174
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XII IPA JILID 3
F. Unsur-Unsur Radioaktif
Unsur-unsur yang ada di alam ada yang bersifat radioaktif, yaitu dapat meluruh dengan sendirinya. Peluruhan yang
dilakukan oleh unsur radioaktif disertai dengan pemancaran sinar-sinar tertentu. Sifat-sifat tersebut biasanya dimiliki oleh
uusur-unsur dengan massa atom relatif di atas 207. Cabang kimia yang mempelajari tentang susunan dan struktur atom dari unsur
radioaktif, pengolahannya dan cara kerja pengolahan tersebut adalah radiokimia. Isotop tak stabil suatu unsur yang dapat
meluruh dengan sendirinyaserta merta dengan memancarkan sinar tertentu disebut radioisotop atau isotop radioaktif,
sedangkan isotop yang tidak radioaktif disebut isotop stabil.
1. Sinar-sinar radioaktif
Sinar-sinar radioaktif secara umum mempunyai sifat dapat menembus logam yang tipis, menghitamkan plat film, dapat
diuraikan oleh medan magnet menjadi 3 berkas sinar, yaitu sinar alfa, beta, dan gamma.
a. Sinar alfa D Apa sinar alfa itu? Sinar alfa D merupakan radiasi partikel
bermuatan positif dan merupakan inti helium
4 2
He . Pemancaran sinar alfa mengakibatkan nomor atom berkurang
dua sedangkan nomor massa berkurang empat. Sinar alfa dipancarkan oleh inti dengan kecepatan sekitar
1 10
kecepatan cahaya. Sinar alfa memiliki daya tembus paling lemah di antara sinar radioaktif lainnya, karena memiliki massa
yang besar. Sinar alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Di dalam medan magnet, sinar alfa membelok ke kutub
magnet.
Penemu zat radioaktif
pertama kali adalah
Marie Sklodowska Curie.
Tokoh Kita
Sumber: General Chemistry, Hill J. W,
Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S
Gambar 4.34
Jenis-jenis sinar dari bahan
radioaktif.
Sumber: General Chemistry, Principles and Modern Applications, Petrucci R. H, Harwood W. S, dan Herring G. F
Di unduh dari : Bukupaket.com
175
BBab 4 Kimia Unsur
b. Sinar beta E Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif.
Sinar ini merupakan berkas elektron yang berasal dari inti dan bermassa
1 1836
sma. Oleh karena sangat kecil, maka partikel beta dianggap tidak bermassa dan dinotasikan
–1
e . Sinar beta mempunyai daya tembus lebih besar dari pada
sinar alfa, sedangkan daya pengionannya lebih kecil dari sinar alfa. Sinar beta dalam medan magnet membelok ke kutub positif.
c. Sinar gamma J
Sinar gamma merupakan radiasi elektromagnet berenergi tinggi, tidak bermuatan, dan tidak bermassa. Sinar gamma
dihasilkan oleh inti yang tereksitasi dan biasanya mengikuti pemancaran sinar alfa dan beta.
Sinar gamma mempunyai daya tembus paling besar dibandingkan sinar radioaktif lainnya. Sinar gamma tidak
membelok dalam medan magnet dan mempunyai daya pengionan paling lemah.
2. Peluruhan radioaktif
Pada penjelasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa unsur yang meluruh dengan sendirinya disebut unsur radioaktif. Unsur radioaktif
meluruh secara spontan menghasilkan partikel alfa dan beta. Unsur disebut juga atom mempunyai inti. Inti atom terdiri
atas proton dan neutron. Jika inti atom terdiri atas proton dan neutron dalam jumlah tertentu, maka disebut nuklida.
Simbol nuklida secara umum dapat ditulis sebagai berikut.
A Z
X dengan Z = nomor atom
A = nomor massa Ada 4 tipe nuklida, yaitu
a. Isotop merupakan kelompok nuklida dengan nomor atom sama sedangkan nomor massa berbeda. Misalnya
204 82
Pb ,
206 82
Pb ,
207 82
Pb ,
208 82
Pb . b. Isobar merupakan kelompok nuklida dengan nomor massa
sama sedangkan nomor atom berbeda. Misalnya
14 16
C dan
14 7
N .
Nomor massa = jumlah proton +
neutron.
Di unduh dari : Bukupaket.com
176
M Mari Belajar Kimia SMA-MA Kelas XII IPA JILID 3
c. Isoton merupakan kelompok nuklida dengan neutron sama sedangkan nomor atom berbeda. Misalnya
3 1
H dan
4 2
He . d. Isomer inti merupakan nuklida dengan nomor atom dan
nomor massa sama tetapi berbeda dalam tingkat energinya. Isotop radioaktif me-
luruh membentuk isotop stabil. Kestabilan inti
isotop dipengaruhi oleh angka banding antara
neutron dan proton. Nuklida dengan angka
banding jumlah neutron dan proton sama dengan
satu
1 n
p
merupakan nuklida yang stabil.
Nuklida paling stabil adalah inti yang mem-
punyai nomor atom Z sampai 20, karena
memiliki nilai
1 n
p
. Kestabilan isotop dapat
digambarkan dengan pita kestabilan. Jenis radiasi yang dipancarkan dari peluruhan zat radioaktif
dapat dilihat dalam tabel berikut. Tabel 4.20. Sifat radiasi dan partikel dasar penyusun inti.
Sumber: General Chemistry, Principles and Modern Applications, Petrucci R. H,
Harwood W. S, dan Herring G. F
Partikel Dasar Massa
Relatif Muatan
Simbol Jenis
Alfa 4
+2 D ,
2
He
4
partikel Megatronbeta
–1 E
–
,
1
e
–
partikel Positron
+1 E
+
,
1
e partikel
Gamma J
1 1
P gelombang
elektromagnet Proton
1 +1
1 1
H partikel
Neutron 1
1
n partikel
Sumber: General Chemistry, Hill J. W, Petrucci R. H, Mc Creary T. W, dan Perry S. S
Gambar 4.35
Pita kestabilan inti.
Di unduh dari : Bukupaket.com
177
BBab 4 Kimia Unsur
Ada lima jenis peluruhan yang dapat dilakukan isotop untuk mencapai kestabilan, yaitu
a. Pemancaran sinar alfa D Pemancaran sinar alfa terjadi pada isotop dengan z 83.
Contoh
238 92
U
o
234 90
Th
+
4 2
D . b. Pemancaran sinar beta E
Pemancaran sinar beta terjadi pada isotop yang terletak di atas pita kestabilan
n p
isotop stabil. Contoh
14 6
C
o
14 7
N
+
E
1
c. Pemancaran positron E
+
Pemancaran E
+
terjadi pada isotop yang terletak di bawah pita kestabilan
n p
isotop stabil. Contoh
17 17
9 8
1
F F
E o
d. Tangkapan elektron Tangkapan elektron terjadi pada inti yang mempunyai harga
n p
terlalu kecil. Inti menangkap elektron dari orbital paling dalam dan sebuah proton berubah menjadi neutron disertai
pancaran sinar X. Contoh
40 40
19 1
18
K e
Ar X
–
o e. Pemancaran sinar gamma J
Pemancaran sinar gamma terjadi pada inti yang tereksitasi. Contoh
234 90
Ra o
234 91
Pa +
E
1
+
J
3. Penggunaan unsur radioaktif