123
Unsur Radioaktif
Soal Kompetensi 4.1
a. Alfa
b. Beta
c. Gamma
d. Proton
e. Neutron
f. Positron
Sinar Partikel
Massa sma
Muatan Lambang
Simbol Jenis Partikel Radiasi
Elektron Magnetik
Inti yang terletak di seberang pita kestabilan Z 83 mencapai kestabilan dengan cara memancarkan alfa.
Contoh:
216 84
Po
o
212 82
Pb + D
4 2
1. Lengkapilah tabel berikut dengan benar
2. Pada setiap reaksi kimia berlaku hukum kekekalan massa. Apa yang terjadi bila:
a.
212 84
Po memancarkan sinar D
b.
14 8
C memancarkan sinar E c.
60 27
Co memancarkan sinar J 3. Unsur radioaktif x menempati golongan VIII A dalam SPU. Bila
unsur tersebut memancarkan sinar D , maka tentukan nomor
golongan unsur yang baru dalam SPU 4. Jika nuklida
234 90
Th memancarkan partikel alfa dan beta sehingga menjadi
206 82
Pb . Berapa jumlah masing-masing partikel yang dipancarkan?
5. Perhatikan grafik pita kestabilan berikut
Dengan cara bagaimanakah radionuklida di daerah A mencapai kestabilan?
proton proton
A B
124
Kimia SMAMA Kelas XII
E. Kecepatan Peluruhan
Telah kita pelajari bersama bahwa nuklida yang tidak stabil akan mengalami peluruhan menjadi nuklida yang lebih stabil. Kecepatan
peluruhan tiap nuklida berbeda-beda tergantung jenis nuklidanya. Bila ditinjau dari segi orde reaksi, peluruhan nuklida radioaktif mengikuti reaksi
orde satu. Hal ini dapat kita gambarkan sebagai berikut:
Bila N adalah jumlah zat radioaktif pada waktu t, maka jumlah yang terurai tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan persamaan diferensial,
yaitu: O
dN N
dt
, dimana O = tetapan peluruhan, yang besarnya tergantung jenis
zat radioaktif. Bila persamaan di atas diintegralkan akan menjadi: O
³ ³
N t
N
dN dt
dt O
ln N
t N
N = N
e
- Ot
, dengan N = jumlah zat radioaktif pada saat t = 0 mula-mula.
Pada gambar di atas tampak bahwa setelah waktu t jumlah zat radioaktif menjadi
1 2
dari jumlah semula. Dalam hal ini kita mengenal waktu yang diperlukan oleh zat radioaktif untuk meluruh menjadi separuh
setengah dari jumlah semula, yang dikenal dengan waktu paruh t 1
2 .
Jadi, pada saat t = t 1
2 , maka N =
1 2
N , sehingga
O ln
N t
N ln
N t
N O , saat t = t
1 2
, N = 1
2 N
O
1 ln
1 2
2 N
t N
t t
125
Unsur Radioaktif
Contoh Soal 4.1
t 1
2 = O
1 ×
ln 1
2 N
N
t 1
2 = O
1 ln 2
t 1
2 =
O 0, 693
Bila jumlah zat radioaktif mula- mula = N
dan waktu paruh = t 1
2 ,
maka setelah waktu paruh per- tama jumlah zat radioaktif tinggal
1 2
N dan setelah waktu paruh
kedua tinggal
1 4
N . Setelah zat
radioaktif meluruh selama waktu t
, maka zat radioaktif yang tinggal N, dapat dirumuskan dengan: N
=
§ · u ¨ ¸
© ¹
1 2
1 2
t t
N
Suatu zat radioaktif x sebanyak 12,8 gram dan memiliki waktu paruh 2 tahun. Berapa gram zat radioaktif x yang tersisa setelah 6 tahun?
Jawab:
Diketahui: N = 12,8 gram, t
1 2
= 2 tahun, t = 6 tahun Ditanyakan: A = ...
N =
§ · u ¨ ¸
© ¹
1 2
1 2
t t
N
N =
§ · u ¨ ¸
© ¹
6 2
1 12, 8
2
N = § · u
¨ ¸ © ¹
3
1 12, 8
2 N = u
1 12, 8
8 = 1,6 gram
Gambar 4.4 Grafik peluruhan radioaktif orde 1
diilustrasikan dengankonsep waktu paruh. Mula- mula banyaknya zat radioaktif N
setelah waktu paruh pertama menjadi 12 a, setelah waktu paruh kedua
menjadi , dan seterusnya.
Sumber : Ilustrasi Haryana
