7/23/2019 Materi Radioaktivitas

1/7

Radioaktivitas

Radioaktivitas adalah gejala terpancarnya partikel-partikel radioaktif akibat

peluruhan (disintegrasi) inti dalam rangka menuju inti stabil. Inti-inti yang

mengalami peluruhan ini disebut inti radioaktif.

Gejala radioaktivitas ditemukan secara tidak sengaja oleh Henri ec!uerel"seorang #sika$an berkebangsaan %rancis pada tahun &'. *etika ia

meletakkan pelat #lm di sekitar uranium" pelat #lm tersebut kemudian

menjadi hitam. Gejala fosforesensi (phosporesence) dan +uoresensi

(fuoresence) tidak dapat menja$ab fenomena penyebab penghitaman pelat

#lm di sekitar uranium. ,khirnya" ec!eurel berkesimpulan bah$a

penyebabnya adalah sinar yang dipancarkan secara spontan oleh uranium.

inar ini kemudian disebut sebagai sinar radioaktif. edangkan unsur-unsur

yang memancarkan sinar radioaktif disebut unsur radioaktif.

ari hasil penelitian selanjutnya terdapat tiga sinar radioaktif yaitu sinar alfa

( )" sinar beta ( )" dan sinar gamma ( ). elain menghitamkan pelat

#lm" ketiga sinar tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

&. Sinar alfa ( )

a.Sinar alfa bermuatan positif (2+).

b.Dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet.

c. Memiliki daya tembus yang paling rendah dibandingkan sinar beta maupun gamma.

/. Sinar beta ( )

a.Sinar beta bermuatan negatif (1).

b.Dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet.

c. Memiliki daya tembus yang lebih besar dari sinar alfa, tetapi di bawah sinar gamma.

3.Sinar gamma ( )

a.Sinar gamma tidak bermuatan sehingga tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun

medan magnet.

b.Sinar gamma memiliki daya tembus yang paling kuat di antara ketiga sinar radioaktif

yang ada.

%erhatikan gambar &0. di ba$ah ini1 Gambar &0. menunjukkan

pembelokan sinar radioaktif di dalam medan magnetik. %erhatikan bah$a

partikel alfa dan beta adalah partikel bermuatan1 Ingat kembali konsep gaya

2orent3 pada partikel bermuatan1

7/23/2019 Materi Radioaktivitas

2/7

eperti telah disebutkan sebelumnya bah$a sinar alfa" beta" dan gamma

termasuk sinar radioaktif. emikian halnya dengan partikel-partikel radioaktif

lain" sinar-sinar tersebut juga mengalami peluruhan. 4ekanisme peluruhan

sinar-sinar radioaktif dapat dijelaskan sebagai berikut.

1.Peluruhan alfa

inar alfa sering disimbolkan dengan He24

. engan demikian" ketika suatu

inti memancarkan sinar alfa" inti induk akan kehilangan dua proton dan dua

neutron. 4isalnya inti 5 dengan nomor atom 6 dan nomor massa ,

memancarkan sinar alfa dan menghasilkan inti baru yaitu 7. 4ekanisme

peluruhannya dapat dituliskan sebagai8

%eluruhan alfa merupakan peluruhan yang memancarkan energi. 9nergi

yang dipancarkan pada peluruhan alfa adalah8

9nergi yang dipancarkan pada peluruhan alfa merupakan energy kinetik inti

anak (inti 7) dan sinar alfa. ecara matematis dapat dinyatakan sebagai

berikut.

9nergi kinetik inti anak dan sinar alfa pada peluruhan alfa lebih kecil

dibandingkan energi diam inti anak dan alfa. engan menggunakan

mekanika klasik" diperoleh energi kinetik sinar alfa8

7/23/2019 Materi Radioaktivitas

3/7

/. Peluruhan beta

%ada peluruhan beta" neutron mengalami transformasi menjadi proton danelektron. 9lektron yang meninggalkan inti atom akan terdeteksi sebagai sinar

beta. engan demikian" nomor atom inti anak akan berselisih satu satuan

dibandingkan nomor atom inti induk. 4ekanisme peluruhannya dapat

dituliskan sebagai berikut.

*etrangan8 :neutrino

%eluruhan beta jika dinyatakan sebagai perubahan neutron menjadi protondapat dituliskan sebagai8

%eluruhan beta di atas merupakan peluruhan beta utama. %eluruhan beta

ada dua macam" yaitu peluruhan beta utama dan peluruhan beta positif

(elektron positif atau positron). alam peluruhan beta positif" proton berubah

menjadi neutron dan memancarkan sebuah positron. 4ekanisme

peluruhannya adalah8

Sedangkan energi pada peluruhan beta positif dapat dirumuskan:

:. Peluruhan gamma

%ada peluruhan gamma" inti induk tidak mengalami perubahan" tetapi pada

proses ini dipancarkan energi yang tinggi. 4ekanisme peluruhannya adalah8

%eluruhan sinar gamma terjadi jika inti berada dalam keadaan energi ikat

yang lebih tinggi dari keadaan dasarnya. Inti dalam keadaan seperti ini

dikatakan dalam keadaan tereksitasi dan diberi tanda bintang (;) setelah

simbol intinya. Inti yang tereksitasi akan kembali ke keadaan dasarnya

7/23/2019 Materi Radioaktivitas

4/7

dengan memancarkan foton yang besarnya mencapai beberapa 4e

7/23/2019 Materi Radioaktivitas

5/7

%roses peluruhan radioaktif seperti pembahasan di atas akan terus

berlangsung hingga dihasilkan inti yang stabil. 2aju peluruhan inti radioaktif

disebut sebagai aktivitas radioaktif yang besarnya dirumuskan sebagai

berikut.

&0.>

Keterangan:

dN

dt=laju peluruhaninti(peluruhan. secon)

=konstanta peluruhan

esaran ? dikenal sebagai aktivitas radioaktif dan disimbolkan dengan R.

atuan untuk R dalam I dinyatakan dalam ec!uerel (!)" & ! @ &peluruhanAsekon. %ada kenyataannya aktivitas radioaktif sangat tinggi.

ehingga digunakan satuan lain" yaitu curie (Bi) & Bi @ /"=0 . 1010

!.

,ktivitas radioaktif menyebabkan perbedaan jumlah partikel sebelum dan

sesudah peluruhan. Hubungan antara jumlah partikel sebelum dan sesudah

peluruhan dapat ditentukan dengan mengintegralkan persamaan &0.>.

engan demikian" diperoleh hubungan sebagai berikut.

&0.Keterangan:

N=jumlah partikel sisa yang belummeluruh

N0=jumlah partikel awal

t=selangwaktu

Perhatikan gambar 10.9!

7/23/2019 Materi Radioaktivitas

6/7

Gambar &0. menunjukkan hubungan antara ? dan t. ari gambar diketahui

bah$a setiap selang $aktu1

2 " sisa partikel yang belum meluruh tinggal

separuh sebelumnya. elang $aktu yang diperlukan sehingga aktivitas

radioaktif tinggal separuh aktivitas a$al disebut $aktu paruh dan

disimbolkan sebagai

1

2 . Cntuk menghitung $aktu paruh dapat kita

gunakan cara berikut.

*ita misalkan jika t @ 0" ? @ ?0 maka setelah t @

1

2 " ? @1

2 ?0. engan

demikian" persamaan &0. akan menjadi8

1

2N=N

0e

1

2

ln1

2=

1

2

ln e

ln 2=1

2

Dika

1

2 diketahui" dengan menggunakan gra#k pada gambar &0. kita

dapat menuliskan hubungan ? dengan ?0 sebagai berikut.

7/23/2019 Materi Radioaktivitas

7/7

,ktivitas radioaktif sebanding dengan banyaknya partikel. engan demikian"

kita dapat menuliskan hubungan R dengan R0 sebagai berikut.

%enerapan Radioaktivitas