Zat Radioaktif dan Peluruhan Inti Atom,

Pengertian Zat Radioaktif. Inti atom radioaktif adalah inti yang tidak stabil yang secara spontan memancarkan sinar radioaktif (yaitu sinar α, β, dan γ). Pemancaran sinar ini menyebabkan jumlah inti makin lama makin berkurang (meluruh). Inti radioaktif ini mengalami peluruhan (disintegrasi) untuk mencapai kondisi yang lebih stabil.

Peristiwa pemancaran partikel – partikel radioaktif secara spontan ini disebut radiokativitas atau peluruhan radioaktif. Sinar-sinar yang dipancarkannya disebut sinar radioaktif, sedangkan zat yang memancarkan sinar radioaktif disebut dengan zat radioaktif.

Dua pertiga inti atom unsur yang ada di alam dalam kondisi yang tidak stabil. Inti atom dengan Z>83 merupakan inti yang tidak stabil. Agar menjadi stabil inti atom ini akan memancarkan partikel radioaktifnya.

Kestabilan Inti Atom

Beberapa inti atom dapat bertransformasi secara spontan menjadi inti atom lain. Hal ini disebabkan oleh sifat stabilitas inti tersebut. Stabilitas suatu inti ditentukan atau dipengaruhi oleh perbandingan antara jumlah neutron dengan jumlah proton ((atau N/Z).

Inti-inti dengan nomor atom 20 ke bawah (Z ≤ 20) akan stabil jika jumlah protonnya sama dengan jumlah neutronnya (N = Z) atau N/Z=1. Contohnya adalah 8O16, 11Na22, 2He4 dan 6C12. Hal ini Berarti inti dari 2He3 dan 6C14 relatif tidak stabil atau termasuk radioisotop yang dapat memancarkan zat-zat radioaktif.

Sedangkan pada inti dengan Z > 20 relatif lebih stabil jika nilai N lebih besar dari Z atau rasio atau perbadingan N terhadap Z lebih dari 1 (N/Z > 1). Ini  artinya jumlah netronnya harus lebih banyak dari jumlah proton dalam inti.

Peleruhan Inti dan Sinar Radioaktif

Inti atom yang mengalami peluruhan disebut inti induk. Sedangkan inti yang dihasilkan dari peluruhan disebut inti anak. Inti anak ini meluruh lagi membentuk inti anak baru. Begitu seterusnya sampai terbentuk deret radioaktif yang memiliki inti stabil.

Pemancaran Sinar Alfa α

Inti atom radioaktif yang memancarkan sinar alfa α akan menyebabkan nomor atom inti induk berkurang dua dan nomor massa induk berkurang empat sehingga berubah menjadi inti atom yang lain. Sinar alfa α merupakan pemancaran partikel yang terdiri atas dua proton dan dua neutron yang merupakan partikel yang bermuatan positif yang memiliki massa 4 kali massa proton yang diberi lambang 2α4 atau 2He4.

Contoh Peluruhan Sinar α yaitu :

92U235 –>90Th231 + 2He4

88Ra224–> 84Rn220 + 2He4

Pancaran sinar alfa α menyebabkan ukuran inti menjadi lebih kecil. Partikel alfa α adalah inti atom helium yang memiliki energi tinggi dan bermuatan positif yaitu 2+. Partikel Sinar alfa α akan membelok ketika berada dalam medan magnet maupun medan listrik. Partikel sinar alfa α memiliki daya tembus lebih kecil dibandingkan dengan sinar beta β dan gamma γ.

Pemancaran Sinar Beta β

Ketika Isotop radioaktif memancarkan sinar beta β, maka akan menyebabkan nomor massa inti induk tetap sedangkan nomor atomnya bertambah satu sehingga berubah menjadi inti atom yang lain. Sinar beta β merupakan pancaran elektron dari inti atom karena perubahan neutron menjadi proton dan diberi lambang -1e0

Contoh Peluruhan Sinar Beta βyaitu :

91Pa233 –> 92U233 + -1e0

89Ac227 –> 90Th227 + -1e0

Ketika Pancaran sinar beta β berlangsung, secara bersamaan terjadi perubahan neutron menjadi proton. Dengan kata lain, Partikel sinar beta β merupakan electron yang bergerak cepat. Partikel sinar beta β memiliki muatan negative yaitu (1-). Sinar beta akan membelok ketika berada dalam medan magnet dan medan listrik. Partikel sinar beta β memiliki daya tembus lebih kecil dari pada sinar gamma γnamun lebih besar dari pada sinar alfa α.

Pemancaran Sinar Gamma γ

Inti  atom dapat memiliki energi ikat nukleon yang lebih tinggi dari energi ikat dasarnya (ground state). Dalam keadaan ini dapat dikatakan bahwa inti atom dalam keadaan tereksitasi dan dapat kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan sinar gamma γatau foton yang besarnya energi tergantung pada keadaaan energi tereksitasi dengan energi dasarnya.

Pemancaran sinar gamma γ tidak menyebabkan perubahan massa maupun muatan pada inti atom. Inti atom yang dalam keadaan tereksitasi diberi notasi atau tanda bintang setelah lambang seperti yang dipakai pada 38Sr*87.

Contoh Peluruhan Sinar γyaitu:

6C*12 –> 6C12 + γ

28Ni*61 –> 28Ni61 + γ

Pancaran sinar gamma γ tidak mengubah inti induk atom. Sinar gamma γ memancarkan energi yang berupa gelombang elektromagnetik. Sinar gamma γ ini memiliki frekuensi yang tinggi. Partikel sinar gamma γ tidak bermuatan listrik. Partikel sinar gamma γ memiliki daya tembus lebih besar dibandingkan sinar alfa α maupun sinar beta β . Partikel sinar gamma tidak dibelokan oleh medan magnet maupun medan listrik.

Pemancaran Positron

Pancaran positron merubah proton menjadi neutron. Secara umum Pancaran positron dapat ditulis dengan persamaan reaksi seperti berikut:

ZXA  –>  Z-1YA  +  1e0

Contoh Pancaran Positron adalah

29Cu64  –>  28Ni64  +  1e0

Pancaran positron terjadi karena inti memiliki rasio neutron terhadap proton (N/Z) yang relative rendah. Untuk contoh di atas dapat diketahui bahwa jumlah proton dan jumlah neutron sebelum terjadi pemancaran adalah

Jumlah Proton = Z = 29

Jumlah Neutron N= A – Z = 64 – 29 = 35

Sehingga Rasio Neutron terhadap Proton (N/Z) = 35/29 = 1,207

Setelah terjadi pemancaran jumlah proton dan jumlah neutron adalah:

Jumlah Proton = Z= 28

Jumlah Neutron N = A – Z = 64 – 28 = 36

Terjadi pengurangan jumlah proton dari 29 menjadi 28. Dan rasio Neutron terhadap Proton (N/Z) menjadi:

Rasio Neutron terhadap Proton (N/Z) = 36/28 = 1,285

Setelah peluruhan, rasio neutron terhadap proton (N/Z) meningkat dari 1,207 menjadi 1,285. Dengan demikian pemancaran positron akan menghasilkan jumlah proton (Z) menjadi lebih sedikit dan menghasilkan jumlah Neutron menjadi lebih banyak. Hal ini mengakibatkan rasio N/Z menjadi lebih tinggi, sehingga inti atom menjadi lebih stabil.

    Daftar Pustaka

    Pengertian Radioaktivitas dengan Peluruhan Inti Atom dan Pengertian Sinar Radioaktif. Contoh sinar radioaktif dan Inti atom radioaktif atau Inti yang memancarkan sinar alfa. Jenis sinar radioaktif dan Inti Atom yang Memancarkan sianr beta. Inti atom yang memancarkan sinar gamma dengan Pengertian zat Radioaktif dan Contoh Unsur atom yang stabil yang Kestabilan inti atom. Faktor Penyebab inti atom memancarkan sinar radioaktif dan Penyebeb inti atom meluruh.

    Pengaruh nomor atom terhadap kestabilan inti atom dan pengaruh Proton dan neutron terhadap kestabilan inti atom dengan Peleruhan Inti dan Sinar Radioaktif. Pengetian Inti Induk dan Pengertian Inti Anak dengan Deret radioaktif dan Contoh Pemancaran Sinar Alfa α. Jumlah proton dan Neutro pada sinar alfa dengan Contoh unsur yang memancarkan sinar alfa. Contoh unsur yang memanarkan sinar alfa Beta dan gamma dengan contoh reaksi peluruhan sinar alfa.

    Contoh peluruhan sinar beta dengan contoh  peluruhan sinar gamma dan jumlah proton dan neutron pada sinar alfa beta dan gamma. Inti atom yang memancarkan sinar alfa dan inti atom yang memancarkan sinar beta dan gamma dengan zat radioktif yang memancarkan sinar alfa beta dan gamma. Contoh soal sinar radioaktif dan peluruhan serta sinar alfa helium atau ciri sifat sinar alfa. Ciri sifat sinar beta dan gamma yang muatan sinar alfa beta dan gamma.

    Pengaruh medan listrik dan magnet pada sinar alfa beta dan gamma kepada Pengertian Pemancaran Positron maupun contoh reaksi pancaran dan peluruhan Positron. Jumlah protondan neutron pada positron.

    Fungsi Manfaat Zat Radioaktif, Pembahasan Contoh Soal

    Radioaktivitas adalah peristiwa pecahnya inti atom secara spontan sambil memancarkan sinar – sinar radioaktif berupa sinar alpha, sinar beta, dan sinar gama. Radioaktivitas terjadi pada inti-inti yang tidak stabil (misalnya inti uranium) menjadi inti-inti yang lebih stabil. Inti yang memancarkan sinar radiokatif disebut inti induk, sedangkan inti baru yang terbentuk disebut inti anak.

    Simbol Inti Atom

    Penulisan inti atom adalah sebagai berikut:

    ZXA

    Keterangan

    X = symbol inti

    Z = nomor atom = jumlah proton dalam inti

    A = nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron dalam inti.

    Kemudian, para ahli memutuskan bahwa unsure yang memancarkan radiasi dari dirinya sendiri disebut unsur radioaktif. Adapun sinar atau partikel yang dipancarkan oleh unsur radioaktif disebut sinar radioaktif.

    Sinar-Sinar Radioaktif

    Unsur radioaktif yang sudah ada di alam, seperti uranium, polonium, dan radium disebut radioaktif alam. Dari beberapa percobaan yang telah dilakukan lebih lanjut, diketahui bahwa unsur- unsur radioaktif alam pada umumnya terdiri atas unsure- unsur berat yang memiliki nomor atom lebih besar daripada 83. Hanya ada beberapa unsur radioaktif alam yang memiliki nomor atom lebih kecil daripada 83.

    Manfaat Zat Radioaktif Bagi Kehidupan Manusia

    Beberapa manfaat dari bahan radioaktif yang sering digunakan dalam kehidupan sehari – hari di antaranya adalah:

    • Tc-99 dan Tl-201 diaplikasikan untuk mendeteksi kerusakan organ tubuh seperti jantung.
    • I-131 dipakai untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok
    • I-123 diaplikasikan untuk mendeteksi penyakit pada otak
    • Na-24 diaplikasikan untuk mendeteksi kelainan pada aliran darah, dan dapat juga digunakan untuk mempelajari atau mengamati kecepatan aliran sungai
    • Xe-133 dapat dipakai untuk mendeteksi penyakit organ paru – paru
    • P-32 dapat dipakai untuk mendeteksi penyakit mata, tumor, dan penyakit polycythemia rubavera. Pada bidang pertanian umumnya digunakan untuk membuat bibit unggul
    • Sr-85 biasa digunakan untuk mendeteksi berbagai penyakit pada tulang
    • Se-75 dapat aplikasikan untuk mendeteksi penyakit pada organ pancreas
    • Co-60 dapat digunakan untuk terapi pada penderita tumor dan kanker
    • Co-60 dan Cs-137 dapat dipakai untuk proses sterilisasi pada alat – alat medis.
    • Fe-59 dapat dimanfaatkan untuk mempelajari dan mengamati pembentukan sel darah merah
    • Cr-51 biasa digunakan untuk mempelajari kerusakan pada organ limpa
    • C-14 dapat digunakan untuk mendeteksi diabetes dan anemia. Selain itu digunakan juga untuk mempelajari mekanisme fotosintesis. Dapat juga digunakan untuk menentukan usia bahan organic seperti tumbuhan.
    • O-18 dapat digunakan untuk mempelajari proses esterifikasi

    Contoh Soal Ujian dan Pembahasan Materi Zat Radioaktif

    Jelaskan apa yang dimaksud dengan:

    1. radioaktivitas;
    2. sinar radioaktif.

    Jawaban dan Pembahasan

    Radioaktivitas adalah peristiwa pecahnya inti atom secara spontan sambil memancarkan sinar – sinar radioaktif berupa sinar alpha, sinar beta, dan sinar gama. Radioaktivitas terjadi pada inti-inti yang tidak stabil (misalnya inti uranium) menjadi inti-inti yang lebih stabil.

    Sinar radioaktif adalah sinar atau partikel yang dipancarkan oleh unsur radioaktif.

    Daftar Pustaka