RADIOAKTIVITAS

HAMDANI,S.Pd

Inti atom stabil Inti atom tidak stabil

Jumlah proton (Z) lebih

sedikit atau sama banyak

dengan neutron (N)

Gaya inti lebih besar

dibandingkan dengan gaya

elektrostatis

Jumlah proton (Z) lebih

besar dari jumlah netron

(N)

Gaya elektrostatis jauh

lebih besar di bandingkan

dengan gaya inti

Gambar :Gaya elektroststis terjadi pada partikel

yang berdekatan dan berjauhan

Gambar : Gaya Inti terjadi pada partikel

yang saling berdekatan saja

Grafik kestabilan inti menunjukkan

bahwa jumlah netron

menjadi lebih besar dari jumlah proton

begitu nomor atom Z meningkat.

Suatu zat (unsur) akan menjadi

radioaktif jika memiliki inti atom yang

tidak stabil. Suatu inti atom berada

dalam keadaan tidak stabil jika jumlah

proton jauh lebih besar dari jumlah

netron. Pada keadaan inilah gaya

elektrostatis jauh lebih besar dari gaya

inti sehingga ikatan atom-atom menjadi

lemah dan inti berada dalam keadaan

tidak stabil.

Apakah inti atom

yang tidak stabil bisa

berubah menjadi inti

atom yang stabil?

Jika bisa bagaimana

caranya?

Radioaktivitas adalah pemancaran

sinar radioaktif secara spontan

oleh inti atom tidak stabil menjadi

inti atom yang stabil

Peluruhan radioaktif ada

3 yaitu peluruhan alfa,

peluruhan beta dan

peluruhan gamma

Daya tembus sinar radioaktif:

Sinar alfa < sinar beta < sinar gamma

Pada peristiwa peluruhan berlaku:

• Hukum kekekalan energi

• Hukum kekekalan momentum linier

• Hukum kekekalan momentum sudut

• Hukum kekekalan nomor massa

• Hukum kekekalan nomor atom

INTI INDUK (X)

INTI ANAK (Y)

PARTIKEL ALPARa226

88

Rn222

86

42

42222

86

226

88 RnRa

Peluruhan alfa

Ketika sebuah inti memancarkan sinar alfa,

inti tersebut kehilangan empat nukleon

dua diantaranya adalah proton

88 p

138 n

86 p

136 n

2 p

2 n+

anakInduk sinar alfa

424

2

YX A

Z

A

Z

42222

86

226

88 RnRa

X Y +

)( intintint iYixi mmmm

2

intintint )( cmmmQ iYixi

)]()[()( ZmemYZmemXZmemm partikelYatomXatom

2)])()[()(( cZmemYZmemXZmemQ partikelYatomXatom

HeRnRa 4

2

222

86

226

88

)]2()86[()88( 4

2

222

86

226

88 meHemmeRnmmeRamm

HemRnmRamm 4

2

222

86

226

88

MeVmmmQ partikelYatomXatom 5,931)(

partikelYatomXatom mmmm

Energi yang

dibebaskan menjadi

energi kinetik alfa dan

energi kinetik anak.

A

AQEk

4

sesudahsebelum pp

)0(int xvdiamindukijika

vmvmvm YYxx

vmvm YY 0

)1..(....................Y

Ym

vmv

kkY EEQ

)2....(2

1

2

1 22

vmvmQ YY

2

2

2

1

2

1

vmm

vmmQ

Y

Y

22

2

2

1

2

1

vmvm

mQ

Y

22

2

1

2

1

vmvmm

mQ

Y

kk

Y

EEm

mQ

k

Y

Em

mQ

1

k

Y

Y

Y

Em

m

m

mQ

kEA

AQ

4

44

Subtitusikan persamaan 1 dan 2

QA

AEk

4

Peluruhan beta

Peluruhan beta

Dalam peluruhan beta sebuah netron berubah

menjadi sebuah proton atau sebaliknya

Partikel yang dipancarkan disebut partikel beta; dan

kemudian partikel itu dikenal sebagai elektron

Elektron yang dipancarkan diperoleh dari elektron

yang “diciptakan” oleh inti atom dari energi yang

ada.

epn

Reaksi di atas kurang

tepat karena pada reaksi

ini energi, momentum

dan momentum sudut

tidak kekal

epn

Pauli melalui hipotesisnya

mengusulkan suatu partikel

baru yaitu netrino. Sehingga

reaksinya menjadi:

epn

eNaNe 0

1

23

11

23

10

eThPa 0

1

230

90

230

91

Beta Minus

Beta Plus

Sifat-sifat anti-netrino:

• Muatannya netral

• Mempunyai spin = ½

• Mempunyai energi

• Tidak mempunyai massa

eYX A

Z

A

Z

0

11

memeNammeNemm )11()10( 23

11

23

10

eNaNe 0

1

23

11

23

10

emYmXmm i

A

Zi

A

Z

0

1int1int

YmXmm A

Z

A

Z

NamNemm 23

11

23

10

MeVYmXmQ A

Z

A

Z 5,931)(

1. Carilah persamaan energi yang terjadi

pada saat peluruhan beta plus!

2. Tentukan energi kinetik beta yang

terjadi dengan asumsi energi kinetik

neutrino minimum!

eThPa 0

1

230

90

230

91

Energi yang diperoleh dari defek

massa berubah menjadi energi kinetik

elektron dan energi netrino.

Elektron akan mempunyai energi

kinetik yang maksimum jika Energi

netrino sama dengan nol.

MeVYmXmQelE A

Z

A

Zk 5,931)()(

Energi kinetik maksimum sama dengan

Energi yang berasal dari defek massa

PELURUHAN PROTON MERUPAKAN

SALAH SATU JENIS PELURUHAN BETA

enPe+ positron(elektron positif)

netrino(anti anti-netrino)

PELURUHAN GAMMA

• Peluruhan gamma dapat terjadi padapeluruhan alpha dan beta ketika inti akhirmasih berada pada keadaan eksitasinya.

• Peluruhan gamma adalah peristiwapemancaran sinar gamma (foton) yangterjadi ketika suatu inti yang berada dalamkeadaan tereksitasi kembali ke keadaandasar (ground state).

• Energi sinar gamma yang dipancarkan samadengan perbedaan energi antara dua tingkatenergi dikurangi dengan energi kinetik intiyang terpental

Inti induk

Keadaan eksitasi

Keadaan dasar

oi EEE

oE

iE

REEE

REEE

oi EEE

2

2

2

1

MC

EER

Ei = energi keadaan eksitasi

EO = energi keadaan dasar

M = massa inti mula-mula

ER = energi pentalan inti setelah peluruhan

C = kecepatan cahaya

= beda energi keadaan eksitasi dengan

keadaan dasarE