RADIOAKTIVITAS1

OLEHM.H. ARMADANI

2

Radio aktifitas adalah suatu gejala yang menunjukan adanya aktivitas inti atom, yang disebabkan karena inti atom tak stabil

3

SEJARAH PENEMUAN RADIOAKTIFITAS

• Berawal dari penemuan sinar-X oleh W.C. Röntgen sekitar tahun 1895

• Fenomena sinar-X berasal dari fosforensi zat oleh sinar matahari

• Membungkus suatu pelat fotografi (pelat film) dengan kain hitam

• Kemudian Ia menyiapkan garam uranium (kalium uranil sulfat), material yang bersifat fosforensis

• Rencananya Becquerel akan menyinari garam uranium dengan sinar matahari dan meletakkannya dekat pelat film dan mengharapkan terjadinya sinar-X

4

• cuaca mendung menyebabkan Becquerel menyimpan pelat film yang tertutup kain hitam dan garam uranium dalam laci meja di laboratoriummnya

• Ia sangat terkejut saat mengamati pelat film yang telah dicuci karena pada pelat film tersebut terdapat suatu jejak cahaya berupa garis lurus

• Dari fenomena yang terjadi berulang-ulang ini Becquerel menyimpulkan bahwa jejak cahaya pada pelat film tersebut disebabkan oleh garam

• uranium memancarkan radiasi (dan sifatnya berbeda dengan sinar –X) yang dapat menembus kain pembungkusnya dan mempengaruhi pelat film

5

 

6

Gray (gy) dan Rad (Rd)

Gray dan Rad adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah (dosis) radiasi yang diserap oleh suatu materi. Rad adalah singkatan dari 11 radiation absorbed dose. Dalam sistem satuan SI, dosis dinyatakan dengan Gray (Gy).Satu Gray adalah absorbsi 1 joule per kilogram materi.1 Gy = 1 J/kgSatu rad adalah absorbsi 10-3 joule energi/gram jaringan.1 Rd = 10-3 J/gHubungan grey dengan fad1 Gy = 100 rd

7

Bila berkas sinar radioaktif dilewatkan melalui medan listrik dan medan magnet, ternyata hanya 3 jenis sinar pancaran yang lazim disebut sinar α, sinar β dan sinar γ

8

1. Sinar α adalah berkas yang menyimpang ke keping negatif. Dari arah simpangannya, jelas bahwa sinar α adalah partikel yang bermuatan positif. Ternyata sinar α adalah ion He martabat (valensi) dua.

2. Sinar β adalah berkas yang menyimpang kearah keping positif. Sinar β ini merupakan partikel yang bermuatan negatif. Ternyata massa dan muatan sinar β sama dengan massa dan muatan elektron.

3. Sinar γ adalah berkas yang tidak mengalami simpangan di dalam medan listrik maupun medan magnet. Ternyata sinar γ adalah gelombang elektromagnetik seperti sinar X.

9

11

 

12

Ketika sebuah inti memancarkan sinar alfa, akan menghasilkan inti anakan yang nomor massanya berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2.

PEMANCARAN PARTIKEL ALFA

42

42

YX AZ

AZ

42

22286

22688 RnRa

Energi reaksinya:

Q = ( Mx – My – Mα ) x 931 MeV/sma

13

PELURUHAN BETA 

Peluruhan beta adalah peluruhan raioaktif  yang memancarkan partikel beta (elektron atau positron). Pada kasus pemancaran sebuah elektron, peluruhan ini disebut sebagai peluruhan beta minus (β−), sementara pada pemancaran positron disebut sebagai peluruhan beta plus (β+).

14

PADA PELURUHAN β−

Pada peluruhan β−, interaksi lemah mengubah sebuah netron menjadi sebuah proton ketika sebuah elektron dan sebuah antineutrino dipancarkan:

Energi reaksinya:

Q = ( Mx – MD – Mβ ) x 931 MeV/sma

15

PELURUHAN β+

Dalam peluruhan β+, sebuah proton dikonversi menjadi sebuah netron, sebuah positron dan sebuah neutrino

Energi reaksinya:

Q = ( Mx – MD – Mβ ) x 931 MeV/sma

eNaNe 01

2311

2310

eThPa 01

23090

23091

Beta Minus

Beta Plus

sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik yang sangat tinggi dan tidak memiliki massa dan muatan.Ketika inti induk memancarkan sinar gamma, maka inti anak tidak mengalami perubahan nomor atom dan nomor massa.

17

PELURUHAN GAMA

18

19

λ

ALAT PENDETEKSI RADIOAKTIF

20

21

 1. Elektrosop UltraPrinsip kerja :

Partikel yang dipancarkan oleh unsur radioaktif masuk ke dalam kamar ionisasi, gas yang ada di kamar tersebut akan terion.

Ion-ion positif akan di tarik oleh elektrode negatif, sebaliknya ion negatif akan di tarik oleh elektrode positif.

Akibat adanya muatan yang sejenis pada elektrode positif, “daun” tersebut akan dideteksi oleh rangkaian elektronik.

GAMBAR ELEKTROSOP ULTRA

22

23

2. Pencacah Geiger – Muller

Pencacah ini digunakan untuk mendeteksi keberadaan sinar – x, sinar y dan partikel. Juga untuk memdeteksi partikel x yang digunakan jendela mika yang tipis.Prinsip kerja :Terdapat dua elektrode yang dipasang pada alat ini.

Tabung silindris sebagai katode dan sebagai onade di gunakan kawat.Gas yang di gunakan adalah gas argon pada tekanan 100 mmHg + Chlorin.

Jika tabung menangkap partikel dari radiasi luar gas argon akan terionisasi menjadi ion positif dan negatif. Ion negatif ditarik menuju ke anode.

Selama perjalanan, ion ini juga akan mengionisasi gas argon.Terjadilah banyak sekali ion pada ruang tersebut sehingga terjadi arus listrik yang cukup besar.

GAMBAR PENCACAH GEIGER – MULLER

24

25

26

 3. Kamar Kabut

Prinsip kerja alat ini memanfaatkan uap jenuh.Prinsip kerja :Untuk membuat uap jenuh digunakan pendingin yang berasal dari  padat.Jika ada partikel yang melintas uap jenuh, partikel akan mengionisasi uap tersebut.Ionisasi ini mengakibatkan timbulnya ini kondensasi (tetesan cairan), dapat dilihat dengan bantuan cahaya yang dipancarkan ke ruangan tersebut.Jejak pertikel dapat diamati sesuai dengan panjang dan tebalnya titik-titik tempat terjadi kondensasi.Bila kamar kabut ditempatkan dalam medan magnet, maka muatan dan jenis partikel dapat di tentukan dari lengkung lintasannya.

27

4. Emulsi Film

Alat ini di gunakan untuk mendeteksi lintasan secara langsung disebut emulsi film.Jika emulsifilm dikenai partikel akan terjadi ionisasi. Lintasan yang dulalui oleh partikel akan mengubah susunan kimia emulsi film. Jika emulsi film dikembangkan, jejak pertikel akan terlihat.

28

5. Detektor SintilasiPrinsip kerja :

Kristal NaI yang di tempatkan disalah satu ujung tabung bertindak sebagai sintilotor.Sepanjang tabung dilengkapi dengan elektrode yang bertambah tenaganya. Elektrode ini disebut dinode.Ketika radiasi jatuh pada kristal, sebuah atom akan tereksitasi ke tingkat yang lebih tinggi.Sewaktu kembali ke tempat semula, sebuah foton akan di lepaskan. Foton ini mengenai dinode sehingga elektron akan akan di lepaskan pada dinode ini dipercepat oleh beda potensial pada dinode yang ke dua.Dinode yang ke dua akan mengeluarkan elektron yuang bertambah banyak akibat adanya elektron yang jatuh.Elektron yang banyak ini dipercepat oleh dinode yang lain, begitu seterusnya sehingga banyak elektron yang dikeluarkan.Keluaran yang sudah di perkuat ini di deteksi dalam bentuk pulsa listrik alat pencacah.

29

30

1. Berikut ini adalah alat pendeteksi radioaktif, kecuali...a. elektroskop ultrab. pencacah geiger mullerc. detektor sintilasid. mikroskop

2. Suatu inti zat radioaktif memancarkan partikel alfa, berarti inti tersebut kehilangan...a. Dua proton dan empat elektronb. Dua proton dan dua elektronc. Dua proton dan empat neutrond. Dua proton dan dua neutron

3. Urutan berdasarkan penurunan daya tembus pada sinar-sinar radioaktif adalah ...a. alfa, beta, gammab. beta, alfa, gammac. alfa, gamma, betad. gamma, beta, alfa

31

4. Salah satu ciri dari sinar alfa (α) adalah ...a. lintasannya tidak membelok dalam medan magnetb. tidak bermuatanc. terdiri dari atom atom heliumd. terdiri dari atom atom hidrogen

5. Dalam reaksi berikut 7N14+α→X+p dilepaskan sejumlah energi. Pada persamaan reaksi di atas, X adalah ...a. 8O16

b. 7N16

c. 8O17

d. 8O18

e. 9F16

6. Sebanyak 20 gram zat radioaktif mempunyai waktu paro 10 tahun di simpan selama 30 tahun. Berapa gram zat yang masih tersisa?a. 2,5 gramb. 2,9 gramc. 3,1 gramd. 4 gram

32

 

33

10. Radiasi X, Y, dan Z dari gambar di bawah ini adalah ...

  X Y Z

a Alfa Beta Gamma

b Gamma Alfa Beta

c Gamma Beta Alfa

d Beta Gamma Alfa