“ Fisika Intidan Radioaktivitas “

XII-A1 / Kelompok 7

1. Dhea Erfianti ( 06 )

2. Naedin Ratna S ( 17 )

3. Nela Precelia L ( 18 )

4. Yusuf Mahesa ( 27 )

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

A.Partikel Penyusun Inti

B.Radioaktivitas

C. Peluruhan (Disintegrasi)

D.Reaksi Inti

E. Reaksi Fisi dan Fusi

F. Radiasi

Inti atom

proton

neutron

Partikel bermuatan positif dengan massa satu

satuan massa atom

Partikel tak bermuatan (netral dengan massa

satu satuan massa atom.)

Suatu atom umumnya dilambangkan :

Keterangan :

X = jenis unsur

A = nomor massa ( n + p )

Z = nomor atom ( p )

N = jumlah neutron ( A – Z )

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

A. Partikel Penyusun Inti

kestabilan

Ber

das

arkan

Jumlah A, Z dan N

Nuklida stabil

Radionuklida

A dan Z tetap

A dan Z dapat

berubah

Isotop

Z sama , A berbeda

Isoton

Jumlah neuron sama

Isobar

A sama, Z berbeda

Isomer

A dan Z sama, tingkat

energinya berbeda

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

A. Partikel Penyusun Inti

proton

neutron

nuklida

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

A. Partikel Penyusun Inti

Massa Atom

m = q . B . B0 . r

EKeterangan :

m = massa atom ( kg )

q = muatan ( C )

B = medan magnet pembelok ( Wb/m2 atau T )

B0 = medan magnet pemercepat ( Wb/m2 atau T )

satuan massa atom

1 sma = 1,66 x 10-27 kg

= 931 MeV / c2

E = medan listrik pemercepat ( V/m )

r = jari – jari lintasan ion ( m )

c = kecepatan cahaya ( 3 x 108 m/s )

Defek massa ( ∆m )adalah selisih massa inti dengan

massa total nukleon - nukleonnya

Energi ikat inti ( ∆E )adalah perubahan defek massa menjadi

energi dalam inti atom

∆E = ∆m . c2

Radioaktivitas

secara spontan

memancarkan sinar radioaktifInti tidak stabil Inti stabil

terjadi

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

B. Radioaktivitas

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

B. Radioaktivitas

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

B. Radioaktivitas

I = I0 . e-µx

Keterangan :

I = Intensitas radioaktif setelah melewati keping ( watt/m2 )

I0 = Intensitas radioaktif sebelum melewati keping ( watt/m2 )

x = tebal keping ( m )

e = bilangan natural = 2,71828

µ = koefisien pelemahan bahan

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

B. Radioaktivitas

- Daya tembus paling lemah

- Daya ionisasi palingkuat

- Dapat dibelokkanmedan magnet dengan penyimpangan besar

- Mempunyai energi 5-3 MeV

- Kelajuan sinar diudara ± 0,054 c –0,07 c

Sinar Alfa

- Daya tembus cukupbesar

- Daya ionisasi tidakbegitu kuat

- Dapat dibelokkandalam medan magnet dengan penyimpangankecil

- Mempunyai energi 3-4 MeV

- Kecepatan partikel ±0,032 c – 0,9 c

Sinar Beta- Daya tembus sangatbesar

- Daya ionisasinyasangat lemah

- Tidak dibelokkanoleh medan magnet

- Mempunyai energy antara 0.2 – 3 MeV

- Kecepatan sama dengan kecepatan cahaya di ruang hampa

Sinar Gamma

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

C. Peluruhan ( Disintegrasi )

Peluruhan adalah pecahnya inti radioaktif secara spontan

yang memancarkan sinar radioaktif.

Kecepatan peluruhan tergantung

Jumlah atom

Jenis unsur pemancar

N = N0 . e-𝝀𝒕

Keterangan :

N = jumlah inti atom radioaktif yang tinggal

N0 = jumlah inti atom radioaktif mula - mula

𝝀 = tetapan peluruhan

e = bilangan natural = 2,71828

t = waktu peluruhan

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

C. Peluruhan ( Disintegrasi )

Waktu Paro ( T ) adalah selang waktu yang dibutuhkan oleh zat radioaktif yang meluruh

hingga jumlah atom radioaktifnya tinggal setengah dari jumlah inti atom radioaktif semula.

N = N0 . ( 𝟏 𝟐)𝒕

𝑻

Keterangan :

N = jumlah inti atom radioaktif yang tinggal

N0 = jumlah inti atom radioaktif mula - mula

t = waktu peluruhan

T = waktu paro

Hubungan dengan jumlah atom inti baik semula dan sesudah peluruhana adalah

T = 𝟎,𝟔𝟗𝟑

𝝀

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

C. Peluruhan ( Disintegrasi )

Aktivitas Radioaktif ( kecepatan disintegrasi ) adalah besaran yang menyatakan

jumlah peluruhan yang terjadi setia sekon.

A = 𝒅𝑵

𝒅𝒕

= 𝝀.N

= A0 . e-𝝀𝒕

Keterangan :

A = aktivitas setelah selang waktu t (Bq)

A0 = aktivitas awal (Bq)

t = waktu peluruhan

𝝀 = konstanta peluruhan

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

C. Peluruhan ( Disintegrasi )

Deret Radioaktif

Deret radioaktif 4n + 2 ( deret uranium )

Deret radioaktif 4n + 3 ( deret aktinium )

Deret radioaktif 4n ( deret thorium )

Deret radioaktif 4n + 1 ( deret neptinium )

Alat Deteksi Radioaktivitas

Emulsi Film

Pencacah Geiger Muller

Kamar Kabut Willson

Sintilator

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

D. Reaksi Inti

Reaksi Inti terjadi jika atom suatu unsur “ditembak” dengan partikel-partikel tertentu (biasa

disebut proyektil). Pada dasarnya isotop dan inti atom dengan Z 18 dapat digunakan sebagai

proyektil.

X + a = Y + b + Q

( reaktan ) ( produk )

Persamaan Reaksi Inti Keterangan :

X = inti sasaran

a = partikel penembak

Y = inti baru

b = partikrl yang dihasilkan

Q = energi reaksi ( energi kalor )Q = ∆m. 931 MeV

= ( jumlah m reaktan – jumlah m produk) . 931 MeV

Jika Q > 0 → R.eksoterm

Q < 0 → R.endoterm

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

E. Reaksi Fisi dan Fusi

Reaksi Fisi adalah reaksi inti antara inti berat (A > 230)

dengan neutron sedemikian sehingga dihasilkan 2 inti

baru serta 2-3 neutron. Ketika terjadi pembelahan akan

dibebaskan energi yang sangat besar.

Setiap reaksi fisi menghasilkan dua atau tiga neutron dan

setiap neutron akan menembaki inti uranium untuk melakukan

pembelahan. Pembelahan inti akan berlangsung terus menerus

sampai uranium habis. Peristiwa ini disebut reaksi fisi

berantai.

Reaksi Fusi adalah reaksi inti antara 2 inti ringan (A > 20)

sedemikian sehingga membentuk 1 inti gabungan yang lebih

berat sambil membebaskan sejumlah energi

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

E. Reaksi Fisi dan Fusi

- Reaksi fusi disebut reaksi termonuklir karena memerlukan

suhu yang sangat tinggi.

- berlangsung spontan

- hanya dapat terjadi pada suhu dan tekanan yang sangat

tinggi.Contoh reaksi fusi adalah reaksi inti yang

terjadi pada matahari dan bintang-bintang.

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

F. Radiasi

RadiasiEnergi dipancarkan

Sinar alfa, sinar beta, sinar gamma

Sinar X dll.

Sumber radiasi Alam : Sinar kosmik, unsur radioaktif di alam,

tulang binatang atau manusia yang mengandung unsur

kalium

Buatan : alat – alat kedokteran, radio terapi, reaktor nuklir

Dosis yang diperbolehkan Pekerja radiasi , maksimum 5 Rem = 5000mrem/tahun

Masyarakat umum 1/10 dari dosis pekerja radiasi

Sinar-X Keamanan

Manfaat Radiasi

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

F. Radiasi

Eksplorasi Ruang Angkasa Pengukuran

Manfaat Radiasi

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

F. Radiasi

Mutasi GenetikSterilisasi / Iradiasi Umur Carbon

Manfaat Radiasi

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

F. Radiasi

Foto Sinar-X (Rontgen)Kedokteran RadionuklirDetektor Asap

Manfaat Radiosotop

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

F. Radiasi

Bidang Kesehatan

larutan iodium-131 (Na131l) untuk terapi

kelainan tiroid d

fosfor-32 (Na2H32PO4) terapi

polisitemia vera dan leukemia.

teknesium-99m (Na99mTcO4) untuk diagnosis

fungsi dan anatomis organ tubuh,

Bidang Pertanian

Radioisotop yang digunakan

sebagai perunut dalam

penelitian efisiensi pemupukan

tanaman

adalah fosfor-32 (32P).

Bidang hidrologi

Natrium-24 (24P) untuk

mengukur kecepatan

laju dan debit air

Mendeteksi kebocoran dam serta

pipa menggunakan radioisotop

iodium-131 dalam bentuk

senyawa CH3131l,

Manfaat Radiosotop

“ Fisika Inti dan Radioaktivitas “

F. Radiasi

Bidang Industri

Sterilisasi makanan agar tahan lama

Pemeriksaan kekuatan material dengan teknik radiogradi

Mengatur ketebalan kertas, plastik, alumunium foil dan baja

lembaran

menguji kebocoran cairan/gas dalam pipa serta

membersihkan pipa, yang dapat dilakukan dengan

menggunakan radioisotop iodoum-131 dalam bentuk

senyawa CH3131l.