RADIOKIMIA Pendahuluan Struktur Inti

dokumen-dokumen yang mirip
RADIOKIMIA Tipe peluruhan inti

KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA. Stabilitas Nuklir dan Peluruhan Radioaktif

RADIOKIMIA Kinetika dan waktu paro peluruhan. Drs. Iqmal Tahir, M.Si.

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Badan Tenaga Nuklir Nasional

Inti atom Radioaktivitas. Purwanti Widhy H, M.Pd

Radioaktivitas dan Reaksi Nuklir. Rida SNM

Kedua nuklida tersebut mempunyai nomor massa (A) yang sama dengan demikian nuklida-nuklida tersebut merupakan isobar.

U Th He 2

BAB 2 STRUKTUR ATOM PERKEMBANGAN TEORI ATOM

INTI DAN RADIOAKTIVITAS

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK Kimia SMK KELAS X SEMESTER 1 SMK MUHAMMADIYAH 3 METRO

Struktur Atom Untuk SMK Teknologi dan Pertanian. Kelas X Semester 1 Penyusun : SMK Negeri 7 Bandung

Radioaktivitas Henry Becquerel Piere Curie Marie Curie

CATATAN KULIAH ATOM, INTI DAN RADIOAKTIF. Diah Ayu Suci Kinasih Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

FISIKA ATOM & RADIASI

STRUKTUR ATOM A. PENGERTIAN DASAR

Inti Atom dan Penyusunnya. Sulistyani, M.Si.

2. Dari reaksi : akan dihasilkan netron dan unsur dengan nomor massa... A. 6

Oleh ADI GUNAWAN XII IPA 2 FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS

STRUKTUR INTI ATOM DAN BINDING ENERGY RIDA SNM

Materi. Radioaktif Radiasi Proteksi Radiasi

Jumlah Proton = Z Jumlah Neutron = A Z Jumlah elektron = Z ( untuk atom netral)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Runusan Masalah

ENERGETIKA KESTABILAN INTI. Sulistyani, M.Si.

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN ( RPP 01 )

Kimia Inti dan Radiokimia

KIMIA (2-1)

Pendahuluan Fisika Inti. Oleh: Lailatul Nuraini, S.Pd, M.Pd

Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini. Fisika Atom & Inti

PARTIKEL PENYUSUN ATOM

PENDAHULUAN RADIOAKTIVITAS TUJUAN

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD 01) FISIKA INTI

Struktur atom. Bagian terkecil dari materi disebut partikel. Beberapa pendapat tentang partikel materi :

ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

CHAPTER III INTI ATOM DAN RADIOAKTIVITAS

BAB I INTI ATOM 1. STRUKTUR ATOM

Bab 1 STRUKTUR ATOM. Pada pelajaran bab pertama ini akan dipelajari tentang perkembangan teori atom, notasi unsur, Isotop, isobar, dan isoton.

PELURUHAN RADIOAKTIF

CHAPTER iii INTI ATOM DAN RADIOAKTIVITAS

BAB I STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS. Sulistyani, M.Si.

: Dr. Budi Mulyanti, MSi. Pertemuan ke-16

Struktur Atom. Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang

PELURUHAN RADIOAKTIF. NANIK DWI NURHAYATI,S.Si,M.Si nanikdn.staff.uns.ac.id

MATERIAL TEKNIK. 2 SKS Ruang B2.3 Jam Dedi Nurcipto, MT

TEORI PERKEMBANGAN ATOM

Struktur atom merupakan satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.

REAKSI NUKLIR NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI

TEORI ATOM. Ramadoni Syahputra

DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN

REAKSI NUKLIR NANIK DWI NURHAYATI,S.SI, M.SI. nanikdn.staff.uns.ac.id nanikdn.staff.fkip.uns.ac.id / (0271)

BAB II RADIASI PENGION

SIFAT-SIFAT INTI. PERTEMUAN KEEMPt

PERKEMBANGAN MODEL ATOM DI SUSUN OLEH YOSI APRIYANTI A1F012044

Xpedia Fisika. Soal Fismod 1

KEGIATAN BELAJAR 1 : KARAKTERISTIK INTI ATOM DAN RADIOAKTIVITAS

MODEL ATOM. Atom : bagian terkecil suatu elemen yg merupakan suatu partikel netral, dimana jumlah muatan listrik positif dan negatif sama.

Partikel sinar beta membentuk spektrum elektromagnetik dengan energi

SILABUS PEMBELAJARAN

ELEKTROKIMIA Reaksi Reduksi - Oksidasi

Xpedia Fisika. Soal Fismod 2

LEMBAR SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER (UTAMA) Mata Pelajaran (Beban) : Fisika 4 ( 4 sks) Hari/Tanggal : Senin, 30 Nopember 2009

Struktur atom. Kunci : A Pembahasan Partikel dasar penyusun atom adalah proton, elektron dan neutron

Apa yang dimaksud dengan atom? Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur

MATEMATIKA KIMIA Sistem Koordinat

LEMBAR SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER TAHUN (UTAMA) Mata Pelajaran (Beban) : Fisika 4 ( 4 sks) Hari/Tanggal : Rabu, 01 Desembar 2010

Jilid 1. Penulis : Citra Deliana D.S, M.Si. Copyright 2013 pelatihan-osn.com. Cetakan I : Oktober Diterbitkan oleh : Pelatihan-osn.

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA F A K U L T A S M I P A

SILABUS PEMBELAJARAN

MODUL KIMIA SMA IPA Kelas 10

LEMBARAN SOAL 1. Mata Pelajaran : KIMIA Sat. Pendidikan : SMA Kelas / Program : X ( SEPULUH ) SOAL

4. Atom atau kumpulan atom yang bermuatan listrik disebut. a. zat tunggal d. ion b. molekul e. gugus fungsi c. senyawa

FISIKA MODERN UNIT. Radiasi Benda Hitam. Hamburan Compton & Efek Fotolistrik. Kumpulan Soal Latihan UN

PENEMUAN RADIOAKTIVITAS. Sulistyani, M.Si.

LEMBARAN SOAL 8. Mata Pelajaran : KIMIA Sat. Pendidikan : SMA Kelas / Program : X ( SEPULUH )

TEORI ATOM. Awal Perkembangan Teori Atom

Struktur Atom. Setelah mempelajari bab ini, Anda diharapkan mampu mengidentifikasi atom dan strukturnya berdasarkan Tabel Periodik Unsur.

CROSS SECTION REAKSI INTI. Sulistyani, M.Si.

BAB I Jenis Radiasi dan Interaksinya dengan Materi

RENCANA PERKULIAHAN FISIKA INTI Pertemuan Ke: 1

BAB 1 PERKEMBANGAN TEORI ATOM

YAYASAN PEMBINA UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA SMA LABSCHOOL KEBAYORAN

Perkembangan Model Atom. Semester 1

BAB I MATERI. Perb kimia. Unsur : Senyawa : Zat yang tidak dapat dipisahkan lagi. Kombinasi kimia dari dua atau lebih unsur.

BAB II A. KONSEP ATOM

STRUKTUR ATOM. Perkembangan Teori Atom

FISIKA INTI DI BIDANG KEDOKTERAN, KESEHATAN, DAN BIOLOGI

Dasar Fisika Radiasi. Daftar Isi

BAB II PROSES-PROSES PELURUHAN RADIOAKTIF

Penyusun bagian-bagian atom sangat menentukan sifat benda/materi. Untuk mengetahui bagaimana atom bergabung sehingga dapat mengubah bahan sesuai

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

MASSA ATOM,MASSA ATOM RELATIF DAN KONFIGURASI ELEKTRON

UJIAN AKHIR SEMESTER 1 SEKOLAH MENENGAH TAHUN AJARAN 2014/2015 Mata Pelajaran : Kimia

TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Pilihan ganda Soal Sistem Periodik Unsur dan Struktur atom. A. Berilah tanda silang (X) pada huruf A, B, C, D, atau E di depan jawaban yang tepat!

kimia Kelas X REVIEW I K-13 A. Hakikat Ilmu Kimia

SMA NEGERI 48 JAKARTA

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah: 1. Dapat menambah informasi dan referensi mengenai interaksi nukleon-nukleon

PREDIKSI UN FISIKA V (m.s -1 ) 20

S T R U K T U R I N T I

Transkripsi:

LABORATORIUM KIMIA FISIK Departemen Kimia Fakultas MIPA Universitas Gadjah Mada (UGM) RADIOKIMIA Pendahuluan Struktur Inti Drs. Iqmal Tahir, M.Si., Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Gadjah Mada, Sekip Utara, Yogyakarta, 55281 Tel : 0857 868 77886; Fax : 0274-545188 Email : iqmal@ugm.ac.id atau iqmal.tahir@yahoo.com Website : http://iqmal.staff.ugm.ac.id http://iqmaltahir.wordpress.com RUANG LINGKUP Konsep Radiokimia 2 1

STRUKTUR ATOM Struktur atom yang dikenal pada kimia : Bagian pada atom terdiri dari sub partikel atom berupa : subpartikel bermuatan positif (+) protons, subpartikel tidak bermuatan neutron subpartikel bermuatan negative electron Pada radiokimia subpartikel tidak hanya 3 jenis tersebut. 3 STRUKTUR ATOM Perkembangan model atom : Teori atom Dalton Model atom Rutherford 4 2

INTI ATOM Inti atom merupakan contributor massa atom sampai 99,9 %. Proton dan neutron saling tergabung membentuk inti atom. Inti atom menentukan identitas unsur dan nomor massa yang dimiliki suatu nuklida. Secara umum proton dan neutron dikatakan memiliki massa yang relatif sama, hanya proton bermuatan positif dan neutron tidak bermuatan. 5 STRUKTUR ATOM : Proton Proton adalah sub partikel atom yang bermuatan positif dan dijumpai pada inti atom. Setiap unsur memiliki nomor atom tertentu yang ditentukan dari jumlah proton yang dimilikinya. Jumlah proton tidak pernah berubah untuk suatu unsur yang diberikan. Sebagai contoh oksigen akan selalu memiliki nomor atom 8 yang berarti selalu memiliki 8 buah proton. STRUKTUR ATOM : Neutron Neutron adalah sub partikel lain yang dijumpai dalam inti. Berbeda dengan proton dan electron, maka sub partikel ini tidak bermuatan. Untuk atom yang netral maka akan selalu memiliki kesamaan jumlah neutron dan proton n proton = n neutron Proton dan neutron sebagai partikel penyusun inti sering disebut sebagai nukleon. 6 3

STRUKTUR ATOM : Elektron Elektron adalah sub partikel atom yang bermuatan negatif dan mengorbit di sekeliling inti. Posisi elektron eksis pada lintasan-lintasan tertentu di sekeliling inti. Setiap lintasan akan merepresentasikan energy ikat tertentu yang menjaga elektron pada posisinya tersebut terhadap inti. Lintasan ini dinyatakan dalam huruf-huruf K, L, M, N..) dengan K adalah lintasan yang paling dekat terhadap inti. Sharing atau pertukaran elektron di antara atom-atom akan menghasilkan ikatan kimia yang akan menghasilkan suatu molekul atau senyawa baru. 7 STRUKTUR ATOM : Rekapitulasi Particle Symbol Mass (kg) Energy (MeV) Charge Proton p 1.672E-27 938.2 +1 Neutron n 1.675E-27 939.2 0 Electron e 0.911E-30 0.511-1 8 4

SATUAN MASSA ATOM 9 SATUAN MASSA ATOM Massa atom dari proton dan neutron dapat ditentukan : Proton = 1.6726 x 10-24 grams = 1.0073 amu Neutron = 1.6749 x 10-24 grams = 1.0087 amu Jadi neutron sedikit lebih berat dari pada proton. Jadi elektron jauh lebih kecil daripada proton atau neutron, sekitar 2000 kali lebih kecil (tepatnya 1837 kali). Massa atom elektron sekitar : Elektron = 9.1094 x 10-28 grams = 0.00055 amu 10 5

STRUKTUR ATOM DAN INTI Nuklida = adalah bentuk tipe inti secara umum yang dicirikan dengan ukuran nomor atom dan nomor massa. Jumlah inti digambarkan sebagai nomor massa yang menunjukkan jumlah inti (proton dan neutron) di dalam suatu nuklida. Penulisan lambang nuklida 11 UNSUR KIMIA 10 unsur yang paling banyak dijumpai di muka bumi : Unsur Simbol Proton Relative % of Earth s Mass Oxygen O 8 46.6 Silicon Si 14 27.7 Aluminum Al 13 8.1 Iron Fe 26 5.0 Calcium Ca 20 3.6 Sodium Na 11 2.8 Potassium K 19 2.6 Magnesium Mg 12 2.1 Titanium Ti 22 0.4 Hydrogen H 1 0.1 12 6

UNSUR KIMIA Seluruh unsur terangkum pada tabel periodik unsur 13 UNSUR KIMIA Contoh Zirkonium 14 7

ISOTOP ATAU NUKLIDA Model nuklida hidrogen : Gambaran inti atom hidrogen dengan variasi nomor massa berupa tiga macam nuklida. Perhatikan nomor atom selalu sama yang ditentukan dari jumlah proton yang sama Model nuklida karbon: 15 ISOTOP ATAU NUKLIDA Suatu unsur bisa memiliki lebih dari satu macam isotop: Jumlah proton dan elektron di dalam atom selalu sama, namun jumlah neutron bervariasi. 16 8

Penggolongan Nuklida Berdasarkan kesamaan dalam nilai A, Z, dan N, nuklida-nuklida digolongkan menjadi 4 tipe. Isotop kelompok nuklida dengan Z sama Contoh: 82 Pb 204, 82 Pb 206, 82 Pb 207, 82 Pb 208 Isobar kelompok nuklida dengan A sama Contoh: 6 C 14, 7 N 14, 8 O 14 Isoton kelompok nuklida dengan N sama Contoh: 1 H 3, 2 He 4 Isomer inti nuklida dengan A dan Z sama tetapi berbeda dalam tingkat energinya Contoh: Co 60m, Co 60 5 Kelompok nuklida berdasar kestabilan dan proses pembentukannya di alam Nuklida stabil secara alamiah tidak mengalami perubahan A maupun Z, misal: 1 H 1, 6 C 12, 7 N 14 Radionuklida alam primer radionuklida yang terbentuk secara alamiah dan bersifat radioaktif. Disebut primer karena waktu paruh panjang sehingga masih bisa ditemukan sampai sekarang. Contoh: 92 U 238 dengan waktu paruh=4,5x10 9 th Radionuklida alam sekunder radiaktif dan dapat ditemukan dialam. Waktu paruh pendek, tidak dapat ditemukan di alam, tetapi dapat dibentuk secara kontinu oleh radionuklida alam primer, misal 90 Th 234 dengan waktu paruh 24 hari. Radionuklida alam terinduksi Misal 6 C 14 yang dibentuk karena interaksi sinar kosmik dan nuklida 7 N 14 di atmosfir. Radionuklida buatan merupakan radionuklida yang terbentuk tidak secara alamiah, tetapi hasil sintesis. 9

ISOTOP DI ALAM Isotop yang ada di alam tidak stabil dengan kebanyakan memiliki neutron yang lebih banyak dibandingkan jumlah protonnya. equal number of protons and neutrons Nuklida tidak stabil inilah yang disebut sebagai isotop radioaktif. Isotop yang stabil merupakan nuklida non radioaktif yang tidak mengalami peluruhan. 19 ISOTOP RADIOAKTIF Isotop radioaktif adalah isotop dari suatu unsur tertentu yang tidak stabil dan secara spontan akan terus menerus melepaskan suatu subpartikel dan energy dari perubahan di dalam inti atomnya. Fenomena ini pertama kali ditemukan oleh Henry Beckeerel tahun 1896 yang secara tidak sengaja mengamati bahwa garam uranium yang tertutup dapat menyebabkan gambaran kabur pada film fotografi,. Hal ini kemudian dikaji lebih lanjut oleh Marie dan Pierre Curie. 20 10

CONTOH RADIOISOTOP YANG BANYAK DIJUMPAI SAAT INI Radioisotop yang banyak dikenal adalah 235 U dan 238 U 60 Co, 137 Cs, 90 Sr dijumpai di pembangkit tenaga listrik 192 Ir digunakan untuk radiography 99 Tc digunakan untuk pengobatan nuklir 131 I digunakan untuk terapi penyakit thyroid 21 STABILITAS NUKLIDA Untuk nuklida stabil yang paling berat memiliki jumlah neutron 1,5 kali jumlah protonnya. Jumlah kelebihan neutron ini mneghasilkan kecenderungan muatan positif dari proton akan saling mengikat lebih kuat dan menjaga formasi inti. Sub partikel dalam inti saling terikat oleh suatu gaya yang sering disebut sebagai gaya inti. Gaya inti merupakan gaya yang berada pada kisaran panjang gelombang sangat pendek. Gaya ini bekerja hanya pada jarak maksimum sekitar dua diameter proton. 22 11

Kestabilan inti Faktor penentu kestabilan: Angka banding jumlah netron terhadap proton (n/p) yang terkandung dalam inti. Inti yang paling stabil adalah inti yang mempunyai nomor atom sampai 20, memiliki n/p=1 (kestabilan diagonal) Pasangan nukleon yang ditunjukkan oleh hukum genap-ganjil Energi pengikat inti pernukleon. Angka Banding n/p Apabila nuklida-nuklida stabil dihubungkan maka akan diperoleh pita kestabilan inti. Unsur-unsur sampai dengan nomor atom 20 pita kestabilan inti membentuk sudut 45 o dengan sumbu N dan Z (n/p=1). Suatu inti dikatakan bersifat radioaktif karena ia mengalami peluruhan spontan disertai pemancaran radiasi. 12

STABILITAS NUKLIDA Inti yang berada di bawah garis kestabilan merupakan nuklir yang tidak stabil dan merupakan isotop radioaktif atau radionuklida. Hanya ada sedikit radionuklida yang berada di bawah garis kestabilan dengan ciri laju peluruhan yang lambat dan hal ini kadang dianggap sebagai isotop yang stabil. Radioisotop akan mengalami perubahan inti melalui proses radioaktivitas berupa tranformasi inti atau peluruhan inti. Pada proses ini inti akan mengemisikan partikel-partikel untuk mencapai keadaan tertentu yang lebih stabil pada nilai rasio neutron (N) dan protonnya (P) atau rasio N/P. Perubahan rasio N/P ini akan mengakibatkan radionuklida berubah mendekatan garis kestabilan. 25 STABILITAS NUKLIDA Dari 275 isotop stabil yang telah dikenal maka dapat dikelompokkan sebagai berikut : Inti genap-genap, yaitu inti isotop dengan jumlah proton genap dan jumlan neutron genap 166 jenis isotop. Inti genap-ganjil, yaitu inti isotop dengan jumlah proton genap dan jumlan neutron ganjil 55 jenis isotop. Inti ganjil, yaitu inti isotop dengan jumlah proton ganjildan jumlan neutron genap 50 jenis isotop. Inti ganjil-ganjil, yaitu inti isotop dengan jumlah proton ganjil dan jumlan neutron ganjil 4 jenis isotop. Jenis nuklida Jumlah nuklida stabil Z genap, N genap 165 Z genap, N ganjil 55 Z ganjil, N genap 50 Z ganjil, N ganjil 4 26 13

STABILITAS NUKLIDA Faktor yang mempengaruhi stabilitas nuklida: Proton-proton dan neutron-neutron yang saling berpasangan berpotensi menghasilkan kestabilan yang lebih baik daripada yang tidak berpasangan Komposisi jumlah neutron dan proton. Pada inti dengan Z > 20 maka inti yang stabil haruslah N > Z sehingga dihasilkan gaya Tarik antar massa partikel inti untuk mengatasi gaya Coulomb dari proton. Kapabilitas maksimal yang dimiliki oleh sebuah nukleon untuk berinteraksi dengan sejumlah nukelon lain di sekitarnya Stabilitas nuklida dipengaruhi oleh ukuran tingkat kestabilan inti ( lihat slide energetika). 27 14