MODUL 7 KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF ? ‚ C. Struktur Inti Inti atom tersusun dari...

Click here to load reader

download MODUL 7 KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF ? ‚ C. Struktur Inti Inti atom tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti atom yang diketahui jumlah proton dan neutronnya

of 30

  • date post

    01-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    246
  • download

    8

Embed Size (px)

Transcript of MODUL 7 KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF ? ‚ C. Struktur Inti Inti atom tersusun dari...

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 1

    MODUL 7

    KIMIA INTI DAN RADIOAKTIF

    Kimia inti adalah kajian mengenai perubahan-perubahan dalam inti atom.

    Perubahan ini disebut reaksi inti. Peluruhan radioaktif dan transmutasi inti

    merupakan reaksi inti. Dan radioaktivitas tidak dapat dilepaskan dalam

    pembahasan kimia inti. Radioaktivitas adalah fenomena pemancaran partikel atau

    radiasi elektromagnetik oleh inti yang tidak stabil secara spontan.

    Semua unsur yang nomor atomnya diatas 83 adalah radioaktif. Radiasi yang

    dipancarkan oleh bahan radioaktif dapat mendorong elektron-elektron bila sinar

    ini menumbuk atom suatu benda, sehingga dihasilkan ion-ion. Kekuatan

    mengionisasi tergantung dari jumlah ion yang dihasilkan dari jumlah ion yang

    dihasilkan oleh sejumlah radiasi tertentu. Radioaktivitas suatu radioaktif berubah

    selama peluruhan radioaktif, dimana peluruhan radioaktif terjadi pemancaran

    partikel dasar secara spontan. Unsur/zat radioaktif adalah zat yang secara spontan

    memancarkan sinar/radiasi. Sinar yang dipancarkan disebut sinar radioaktif.

    Sebagai contoh adalah polonium-210 meluruh spontan menjadi timbal-206

    dengan memancarkan sebuah partikel .

    A. Perkembangan Keradioaktifan

    Gejala keradioaktifan pertama kali dikemukakan oleh Henry Becquerel

    seorang ahli berkebangsaan Prancis pada tahun 1896. Setelah ditemukan sinar X

    oleh W.C. Rontgen pada tahun 1895.

    Pada tahun 1898 Piere Currie dan Marie Currie menemukan dua unsur

    radioaktif yang lain yaitu radium (Ra) dan polonium (Po).

    Sifat-sifat sinar radioaktif:

    a. Mempengaruhi/merusak film.

    b. Dapat mengionkan gas.

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 2

    c. Memiliki daya tembus besar.

    d. Menyebabkan benda yang berlapis ZnS dapat berpendar

    (berfluoresensi).

    B. Macam-macam Sinar Radioaktif

    Unsur radioaktif secara spontan memancarkan radiasi, yang berupa partikel

    atau gelombang elektromagnetik (nonpartikel). Jenis-jenis radiasi yang

    dipancarkan unsur radioaktif adalah:

    a. Sinar alfa ()

    Simbol: 24 atau 2

    4

    Penemu: E. Rutherford.

    Daya tembus kecil, daya ionisasi besar.

    Dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

    b. Sinar beta ()

    Simbol: 10 atau 1

    0

    Penemu: E. Rutherford.

    Daya tembus lebih besar daripada sinar alfa.

    Daya ionisasi lebih kecil daripada sinar alfa.

    Dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

    c. Sinar gama ()

    Simbol: 00

    Penemu: Paul Ulrich Villard.

    Daya tembus paling besar.

    Daya ionisasi paling kecil

    Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

    Merupakan gelombang elektromagnetik.

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 3

    Selain ketiga sinar tersebut diatas, radioaktif juga mempunyai partikel-

    partikel dasar radioaktif. Seperti ditunjukkan dalam tabel 7.1 Partikel dasar dalam

    radioaktif.

    Tabel 7.1 Partikel-partikel Dasar dalam Reaksi Inti

    Nama Notasi Muatan Massa

    (sma)

    Proton

    Elektron

    Neutron

    Positron

    Deutron

    Triton

    P11 atau H1

    1

    e10

    n01

    e+10

    H 12 atau D1

    2

    H13 atau T1

    3

    1

    -1

    0

    +1

    +1

    +1

    1

    0

    1

    0

    2

    3

    4

    0

    0

    Sinar Alfa

    Sinar Beta

    Sinar Gamma

    24 atau He2

    4

    10

    00

    +2

    -1

    0

    C. Struktur Inti

    Inti atom tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti

    atom yang diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.

    Simbol Nuklida: X

    X = unsur radioaktif

    A = nomor massa (jumlah p + n)

    Z = nomor atom (jumlah p)

    Contoh: U92238

    proton = 92

    neutron = (238 92) = 143

    Macam-macam nuklida:

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 4

    a. Isotop: nuklida yang mempunyai jumlah proton sama tetapi jumlah neutron

    berbeda.

    Contoh: Pb82206 dan Pb82

    207

    b. Isobar: nuklida yang mempunyai jumlah proton dan neutron sama tetapi

    jumlah proton berbeda.

    Contoh: C614 dan N7

    14

    c. Isoton: nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama.

    Contoh: H13 dan 2

    4 He

    D. Kestabilan inti

    Inti atom tersusun dari partikel proton dan neutron.

    Inti yang stabil apabila memiliki harga

    =1.

    Inti atom yang tidak stabil akan mengalami peluruhan menjadi inti yang lebih

    stabil dengan cara:

    a. Inti yang terletak di atas pita kestabilan

    > 1 stabil dengan cara:

    1) Pemancaran sinar beta (elektron).

    C614 N6

    14 + e10

    2) Pemancaran neutron (jarang terjadi).

    He25 He2

    4 + n01

    b. Inti yang terletak di bawah pita kestabilan

    < 1 stabil dengan cara:

    1) Pemancaran positron.

    C611 B5

    11 + e10

    2) Pemancaran proton (jarang terjadi).

    S16209 Pb15

    208 + P11

    c. Inti yang terletak di seberang pita kestabilan (Z > 83) stabil dengan

    mengurangi massanya dengan cara:

    memancarkan sinar .

    C84212 N82

    208 + He24

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 5

    D. Macam-macam reaksi inti

    a. Reaksi peluruhan/desintegrasi adalah reaksi inti secara spontan memancarkan

    sinar/partikel tertentu.

    Contoh: Pb82214 Bi83

    214 + 10

    b. Reaksi transmutasi adalah reaksi penembakan inti dengan partikel

    menghasilkan nuklida baru yang bersifat radioaktif.

    Contoh: Al 1327 + 2

    4 P 1530 + n0

    1

    c. Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti yang besar menjadi dua nuklida yang

    lebih kecil dan bersifat radioaktif. Produk dari reaksi fisi uranium, bervariasi,

    menghasilkan atom-atom yang bermassa lebih kecil, seperti: Ba , Kr , Zr , Te ,

    Sr , Cs , I , La dan Xe ,dengan massa atom sekitar 95 dan 135. Sedangkan,

    produk dari reaksi fisi plutonium, mempunyai massa atom sekitar 100 dan

    135.Rata-rata reaksi fisi pada Uranium-235 (U-235) dan Plutonium-239 (Pu-

    239) yang disebabkan oleh neutron.

    neutron+ U-235(atom-atom yang lebih kecil) + 2.52 neutron + 180MeV

    neutron + Pu-239 (atom-atom yang lebih kecil) + 2.95 neutron + 200MeV

    Beberapa contoh:

    n + U-235 Ba-144 +Kr-90+2n + 179.6 MeV

    U 92235 + n0

    1 Ba 56139 + Kr36

    94 + 3 n01

    d. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti yang kecil menjadi nuklida yang

    lebih besar. Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses

    saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan

    melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan

    bintang bersinar, dan bom Hidrogen meledak. Senjata nuklir adalah senjata

    yang menggunakan prinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir.

    Contoh: H 12 + H1

    3 He 24 + n0

    1 + energi

    3He +

    3He

    4He +

    2 p + 12.9 MeV

    3He+T

    4He+p+n+ 12.1 MeV

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 6

    E. Waktu Paro (paruh)

    Waktu paro adalah waktu yang dibutuhkan unsur radioaktif untuk

    mengalami peluruhan sampai menjadi 12 kali semula (masa atau aktivitas).

    Rumus: = 1

    2

    21

    Nt = massa setelah peluruhan

    N0 = massa mula-mula

    T = waktu peluruhan

    t 1

    2 = waktu paro

    atau

    =

    0,693

    21

    Contoh:

    Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 4 jam. Jika semula tersimpan 16

    gram unsur radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari?

    F. Deret Radioaktif

    1) Deret uranium, dimulai dari 92U238

    berakhir pada 82Pb206

    .

    92U238

    82Pb206

    + 8 24 + 6 -1

    0

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 7

    2) Deret thorium, dimulai dari 90Th232

    berakhir pada 82Pb208

    .

    90Th232

    82Pb208

    + 6 24

    + 4 -10

    3) Deret aktinium, dimulai dari 92U235

    berakhir pada 82Pb207

    .

    92U235

    82Pb206

    + 7 24 + 4 -1

    0

    G. Penggunaan radioisotop

    Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut, sumber radiasi, dan sumber

    energi.

    a. Radioisotop digunakan sebagai perunut/pelacak karena perpindahannya dapat

    diikuti berdasarkan radiasi yang dipancarkan.

    Contoh:

    1) Bidang kedokteran

    Isotop I-131: untuk diagnosis penyakit kelenjar gondok.

    Isotop Na-24: untuk mengetahui penyumbatan darah pada urat.

    2) Bidang arkologi

    Isotop C-14: untuk menentukan umur fosil.

    3) Bidang pertanian

    Isotop P-32: untuk mempelajari cara pemupukan yang tepat.

    4) Bidang hidrologi

    Isotop Na-24: untuk menentukan debit air dan mengetahui gerak lumpur pada

    sungai.

    5) Bidang biologi

    Isotop C-14: untuk mempelajari peristiwa fotosintesis.

    6) Bidang kimia

    Isotop O-18: untuk mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi.

    b. Radioisotop digunakan sebagai sumber radiasi karena daya tembus radiasinya

    serta akibat dari radiasi terhadap bahan yang dilalui.

    Contoh:

    1) Bidang kedokteran.

    Isotop Co-60: untuk terapi penyakit kanker.

  • UNINDRA |Modul Kimia Dasar II 8

    2) Bidang pertanian

    Untuk memberantas hama.

    Untuk pembuatan bibit unggul.

    3) Bidang industri

    Untuk mengawetkan