Pengertian Waktu Paruh Peluruhan Radiaktif Inti Atom.Proses peluruhan radioaktif akan terus berlangsung hingga dihasilkan inti atom yang stabil. Jumlah inti dan aktivitas pancaran zat radioaktif berkurang setiap saat. Walaupun terus berkurang, namun selalu bersisa. Aktivitas pancaran zat radioaktof adalah banyaknya inti atom zat radioaktif yang meluruh setiap satuan waktu.
Laju peluruhan inti radioaktif ini disebut sebagai aktivitas radioaktif yang besarnya dapat dirumuskan seperti berikut.
dN/dt= – λ N
Keterangan
dN/dt = laju pengurangan inti (peluruhan/detik)
λ = konstatnta peluruhan
Besaran λN diketahui sebagai aktivitas radioaktif dan disimbolkan dengan R. Satuan untuk R dalam SI dinyatakan dalam becquerel (Bq). Dimana 1Bq = 1 peluruhan/detik. Pada kenyataannya aktivitas radioaktif adalah sangat tinggi. Sehingga digunakan satuan lain, yaitu curie (Ci) dimana 1 Ci = 2,70 x 1010 Bq.
Aktivitas radioaktif menyebabkan terjadinya perbedaan jumlah partikel sebelum dan sesudah terjadinya peluruhan. Hubungan antara jumlah partikel sebelum dan sesudah terjadi peluruhan dapat ditentukan dengan mengintegralkan persamaan di atas. Dengan demikian diperoleh suatu hubungan seperti berikut.
N = N0 e–λt N
Keterangan:
N = jumlah partikel sisa yang belum meluruh
N0 =jumlah partikel awal atau mula mula
t = selang waktu peluruhan.
Setiap selang waktu t yang menghasilkan sisa partikel yang belum meluruh jumlahnya separuh dari sebelumya dinyatakan dengan notasi T1/2 atau dapat ditulis T saja. Atau dengan kata lain, Selang waktu yang diperlukan sehingga aktivitas radioaktif tinggal separuh aktivitas awal disebut waktu paruh dengan notasi T atau T1/2.
Untuk menghitung waktu paruh peluruhan inti atom dapat menggunakan formulasi dari rumus peramaan berikut.
T1/2=T= (ln2)/λ = 0,693/λN
Dengan substitusi atau menggabung kedua persamaan di atas akan diperoleh hubungan antara partikel sisa dengan waktu peluruhan dan waktu paruh sesuai dengan formulasi rumus persamaan berikut:
N = N0(1/2)t/T
Rumus persamaan tersebut dikenal dengan Hukum Peluruhan Radioaktif. Dari persamaannya diketahui bahwa partikel zat tersisa dari peluruhannya dipengaruhi secara eksponensial oleh waktu peluruhan dan waktu paruhnya.
Ketika zat atau partikel radioktif meluruh selama waktu paruhnya atau t sama dengan T, maka sisa zat partikel radioaktifnya adalah separuh atau setengah dari awalnya.
Jadi ketika t = T
Maka
N = N0(1/2)T/T atau
N = N0 (1/2)1 atau
N = (1/2)N0
Jika zat partikel radioaktif meluruh selama dua kali waktu paruhnya, maka t=2T
Sehingga partikel sisa peluruhannya adalah.
N = N0 (1/2)2T/T atau
N = N0 (1/2)2 atau
N = (1/4) N0 atau
Dengan dimikian setiap satu kali meluruh akan menjadi separuhnya dan dua kali meluruh akan menjadi ¼ nya.
Contoh Soal Perhitung Partikel Sisa Peluruhan Zat Radioaktif.
Missal 100 gram unsur X yang memiliki waktu paruh 10 hari. Unsur X meluruh menjadi unsur Y. Ketika X meluruh selama satu bulan, tentukan jumlah unsur X yang tersisa, hitung jumlah unsur Y dan tentukan konstanta peluruhannya.
Jawab.
Diketahui
N0 = 100 gram
t = 1 bulan=30 hari
T= 10 hari
N=100 (1/2)30/10 atau N=100(1/2)3
N= 100 x (1/8)
N=12,5 gram. (ini adalah Jumlah sisa peluruhan unsur X)
Jumlah Unsur Y yang terbentuk adalah = 100 -12,5
Jumlah Unsur Y=87,5 gram, Ini merupakan jumlah unsur yang berkurang dari unsur X. sedangkan konstanta atau tetapan dari peluruhannya adalah
T= (0,693/λ atau
λ= 0,693/T atau
λ= 0,693/10
λ= 0,0693 per hari
Aktivitas Zat Radioaktif.
Sedangkan untuk menghitung aktivitas zat radioaktif setelah meluruh dapat dihitung dengan menggunakan rumus persamaan berikut
R = R0(1/2)t/T
Keterangan
R = aktivitas zat radioaktif setelah meluruh (kejadian/s)
R0 = aktivitas zat radioaktif awal atau mula mula
T = T1/2 waktu paruh (s)
Contoh Soal Perhitungan Waktu Paruh Zat Radioaktif Inti Atom.
Jika Tetapan atau konstanta peluruhan zat radioaktif adalah 6,93 x10-5 Bq. Setelah 200 detik aktivitas pancarannya menjadi 4 x 106 Bq. Hitunglah aktivitasa wal atau mula mula zat radioaktif tersebut.
Jawab:
Diketahui
λ = 6,93 x10-3
T = 200 s
R = 4 x 106 Bq
Ditanyakan R0 = …?
T1/2=T= (ln2)/λ = 0,693/λ
T = (0,693)/( 6,93 x 10-3) =100 detik
R = R0 (1/2)t/T
4 x 106 = R0 (1/2)(200/100)
R0=16×106 Bq
- Induksi Medan Magnet.
- Pemuaian Panjang Luas dan Volume.
- Usaha Energi dan Daya.
- Jenis Gelombang Elektromagnetik, Pengertian Dan Contohnya
- Hukum Stokes, Contoh Soal dan Pembahasan
- Massa Defek dan Energi Ikat Inti Atom,
- Perpindahan Kalor Konduksi, Konveksi dan Radiasi,
- Arus Listrik Dinamis
- Gelombang Cahaya
- Cepat Rambat Gelombang Bunyi
- Momen Gaya dan Inersia Dinamika Gerak Rotasi
- Pengaruh Kalor Pada Temperatur dan Wujud Zat Benda
- Fluks magnetic, Rumus Dan Cara Menghitungnya.
- Mesin Kalor Siklus Carnot
- Radiasi Benda Hitam
- Gaya Benda Gerak Bidang Miring
- Gelombang Berjalan dan Stasioner
- Reaksi Inti Nuklir, Reaksi Fisi dan Reaksi Fusi.
- Kuat Medan Listrik, Pengertian Pembahasan Contoh Soal Ujian.
- Gravitasi Hukum Kepler dan Newton
Daftar Pustaka
Waktu Paruh Peluruhan Radiaktif Inti Atom dengan Proses peluruhan radioaktif dan Pengertian Waktu Paruh. Pengertian Radio Aktif serta Aktivitas Zat Radioaktif dan Laju Peluruhan Inti Radioaktif atau aktivitas radioaktif dengan Rumus Laju Peluruhan dengan Rumus Menghitung Aktivitas Radioaktif.
Rumus Menghitung Laju Peluruhan Inti Radioaktif dengan Konstanta peluruhan Inti atom dab Satuan Laju Peluruhan Inti radioaktif. Simbol laju peluruhan inti radioaktif dengan Rumus menghitung partikel sisa peluruhan inti atom dan Rumus menghitung waktu paruh Peluruhan. Rumus Waktu Peluruhan Radioaktif dengan Satuan Waktu Paruh Peluruhan radioaktif dan Hukum Peluruhan Radioaktif.
Rumus Hukum Peluruhan radioaktif dengan Contoh Soal Perhitung Partikel Sisa Peluruhan Zat Radioaktif dan Contoh soal perhitungan waktu paruh zat radioaktif. Contoh Soal Aktivitas Zat Radioaktif dengan Contoh Soal Perhitungan Waktu Paruh Inti Atom.