PELURUHAN RADIOAKTIF
description
Transcript of PELURUHAN RADIOAKTIF
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 ALPARa22688
Rn22286
42
4222286
22688 RnRa
Peluruhan alfa
Ketika sebuah inti memancarkan sinar alfa, inti tersebut kehilangan empat nukleon dua diantaranya adalah proton
88 p138 n
86 p136 n
2 p2 n
+
anak Induk sinar alfa
4242
YX AZ
AZ
4222286
22688 RnRa
X Y +
)( intintint iYixi mmmm
2intintint )( cmmmQ iYixi
)]()[()( ZmemYZmemXZmemm partikelYatomXatom
2)])()[()(( cZmemYZmemXZmemQ partikelYatomXatom
HeRnRa 42
22286
22688
)]2()86[()88( 42
22286
22688 meHemmeRnmmeRamm
HemRnmRamm 42
22286
22688
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
Y m
vmv
kkY EEQ
)2....(2
1
2
1 22 vmvmQ YY
2
2
2
1
2
1
vmm
vmmQ
YY
222
2
1
2
1
vmvm
mQ
Y
22
2
1
2
1
vmvmm
mQ
Y
kkY
EEm
mQ
kY
Em
mQ
1
kY
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 01
2311
2310
eThPa 01
23090
23091
Beta Minus
Beta Plus
Sifat-sifat anti-netrino:
• Muatannya netral
• Mempunyai spin = ½
• Mempunyai energi
• Tidak mempunyai massa
eYX A
ZAZ
011
memeNammeNemm )11()10( 2311
2310
eNaNe 01
2311
2310
emYmXmm i
AZi
AZ
01int1int
YmXmm AZ
AZ
NamNemm 2311
2310
MeVYmXmQ AZ
AZ 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 01
23090
23091
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 AZ
AZk 5,931)()(
Energi kinetik maksimum sama dengan Energi yang berasal dari defek massa
PELURUHAN PROTON MERUPAKANSALAH SATU JENIS PELURUHAN BETA
enPe+ positron(elektron positif) netrino(anti anti-netrino)
PELURUHAN GAMMA
• Peluruhan gamma dapat terjadi pada peluruhan alpha dan beta ketika inti akhir masih berada pada keadaan eksitasinya.
• Peluruhan gamma adalah peristiwa pemancaran sinar gamma (foton) yang terjadi ketika suatu inti yang berada dalam keadaan tereksitasi kembali ke keadaan dasar (ground state).
• Energi sinar gamma yang dipancarkan sama dengan perbedaan energi antara dua tingkat energi dikurangi dengan energi kinetik inti yang terpental
Inti induk
Keadaan eksitasi
Keadaan dasar
oi EEE
oE
iE
REEE
REEE
oi EEE
2
2
2
1
MC
EER
Ei = energi keadaan eksitasiEO = energi keadaan dasarM = massa inti mula-mulaER = energi pentalan inti setelah peluruhanC = kecepatan cahaya
= beda energi keadaan eksitasi dengan keadaan dasarE