Sejarah Penemuan Radioaktif Pelemahan Intensitas Sinar Radioaktif Peluruhan Radioaktif Desintegrasi

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