FISIKA INTI
RADIOAKTIVITAS
Oleh:
Komang Suardika (0913021034)
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA
SINGARAJA
2011
BAB I
Radioaktivitas 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di alam banyak terdapat unsur radioaktif, yakni sifat dari suatu zat yang dapat
memancarkan partikel radiasi karena kondisi zat tersebut tidak stabil. Secara alami dalam
tulang terdapat (sedikitnya dua) unsur radioaktif, yakni polonium dan radium. Otot-otot
kita mengandung unsur karbon (C) dan kalium (K) radioaktif. Sementara itu, dalam paru-
paru kita juga terdapat gas mulia radioaktif dan tritium. Zat-zat ini dan banyak zat lainnya
secara terus-menerus memancarkan radiasi dan menyinari tubuh kita dari dalam. Kita juga
terkena radiasi dari dalam melalui semua zat radioaktif alam dan buatan yang berasal dari
makanan atau minuman yang kita konsumsi sehari-hari. Dalam bidang kesehatan, radiasi
justru menjadi penyelamat, seperti dalam pemeriksaan dengan partikel-X dan
mammografi. Pengobatan dan pemeriksaan medis juga memerlukan zat-zat radioaktif yang
disuntikkan ke dalam tubuh pasiennya. Penyakit kanker kadang-kadang diobati dengan
partikel-X atau unit telekobal (disebut juga bom kobal).
Partikel X sendiri pertama kali ditemukan oleh W.C. Röntgen sekitar tahun 1985
dan menyebakan fisikawan Perancis Henri Becquerel tertari untuk menyelidikinya.
Becquerel berpendapat bahwa fenomena partikel-X yang ditemukan Röntgen disebabkan
oleh suatu zat yang bersifat fosforensi karena partikel matahari. Untuk membuktikannya Ia
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 partikel matahari dan
meletakkannya dekat pelat film dan mengharapkan terjadinya partikel-X. Namun cuaca
mendung menyebabkan Becquerel menyimpan pelat film yang tertutup kain hitam dan
garam uranium dalam laci meja di laboratoriummnya.
Becquerel bermaksud meletakkan garam uranium di bawah partikel matahari dan
melanjutkan rencana percobaannya. Terlebih dahulu ia memeriksa pelat film yang
dibungkus kain hitam untuk memastikan kualitasnya masih baik. Ia memeriksa pelat film
tersebut di dalam kamar gelap dan membersihkannya dengan cairan pembersih pelat film.
Ia sangat terkejut saat mengamati pelat film yang telah dicuci karena pada pelat film
tersebut terdapat suatu jejak cahaya berupa garis lurus. Becquerel berpikir, mungkinkah
garis ini disebabkan oleh radiasi garam uranium? Untuk memastikannya ia memasukkan
kembali pelat film yang telah dibungkus kain hitam di dekat garam uranium di tempatnya
semula. Ia menunggu beberapa hari, lalu memeriksa pelat film dan menemukan fenomena
Radioaktivitas 2
munculnya jejak cahaya berupa garis lurus pada pelat film. Rencana menyinari garam
uranium dengan partikel matahari digantinya dengan percobaan mendekatkan pelat film di
dekat garam uranium di dalam laci laboratorium. Setelah berkali-kali mengulangi
percobaannya ia selalu menemukan fenomena yang sama yaitu jejak cahaya berupa garis
lurus pada pelat film. Dari fenomena yang terjadi berulang-ulang ini Becquerel
menyimpulkan bahwa jejak cahaya pada pelat film tersebut disebabkan oleh garam
uranium memancarkan radiasi yang dapat menembus kain pembungkusnya dan
mempengaruhi pelat film.
1.2 Rumusan Masalah
Dari latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat ditarik beberapa rumusan
masalah yang akan dibahas, yaitu sebagai berikut.
1. Bagaimana penemuan radioaktivitas dan jenis-jenis radioaktif?
2. Bagaimana hukum peluruhan radioaktif itu?
3. Bagaimana proses peluruhan radioaktif berlangsung?
4. Bagaimana kesetimbangan yang radioaktif?
5. Apakah yang dimaksud deret radioaktif alam?
6. Satuan apa saja yang digunakan dalam radioaktivitas?
1.3 Tujuan Penulisan
Dari latar belakang dan rumusan masalah yang telah dikemukakan, maka diperoleh
tujuan penulisan sebagai berikut.
1. Untuk mengetahui penemuan radioaktivitas dan jenis-jenis radioaktif.
2. Untuk mengetahui hukum peluruhan radioaktif.
3. Untuk mengetahui proses peluruhan radioaktif berlangsung.
4. Untuk mengetahui kesetimbangan yang radioaktif.
5. Untuk mengetahui yang dimaksud deret radioaktif alam.
6. Untuk mengetahui satuan apa saja yang digunakan dalam radioaktivitas.
1.4 Manfaat
Manfaat dari pembuatan makalah ini adalah untuk menambah pengtahuan dan
pemahaman penulis dan pembaca mengenai radioaktivitas.
1.5 Metode Penulisan
Radioaktivitas 3
Metode penulisan yang digunakan dalam penyusunan makalah ini adalah metode
telaah pustaka, yaitu melalui pengumpulan berbagai buku sumber dan internet yang
relevan dengan materi yang ditulis dalam makalah.
BAB II
Radioaktivitas 4
PEMBAHASAN
2.1 Penemuan dan Jenis-jenis Partikel Radiasi
Radioaktivitas didefinisikan sebagai peluruhan inti atom yang berlangsung secara
spontan, tidak terkontrol dan menghasilkan radiasi. Unsur yang memancarkan radiasi
seperti ini dinamakan zat radioaktif. Seperti kita ketahui bahwa inti atom terdiri atas dua
partikel yaitu proton (ditemukan oleh Rutherford, 1919) dan netron (dipopulerkan oleh
James Chadwick, 1932). Proton adalah partikel bermuatan positif (qp = 1,602 x 10-19 C, mp
= 1,007276487 sma) disebut juga inti atom hidrogen, sedangkan netron merupakan partikel
tidak bermuatan dengan massa 1,008664891 sma.
Dalam penemuan radioaktif ini, banyak usaha yang dilakukan para ilmuwan untuk
mempelajari sifat-sifat dari partikel radiasi. Radiasi dari unsur radioaktif alami
digolongkan dalam tiga jenis yang berbeda. Jenis yang pertama adalah suatu partikel yang
memiliki daya tembus yang sangat lemah, mampu menembus selembar kertas biasa ini
disebut dengan partikel alfa atau partikel-α. Jenis kedua yaitu memiliki daya ionisasi yang
lebih kecil dari partikel alfa, partikel ini adalah partikel beta atau partikel-β. Dan jenis yang
ketiga yaitu memiliki daya ionosasi yang sangat kecil. Partikel ini adalah partikel gama
atau partikel-γ.
Pada tahun 1899, Rutherford melakukan percobaan yang menyatakan bahwa
partikel alfa dibelokkan sangat kecil di bawah pengaruh medan magnetik yang kuat dan
berkelakuan seolah-olah mereka bermuatan positif. Partikel beta menunjukkan bahwa
partikel tersebut lebih dibelokkan dari pada partikel alfa dan seolah-olah bermuatan
negatif. Sedangakan, R. Strutt menunjukkan bahwa partikel gamma tidak dibelokkan oleh
medan magnet.
Radioaktivitas 5
Balok Timbal
Gambar. 1 percobaan yang menunjukkan pembelokkanpartikel-α, partikel-γ, dan partikel-β
*************************************************************************************************************************************************************************************************************************
PELAT FOTOGRAFI
B(Keluar bidang kertas)
αβγ
RADIUM
Pada percobaan ini, ia menempatkan sedikit radium di dasar sebuah kotak kecil dari
timah hitam (timbal). Ia memperhatikan partikel-partikel yang dipancarkan dari kotak
karena adanya pengaruh sebuah medan magnet kuat yang berarah tegak lurus terhadap arah
rambat radiasi ketiga partikel yang dipancarkan oleh radium. Dan ternyata pancaran
radioaktif itu terdiri atas tiga jenis partikel yaitu, partikel alfa, partikel beta, dan partikel
gamma
Gambar 2. Daya tembus partikel-α, partikel-γ, dan partikel-β
a. Partikel Alfa (α)
Partikel alfa merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel partikel alfa
sama dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah
partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Partikel alfa dipancarkan dari inti
dengan kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang besar,
daya tembus partikel alfa paling lemah diantara partikel-partikel radioaktif. Di udara
hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Partikel
alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Partikel alfa segera kehilangan
energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya. Tabrakan itu
mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi. Akhirnya partikel alfa
akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium .
Berdasarkan percobaan dalam medan magnetik dan medan listrik dapat ditentukan
rasio muatan partikel- α ditentukan oleh pembelokkan medan listrik dan medan
magnet, yang menunjukkan e/m = 4823 emu/gm yaitu dua kali dari massa ion
hydrogen.
Partikel α mampu berpijar pada suatu bahan, hasil pijaran partikel-α bersifat diskrit.
Kebanyakan partikel-α memiliki kecepatan sekitar 1,4 x 109 cm/det dan 2,2 x 109
Radioaktivitas 6
cm/det, tetapi beberapa orang menggolongkan partikel- α dari inti selalu memiliki
kecepatan yang terbatas, sehingga memiliki energi yang terbatas pula.
b. Partikel beta (β)
Partikel beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Partikel beta merupakan
berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bemuatan -le dan
bermassa 1/836 sma. Energi partikel beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus
lebih besar dari partikel alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Partikel- β
merupakan partikel yang memendarkan bahan yang sangat bagus. Sama halnya
dengan partikel-α, partikel- β juga memiliki massa dan muatan.,Partikel beta paling
energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus
kulit.
Kecepatan partikel- β hampir mendekati kecepatan cahaya yaitu 0,99 c, dimana
kecepatan cahaya adalah 3 x 1010 cm/det. Partikel- β dibelokkan dengan kuat oleh
medan magnet dan medan listrik, dengan nilai e/m sekitar 1,77 x 107 emu/gm. Jejak
partikel- β dalam bahan berbelok-belok, karena disebabkan oleh hamburan yang
dialami oleh elektron.
c. Partikel gamma (γ)
Partikel gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan
dan tidak bermassa. Partikel gamma dinyatakan dengan notasi . Partikel gamma
mempunyai daya tembus. Partikel- γ juga memendarkan bahan, partikel- γ juga
memiliki daya ionisasi tetapi dalam taraf yang sangat kecil. Untuk menghentikan
partikel gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi
eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin menembus pelat metal. Karena
partikel- γ tidak memiliki muatan, hampir tidak bermassa, dan tidak dibelokkan oleh
medan listrik dan medan magnet. Partikel- γ merupakan radiasi elektromagnetik,
yang kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya dan memiliki energi paling besar
dengan panjang gelombang antara 1,7 x 10-10 cm dan 4,1 x 10-8.Partikel- γ tidak
banyak berintraksi dengan atom suatu bahan.
2.2 Hukum Peluruhan Radioaktif
Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah inti atom
yang tidak stabil memancarkan partikel sub-atomik (partikel radiasi baik itu partikel-α,
patikel-β, dan partikel-γ) atau partikel lain.
Radioaktivitas 7
Diasumsikan bahwa masing-masing inti yang tidak meluruh jika mempunyai
probabilitas λ maka inti akan meluruh beberapa detik kemudian (asumsikan bahwa λ<<1).
Pada waktu dt masing-masing probabilitas atom meluruh adalah λ dt. Jika N atom tidak
meluruh pada waktu yang ditentukan, banyaknya atom dN meluruh pada waktu yang
singkat dt, dan memberikan :
.....................................................(1)
Masing-masing ruas dapat diintegrasikan dengan syarat waktu (t) = 0, dan
banyaknya atom radioaktif yang belum meluruh N0, yaitu:
..................................................(2)
Di mana N(t) adalah banyaknya atom radioaktif pada saat t
Probabilitas, λ, yang digunakan pada persamaan di atas disebut konstan peluruhan.
Sehingga dapat digunakan aktivitas radioaktif pada setiap sampel, yang digambarkan
dengan banyaknya disintegrasi per detik. Dan dari persamaan (2), maka:
Aktivitas = ...........................................(3)
1. Waktu Paruh (Half-Life)Pendekatan lain yang dapat dilakukan dalam menentukan aktivitas radiasi adalah
dengan konsep waktu paruh. Waktu paruh (T1/2) didefinisikan sebagai lamanya zat
radioaktif melakukan peluruhan hingga banyaknya inti sisa adalah setengah dari
banyaknya inti mula-mula. Hubungan antara konstan peluruhan λ dan umur paro t1/2
dapat ditentukan dengan mudah. Dan untuk waktu-paro akan berlaku, yaitu apabila t =
t1/2, dan aktivitas N telah menurun menjadi ½ N0 jadi,
Dengan mengambil logaritma alamiah kedua persamaan tersebut menjadi:
Radioaktivitas 8
…………………………...(4)
Karena t1 / 2 adalah waktu, maka λ adalah peluang per satuan waktu (det-1).
b. Waktu Rata-Rata
Untuk mengetahui fenomena statistik alami ini, maka perlu digambarkan kwantitas
waktu -rata (τ).
Waktu rata-rata τ dari inti radioaktif dapat dihitung dengan penjumlahan semua inti
yang hidup dan dibagi dengan total jumlah inti. Kira-kira dN1 inti mempunyai waktu
hidup t1, dN2 mempunyai t2, dN3 mempunyai t3, dan seterusnya, sehingga:
..........................................(5)
Persamaan (6) diintegralkan menjadi
...............................................................(6)
Dimana N0 = , substitusi untu dN dari persamaan (3) ke
persamaan (7) dan integralkan, sehingga mengahasilkan
.............................. (7)
Oleh karena itu
=
2.3 Persamaan Peluruhan Berurutan
Jika inti anak sendiri adalah radioaktif, maka inti anak akan meluruh dalam unsur
yang lain, yang disebut inti cucu, dan seterusnya seperti gambar berikut.
atau
Radioaktivitas 9
Asumsikan bahwa pada waktu t = 0, N1 = N10, N2 = N20 = 0, dan bahwa N3 = N30 =
0. definisi aktivitas sebagai banyaknya peluruhan per detik, dapat digunakan persamaan di
bawah ini.
............................................................................(8a)
................................................................(8b)
..............................................................................(8c)
Persamaan (8a) merupakan laju peluruhan inti induk dengan laju λ1 N1 dan tanda
minus menyatakan berkurangnya N1 (jumlah inti mula-mula). Persamaan (8b) merupakan
aktivitas pembentukan N2 dengan laju λ1 N1 dan pengurangan N2 dengan laju λ2 N2.
sedangkan persamaan (8c) merupakan laju pembentukan. Untuk mencari solusi dari ketiga
persamaan di atas, maka:
Untuk persamaan (8a) yaitu mencari N1, jika pada t = 0, N1 = N10 dan N2 = N3 = 0
...............................................................(9)
Untuk persamaan (8b) yaitu untuk mencari N2 dengan N2 pada saat t.
..................................................(10)
Masing-masing koefisien dikalikan dengan sehingga:
Radioaktivitas 10
N1
N2
N3
λ1
λ2
Inti induk
…………………….(11)
Integral diferensial suatu fungsi adalah fungsi itu sendiri, maka:
………………………… (12)
…………………………….…….(13)
Dimana C adalah integral konstan, dan jika N2 = N20 =0 pada t = 0, maka:
……………………….………………..……….(14)
Substitusikan nilai C ke persamaan (14), dan bagi kedua ruas dengan , sehingga
diperoleh:
………………………...………(15)
Dengan cara yang sama, persamaan (9c) dapat dipecahkan dengan syarat bahwa N3 = N30 =
0 pada t = 0, sehingga didapat solusi N3 yaitu:
...…………..……..(16)
Persamaan (10), (17), dan (18) menguraikan dengan lengkap banyaknya atom setiap waktu
t. persamaan ini telah diperoleh untuk kasus ketika N1 = N10, N2 = N20 = N30 = 0 pada
waktu t = 0 dan persamaan di bawah ini merupakan prosedur untuk memperoleh N1, N2,
dan N3, bahkan jika N20 tidak sama dengan nol pada t = 0, dan hasil perhitungannya adalah:
……………………………………….......(17a)
……………..……………(17b)
………(17c)
Persamaan diferensial yang merupakan bentuk umum peluruhan sederhana 1
tingkat mewakili peluruhan berurutan adalah
dN1/dt = -λ1 N1
dN2/dt = λ1 N1 – λ2 N2
dN3/dt = λ2 N2 – λ3 N3 (18)
dNn/dt = λn - 1 Nn - 1 – λn Nn
Radioaktivitas 11
……………………..….(18)
Dimana N1, N2, dan N3…, Nn – 1, dan Nn adalah jumlah atom dari isotop-isotop yang berbeda
setiap waktu t, dan λ1, λ2, λ3,…, λn – 1, dan λn adalah konstan peluruhan berturut-turut.
2.4 Keseimbangan Radioaktif
Pada bagian ini, akan digunakan persamaan peluruhan berurutan untuk beberapa
kasus. Dua kasus itu adalah (i) di mana λ1 ≈ λ2, dan (ii) di mana . kasus yang
pertama disebut dengan keseimbangan transien dan kasus kedua disebut keseimbangan
sekunder atau permanen.
1. Keseimbangan Transien
Keseimbangan ini terjadi apabila inti induk meluruh dengan konstanta peluruhan λ1
yang mendekati konstanta peluruhan inti anak λ2. jika ingin mencari umur rata-rata inti
induk akan memiliki orde yang sama dengan umur rata-rata inti anak, λ1 ≈ λ2 ; τ1 ≈ τ2.
Dengan keadaan yang memenuhi kondisi t = 0, N1 = N10, N2 = N20 = N3 = N30 = 0,
maka akan mempunyai:
Jika ingin mencari waktu yang diperlukan tm agar N2 mencapai nilai maksimum, maka
digunakan persamaan diferensial terhadap waktu sama dengan nol, diperoleh:
……………………………………(20)
Setelah waktu tm inti anak meluruh yang ditentukan oleh λ1 atau λ2. Jika λ1< λ2,
umur rata-rata inti induk lebih panjang dari umur inti anak, dengan lebih cepat
menuju nol sehingga diabaikan, maka menghasilkan:
.……………….…………………….(21)
………………………………………………(22)
Radioaktivitas 12
…………(19)
Persamaan (22) menyatakan perbandingan inti anak dan inti induk adalah konstan.
Dengan perbandingan aktivitas inti anak lebih besar dari inti induk dengan factor
adalah:
……………………………..……..(23)
2. Keseimbangan Permanen atau Sekunder
Keseimbangan ini terjadi jika inti induk meluruh dengan konstanta peluruhan yang
jauh lebih kecil dari konstanta peluruhan inti anak atau λ1<<λ2, semakin kecil
konstanta peluruhan akan semakin lama proses peluruhan. Pada kasus:
………………………..(24)
atau
karena λ2 – λ1 ≈ λ2 dan .
Dan jika t sangat besar dibandingkan umur rata-rata inti anak, maka t >> , dan
cepat menjadi nol sehingga persamaannya adalah:
………….……………………….(25)
Karena waktu paruh inti induk sangat besar, dan jumlahnya hampir konstan, N10 = N1,
dan maka:
Sehingga kondisi untuk keseimbangan permanen atau sekunder adalah:
λ1 N1 = λ2 N2 ………………………...…..……….(26a)
atau
N1/N2 = λ2/ λ1 = τ1/ τ2 ..…………………………(26b)
Persamaan (26b) mengandung makna bahwa aktivitas inti induk sama dengan aktivitas inti anak
atau aktivitas inti induk sama dengan aktivitas inti cucu.
Contoh keseimbangan radioktivitas:
Radioaktivitas 13
2.5 Deret Radioaktif Alam
Kebanyakan unsur radioaktif yang didapatkan di dalam alam merupakan anggota
dari empat deret radioaktif, masing-masing deret terdiri dari urutan produk inti anak yang
semuanya dapat diturunkan dari inti-induk tunggal.
Pada kenyataannya, hanya terdapat empat deret radioaktif yang dapat dijelaskan
dari peluruhan yang mereduksi nomor massa sebuah inti sebesar 4. Jadi memenuhi:
A = 4n deret Thorium
A = 4n + 1 deret Neptunium
A = 4n + 2 deret Uranium
A = 4n + 3 deret Aktinium
Radioaktivitas 14
1.0
0.5
01τ 2τ 3τ 4τ 5τ 6τ 7τ
Nomor Relatif, N
Waktu dalam unit τ satuan
peluruhan
recovery
Net recovery
Slow recovery
Kesetimbangan Sekular
peluruhan lambat
Gambar. 4
Gambar 5
Radioaktivitas 15
Gambar 4 dan 5 menunjukkan plot N (di mana N = A-Z) dan Z. Gambar tersebut
memperlihatkan waktu paruh, jenis-jenis peluruhan dan energi disintegrasi. Keberadaan
deret seperti itu erat kaitannya dengan fakta bahwa inti induk pada setiap deret memiliki
umur yang sangat panjang, kecuali pada kasus neptunium. Karena secara komparatif waktu
paruh inti induk pada deret neptunium sangat pendek (t1/2 = 2,2 x 106 tahun), sehingga pada
saat ini, golongan-golongan deret neptunium tidak ditemukan di alam dan tidak terjadi
secara alami, unsur ini memiliki peluruhan ketika formasi pada unsur (~5 x 109 tahun yang
lalu). Pada gambar 4 dan 6 menunjukkan nama-nama deret isotop radioaktif yang berbeda
dari nama-nama unsurnya.
Selain deret neptunium, deret-deret di atas mempunyai empat sifat, yaitu sebagai
berikut.
a. Semua deret memiliki satu isotop dengan umur yang sangat panjang, sebagai
contoh,
a. 99Th232 t1/2 = 1,39 x 1010 tahun
b. 92U238 t1/2 = 4,5 x 1010 tahun
c. 92U235 t1/2 = 7,15 x 1010 tahun
b. Hasil akhir dari ketiga deret yang stabil adalah beberapa isotop yaitu 82Pb208, 82Pb206,
82Pb207, berturut-turut untuk deret thorium, deret uranium, dan deret aktinium.
c. Masing-masing memiliki suatu gas mulia yang terjadi pada Z = 86, yang
mengakibatkan nama dari tiga deret itu menjadi thoron (86Rn220), radon (86Rn222),
action (86Rn219), berturut-turut untuk deret thorium, deret uranium, dan deret
aktinium.
d. Suatu isotop C meluruh dalam proses percabangan oleh peluruhan α dan β, dan
mengakibatkan dua unsur pada setiap kasus, yang akhirnya berubah bentuk
sedemikian rupa untuk memberi suatu hasil yang umum D, seperti pada gambar 6
dibawah ini.
2.6 Satuan Radioaktifitas
Radioaktivitas 16
C”
C
C’
D
α
α
β-
β-
Gambar 6. proses peluruhan bercabang oleh α dan β
Satuan dari radioaktifitas adalah curie, yang menyatakan jumlah aktivitas radon
setara dengan satu garam radium. Nilai curie dapat digunakan untuk perhitungan
sederhana. Waktu paruh dari radium adalah 1620 tahun, maka konstanta peluruhan adalah
Substitusi harga waktu paruh radium ke persamaan (45), maka
Massa dari radium adalah 226 amu yang sama dengan 6,02 x 1023 atom dari satu gram
radium. Oleh karena itu, satu gram radium mengandung
Karena itu, harga peluruhan
dN/dt = | λN| = 13,8 x 10-12 x 2,66 x 1021
Sehingga 1 curie setera dengan 3,7 x 1010 disintegrasi/sekon. Sub-satuan dari curie
adalah milli-curie yang dinotasikan dengan mc dan micro-curie yang dinotasikan dengan
µc. Dimana milli-curie (mc) = 3.7 x 107 disintegrasi/sekon atau micro-curie (µc) = 3.7 x
106 disintegrasi/sekon.
Karena kekacauan dari definisi satuan curie, The American National Bureau of
Standards mengusulkan satuan baru, yaitu rutherford (rd) yang memiliki nilai 106
disintegrasi/sekon. Sub-satuan rd adalah milli- rutherford yang dinotasikan dengan mrd
dan micro- rutherford yang dinotasikan dengan µrd. Dimana milli- rutherford (mrd) = 103
disintegrasi/sekon dan micro- rutherford (µrd) = 1disintegrasi/sekon.
BAB III
Radioaktivitas 17
PENUTUP
3.1 SIMPULAN
Adapun yang dapat disimpulkan dari pembahasan di atas adalah sebagai berikut.
1. Radioaktivitas didefinisikan sebagai peluruhan inti atom yang berlangsung secara
spontan, tidak terkontrol dan menghasilkan radiasi terdiri atas tiga jenis partikel
yaitu, partikel alfa, partikel beta, dan partikel gamma
2. Diasumsikan bahwa masing-masing inti yang tidak meluruh jika mempunyai
probabilitas λ maka inti akan meluruh beberapa detik kemudian (asumsikan bahwa
λ<<1). Pada waktu dt probabilitas yang meluruh masing-masing atom menjadi λ dt.
Jika N atom tidak meluruh pada waktu yang ditentukan, banyaknya dN, akan
meluruh pada waktu yang singkat dt, Pendekatan lain yang dapat dilakukan dalam
menentukan aktivitas radiasi adalah dengan konsep waktu paruh. Waktu paruh
(T1/2) didefinisikan sebagai lamanya zat radioaktif melakukan peluruhan hingga
banyaknya inti sisa adalah setengah dari banyaknya inti mula-mula dan untuk
mengetahui fenomena statistik alami ini, maka perlu digambarkan kwantitas waktu -rata
(τ).
3. Persamaan peluruhan radioaktif yang diperoleh adalah dNn/dt = λn - 1 Nn - 1 – λn Nn
Dimana N1, N2, dan N3…, Nn – 1, dan Nn adalah jumlah atom dari isotop-isotop yang
berbeda setiap waktu t, dan λ1, λ2, λ3,…, λn – 1, dan λn adalah konstan peluruhan
berturut-turut.
4. Ada dau keseimbangan radioaktif yaitu keseimbangan transien apabila inti induk
meluruh dengan konstanta peluruhan λ1 yang mendekati konstanta peluruhan inti
anak λ2. jika ingin mencari umur rata-rata inti induk akan memiliki orde yang sama
dengan umur rata-rata inti anak, λ1 ≈ λ2 ; τ1 ≈ τ2 dan keseimbangan permanen atau
sekunder yang terjadi jika inti induk meluruh dengan konstanta peluruhan yang
jauh lebih kecil dari konstanta peluruhan inti anak atau λ1<<λ2, semakin kecil
konstanta peluruhan akan semakin lama proses peluruhan.
5. Kebanyakan unsur radioaktif yang didapatkan di dalam alam merupakan anggota
dari empat deret radioaktif, masing-masing deret terdiri dari urutan produk inti anak
yang semuanya dapat diturunkan dari inti-induk tunggal, yaitu deret Thorium (A =
4n), deret Neptunium (A = 4n + 1), deret Uraniu A = 4n + 2) , dan deret
Aktinium (A = 4n + 3)
6. Satuan tradisional dari radioaktifitas adalah curie, yang menyatakan jumlah
aktivitas radon setara dengan satu garam radium. Karena kekacauan dari definisi
Radioaktivitas 18
satuan curie, The American National Bureau of Standards mengusulkan satuan
baru, yaitu rutherford (rd) yang memiliki nilai 106 disintegrasi/sekon
3.2 Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan terkait makalah ini adalah sebagai
berikut.
1. Pembaca agar lebih banyak mencari sumber lain yang terkait dengan isi makalah ini
karena sumber yang penulis gunakan masih sangat terbatas.
2. Penulis mengharapkan agar pembaca dapat memberikan masukan yang
membangun untuk perbaikan makalah ini dan menambah pengetahuan penulis.
DAFTAR PUSTAKA
Radioaktivitas 19
Allya.-. Physics Nuclear.-.
Rosana, Dadan, Sukardiyono dan Supryadi. 2000. Konsep Dasar Fisika Modern.
Yogyakarta: Universitas Yogyakarta.
Anonim. 2008. Radio Aktivitas. tersedia pada http://www.e-dukasi.net/ . Diakses pada
tanggal 15 Oktober 2008
Anonym. 2000. Keradioaktifan Alam. Tersedia pada
http://iwanpermana.blogspot.com/2007/02/pengukuran-radio-aktif.html. Diakses
pada tanggal 15 Oktober 2008
Radioaktivitas 20
Top Related