

Perbedaan massa   m= 0,002387 sma  = 2,222 MeV

Hal ini menunjukkan ketika proton bergabung dengan netron dibebaskan

energi sebesar 2,222 MeV

1p1  +  0n1 ® 1H2  +  2,222 MeV

Untuk membelah detron kembali menjadi proton dan netron diperlukan

energi 2,222 MeV, karenanya tenaga sebesar 2,222 MeV disebut tenaga

ikat (energi binding) detron.

Karena detron terdiri atas 2 nukleon, maka tenaga ikat tiap nukleon adalah

2,222/2=1,111 MeV.

Tenaga ikat nukleon paling besar pada unsur yang nomor atomnya 50.

Makin besar tenaga ikat ,makin besar pula energi yang diperlukan untuk

memecah unsur iti,ini berarti makin stabil keadaan unsur itu.

Karena tenaga ikat tiap nukleon paling besar pada atom yang nomor

atomnya50 dapat ditarik kesimpulan  :

a. Ketika inti-inti ringan bergabung menjadi inti-inti yang lebih

berat akan disertai dengan pembebasan energi.

b. Bila inti-inti berat terbelah menjadi inti-inti yang sedang akan

dibebaskan energi.

Dengan demikian energi ikat inti di dapat dari adanya perbedaan massa

penyusun inti dengan massa intinya sendiri dan perbedaan ini disebut

dengan Deffect massa.

Maka energi ikat inti adalah : { (Smassa proton + Smassa netron) – massa

inti }. c2    (1 sma c2= 931 MeV)

2.3.3 Peluruhan Inti Tak Stabil

Inti-inti dalam keadaan tereksitasi akan menurunkan tingkat energinya ke

keadaan dasar sambil meluruh menjadi inti lain. Peluruhan akan diikuti

pemancaran partikel ,  atau sinar . Inti yang meluruh disebut induk,

sedangkan inti lain hasil peluruhannya disebut anak. Apapun jenis inti,

setiap terjadi peluruhan akan berlaku hokum peluruhan radioaktif. Setelah

t detik jumlah inti akan menjadi :

N = NO e- t

No adalah jumlah inti mula-mula dan N adalh jumlah inti setelah

meluruh. disebut konstanta peluruhan. Kecepatan peluruhan juga dapat

dinyatakan dengan paruh waktu (T1/2).

(T1/2) didefinisikan sebagai selang waktu yang dibutuhkan inti untuk

meluruh sehingga jumlah inti menjadi separuhnya.

T1/2 = In 2 = 0,693

                                 Besaran lain untuk menunjukkan kecepatan peluruhan adalah

waktu hidup terata (Tm)

Tm = 1/            Jumlah peluruhan tiap satuan waktu disebut aktivitas

A = d N/dt =  N

            Karena aktivitas sebanding dengan N, maka dapat diperoleh

hubungan :

A = AO e- t

            Di mana Ao adalah aktivitas mula-mula, satuan aktivitas adalah Ci,

dimana 1 Ci setara dengan 3,7. 1010 peluruhan tiap detik. Dari persamaan-

persamaan di atas dapat diturunkan hubungan lain antara jumlah inti yang

meluruh dengan waktu paruh yaitu :

            N = NO (1/2)n

Di mana : n = 1

                          T1/2

1. Peluruhan Gamma ()

Sinar  merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang

gelombang sangat pendek.

Ciri-cirinya adalah :

- Daya tembus sangat besar

- Daya ionisasinya sangat lemah

- Tidak dibelokkan oleh medan magnet

- Mempunyai energy antara 0.2 – 3 MeV

Pada peluruhan  tidak terjadi perubahan nomor massa.

(XA)*         XA + 

2. Peluruhan Beta ()

Partikel  masih dapat dibedakan menjadi - yang bermuatan negatif

dan + yang bermuatan positif. - ternyata adalah elektron,

sedangkan + positron.

Ciri-cirinya adalah :

- Daya tembus cukup besar tetapi < daya tembus - Daya ionisasi tidak begitu kuat tetapi > daya ionisasi - Dapat dibelokkan dalam medan magnet dengan penyimpangan

kecil

- Mempunyai energi 3-4 MeV

Pemancaran  biasanya diikuti oleh partikel lain, yaitu neutronio (v)

 ZXA → Z+1YA + - + v  atau  ZXA → Z+1YA + + + v 

3. Peluruhan Alpha ()

Partikel  ternyata merupakan inti atom helium (2He4)

Ciri-cirinya adalah :

- Daya tembus kecil

- Daya ionisasi sangat kuat

- Dapat dibelokkan dalam medan magnet dengan penyimpangan

besar

- Mempunyai energi 5-3 MeV

ZXA → Z-AYA-4 + 

o   Hukum Pergeseran

Keluarnya sinar a dari inti atom berakibat berkurangnya nomor atom

sebanyak dua dan berkurangnya nomor massa sebanyak empat.

Radiasi sinarb berakibat naiknya nomor atom dengan satu.

Radiasi sinarg hanya merupakan proses penyertaan tanpa merubah nomor

atom dan nomor massa.

contoh:

Uranium yang nomor massannya 238 dan nomor atomnya 92,karena

memancarkan sinar aberubah menjadi torium 234 yang nomor atomnya 90.

Unsur ini masih bersifat radioaktif denggan memancarkan sinar b berubah

menjadi prolaktinium,akhirnya setelah melampaui serentetan disentgrasi

menjadi Pb yang stabil

           

  a                    b                      c

 

  92U238 90Th234                   

91Pa234                 92U234

Kegiatan unsur radioaktif bergantung pada banyaknya partikel-partikel

yang dipancarkan dalam tiap detik. Makin banyak partikel-partikel yang

dipancarkan tiap detik makin besar keaktifannya dan makin cepat

berkurangnya unsur radioaktif yang bersangkutan.

Kekuatan radioaktif diukur dengan satuan Curie.

            1 curie = 3,7.1010 pancaran partikel tiap detik.

SATUAN SETENGAH UMUR: (waktu paruh / half life time)

Karena adanya peluruhan jumlah unsur radioaktif, demikian pula

keaktifannya akan berkurang dan pada akhirnya habis, yakni setelah

seluruhnya menjadi atom stabil (tidak aktif lagi)

Selang waktu agar unsur radioaktif itu stabil (tidak aktif lagi) disebut umur

unsur radioaktif.

Selang waktu agar unsur radioaktif itu tinggal separuhnya disebut

setengah umur (T).

Waktu setengah umur dapat dirumuskan sebagai:

T=0,693   =  ln 2

     l                 l

Hubungan jumlah unsur radioaktif dengan selang waktu dapat dirumuskan

sebagai:

          N = N0e-lt atau N = N0

                                                           R=lN

Keterangan  :

T  = waktu setengah umur

l= tetapan peluruhan (tetapan radiasi/ tergantung dari jenis zat radioaktif)

ln  = logaritma napier yang bilangan pokoknya e = 2’7183

N = jumlah unsur radioaktif setelah selang waktu t

N0 = jumlah unsur radioaktif mula-mula

R = keaktifan R A

Grafik hubungan N-T

Ada 2 (dua) macam radio aktifitas, yaitu :

alam : suatu unsur sudah bersifat radio aktif sejak ditemukannya.

Buatan: terjadinya radio aktifitas akibat suatu proses (isotop).

2.3.4 Transmutasi

Telah diketahui bahwa adanya perbedaan antara atom yang satu

dengan atom yang lain semata-mata karena hanya perbedaan jumlah

proton dan neutron yang terdapat dalam inti atom.

Oleh sebab itu jika jumlah proton dan neutron yang menyusun inti

dapat kita rubah akan berubalah pula atom itu menjadi atom yang lain.

Merubah atom secara buatan lazim disebut TRANSMUTASI. Gagasan

merubah inti atom secara buatan dirintis oleh Rutherford.

Pada tahun 1959 Rutherford menempatkan preparat radio akyif

yang memancarkan sinaradidalam tabung yang berisi gas niterogen.

Setelah selang waktu tertentu, dalam tabung itu terjadi oksigen dan proton.

Rutherford berpendapat ada partikel-partikel a yang membentur inti atom

niterogen sebagai akibat benturan yang amat dasyat, inti niterogen

terbelah menjadi proton dan oksigen.

                                                                                   

                                                                                    1P1

                        2a4                         7N14

                                                                                    8O17

Peristiwa itu dapat dipandang sebagai reaksi inti antara partikel a dengan

inti niterogen. Reaksi ini lazim dituliskan sebagai berikut :

2a4   +  7N14®8017    +  1P1

Dalam reaksi berlaku kekalan massa dan kekekalan muatan.

Jumlah nomor massa dan nomor atom sebelum dan sesudah reaksi adalah

sama.

Pada tahun 1937 Chadwick menembaki logam berilium dengan partikel-

partikel adari unsur radioaktif. Hasilnya diperoleh karbon dan partikel

netral yang kira-kira sama dengan proton. Partikel ini disebut neutron.

2a4  +  4Be9®6012  +  on1

1. Tranmutasi oleh partikel-partikel yang dipercepat.

Tranmutasi dengan sinar ayang berasal dari unsur radioaktif tidak

membawa hasil yang memuaskan. Dari sekian banyak partikel-

partikel ahanya beberapa yang dapat mengadakan transmutasi.

Hal ini disebabkab karena partikel ayang mendekati inti atom yang

mengalami gaya tolak, sehingga hanya partikelayang kecepatannya

besar yang dapat sampai pada inti. Transmutasi akan lebih berhasil

bila digunakan partikel-partikel yang kecepatan cukup tinggi. Untuk

itu diciptakan alat yang dapat mempercepat partikel bermuatan yang

disebut Cyclotron.

Pada tahun 1932 Coekroft dan Walton melaporkan hasil reaksi inti

dengan proton.

1H1  + 3Li7 ®  2He4    +  2He4

Pada reaksi inti tersebut jumlah energi sebelum reaksi adalah:

energi massa proton       = 1,007825  sma

energi massa litium        = 7,016005  sma

energi kinetik proton

150  keV                        = 0,000160  sma       +

jumlah                            = 8,023990  sma

Jumlah energi sesudah energi  :

energi massa helium 2x4,0026=8,0052 sma

ada selisih sebesar 8,023990-8,0052=0,01879 sma

                                                          =17,4939 MeV

Ketika diukur energi kinetik kedua atom He diperoleh sebesar 17,0

MeV

Suatu persesuaian yang cukup baik.

2. Transmutasi dengan detron yang dipercepat.

                                   13A27   +   1H2 ®12Mg25  +  2He4

3. Transmutasi dengan netron.          

Netron merupakan partikel netral, sangat baik untuk mengadakan

transmutasi, sebab hanya mengalami gaya tolak yang kecil ketika

menghampiri inti.

7N14  +  0n1®5B11  +  2He4

Netron yang dipakai untuk transmutasi diprodusir dalam reaktor

atom.

Dengan netron tersebut dapat diperoleh berbagai macam radio

isotop.

11Na23  +  0n1®11Na24

Natrium yang diperoleh adalah isotop radioaktif.

Dengan memancarkan sinar b, isotop natrium berubah menjadi

magnesium yang stabil.

                        b

11Na24         12Mg24

2.3.5. Dosis Penyerapan

Jika sinar radioaktif mengenai suatu materi, maka sinar radioaktif itu

akan diserap oleh materi tersebut. Besar energi pengion yang diserap

oleh materi yang dilalui sinar radioaktif tergantung pada sifat materi

dan berkas sinar radioaktif.

DOSIS PENYERAPAN adalah banyaknya energi radiasi pengion yang

diserap oleh satu satuan massa materi yang dilalui sinar radioaktif.

Satuan dosis penyerapan adalah Gray (Gy) atau rad.

1 Gy = 1 joule/ kg

1Gy = 0,01 joule/ kg

1Gy = 100 rad

Persamaan dosis penyerapan       D = 

E = energi yang diberikan oleh radiasi pengion, satuannya joule.

M =massa materi yang menyerap energi, satuannya kg

D = dosis penyerapan, satuannya Gy atau rad.

2.3.5 Partikel Elementer

partikel dasar adalah partikel yang; partikel lainnya yang lebih besar

terbentuk. Contohnya, atom terbentuk dari partikel yang lebih kecil dikenal

sebagaielektron, proton, dan netron. Proton dan netron terbentuk dari

partikel yang lebih dasar dikenal sebagai quark. Salah satu masalah dasar

dalam fisika partikel adalah menemukan elemen paling dasar atau yang

disebut partikel dasar, yang membentuk partikel lainnya yang ditemukan

dalam alam, dan tidak lagi terbentuk atas partikel yang lebih kecil.

o Meson adalah partikel yang massanya diantara massa proton dan

elektron dapat bermuatan positif, negatif dan netral. Meson ada dua

macam yaitu meson m dan meson ¶

o Neutrino adalah partikel yang tidak bermuatan dan massanya

kurang dari massa elektron, pasangannya adalah antineutrino.

Hyperon, massanya diantara proton dan deutron.

2.3.6 Reaksi Inti

Zat radioaktif alam mempunyai inti yang berubah dengan sendirinya

setelah memancarkan sinar radioaktif., tetapi inti atom yang tidak bersifat

radioaktif dapat diubah sehingga menjadi zat radioaktif (radioaktif

buatan).yaitu dengan jalan menembaki inti itu dengan partikel-partikel

(ingat peristiwa transmutasi)yang mempunyai kecepatan tinggi.

Penembakan inti dengan kecepatan tinggi ini disebut reaksi inti.

contoh :   2He4  +  7N14 ® 8O17  +  1H1

Ø  Reaksi Berantai

Reaksi yang berulang hanya berakhir akibat zat yang bereaksi itu habis

atau berubah menjadi zat yang lain.

contoh : Reaksi berantai ENRICO PERMI  (1937)

92U235  +  0n1  ® 92U236 ® 54Xe140  +  38Sr94  +  0n1  +  0n1

tak stabil

Hasil reaksi ini masih mengandung 2 buah NETRON (0n1) sehingga

netron ini akan menembak uranium lian sehingga terjadi reaksi seperti

semula.

                                    Sr         Xe       Sr                                 (n)

                                                                        (n)        U

                                    (n)                    U                                 (n)

                                                                        (n)        U         (n)

                                                                                                (n)

                                    (n)                    U         (n)        U

                                                                        (n)        U

                                    Xe       Xe       Sr

Tiada reaksi seperti ini akan dibebaskan tenaga dalam bentuk panas.

Ø  Reaksi Fisi Dan Fusi

a. FISI       : adalah reaksi pembelahan dari sebuah atom menjadi dua

bagian atom lain yang disertai dengan pelepasan tenaga.

contoh  :

0n1   +  92U235  ® 56Ba144  +  36Kr89  +  30n1  +  tenaga

(bahan baku : unsur berat (misal : uranium ))

b. FUSI      adalah reaksi penggabungan 2 buah unsur ringan disertai

pengeluaran tenaga.

contoh  :

1H2  +  1H2 ® 2He4  +  tenaga

-tenaga fusi> tenaga fisi

-fisi lebih muda terjadi daripada fusi, (fusi temperatur harus tinggi).

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan

 Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan

elektronbermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran

proton yangbermuatan positif dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada

Hidrogen-1 yang tidakmemiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat

pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Mayoritas massa atom berasal dari proton

dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai bilangan massa

Massa sebuah inti stabil selalu lebih kecil daripada massa gaungan nukleon-nukleon

pembentuknya.Selisih massa antara gabungan massa nucleon-nukleon pembentuk inti

denganmassa inti stabilnya disebut defek massa (mass defect). Energi yang diperlukan

untuk memutuskan inti menjadi proton-proton dan neutronn-neutron pembentuknya

disebut Enegiikat inti (bindyng energy). Perubahan ini disebut reaksi inti. Peluruhan

radioaktif dan transmutasi inti merupakan reaksi inti. Radioaktivitas ditemukan oleh ahli

fisika Perancis Henri Becquerel. Peluruhan dari inti tidak stabil merupakan proses acak

dan tidak mungkin untuk memperkirakan kapan sebuah atom tertentu akan meluruh,

melainkan ia dapat meluruh sewaktu waktu. Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi

nuklir dan reaksi fisi nuklir.Reaksifusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti

atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang

bersih.Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom

lainnya, dan menghasilkan energi dan atombaru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi

elektromagnetik.

3.2 Saran

 Sesuai penjelasan diatas, sesungguhnya mempelajari fisika inti dapat membawa manfaat

bagi kehidupan sehari-hari, pemahaman kita menjadi lebih baik terhadap alamsekitar

dan berbagai proses yang berlangsung di dalamnya lebih baik dan juga jadimempunyai

kemampuan untuk mengolah bahan alam menjadi produk yang lebih bergunabagi

manusia. Oleh karena itu saran kami sebaiknya ilmu pengetahuan yang sudah ada dapat

lebih dikembangkan lagi dengan tanggung jawab didalamnya.