Deret Keradioktifan Waktu Paruh Half Life

Unsur Radioaktif 121 2 Peluruhan positron Contoh 44 44 21 20 1 Sc Ca + β → 54 54 27 26 1 Co Fe + β → 3 Penangkapan elektron. Proses ini jarang terjadi pada isotop alam, tetapi terjadi pada radionuklida buatan. Contoh 44 44 22 -1 21 Ti + e Sc → 50 50 23 -1 22 V + e Ti → c Peluruhan gamma γ → 60 60 27 27 Co Co + Proses ini seringkali disebut transisi isomer. Pada peluruhan sinar gamma tidak dihasilkan unsur baru karena sinar gamma merupakan energi foton yang tidak bermassa dan tidak bermuatan. 2 Pembelahan Spontan Proses ini hanya terjadi pada nuklida-nuklida yang nomor atomnya besar dan membelah secara spontan menjadi dua nuklida yang massanya berbeda. 254 108 142 1 98 42 56 Cf Mo Ba + 4 n → + 3 Mengalami Transmutasi Inti Pada tahun 1919, Rutherford berhasil menembak gas nitrogen dengan partikel alfa dan menghasilkan hidrogen dan oksigen. 14 4 17 1 7 2 8 1 N + He O + H → Reaksi ini merupakan transmutasi buatan pertama yaitu perubahan suatu unsur menjadi unsur lain. Pada tahun 1934, Irene Joliot Curie, putri Marie Curie, berhasil membuat atom fosfor yang bersifat radioaktif dengan menembakkan aluminium dengan sinar alfa yang berasal dari polonium. 27 4 30 1 13 2 15 Al + He P + n →

2. Deret Keradioktifan

Deret keradioaktifan merupakan kelompok unsur yang terbentuk dari satu nuklida radioaktif yang berturut-turut memancarkan partikel alfa atau partikel beta. Pada setiap pancaran radiasi terbentuk atom dari unsur yang berlainan. Deret ini dimulai dari unsur induk yang meluruh terus menerus membentuk atom baru sehingga akhirnya membentuk atom yang tidak radioaktif. Ada tiga deret keradioaktifan alam yaitu deret thorium, deret uranium , dan deret aktinium. Deret thorium dan deret uranium Di unduh dari : Bukupaket.com 122 Kimia SMA dan MA Kelas XII diberi nama sesuai dengan nama anggota yang mempunyai waktu paro terpanjang yaitu berturut-turut 1,39 × 10 10 dan 4,51 × 10 9 tahun. Deret aktinium dimulai dari unsur uranium U-235 dengan waktu paruh 7,1 × 10 8 tahun. Deret keradioaktifan yang keempat adalah deret keradioaktifan buatan yang disebut deret neptunium. Unsur induk deret neptunium adalah neptunium dengan waktu paruh 2,20 × 10 6 tahun. Perhatikan Tabel 6.1

3. Waktu Paruh Half Life

Proses peluruhan atom radioaktif sebenarnya merupakan kejadian yang bersifat acak. Akan tetapi jika jumlah atom radioaktif sangat besar maka peristiwa peluruhan tersebut dapat dijelaskan seperti berikut. Dalam peluruhan radioaktif mengikuti hukum laju reaksi orde kesatu, artinya laju peluruhan berbanding lurus dengan jumlah atom radioaktif yang tertinggal. Dengan demikian laju peluruhan radioaktif setiap waktu t dapat dirumuskan seperti berikut. Laju peluruhan = [ ] N λ .............6-1 Keterangan: λ = tetapan laju peluruhan N = banyaknya inti radioaktif Hasil integrasi dari persamaan 6-1 adalah seperti berikut. t t N N e λ − ⋅ = ⋅ .................6-2 Jika t = 1 2 t maka konsentrasi [N t ] adalah 1 2 [N ]. Oleh karena itu besarnya 1 2 t atau waktu paruh dapat ditentukan seperti berikut. 1 2 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 atau 2 2 ln 2 0,693 0,693 atau T T T N N e e e T T T λ λ λ λ λ − ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ = = = = = ........6-3 Nama Deret Unsur Induk Uranium alam 239 92 U 206 82 Pb 4n + 2 Thorium alam 232 90 Th 208 82 Pb 4n Aktinium alam 235 92 U 207 82 Pb 4n + 3 Neptunium buatan 237 93 Np 209 83 Bi 4n + 1 Berakhir Jenis Tabel 6.1 Deret Radioaktif Di unduh dari : Bukupaket.com Unsur Radioaktif 123 Keterangan: N = jumlah zat radioaktif mula-mula N t = jumlah zat radioaktif yang masih tersisa pada waktu t 1 2 T = waktu paruh Contoh 1. Waktu paruh peluruhan unsur radioaktif Bi-210 adalah 5,0 hari. Hitung: a. tetapan peluruhan dalam s - 1 , b. waktu yang diperlukan agar 0,016 mg Bi-210 meluruh menjadi 0,001 mg Penyelesaian: Diketahui : 1 2 T = 5 hari N t = 0,001 mg N = 0,016 mg Ditanya : a. λ ... ? b. t ... ? Jawab : a. λ = 1 2 0,693 T = 0,693 432.000 = 1,6 × 10 -6 sekon b. t N N = t e λ − ⋅ 0,001 0,016 = 6 1,6 10 t e − − × ⋅ 0,0625 = 6 1,6 10 t e − − × ⋅ ln 0,0625 = -1,6 × 10 -6 ⋅ t t = 6 2,773 1,6 10 − × = 1.732.868 detik 2. Hitung berapa persen cuplikan 60 27 Co yang tinggal setelah 3 tahun, jika waktu paruh 60 27 Co adalah 5,26 tahun Penyelesaian: Diketahui : 1 2 T = 5,26 tahun t = 3 tahun Ditanya : N t ...? Jawab : λ = 1 2 0,693 T = 0,693 5,26 tahun = 0,132tahun t t N N e λ − ⋅ = ⋅ 0 ,132 tahun 3tahun t N e N − ⋅ = ln t N N =-0,396 N N =0,673 atau N = 0,673 No Jika N dianggap 100 maka cuplikan 60 27 Co yang tinggal adalah 67,3. Di unduh dari : Bukupaket.com 124 Kimia SMA dan MA Kelas XII

4. Reaksi pada Inti