Kestabilan Inti B. Kegunaan

126 Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII

A. Kestabilan Inti

Kestabilan inti atom dapat ditinjau dari aspek kinetika dan energitika. Kestabilan secara energitika ditinjau dari aspek energi nukleosintesis dihubungkan dengan energi komponen penyusunnya proton dan neutron, disebut energi ikat inti. Kestabilan secara kinetika ditinjau berdasarkan kebolehjadian inti meluruh membentuk inti yang lain, disebut peluruhan radioaktif.

1. Ciri-Ciri Inti Stabil dan Tidak Stabil

Untuk mengetahui ciri-ciri inti yang stabil dan inti yang tidak stabil dapat ditinjau dari perbandingan antarpartikel yang terkandung di dalam inti atom, yaitu perbandingan neutron terhadap proton N Z ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ . Selain nuklida 1 H, semua nuklida atom memiliki proton dan neutron. Suatu nuklida dinyatakan stabil jika memiliki perbandingan neutron terhadap proton lebih besar atau sama dengan satu N 1 Z ⎛ ⎞ ≥ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ . Untuk nuklida ringan Z 20, perbandingan N Z 1. Untuk nuklida dengan Z 20, perbandingan N Z 1. Perbandingan N Z untuk beberapa nuklida yang stabil ditunjukkan pada tabel berikut. Berdasarkan tabel tersebut, tampak bahwa nilai N Z berubah sebagai fungsi Z. Hubungan proton dan neutron dapat diungkapkan dalam bentuk grafik yang disebut grafik pita kestabilan. Gambar 5.1 Grafik pita kestabilan Nuklida stabil ditunjukkan oleh titik hitam yang berkerum un m em bent ang sepert i pit a sehingga disebut pita kestabilan. Di luar pita kest abilan t ergolong radioakt if. 130 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Em isi alfa Jum lah prot on Z Ju m la h n e u tr o n N N = Z Penangkapan elekt ron dan em isi p osit ron 1. Masih ingatkah Anda bagaimana model struktur atom menurut Bohr? Gambarkan oleh Anda model struktur atom tersebut. 2. Apa yang dimaksud dengan nuklida? Sebutkan partikel-partikel penyusun inti Atom? 3. Apakah menurut Anda inti suatu atom dapat meluruh atau bergabung dengan inti atom lain? Jelaskan alasannya. Tes Kompetensi Awal Z N N Z Nuklida 1 1 1 2 H 10 10 1 20 Ne 20 20 1 40 Ca 30 34 1,13 64 n 40 50 1,25 90 Sn 50 70 1,50 120 Nd 80 122 1,50 202 Hg Tabel 5.1 Beberapa Nuklida yang Stabil Em isi bet a Sumber: Oxford Ensiklopedia Pelajar: Biografi–9, 1995 Sekilas Kimia Marie Curie Lahir di Warsawa, Polandia. Dia bersama dengan suam inya Pierre m elakukan percobaan terhadap zat radioaktif. Setelah beberapa tahun bekerja, m ereka berhasil m enem ukan sebuah unsur radioaktif, yang mereka namakan radium . Mereka menerima hadiah nobel untuk karya ini. Setelah Pierre m eninggal pada 1906, Marie m eneruskan kerjanya dan menerima hadiah nobel ke–2 pada 1911. Marie Curie 1867–1934 127 Kerad ioakt ifan Dengan bertambahnya jumlah proton Z, perbandingan neutron- proton meningkat hingga 1,5. Kenaikan angka banding N Z diyakini akibat meningkatnya tolakan muatan positif dari proton. Untuk mengurangi tolakan antarproton diperlukan neutron yang berlebih. Nuklida di luar pita kestabilan umumnya bersifat radioaktif atau nuklida tidak stabil. Nuklida yang terletak di atas pita kestabilan adalah nuklida yang memiliki neutron berlebih. Untuk mencapai keadaan inti yang stabil, nuklida ini mengubah neutron menjadi proton dan partikel beta. Nuklida yang terletak di bawah pita kestabilan adalah nuklida yang miskin neutron. Untuk mencapai keadaan yang stabil, dilakukan dengan cara memancarkan positron atau penangkapan elektron electron capture pada kulit K menjadi neutron. Nuklida yang terletak di atas pita kestabilan dengan nomor atom jumlah proton lebih dari 83 adalah nuklida yang memiliki neutron dan proton melimpah. Untuk mencapai keadaan stabil, nuklida ini melepaskan sejumlah partikel alfa inti atom He.

2. Peluruhan Radioaktif

Peluruhan radioaktif adalah peristiwa spontan emisi beberapa partikel dan radiasi elektromagnetik dari suatu inti atom tidak stabil menuju inti yang stabil. Peluruhan radioaktif diketahui merupakan suatu peristiwa eksoergik pelepasan energi. Pada proses peluruhan inti berlaku Hukum Kekekalan Energi, Momentum, Massa, dan Muatan.

a. Persamaan Peluruhan Inti

Persamaan peluruhan inti ditulis seperti halnya persamaan reaksi kimia. Contoh peluruhan radioaktif 238 U disertai pelepasan partikel alfa dapat ditulis sebagai berikut. 238 92 U ⎯⎯ → 234 4 90 2 Th + He Pada persamaan ini, hanya inti yang berubah yang dituliskan. Tidak perlu menuliskan senyawa kimia atau muatan elektron untuk setiap senyawa radioaktif yang terlibat sebab lingkungan kimia tidak memiliki pengaruh terhadap perubahan inti. Em isi − 1 e Em isi 4 2 He Em isi 1 e at au penangkapan el ekt ro n Sumber: Chemistry: The Central Science, 2000 Gambar 5.2 Semua unsur radioaktif meluruh membentuk unsur yang stabil dengan nomor atom sekitar 50-an. Kata Kunci • Inti atom nuklida • Aspek kinet ika • Aspek energit ika • Kest abilan int i • Nukleosint esis • Energi ikat int i • Em isi peluruhan • Pit a kest abilan • Radioakt if • Eksoergik • Radiasi elekt rom agnet ik Meramalkan Kestabilan Inti