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
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII
86
N
t
=
1 2
n
× N n =
1 2
t t
Keterangan: N
t
= banyaknya radioisotop yang tersisa setelah meluruh selama t satuan waktu
N = banyaknya radioisotop mula-mula
t = lamanya radioisotop meluruh
t
1 2
= waktu paruh Tabel berikut menunjukkan waktu paruh beberapa radioisotop.
Isotop Waktu Paruh tahun
238 92
U
235 92
U
232 90
Th
40 19
K
238 94
Pu
137 55
Cs
90 38
Sr
131 53
I 4,5 × 10
9
7,1 × 10
8
1,4 × 10
10
1,3 × 10
9
87,8 30
28,1 0,022
Tabel 4.4 Waktu Paruh Beberapa Radioisotop Alam dan Buatan
Suatu radioisotop memiliki massa 8 mg. Setelah beberapa hari, massanya berkurang menjadi 2 mg. Jika waktu paruh radioisotop tersebut 20 hari, telah berapa lamakah
radioisotop tersebut meluruh? Jawab
Diketahui Nt
= 2 mg N
= 8 mg t
1 2
= 20 hari N
t
=
1 2
n
x N 2 =
1 2
n
x 8
1 2
n
=
1 4
n = 2
n =
1 2
t t
t = n × t
1 2
= 2 x 20 = 40
Jadi, radioisotop tersebut telah meluruh selama 40 hari.
6. Reaksi Fisi
Jika suatu radioisotop berat nomor atom 83 ditembak oleh suatu partikel, radioisotop tersebut akan terbelah menjadi dua unsur yang lebih
ringan. Reaksi semacam ini disebut dengan reaksi fisi. Misalnya, penembakan isotop
235 92
U oleh partikel neutron. Penembakan ini akan menghasilkan dua isotop yang lebih ringan
142 56
Ba dan
91 36
Kr serta 3 partikel neutron dan
disertai energi. Reaksi fisi uranium ini dipublikasikan oleh Lise Meitner.
Contoh
4.3
• Fisi
• Fusi
Kata Kunci
Sumber:
Chemistry the Central Science, 2000
Radioisotop alam
Radioisotop buatan
Jenis
Legenda Kimia
Sumber: Introductory Chemistry,
1997
Lise Meitner 1878–1968 terinspirasi oleh penemuan
radium Marie Curie, dia mendapatkan gelar doktornya
pada 1906. Dia melakukan berbagai penelitian tentang
reaksi fisi uranium-235 dan mempublikasikan
penemuannya mengenai reaksi fisi uranium pada
1939 di Stockholm.
