MODUL UNSUR RADIOAKTIF dan RADIOISOTOP Radiasi secara spontan yang di hasilkan oleh unsure di sebut keradioaktifan, sedangkan unsure yang bersifat radioaktif disebut unsure radioaktif.Unsur radioaktif pertama di kenal adalah uranium yang diperkenalkan oleh Marie Cure dan Piere Curie. SINAR-SINAR RADIOAKTIF 1. Sinar alfa ( ) , sinar alfa merupakan radiasi bermuatan positif dengan lambang ( 4He2 )
daya tembus sinar alfa paling lemah diantara sinar radiaktif yang lain.
2. Sinar Beta ( ), sinar beta merupakan radiasi bermuatan negative dengan lambing ( 0e-1 ),daya
tembus lebih besar sinar alfa. 3.
Sinar gama ( ),Sinar gama adalah radiasi dengan energy yang besar dan tidak bermuatan dengan lambing ( 00 ), daya tembus yang paling besar diantara sinar radioaktif yang lain .
PERSAMAAN INTI Radiasi isotop radioaktif untuk mencapai keadaan yang lebih stabil melalui pemancaran sinar alfa,beta atau sinar gama yang di sebut dengan peluruhan ( disintegrasi ) c/.
238
U 92 234Th 90 + 4He2
Jumlah elektron : di ruas kiri = …….. di kanan = ……. + …….. = …….. Nomor massa: di ruas kiri = ………. di kanan = ………. + ……… = ……….. Tabel ; Berbagai jenis partikel radiasi yang menyertai peluruhan radioaktif Jenis partikel
Notasi
Muatan
Massa ( sma )
Proton
…………………..
……………….
…………………
Neutron
…………………..
……………….
………………….
Elektron
………………….
…………………
………………………
Positron
………………….
………………….
………………………
Sinar gama
………………….
………………….
………………………
Sinar beta
………………….
………………….
……………………….
Sinar alfa
………………………
……………………
……………………….
Deutron
……………………
………………..
………………
Triton
……………………
……………………
…………………….
Modul Radioaktif dan Radioisotop
Page 1
Uji Kepahaman: 1/. Selesaikan persamaan inti berikut ; a. 82 Na 21 82 Bi 21 + ………………… b. 220 Rn 86 216 Po 84 + …………….. 2/. Tuliskan persamaan inti setara dari : a. Peluruhan C-14 membentuk N-14 disertai pemancaran radiasi sinar beta b. Emisi alfa oleh Pu-242
TRANSMUTASI BUATAN ( Artifical Transmutation ) Perubahan isotop suatu unsure menjadi isotop unsure lainya di sebut transmutasi. Transmutasi spontan terjadi pada peluruhan radioaktif. Transmutasi buatan pertama kali diamati oleh Ernest Rutherford pada tahun 1919,reaksi yang terjadi ketika melakukan percobaan : 14N + 4He 17O + 1H 7 2 8 1 Reaksi diatas dapat di singkat menjadi :
T(x,y)P dengan T = inti sasaran ( target ) x = partikel yang di tembakkan y = Partikel hasil P = inti baru ( hasil ) Dengan rumusan itu, reaksi diatas dapat di tulis sebagai berikut : 14N
7
( ,p ) 17O8
C/. Buat persamaan transmutasi dari : 1. 27 Al 13 + 4He2 30P15 + 1n0 2. 81Rb37 + 0e-1 81Kr36 + 0X0 LAJU PELURUHAN dan WAKTU PARO ( t1/2 ) Peluruhan tergolong reaksi orde satu, kelajuannya hanya bergantung pada jumlah nuklida radioaktif. Tabel hubungan fraksi zat radioaktif yang tersisa dengan jumlah periode waktu paro yang telah berlalu Jumlah periode waktu paro yang telah berlalu Fraksi zat radioaktif yang masih tersisa ( Nt/No ) 0 1 2 3 4 . n
100% = 1 bagian = ( ½)0 50% = ½ bagian = ( ½ )1 25% = ¼ bagian = ( ½)2 12,5% = 1/8 bagian = ( ½)3 6,25% = 1/16 bagian = ( ½)4 …… = ……………. = ….. ……. = ………….. = (1/2)n
Dari table di atas didapatkan persamaan :
Modul Radioaktif dan Radioisotop
Page 2
= ( ½ )n ,
dengan
No = jumlah zat radioaktif mula-mula Nt = jumlah zat radioaktif yang masih tersisa pada Waktu t n=
Oleh karena keaktifan sebanding dengan jumlah atom radioaktif, maka persamaan di atas dapat juga di tulis sebagai berikut :
= ( ½ ) n , At = keaktifan pada waktu t Ao = keaktifan awal Semakin besar peluruhan,akan semakin kecil waktu paronya.Hubungan laju peluruhan ( ) dengan waktu paro dinyatakan dengan persamaan :
t1/2 =
Contoh: 1. Terdapat 6 gram Sr-90 yang disimpan dalam jangka waktu yang agak lama,yakni 87,3 tahun.Jika diketahui t1/2 dari Sr-90 adalah 29,1 tahun,maka tentukan sisa Sr-90 2. Radioisotop 32P15 memiliki waktu paro = 14,3 hari.Berapa waktu yang dibutuhkan untuk sejumlah 20 gram P-32 meluruh menjadi 5 gram…. Penyelesaian :
PENGGUNAAN RADIOISOTOP a. Sebagai perunut 1. Bidang Kedokteran I-131 digunakan untuk mendeteksi kelenjar gondok dan hati Na-24 digunakan untuk mendeteksi kerusakan pembuluh darah Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah Ca-440 ; Mendeteksi penyakit pada tulang K-24 : Mendeteksi penyakit pada otot b. Bidang Industri Co—60 : untuk mengetahu ketebalan suatu bahan Ir -92 : Untuk mengukur ketebalan suatu bahan yang tebalnya kira-kira 10 cm
Modul Radioaktif dan Radioisotop
Page 3
c.
Bidang Pertanian P-32 : Untuk mempercepat terjadinya bunga dan merangsang pembuahan C-14 : untuk mengetahui tempat yang tepat sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik.
LATIHAN 1. Selesaikan persamaan reaksi inti berikut : a. 81Kr36 + 0e-1 ……… b. 104Ag47 0e-1 + ………….. c. 104Cd48 104Ag47 + …………… d. ………. + 0e-1 54 Cr24 e. 238U92 …. X….. + 8 + 5 f. 232Th90 ….. + …… 2. Tuliskan persamaan reaksi inti dari notasi-notasi berikut : a. 27Al13 (,n )30P15 b. 209Bi83 (2H1,n)210Po84 c. 25N7( p, )12C6 d. 12C6 (p, )13N7 3. Tuliskan persamaan reaksi berikut : a. Peluruhan alfa dari 241Am95 b. Emisi neutron dari 13C6 c. Penangkapan electron oleh 7Be4 4. Seorang ahli kimia memperoleh data bahwa setelah dua minggu, dari 10 gram Rn-222 telah meluruh menjadi tinggal 2,5 gram.Tentukan waktu paro Rn-222 dan tetapan peluruhannya. 5. Suatu isotop radioaktif memiliki waktu paro 10 jam.Jika mula-mula terdapat 2 gram, berapa gram isotop itu yang telah meluruh selama 40 jam. 6. Pada tanggal 2 januari 1986,terdapat isotop Fe-59 sebanyak 24 gram.Berapa gram isotop yang tersisa pada tanggal 7 oktober 1986,jika diketahui waktu paro Fe-59 adalah 45 hari 7. Isotop 24 Na 11 dengan massa 2,25 gram telah meluruh sehingga tinggal seperempatnya setelah 35 jam.Berapakah waktu paro 24 Na 11 ( dalam jam ) 8. Pada suatu penelitian didapatkan data bahwa setelah 13 hari,10 mg isotop 58Co27 telah meluruh menjadi 1,25 mg.tentukan tetapan peluruhan dan waktu paro Co-58 dalam hari.
Modul Radioaktif dan Radioisotop
Page 4
Pililah salah satu jawaban paling tepat! 1. Keradioaktifan ditemukan oleh…. A. Ernest Rutherford B. Pierre Curie C. W.C. Rontgen
D. Henry Becquerel E. Paul U.Villard
2. Berikut ini adalah sifat-sifat sinar radioaktif 1. Partikel bermuatan positif dua, bermassa empat dan daya tembus paling kecil 2. Dibelokkan oleh medan listrik kea rah kutub negative 3. Bermassa satu dan tidak mempunyai muatan 4. Merupakan partikel yang identik dengan electron dalam medan listrik 5. Merupakan gelombang elektromagnetik Sifat-sifat sinar radioaktif alfa,beta dan gama berturut-turut adalah… A. 1,2,3 B. 3,4,5 C. 2,3,4 3.
D. 1,4,5 E. 5,3,2
+ 2H1 131I53 + x , Partikel x adalah suatu…. A. Positron D. proton B. Partikel alfa E. electron C. Neutron 130Te52
4. Pada reaksi inti berikut : 68 Zn 30 +1n0 65Ni28 + x , Partikel x adalah A.neutron D. positron B. partikel alfa E. proton C. partikel beta negative 5. Perhatikan reaksi peluruhan berikut ini 238U92 (A) 234Th90 (B) 234Pa91 A dan B adalah…. A. dan D. dan B. dan E. dan C. dan 6. Emisi partikel alfa dari inti 226Ra88 akan menghasilkan…. A. 228Ra88 D. 222Rn86 222 B. Fr87 E. 223Rn86 223 C. Fr87 7. Waktu paro suatu radioisotope adalah 20 hari.Fraksi radioaktif itu yang masih tersisa setelah 60 hari adalah A. D. B.
E.
Modul Radioaktif dan Radioisotop
Page 5
C. 8. Pernyataan berikut ini menunjukan beberapa penggunaan isotop radioaktif 1. mempelajari peredaraan darah dalam tubuh manusia 2. menentukan kandungan logam berat dalam campuran 3. mempelajari cara pemupukan yang baik 4. mendeteksi kebocoran pipa dalam tanah 5. menentukan mekanisme reaksi Yang termasuk penggunaan isotop radioaktif dalam bidang kimia adalah A. 1 dan 2 D. 2 dan 5 B. 2 dan 3 E. 3 dan 4 C. 1 dan 3 9. Radioisotop yang digunakan untuk mempelajari kelainan jantung adalah… A. Tc-99 dan TI-201 D. Xe-133 dan P-32 B. I-131 dan Fe-59 E. Na-24 dan Fe-59 C. Na-24 dan P-32 10. Sinar yang dipancarkan pada persamaan reaksi berikut adalah…. 232Th90
A. 3 kali B. 4 kali C. 6 kali
208Pb82 + 6 + ….. D. 8 kali E. 10 kali
12. Suatu unsure radioaktif memiliki waktu paro 4 jam.dari sejumlah No unsut tersebut,setelah satu hari yang masih tersisa adalah… A. D. B.
E.
C. 13. Waktu paro radium- 226 adalah 1600 tahun.Untuk peluruhan 2 gram cuplikan radium sampai tersisa 0,125 gram diperlukan waktu… A. 200 tahun D. 6400 tahun B. 400 tahun E. 12.600 tahun C. 3200 tahun 14. Peluruhan 234U92 hingga membentuk isotop stabil 206Pb82 disertai pemancaran…. A. 7 partikel alfa dan 4 elektron B. 8 pertikel alfa dan 6 elektron C. 5 partikel alfa dan 10 elektron D. 6 partikel alfa, 1neutron dan 3 proton E. 6 partikel alfa, 3 elektron dan 2 deutron
Modul Radioaktif dan Radioisotop
Page 6
