RINGKASAN INTI ATOM DAN RADIOAKTIVITAS

Transkripsi

1 RINGKASAN INTI ATOM DAN RADIOAKTIVITAS A. Sauan Massa Aom (Unified aomic mass uni) Sauan massa aom (disingka sma), sering disebu dalon aau Da, adalah sauan unuk mengukur sebuah massa aom, didefinisikan sebagai 1/12 massa aom carbon sma = 1/N A gram (N A =bil. Avogadro) 1 sma 931 MeV/c 2 1,66 x kg B. Defek massa dan energi ika ini Ini aom erdiri dari proon dan neron. Teapi anehnya, massa ini aom selalu lebih kecil daripada jumlah massa proon dan neron pembenuk ini. Selisih massa inilah yang disebu dengan defek massa. Defek massa akan menyaakan besarnya energi ika ini, E, yang sesuai dengan hukum kesearaan massa energi Einsein E = m c 2. Biasanya defek massa m dinyaakan dengan sma (sauan massa aom), dan energi ika ini E dirumuskan E = m x (931 MeV/sma) Energi ika / binding energy adalah energi yang dibuuhkan unuk memuuskan ini menjadi proon-proon dan neron-neron penyusunnya. Unuk menghiung energi ika ini sebuah aom X maka dapa dihiung dengan persamaan SOAL 1. Dikeahui massa aom 16 8O adalah 15,995 sma, massa hidrogen 1,0078 sma, dan neron 1,0087 sma. Hiunglah a. massa oal parikel pembenuk ini aom! b. Defek massa keika parikel-parikel ersebu bersau membenuk sebuah aom oksigen c. Energi ika ini oksigen 2. Dikeahui massa aom = 238,05076 sma, massa neron = 1,00867 sma, massa proon 1,00728 sma, dan massa elekron = 0,00055 sma. Hiunglah (a) defek massa (b) energi ika ini (c) energi ika per nucleon (caaan energi ika per nucleon sama dengan energi ika dibagi nomor massa) C. Sabilias ini Unuk semua ini yang mengandung lebih dari 82 proon adalah idak sabil aau bersifa radioakif. Sebagai conoh uranium (memiliki proon 92). Ini yang idak sabil akan berusaha menuju kesabilan dengan meluruh yaiu memancarkan parikel alpha, bea, aau sinar gamma secara sponan. Proses iu dikenal dengan radioakivias. Energi yang erliba (Q) dalam perubahan ini aom induk menjadi ini aom anak adalah E= [ Zm p + (A-Z) m n + Zm e m X ] 931 MeV/sma Induk anak parikel yang dipancarkan Jika dalam soal dikeahui massa aom hidrogen, hal iu berari merupakan massa proon diambah massa elekron. Jika dalam soal yang dikeahui massa ini aom ( massa aom neral minus massa seluruh elekronnya) maka persamaan di aas dapa diubah menjadi Q = { m X m Y m C }. 931 MeV/sma Dengan m X =massa ini induk m Y =massa ini anak m C =massa ini parikel yang dipancarkan E= [ Zm p + (A-Z) m n m X ] 931 MeV/sma 1

2 Soal A 3. Hiung energi yang dibebaskan dalam 234 peluruhan sponan 92U menghasilkan parikel alpha. Dikeahui massa uranium 234,04, massa Thorium 230,03, dan massa alfa 4,0026 sma. A 0 D. Akivias radiasi (A) Adalah banyaknya ini yang meluruh per sauan waku aau laju perubahan ini aom. Teapan peluruhan (λ) didefinisikan sebagai perbandingan anara banyaknya ini yang meluruh per sauan waku dengan oal banyak ini yang ada dalam za (N). Dirumuskan N 0 A = λ N Sauan akivias radiasi dalam SI dinyaakan dalam Bq (bequerel) dimana 1 Bq = 1 peluruhan / deik. Sedangkan sauan lain yang dipakai adalah curie (Ci) dimana 1 Ci = 3,7 x Bq Secara maemais, akivias radiasi juga dapa didefinisikan dengan dn A sehingga N N0e d Dengan demikian akan didapakan A 0 A e Dua persamaan di aas disebu dengan hukum peluruhan radioakif. Grafik peluruhan Waku Paroh (T 1/2 ) Adalah selang waku yang dibuuhkan oleh za radioakif unuk meluruh hingga akivias radiasinya menjadi separohnya aau banyaknya ini yang belum meluruh menjadi separoh dari semula. Dengan demikian A = (1/2 ) n A 0 dan N = (1/2) n N 0 Dengan = n x T 1/2 aau n = / T 1/2 Dimana sering disebu sebagai lama penyimpanan za radioakif aau umur za radioakif. Sedangkan hubungan anara eapan peluruhan dengan waku paroh adalah Soal ln 2 0,693 T T 1/ 2 1/ 2 4. Kobal 60 dikeahui memiliki waku paroh 5,25 ahun. Berapa lama penyimpanan agar akiviasnya menjadi (a) Seperdelapan kali semula (b) Seperenambelas kali semula 5. Dikeahui suau za radioakif memiliki akivias ¼ kali semula seelah disimpan selama 12 hari. Tenukan waku paroh za iu! 6. Tenukan eapan peluruhan unuk za radioakif yang memiliki waku paroh 10 deik! 2

3 7. Berdasarkan grafik beriku, enukan (a) waku paroh (b) ini yang ersisa seelah 64 hari (c) ini yang meluruh seelah 10 hari (hari) 8. Seorang penelii menemukan perbandingan anara dalam bauan adalah 1 3. Berapakah umur bauan iu jika waku paroh uranium 4,5x10 9 ahun. E. Manfaa Radioisoop Beriku ini beberapa za radioakif yang pening dan manfaanya. Yang diceak ebal silakan dihafalkan dengan baik. 1. Bidang kedokeran I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeeksi kerusakan pada kelenjar gondok, hai dan oak Pu-238 energi lisrik dari ala pacu janung Tc-99 & Ti-201 Mendeeksi kerusakan janung Na-24 Mendeeksi gangguan peredaran darah, penyempian pembuluh darah Xe-133 Mendeeksi Penyaki paruparu P-32 Penyaki maa, umor dan hai Fe-59 Mempelajari pembenukan sel darah merah Cr-51 Mendeeksi kerusakan limpa Se-75 Mendeeksi kerusakan Pankreas Tc-99 Mendeeksi kerusakan ulang dan paru-paru Ga-67 Memeriksa kerusakan geah bening C-14 Mendeeksi diabees dan anemia Co-60 Membunuh sel-sel kanker Sinar gamma, unuk menserilkan ala bedah, sunik 2. Bidang hidrologi Mempelajari kecepaan aliran sungai/fluida dalam pipa. Menyelidiki kebocoran pipa aliran bawah anah dengan parikel bea/elekron. Menenukan jumlah kandungan air dalam anah Memeriksa cara bergerak dan erbenuknya endapan lumpur pelabuhan/erowongan dengan radioisoop silicon. 3. Bidang biologi Mempelajari keseimbangan dinamis. Mempelajari reaksi pengeseran. Mempelajari mekanisme reaksi foosinesis. 4. Bidang peranian Pemberanasan hama dengan eknik janan mandul, conoh Hama kubis Pemuliaan anaman/pembenukan bibi unggul dengan sinar gamma dan Co-60, conoh Padi Penyimpanan makanan sehingga idak dapa berunas, conoh kenang dan bawang Mengkaji proses foosinesis dengan C Bidang indusry Pemeriksaan anpa merusak, conoh Memeriksa caca pada logam Mengonrol keebalan bahan, conoh ebal keras plasic, aluminium foil dikonrol dengan bea, ebal lempeng logam dengan gamma. Pengawean bahan, conoh kayu, barang-barang seni 3

4 No ½ No ¼ No Meningkakan muu eksil, conoh mengubah srukur sera eksil Unuk mempelajari pengaruh oli dan adiif pada mesin selama mesin bekerja 6. Bidang arkeologi Menenukan umur fosil dengan C Bidang seni Mendeeksi pemalsuan keramik/lukisan Menenukan umur fosil dengan C-14 F. SOAL SOAL TAMBAHAN 1. Tenukan manakah yang merupakan jejak parikel α,β, dan? Arah medan magne B dilambangkan dengan x. x x β x x (i) x x β x x α (iii) 2. EBTANAS 1995 Grafik beriku ini menunjukkan peluruhan suau bahan radioalif. Berdasarkan grafik peluruhan di bawah, besarnya konsana peluruhan adalah α x x α x x (ii) x x α x x β (iv) (s) a. 0,017 s 1 c. 0,35 s 1 e. 2,770 s 1 b. 0,035 s 1 d. 1,390 s 1 β 3. EBTANAS 1997 Grafik di bawah ini menunjukkan hubungan jumlah za (N) erhadap waku () pada peluruhan suau unsur radioakif. Waku yang diperlukan sehingga unsur ersebu inggal 1 mol adalah N(mol) a. 10 hari c. 30 hari e. 50 hari b. 20 hari d. 40 hari 4. EBATANAS 1992 Suau unsur radioakif mempunyai massa 10 gram dan waku paroh 30 meni. Banyaknya za radioakif iu yang meluruh sesudah 2 jam adalah... a. 0,625 g d. 8,750 g b. 1,250 g e. 9,375 g c. 2,500 g 5. UMPTN 1996 Dalam waku 48 hari, 63/64 bagian suau unsur radioakif meluruh. Waku paroh unsur radioakif iu (dalam hari) adalah... a. 8 d. 32 b. 16 e. 36 c EBATANAS 1989 Apabila (s) 1,009 sma dan 1 sma=931 MeV, maka energi yang dibebaskan pada reaksi sebesar... a. 12,103 MeV d. 16,122 MeV b. 15,250 MeV e. 16,761 MeV c. 15,780 MeV 7. UMPTN 1998 Sejumlah No ini radioakif yang waku parohnya T meluruh selama 2T dengan memancarkan parikel alpha menjadi ini, maka... (1) c = a 2 (2) d = b 4 (3) banyaknya ini adalah 0,75 No 4

5 (4) banyaknya ini adalah 0,25 No Pilihan yang benar adalah... a. 1,2, dan 3 c. 2 dan 4 e. 1,2,3, dan 4 b. 1 dan 3 d. 4 saja 8. UJI COBA UN 2008 TIPE 01 Jika dikeahui massa proon = 1,008 sma, massa neron = 1,009 sma, dan massa ini aom = 15,008 sma, maka defek massa ini aom ersebu adalah... a. 0,114 sma c. 7,054 sma e. 15,123 sma b. 0,120 sma d. 8,068 sma 9. UJI COBA UN 2008 TIPE 01 Waku meluruh za radioakif digambarkan seperi gambar m (gram) 4 8 (ahun) Waku yang diperlukan za iu agar inggal 1/16 bagian dari semula adalah... a. 2 ahun c. 8 ahun e. 16 ahun b. 4 ahun d. 10 ahun 10. UJI COBA UN 2008 TIPE 01 Beriku ini aplikasi radioakif dalam kehidupan kia (1) Sebagai perunu (2) Unuk menganalisis maerial (3) Unuk radiasi umor (4) Pengawean makanan Pilihan yang benar adalah... c. 1,2, dan 3 c. 2 dan 4 e. 1,2,3, dan 4 d. 1 dan 3 d. 4 saja 11. UJI COBA UN 2012 TIPE 1.1 Ini aom yang erbenuk memenuhi persamaan fusi beriku dikeahui massa H-2 = 2,014 sma, massa H-3 =3,016 sma, dan massa H-1 = 1,008 sma. ( 1 sma = 931 MeV). Nilai energi yang dibebaskan pada reaksi fusi ersebu adalah... a. 4,825 MeV b. 4,565 MeV c. 4,026 MeV d. 3,985 MeV e. 3,724 MeV 12. UJI COBA UN 2012 TIPE 1.1 Berdasarkan za radioakif yang bermanfaa dalam kehidupan sehari-hari (1) I 141 (iodium) (2) C 14 (carbon) (3) Co 60 (cobal) (4) H 2 (deuirium) Radioakif yang bermanfaa dalam bidang kedokeran adalah... a. 1 dan 2 c. 2 dan 4 e. 3 dan 4 b. 1 dan 3 d. 2 dan 3 Caaan semesinya 1, 2, 3. (iodium unuk penyembuhan kanker iroid, deeksi kerusakan kelenjar gondok, hai dan oak; carbon unuk mendeeksi diabees dan anemia; cobal unuk membunuh sel sel kanker) 13. Fisika Bob Foser. Keping Berilium saa diembak dengan parikel alpha memenuhi persamaan Tanda X dari persamaan iu adalah... a. b. c. d. e. Pening unuk diinga Alpha = Bea = Gamma = Proon = Neron = Elekron = Posiron = Deuerium = SEMOGA MEMBANTU 5