Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII
84
Gambar tersebut menunjukkan 14 reaksi peluruhan, dimulai dari isotop
238 92
U yang tidak stabil hingga mencapai kestabilannya isotop
206 82
Pb . Kumpulan reaksi peluruhan seperti itu disebut deret radioaktif.
4. Reaksi Transmutasi
Sifat radioaktif suatu isotop dapat terjadi secara alami ataupun buatan. Isotop-isotop yang mengalami reaksi peluruhan yang telah Anda pelajari
sebelumnya merupakan radioisotop alami. Selain radioisotop alami, ada juga radioisotop buatan. Artinya, sifat radioaktifnya diperoleh melalui campur
tangan manusia. Tahukah Anda, bagaimana cara membuat radioisotop buatan?
Ernest Rutherford adalah ilmuwan yang kali pertama membuat
radioisotop buatan. Pada 1919, Rutherford menembakkan partikel alfa ke gas nitrogen. Penembakan ini menghasilkan isotop oksigen yang bersifat radioaktif.
4
14 17
1 7
2 8
1
N + He + O + p Jadi, radioisotop buatan dapat dibuat dengan cara menembakkan
partikel ke inti atom. Reaksi penembakan tersebut dikenal dengan istilah reaksi transmutasi dan persamaan reaksinya dapat disingkat dengan lambang
sebagai berikut. α
14 17
7 8
N ,p O
Gambar 4.3
Bagan alat yang digunakan untuk membuat radioisotop
buatan.
Gambar 4.2
Deret peluruhan radioaktif uranium-238
• Transmutasi
• Waktu paruh
Kata Kunci
Sumber tegangan Ruang vakum
Lintasan partikel Pompa vakum
Sumber partikel Target
Magnet
Sumber: Chemistry the Central Science, 2000
Menunjukkan pelepasan partikel
α
Nomor massa
204 8 1
Nomor atom
206 208
210 212
214 216
218 220
222 224
226 228
230 232
234 236
238
8 2 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 8 8 9 9 0 9 1 9 2 9 3 Ti Pb Bi Po A t Rn Fr Ra Ac Th P a U Np
Pb Pb
Bi Po
Pb
Bi Po
Po Rn
Ra Th
Th
Pa U
Menunjukkan pelepasan partikel
β
Sumber: Chemistry the Central Science, 2000
Kimia Inti
85
Kupas Tuntas
Lengkapilah persamaan reaksi transmutasi α
27 30
13 15
Al ,n P
.
Jawab
Unsur
27 13
Al dan partikel α
4 2
He ditulis di ruas kiri, sedangkan unsur
30 15
P dan partikel n ditulis di ruas kanan. Sehingga, persamaan reaksinya adalah
→
27 4
30 1
13 2
15
Al + He P + n
5. Waktu Paruh
Berapakah waktu yang diperlukan suatu radioisotop untuk meluruh? Waktu meluruh setiap radioisotop berbeda-beda, ada yang ribuan tahun, ada
juga yang hanya membutuhkan waktu beberapa detik. Istilah yang biasanya digunakan untuk menyatakan waktu yang diperlukan suatu radioisotop untuk
meluruh adalah waktu paruh. Waktu paruh didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan oleh suatu radioisotop untuk meluruh separuhnya. Waktu paruh
suatu radioisotop ditentukan dengan cara mengukur perubahan radiasi dari massa suatu radioisotop selama periode tertentu. Perhatikanlah Gambar 4.4
berikut ini yang memperlihatkan waktu paruh
90
Sr.
Dengan mengetahui waktu paruh suatu radioisotop, kita dapat menentukan massa suatu radioisotop setelah meluruh selama waktu tertentu.
Kita juga dapat menentukan waktu paruh jika mengetahui massa isotop sebelum dan setelah meluruh serta lama peluruhannya. Berikut ini rumus
yang dapat digunakan untuk melakukan perhitungan yang berkaitan dengan waktu paruh.
Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu
radioisotop untuk meluruh separuhnya.
Half-life is the time needed for radioisotop to decay a
half.
Anda Harus Ingat
Jika 32 g radioisotop X yang memiliki waktu paruh 5 hari
disimpan selama 20 har,i sisa radioisotop tersebut
adalah .... A .
0,200 g B.
0,625 g C .
1,600 g D.
2,000 g E.
6,250 g
Pembahasan N
o
= 32 g
t
1 2
= 5 hari
t =
20 hari N
t
=
1 2
n
× N n
=
1 2
t t
n =
20 5
=4 N
t
=
1 2
4
× 32 N
t
=
32 16
=2 Jadi, N
t
atau sisa radioisotop X setelah 20 hari adalah D
2,000 g.
SPMB 2003
Contoh
4.2
Massa
90
Sr gram
2.0
Waktu tahun 4.0
6.0 8.0
10.0
2 0 4 0
6 0 8 0
100 120
waktu paruh 1
waktu paruh 2 waktu paruh 3
waktu paruh 4
You Must Remember
Gambar 4.4
Grafik Waktu terhadap Massa
90
Sr
Sumber: Chemistry the Central Science, 2000
Isotop
243 90
Th mengalami 6 tahap penguraian dengan memancarkan sinar- C dan 7 tahap penguraian sinar- B . Akhirnya, isotop tersebut menghasilkan isotop
206 82
Pb yang stabil. Buktikanlah bagaimana isotop tersebut dapat menjadi
206 82
Pb . Diskusikan hasil yang Anda peroleh dengan teman Anda.
Buktikanlah oleh Anda
