Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII
264
B. Radioaktivitas
1. Sejarah Penemuan Radioaktif
;7B7 H7:?E7AJ? ?D? :?J;CKA7D EB; +48 +7;+8+2 F7:7 I;97H7 J?:7A I;D=77 7 I;:7D= C;D;B?J? I?7J
:7D + F7:7=7H7CKH7D?KCN7D=:?I?D7H?:;D=7DI?D7H2
++ 0 + + ?I7BDN7 F7:7 H7C8KH7C8K B7BK B?DJ7I N7D= 8;HI?D7H ?A7
J;HA;D7 IEHEJ7D B7CFK 7H7C KH7D?KC N7D= :?F;H=KD7A7D +7;+8+2 :?B;J7AA7D F7:7
8KD=AKI7DFB7JEIEH;I;DI?:7D:?;CKH:?87M7I?D7H7J77H? ;J?A7 FB7J EIEH;I;DI? :?9K9? 7J7K :?FHEI;I F7:7 ?BC D;=7J? J;HDN7J7 J;H:7F7J
FEB7 ?J7C I;IK7? 8;DJKA AH?IJ7BDN7 +7;+8+2 C;DN?CFKBA7D 87M7 H7:?7I?N7D=C;D=?J7CA7DFB7JFEJH;J8KA7DB78;H7I7B:7H?977N7BK7H
C;B7?DA7D8;H7I7B:7H?=7H7C?JKI;D:?H? B;I;878?JK=;7B7?D?:?I;8KJ =;7B7 H7:?E7AJ? 7J7K H7:?E7AJ?L?J7I
2. Jenis-Jenis Radioaktif
7H? F;D;CK7D +7;+8+2 87DN7A ?BCKM7D N7D= A;CK:?7D C;D;B?J? J;DJ7D= I?D7H H7:?E7AJ? ?D? I7B7 I7JKDN7 7:7B7 84+9: ;:.+8,58 7:7
?7 :;D=7D FEIJKB7JDN7 C;DN7J7A7D 87M7 H7:?E7AJ? 8KA7D 7DN7 :?I;878A7D EB; F;HK877D N7D= 8;HI?7J 7JEC?I C;B7?DA7D F;C7D97H7D
H7:?E7AJ? 8;HB7D=IKD= 8;HI7C77D :;D=7D F;HK877D J;HI;8KJ ;:.+8,58 C;CF;HB?7JA7D7:7DN7:K7C797CH7:?7I?N7D=A;BK7H:7H?KH7D?KC:;D=7D
97H7 C;D=KAKH AK7J 7HKI B?IJH?A N7D= J?C8KB EB; 7:7DN7 ?ED?I7I? K:7H7
7:7 8+ ;8+ :7D IK7C?DN7 +88+ ;8+ C;D;CKA7D
:K7 KDIKH H7:?E7AJ? N7D= :?I;8KJ FEBED?KC :7D H7:?KC ;H:7I7HA7D J;H7:?DN7 I?D7H H7:?E7AJ? ?D? C7A7 H7:?E7AJ?L?J7I :7F7J :?8;:7A7D
C;D7:? :K7 A7J;=EH? 7DJ7H7 B7?D 7
H7:?E7AJ? 7B7C?7 N7?JK F;C7D97H7D I?D7H H7:?E7AJ? N7D= J;H7:? I;97H7 IFEDJ7D 7A?87J J?:7A IJ78?BDN7 ?DJ? 7JEC
8 H7:?E7AJ? 8K7J7D N7?JK F;C7D97H7D I?D7H H7:?E7AJ? N7D= 8;H7I7B
:7H? ?DJ??DJ? IJ78?B N7D= :?=7D==K A;IJ78?B7DDN7 :;D=7D 97H797H7 J;HJ;DJK ?D==7 C;D7:? ?DJ? N7D= J?:7A IJ78?B
-7B7I7JK;D?IH7:?7I?N7D=CK:7:?I;H7F7:7B7I?D7H7B7 ,7:?7I?
B7?DN7D=C;C?B?A?:7N7J;C8KIB;8?8;I7H:?D7C7A7DI?D7H8;J7 I;HJ7
I;8K7 F7D7D= =;BEC87D= N7D= F;D:;A :?I;8KJ I?D7H =7CC7 D:7 :7F7J C;D=;J7K? A7H;AJ;H?IJ?A I?D7H
I?D7H :7D I?D7H C;B7BK? F;C8?7I7D H7:?7I? :;D=7D J78KD= ;?=;H KBB;H ;H7J?A7D
38
;J?A7 IKC8K H7:?E7AJ? :?J;CF7JA7D F7:7 I7B7 I7JK KKD= C;:7D C7=D;J :7D J78KD= F7:7 KKD= N7D= B7?D J;HDN7J7 I?D7H
:?8?7IA7DA;F?H?D=7DD;=7J?:7DI?D7H 7A7D:?8?7IA7DA;F?H?D=7DFEI?J?
7:? :7F7J :?I?CFKBA7D 87M7 I?D7H 8;HCK7J7D FEI?J?
7J7K ;
I?D7H 8;HCK7J7DD;=7J?
7J7K ; I;:7D=A7DI?D7H D;JH7B
;H?AKJ ?D? 7A7D :?;B7IA7D F;C7D97H7D I?D7H 7B7 I?D7H 8;J7
:7D I?D7H =7CC7
a. Pemancaran Sinar Alfa
7II7 C7KFKD CK7J7D I?D7H 7B7 ?:;DJ?A :;D=7D ?DJ? ;B?KC ; ?A7 IK7JK O7J H7:?E7AJ? C;C7D97HA7D I?D7H 7B7 DECEH 7JEC O7J ?JK
Gambar 10.6
Dalam medan magnet, hanya sinar yang tidak dibelokkan.
sumber radioaktif
radium sumber
magnet kuat
ratemeter P
Q
Gambar 10.5
Pengujian pembiasan sinar dalam medan magnet.
Sumber: Physics for ‘O’ Level, 1990
Sumber: Conceptual Physics, 1998
DIUNDUH DARI: WWW.BUKUPAKET.COM Sumber buku bse.kemdikbud.go.id
Fisika Inti dan Radioaktivitas
265
7A7D 8;HAKH7D=
:7H? DECEH 7JEC ?D:KADN7 :7D DECEH C7II7DN7 7A7D 8;HAKH7D= -;97H7KCKCH;7AI?F;C7D97H7D7B7
:7F7J:?JKB?IA7D I;87=7? 8;H?AKJ
2 2
EDJE 2
b. Pemancaran Sinar Beta
K7J7D :7D C7II7 I?D7H I7C7 :;D=7D ;B;AJHED 7B ?D? A7H;D7
I?D7H 8;J7 J?:7A B7?D 7:7B7 ;B;AJHED :?8;H? B7C87D= 7J7K
; -;IK7?:;D=7DKAKC;A;A7B7DECEH7II7:7DECEHJECIK7JK
?DJ??D:KAN7D=I;97H7IFEDJ7DC;C7D97HA7DI?D7H 7A7DC;D=7I?BA7D
?DJ?7D7AN7D=DECEHC7II7DN7J;J7F:7DDECEH7JECDN78;HJ7C87I7JK -;97H7 KCKC H;7AI? F;C7D97H7D
:?JKB?I I;87=7? 8;H?AKJ 2
3 ,
EDJE ,
:;D=7D , 7:7B7 D;KJH?DE
c. Pemancaran Sinar Gamma
;H8;:7 7BDN7 :;D=7D F;C7D97H7D I?D7H :7D I?D7H N7D=
C;C7D97HA7D F7HJ?A;B 8;HCK7J7D F;C7D97H7D I?D7H 8KA7DB7 8;H8;DJKA F7HJ?A;B J;J7F? =;BEC87D= ;B;AJHEC7=D;J?A ?A7 F7:7
F;C7D97H7D I?D7H :7D J;H7:? F;HK877D IJHKAJKH KCB7 FHEJED
:7DD;KJHEDF7:7F;C7D97H7DI?D7H J;H7:?F;HK877DIKIKD7DF7HJ?A;B F7HJ?A;B F;C8;DJKA ?DJ? 7JEC -?D7H J?:7A C;C?B?A? C7II7 C7KFKD
CK7J7D B; A7H;D7 ?JK DKAB?:7 J;H;AI?J7I? N7D= C;C7D97HA7D I?D7H J?:7A C;D=7B7C? F;HK877D DECEH 7JEC C7KFKD DECEH C7II7
;C7D97H7D I?D7H :?7M7B? EB; ?DJ? ?D:KA N7D= I;97H7 IFEDJ7D
C;C7D97HA7D I?D7H :7D C;C8;DJKA ?DJ? 87HK
N7D= 8;H7:7 :7B7C A;7:77D;AI?J7I? -;B7DKJDN7?DJ?87HK:7B7CA;7:77D;AI?J7I??D?I;97H7
IFEDJ7D C;C7D97HA7D I?D7H KDJKA C;D7:? ?DJ? IJ78?B FHEI;I
F;HK877D ?D? :?JKDKAA7D F7:7 38 ,;7AI? ?DJ? F;C7D97H7D I?D7H ?D? 8?7I7DN7 :?JKB?I I;87=7? 8;H?AKJ
2 3
EDJE ;I?CFKB7D:7H?A7H7AJ;H?IJ?AI?D7HH7:?E7AJ?N7?JKI?D7H
I?D7H :7D I?D7H :?JKDKAA7D F7:7 +2 7N7 J;C8KI I?D7H
I?D7H :7D I?D7H C7I?D=C7I?D= :?JKDKAA7D F7:7 38
– –
1,015 MeV
0,834 MeV
Gambar 10.7
Pemancaran dan
dalam peluruhan
27 12
Mg dan
27 13
Al .
Carilah informasi mengenai pemanfaatan sinar
, , dan
.
Tugas Anda 10.1
sumber radioaktif kertas
aluminium
timbal
Gambar 10.8
Daya tembus partikel ,
, dan .
27 12
Al
27 12
Al
+2
7H7AJ;H?IJ?A-?D7H,7:?E7AJ?
;HJ7IJ?F?I KB?JC7DKI?7
BKC?D?KCCC .?C87BJ?F?I
+4948 51:,
+1923. 99
+39423 +4-4+:
+336;4 +3;9
;:4 B7
;J7 7CC7
DJ?;B?KC B;AJHED
,7:?7I?;B;AJHEC7=D;J?A EI?J?
;=7J? .?:7A8;HCK7J7D
;9?B ;I7H
.?:7A:?8?7IA7D ;I7H
,;D:7 .?:7A8;HC7II7
Sumber: Conceptual Physics, 1998
Sumber: Physics for ‘O’ Level, 1990
DIUNDUH DARI: WWW.BUKUPAKET.COM Sumber buku bse.kemdikbud.go.id
Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII
266
3. Pelemahan Intensitas Sinar Radioaktif
?A7I?D7HH7:?E7AJ?:?B;M7JA7DF7:7I;8K7A;F?D=:;D=7DA;J;87B7D . J;HDN7J7 ?DJ;DI?J7I I?D7H H7:?E7AJ? I;8;BKC C;B;M7J? 877D
B;8? 8;I7H :7H?F7:7 I;J;B7 C;B;M7J? 877D
;B;C77D ?DJ;DI?J7I ?D? C;C;DK? F;HI7C77D
.
P ;J;H7D=7D
AE;?I?;D F;B;C77D 877D
C 8?B7D=7DD7JKH7B
-;7D:7?DN7?DJ;DI?J7II?D7HH7:?E7AJ?I;J;B7C;B;M7J?A;F?D=J?D==7B I;F7HK :7H? ?DJ;DI?J7I I?D7H H7:?E7AJ? I;CKB7
C7A7 +8934 ? :7F7J :?I;:;H7D7A7D C;D7:?
. .
.
BD BD
. P
. I;?D==7 :?F;HEB;
.
P 7H=7
. F7:7 +8934 ? :?I;8KJ +
0 7J7K B7F?I7D 7H=7 F7HK
-K7JKA;F?D=C;C?B?A?09C ;H7F7A78;I7H?DJ;DI?J7II?D7HH7:?E7AJ?I;J;B7 C;B;M7J?A;F?D=I;J;87B9C
= ?A;J7K? 0 9CQ
P
C .
9CQ
P
C C
C
C C
.
7:??DJ;DI?J7II?D7HH7:?E7AJ?I;J;B7C;B7BK?A;F?D=7:7B7
Contoh
10.3
4. Peluruhan Radioaktif Desintegrasi
;BKHK7D J;H7:? I;97H7 IFEDJ7D :7D J?:7A :7F7J :?AEDJHEB I;HJ7 :?F;D=7HK? EB; F;HI;DN7M77D A?C?7 :7D ?I?A7 I;F;HJ? F;D=7HK IKK
:7D J;A7D7D 7H? 7I?B F;D;B?J?7D :?F;HEB; 87M7 A;C7CFK7D IK7JK KDIKHKDJKAC;BKHK8;H8;:78;:7 :7KDIKHN7D=:7B7CM7AJKI?D=A7J
I;CK7 ?DJ?DN7 C;BKHK :7D 7:7 FKB7 N7D= C;BKHK :;D=7D B7C87J EDJEDN7I;KCB78;I7H?DJ?7JEC
:7H?IK7JKH7:?E?IEJEFN7D=C;BKHK C;C7D97HA7D F7HJ?A;BF7HJ?A;B
:7D I;HJ7 :??AKJ? F;C7D97H7D
Gambar 10.9
Pelemahan intensitas oleh bahan dengan ketebalan X.
X
Tokoh
Marie Curie
1867–1934
Marie Curie dilahirkan di Warsawa, Polandia. Nama aslinya adalah Marie
Sklodowska. Ia belajar Matematika, Fisika, dan Kimia di Paris. Marie
bersuamikan Pierre Curie seorang ahli fisika juga. Mereka bekerja sama dalam
meneliti radiasi yang dihasilkan oleh bahan radioaktif dan mereka berhasil
menemukan unsur thorium yang bersifat radioaktif. Pada 1898, mereka
menemukan dua unsur radioaktif baru, yaitu polonium dan radium. Untuk
keberhasilan ini, Marie dan Pierre Curie serta Henri Becquerel mendapat
hadiah Nobel untuk bidang Fisika pada 1903. Pada 1910, Marie berhasil
memisahkan radium murni dan mempelajari sifat-sifat kimianya. Untuk
hasil kerja kerasnya ini, Marie kembali mendapatkan hadiah Nobel yang kedua
dalam bidang kimia pada 1911. Marie meninggal tahun 1934 akibat kanker,
yang mungkin disebabkan ia terlalu lama berinteraksi dengan bahan-
bahan radioaktif.
Sumber: Science Encyclopedia, 1998
DIUNDUH DARI: WWW.BUKUPAKET.COM Sumber buku bse.kemdikbud.go.id
Fisika Inti dan Radioaktivitas
267
KCB7 H7J7H7J7 7JEC N7D= 7A7D C;BKHK :7B7C M7AJK 7:7B7
8;H87D:?D=BKHKI:;D=7DKCB77JEC I;?D==7:7F7J:?8;H?A7D:7B7C
F;HI7C77D P
:? C7D7 :?I;8KJ AEDIJ7DJ7 F;BKHK7D N7D= C;HKF7A7D A7H7AJ;H?IJ?A
:7H?IK7JKH7:?E?IEJEFJ;HJ;DJK .7D:7D;=7J?C;DKDKAA7D87M7KCB7 7JEC KDIKH ?D:KA 8;HAKH7D=
?A7 +8934 ? :??DJ;=H7I?A7D BD
:?F;HEB; ;
P ;J;H7D=7D
KCB7 ?DJ? H7:?E7AJ? CKB7CKB7 KCB7 ?DJ? H7:?E7AJ? N7D= C;BKHK F7:7 M7AJK
KCB7 N7D= C;BKHK F;H I7JK7D M7AJK 7:7B7 :?I;8KJ K=7
:;D=7D , :7H?IK7JKO7JH7:?E7AJ? +8934 ? :7F7J
K=7 :?JKB?I ;
7J7K ;
P :;D=7D
7AJ?L?J7I H7:?E7AJ? C;BKHK F7:7 M7AJK
a. Waktu Paruh
7:7 M7AJK 7AJ?L?J7I 8;HK87 C;D7:? I;J;D=7 7AJ?L?J7I CKB7CKB7 C7A7 M7AJK N7D= :?F;HBKA7D KDJKA F;BKHK7D :?I;8KJ
-+ + :7D :?I?D=A7J :;D=7D
7:? KDJKA +8934 ? C;D7:?
BD BD
I;?D==7 BD
P EDIJ7DJ7F;BKHK7D
:7F7J:?HKCKIA7D:;D=7D K8KD=7D
7DJ7H7 7AJ?L?J7I 7J7K KCB7 7JEC :;D=7D M7AJK F7HK :?BKA?IA7D F7:7 38
;D=7D C;C;H7J?A7D =H7?A F7:7 38 8;H7HJ? KDJKA 8;HB7AK
:;D=7D P
Gambar 10.10
Peluruhan inti atom
Gambar 10.11
Peluruhan unsur
23
Na dengan T
1 2
= jam. N = N
1 2
N N
N
1 4
N 1
8 N
1 16
N T
2T 3T
4T 5T
t 1 5
3 0 4 5
6 0 7 5
9 0 2
4 6
8 1 0
1 2 1 4
1 6 Aktivitas
10
3
Cmenit
DIUNDUH DARI: WWW.BUKUPAKET.COM Sumber buku bse.kemdikbud.go.id
Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII
268
+8934 ? C;DKDKAA7D K8KD=7D 7DJ7H7 ?DJ? 7JEC N7D= 8;BKC C;BKHK ?DJ? I?I7
?DJ? CKB7CKB7 :7D A;B?F7J7D M7AJK
F7HK ?A7 I;J?7F HK7I :?A7B?A7D 7A7D :?:7F7JA7D
P ;J;H7D=7D
7AJ?L?J7I KDIKH I;J;B7 M7AJK 7AJ?L?J7I KDIKH CKB7CKB7
:;4 51::9 AJ?L?J7I =H7C
,7 :?DN7J7A7D I;87=7? I7JK7D H7:?E7AJ?L?J7I I;8;I7HKH?;? B;A7H;D7=H7C
,7C;D=7D:KD= 7JEC :;D=7D B7K F;BKHK7D F;H :;J?A I7C7 :;D=7D
P
C7A7 KH?; ?
:?I?DJ;=H7I?
I;AED -7JK7D - KDJKA H7:?E7AJ?L?J7I 7:7B7 ;9GK;H;B G N7D=
:?:;?D?I?A7D I;87=7? 7AJ?L?J7I :?I?DJ;=H7I?
I;AED ;D=7D :;C?A?7D ?
GG
?JKD=B7J;J7F7DF;BKHK7D:7H?F7HJ?A;BF;D=?EDN7D=C;C?B?A?M7AJKF7HKJ7KD =
?A;J7K? J7KD
;D=7DC;D==KD7A7DF;HI7C77D :?F;HEB;
J7KD
7:?J;J7F7DF;BKHK7D7:7B7
J7KD
Contoh
10.4
;BKHK7DH7:?E7AJ?C;HKF7A7DFHEI;IN7D=797AN7?JK?DJ?J;HI;8KJ C;BKHK I;97H7 J?:7A 8;HA7?J7D I7JK :;D=7D N7D= B7?DDN7 ;H?AKJ ?D?
:?F;HB?7JA7D B?C7 ;D?I F;BKHK7D H7:?E7AJ? 4:4;1
1+04 6+2;8;.4 4:41
F;BKHK7D =7CC7
F;C7D97H7D I?D7H =7CC7 F;BKHK7D
7B7 F;C7D97H7D F7HJ?A;B 7B7
DIUNDUH DARI: WWW.BUKUPAKET.COM Sumber buku bse.kemdikbud.go.id
Fisika Inti dan Radioaktivitas
269
F;BKHK7D 8;J7
F;D7D=A7F7D ;B;AJHED EB; D;KJHED DKAB?H
F;D7D=A7F7D ;B;AJHED
F;D7D=A7F7D ;B;AJHED EB; FHEJED DKAB?H
F;D7D=A7F7D ;B;AJHED
F;D7D=A7F7D FEI?JHED EB; FHEJED DKAB?H
FHEJEDCK7J7D ;B;AJHED CK7J7D P
D;KJHEDCK7J7D ;B;AJHED CK7J7D
Gambar 10.12
Lima jenis peluruhan radioaktif
= +
+ =
+ =
AJ?L?J7II;8K7IKC8;HH7:?E7AJ?8;HAKH7D= 87=?7D:7H?7AJ?L?J7I7M7BDN7:7B7C
I;B7D=M7AJK7C .;DJKA7DM7AJKF7HK:7DJ;J7F7DF;BKHK7DDN7 =
?A;J7K? 7C
DJKAC;D;DJKA7DM7AJKF7HK:7F7J:?=KD7A7DF;HI7C77D
C7A7 7C
7:?M7AJKF7HKIKC8;HH7:?E7AJ?7:7B77C DJKAC;D;DJKA7DJ;J7F7DF;BKHK7D:?=KD7A7DF;HI7C77D
7C
7:?J;J7F7DF;BKHK7DDN77:7B7
7C
Contoh
10.5
Gambar 10.13
Deret uranium
4. Deret Radioaktif