126
Kimia SMAMA Kelas XII
Soal Kompetensi 4.2
1. Setelah disimpan selama 40 hari, massa unsur radioaktif tinggal 6,25 dari massa semula. Berapa hari waktu paruh unsur
radioaktif tersebut? 2. Sebanyak 64 gram suatu nuklida radioaktif memiliki waktu
paruh 25 hari, berapa gram yang tersisa setelah disimpan 100 hari?
3. Suatu isotop radioaktif pada tanggal 14 Juli 2006 menunjukkan aktivitas 40.000 dps. Berapa dps aktivitas radioaktif tersebut
pada tanggal 25 Agustus 2006 pada jam yang sama? 4. Suatu mineral uranium tersusun dari 0,790 gram U-238 dan
0,205 gram Pb-206 yang berasal dari peluruhan U-238. Bila waktu paruh U-238 adalah 4,5 × 10
9
tahun, tentukan umur mineral tersebut
5. Manuskrip kuno bila diukur aktivitas C-14nya 150 cpm. Bila aktivitas C-14 dalam makhluk hidup = 180 cpm dan waktu
paruh C-14 adalah 5770 tahun, perkirakan umur manuskrip tersebut
F. Deret Keradioaktifan
Unsur-unsur radioaktif mengalami peluruhan dengan cara meman- carkan sinar alfa, beta, dan gamma yang menghasilkan unsur baru yang
pada umumnya juga masih bersifat radioaktif. Unsur hasil transmutasi ini akan meluruh lebih lanjut sehingga terjadi deret peluruhan yang
berakhir setelah terbentuk unsur stabil. Ada empat deret keradioaktifan yang terdiri dari:
• Deret uranium
Deret uranium dimulai dari
238 92
U dan berakhir menjadi
206 82
Pb •
Deret aktinium Deret aktinium dimulai dari
235 92
U dan berakhir menjadi
207 82
Pb •
Deret thorium Deret thorium dimulai dari
232 90
Th dan berakhir menjadi
208 82
Pb •
Deret neptunium buatan Deret neptunium dimulai dari
241 94
Pu dan berakhir menjadi
209 83
Bi
Di unduh dari : Bukupaket.com
127
Unsur Radioaktif
Contoh: Deret uranium
238 92
U
D
o
234 90
Th
E
o
234 91
Pa
E
o
234 92
U
D
o
230 90
Th
D
o
226 88
Ra
D
o
222 86
Rn
D
o
218 84
Po
D
o
214 82
Pb
E
o
214 83
Bi
E
o
214 84
Po
D
o
210 82
Pb
E
o
210 83
Bi
E
o
210 84
Po
D
o
206 82
Pb stabil
Tabel 4.1 Deret Uranium
Deret uranium tersebut dapat ditulis secara singkat menjadi:
238 92
U
o
206 82
Pb +
8
D + 6E
G. Reaksi Inti
Pada tahun 1919 Rutherford melakukan percobaan dengan menem- bakkan partikel
D pada inti atom nitrogen
14 7
N dan menghasilkan isotop oksigen
17 8
O .
14 7
N +
4 2
He
o
17 8
O +
1 1
H atau ditulis
14 7
N
4 2
He ,
1 1
H
17 8
O
Nomor Atom
Unsur Massa
Atom Sinar
No.
1. 2.
3. 4.
5. 6.
7. 8.
9.
10. 11.
12. 13.
14. 15.
16. 92
90 91
92 90
88 86
84 82
83 84
81 82
83 84
82 U
Th Pa
U Th
Ra Rn
Po Pb
Tl Pb
Bi Po
Bi Po
Pb 238
234 234
234 230
226 222
218 214
214 214
210 210
210 210
206 alfa
beta beta
alfa alfa
alfa alfa
alfa
beta beta
beta + alfa alfa
beta beta
beta alfa
u
9
4, 5 10 th
24,1 hari 1,14 menit
2,35 × 10
5
th 8,3 × 10
4
th 1620 th
3,82 hari 3,05 menit
26,8 menit 19,7 menit
1,5 × 10
-4
detik 1,32 menit
22 th 5 th
140 hari -
t
1 2
Di unduh dari : Bukupaket.com
128
Kimia SMAMA Kelas XII
Reaksi tersebut merupakan reaksi transformasi pertama yang dilakukan manusia. Kemudian disusul oleh Irene Curie dan suaminya Frederick Joliot
pada tahun 1933 yang melakukan percobaan dengan menambahkan partikel D terhadap magnesium, aluminium, dan boron.
24 12
Mg +
4 2
He
o
27 14
Si +
1
n
27 13
Al +
4 2
He
o
30 15
P +
1
n
10 5
B +
4 2
He
o
13 7
N +
1
n Nuklida-nuklida yang dihasilkan masih bersifat radioaktif yang
selanjutnya mengalami peluruhan dengan memancarkan positron.
27 14
Si
o
27 13
Al +
1
e
30 15
P
o
30 14
Si +
1
e
13 7
N
o
13 6
C +
1
e Dari percobaan-percobaan tersebut dapat disimpulkan suatu nuklida
dapat diubah menjadi nuklida lain melalui reaksi inti. Dengan demikian, isotop-isotop radioaktif dapat dibuat di laboratorium dengan cara penem-
bakan reaksi inti.
Reaksi inti dapat digolongkan menjadi 3, yaitu sebagai berikut. a. Reaksi Penembakan
Pada reaksi penembakan dapat digunakan partikel-partikel ringan D ,
p , n, d atau partikel-partikel berat
12
C ,
14
N ,
16
O sebagai partikel penembak.
Contoh:
35 17
Cl +
1
n
o
35 16
S +
1 1
H
238 92
U +
4 2
He
o
239 94
Pu + 3
1
n b. Reaksi Pembelahan Fisi
Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan nuklida menjadi dua nuklida yang hampir sama.
Contoh:
235 92
U +
1
n
o
139 56
Ba +
94 36
Kr + 3
1
n Nuklida-nuklida hasil reaksi fisi
235 92
U lebih stabil, dan neutron yang dipancarkan dapat menembak
235 92
U yang lain yang terjadi secara berantai. Bila reaksi berantai tidak dikendalikan, akan menghasilkan energi yang
sangat besar seperti bom atom yang dijatuhkan di Hirosima dan Nagasaki.
Di unduh dari : Bukupaket.com
129
Unsur Radioaktif
Reaksi fisi dapat dikendalikan dalam reaktor atom dengan mengatur netron yang dihasilkan agar hanya sebagian yang menumbuk
235 92
U sehingga dapat memperlambat reaksi fisi. Dengan pengendalian ini, reaksi
fisi dapat untuk PLTN pembangkit listrik tenaga nuklir.
c. Reaksi Fusi
Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti-inti kecil menjadi inti yang lebih besar.
2 1
H +
3 1
H
o
4 2
He +
1
n Dengan reaksi inti kita dapat membuat unsur radioaktif dari unsur
yang stabil.
Gambar 4.5 Reaksi berantai dari fisi uranium dengan neutron.
Ilustrasi : Haryana
Gambar 4.6 Prinsip reaktor atom yaitu mengurangi kecepatan neutron
hasil fisi dengan pengatur yang terbuat dari karbon murni
Ilustrasi : Haryana
n
235
U
235
U
235
U
U
235
U
U U
U U
U U
U U
n n
n
n n
n n
n n
n n
n Kr
Ba
Di unduh dari : Bukupaket.com
130
Kimia SMAMA Kelas XII
Soal Kompetensi 4.3
Contoh: •
Pembuatan isotop radioaktif C-14 dari N-14 dengan cara menembak N-14 dengan neutron.
14 7
N +
1
n
o
14 6
C +
1 1
p •
Pembuatan isotop radioaktif P-32 dengan cara menembak S-32 dengan neutron.
32 16
S +
1
n
o
32 15
P +
1 1
p Pada beberapa hal, reaksi inti berbeda dengan reaksi kimia biasa.
Perbedaan kedua reaksi tersebut adalah sebagai berikut:
1. Bandingkan sinar D , E , dan J dalam hal:
a. daya tembus, b. daya ionisasi,
c. kecepatan merambat
2. Pada pemancaran radiasi berikut:
224 88
Ra
o
220 86
Ru + x , apakah x? 3.
Apakah yang terjadi bila unsur radioaktif X
A Z
memancarkan sinar
D ? 4. Suatu unsur radioaktif setelah memancarkan sinar
E mengha- silkan unsur stabil yang letaknya pada golongan VA dalam SPU.
Golongan berapakah unsur radioaktif tersebut? 5. Bilamana unsur radioaktif berubah menjadi isotopnya?
Reaksi Inti Reaksi Kimia Biasa
1. Terjadi perubahan struktur inti atom membentuk unsur baru.
Contoh:
24 12
Mg +
4 2
He
o
27 14
Si +
1
n 2. Massa sebelum dan sesudah
reaksi dapat berubah karena sebagian massa diubah menjadi
energi. 1. Tidak terjadi perubahan struk-
tur inti atom hanya perubahan pengelompokan atom-atom.
Contoh:
Mg
+2HCl
o
2
MgCl
+
2
H 2. Massa sebelum dan sesudah
reaksi tetap.
Di unduh dari : Bukupaket.com
131
Unsur Radioaktif
H. Penggunaan Tenaga Atom dan Radioisotop
