Sinar-sinar radioaktif Peluruhan radioaktif

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