KIMIA INTI

download KIMIA INTI

of 82

description

KIMIA INTI

Transcript of KIMIA INTI

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    1/82

    KIMIA INTI

    Mahreni

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 1

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    2/82

    Difinisi

    Kimia inti adalah kajian mengenai perubahanperubahan dalam inti atom.

    Perubahan inti melalui peluruhan dan transmutasi.

    Peluruhan terjadi karena pemancaran partikel dasarsecara spontan. Contoh Polonium 210 meluruhspontan menjadi Timbal 206 dengan memancarkansinar

    Transmutasi dihasilkan dari pem boman inti atom olehproton, netron atan inti lain contoh perubahanNitrogen 14 menjadi Karbon 14 dan hidrogen

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 2

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    3/82

    Radiokimia: Mempelajari penggunaan teknik-teknik

    kimia dalam mengkaji zat radio aktif dan pengaruhkimiawi dari radiasi zat radioaktif tersebut.

    Radioaktivitas: Adalah penomena pemancaran dan atauradiasi elektromagnetik secara spontan oleh inti yangtidak stabil.

    Nukleonadalah partikel partikel penyusun inti yaitu

    proton dan netron. Nuklida adalah suatu unsur yang bersifat radioaktif

    dengan simbol :

    A adalah masa atom sama dengan jumlah proton+ netron

    Z adalah nomer atom sama dengan jumlah elektron N = A-Z = Netron

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 3

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    4/82

    Isotop: Kelompok nuklida yang

    mempunyai nomer atom yang sama.

    Isobar: Kelompok nuklida yangmempunyai nomer masa yang sama.

    Isoton: Kelompok nuklida yang

    mempunyai jumlah netron yang sama.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 4

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    5/82

    Partikel dasar yang terlibat dalam reaksi inti

    Nama Lambang Nomer

    atom

    Nomer

    masa

    Masa (sma)

    Proton P 1 1 1,00728

    Neutron N 0 1 1,00867

    Elektron e -1 0 0,000549

    Negatron B -1 0 0,000549

    Positron B +1 0 0,000549

    Partikel Alfa He/ 2 4 4,00150

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 5

    Gelombang elektromagnetik yang terlibat dalam reaksi inti adalah sinar gamma ()

    dengan muatan 0 dan masa =0.

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    6/82

    Perbandingan reaksi kimia dan reaksi inti

    No Reaksi kimia Reaksi inti

    1 Susunan atom diubah dengan

    cara pemutusan dan

    pembentukan ikatan baru

    Unsur atau isotop dari unsur yang

    sama) diubah menjadi unsur lain

    2 Hanya elektron dalam orbital

    atao atau molekul yang terlibat di

    dalam pemutusan danpembentukan ikatan baru

    Melibatkan elektron, proton, neutron

    dan partikel dasar lain terlibat dalam

    reaksi inti.

    3 Reaksi eksotermis atu endotermis

    dengan energi kecil

    Reaksi diiringi dengan penyerapan

    atau pelepasan energi yang sangat

    besar.

    4 Laju reaksi dipengaruhi olehkonsentrasi pereaksi, suhu,

    tekanan dan katalis

    Laju reaksi tidak dipengaruhi olehsuhu, tekanan atau katalis.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 6

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    7/82

    Aturan dalam reaksi inti

    Kekekalan nomer masa.Jumlah total proton dan netrondalam inti yang baru harus sama dengan jumlah proton dannetron inti lama.

    Kekekalan nomer atom. Jumlah total muatan inti dalam

    produk sama dengan jumlah total muatan inti reaktan. Inti yang berada diluar pita kestabilan akan meluruh

    menuju perbandingan netron/proton yang berada padapita kestabilan.

    Inti yang berada diluar pita kestabilan harus kehilangan

    proton atau pertambahan netron agar perbandingannetron/proton masuk ke dalam nilai di dalam pitakestabilan.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 7

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    8/82

    Contoh peluruhan radio aktif

    Karbon (C14) akan meluruh menjadi N14

    dengan memancarkan sinar karena

    prosesnya mengubah netron menjadi proton

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 8

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    9/82

    Contoh lain

    Inti yang berada diatas pita kestabilan adalah

    Iodida. Cara untuk menuju ke perbandingan

    n/p yang nilainya masuk dalam pita kestabilan

    adalah Iodida dengan memancarkan sebuah

    neutron.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 9

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    10/82

    Unsur dibawah pita kestabilan

    Inti atom dari unsur yang berada dibawah pita kestabilan

    dapat stabil melalui dua cara yaitu:

    Pertama dengan pemancaran positron (suatu partikel yang

    mempunyai masa yang sama dengan elektron tetapi

    bermuatan positif). Positron adalah inti yang mengubah

    proton menjadi neutron. Simbol dari positron adalah

    : Proton menjadi netron dan positron.

    Kedua dengan cara penangkapan elektron.

    Penangkapan elektron terjadi pada kulit K dan bertemu

    dengan proton menghasilkan netron.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 10

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    11/82

    Penangkapan elektron K

    Elektron jatuh dari energi yang lebih tinggi ke yang lebih rendah, maka

    energi akan dipancarkan dalam bentuk radiasi elektromagnetik (dalam

    contoh ini dalam spektrum sinar X).

    Untuk unsur yang mempunyai nomor atom >83 sekitar akhir dari pita

    kestabilan tidak ada jalan untuk menuju ke kondisi stabil sebagai akibatnya

    harus kehilangan proton dan netron dalam bentuk sinar alfa karena setiappemancaran sinar alfa akan menghilangkan 2 proton dan 2 netron sekaligus.

    Contoh tipe peluruhan Uranium.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 11

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    12/82

    Fisi

    Transformasi inti yang terjadi pada unsur beratialah Fisi.

    Inti membelah menjadi beberapa bagian yang

    lebih ringan dan hasil pembelahan banyakyang berada di luar pita kestabilan sehinggabersifat radioaktif.

    Inti kecil hasil fisi jika tidak stabil dapatmengalami tipe peluruhan yang sederhanauntuk membentuk inti yang stabil.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 12

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    13/82

    Pita kestabilan

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 13

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    14/82

    Kestabilan inti

    Stabilitas inti (inti stabil dan inti tidak stabil atau inti radioaktif)dapat diramalkan menggunakan persamaan empiris.

    Semua inti yang mempunyai proton >83 tidak stabil.

    Inti yang mempunyai jumlah proton genap dan netron genap lebihstabil dibandingkan dengan inti yang mempunyai jumlah proton

    ganjil dan netron ganjil. Bilangan sakti (magic number). Nuklida yang mempunyai proton

    dan netron sebanyak bilangan sakti umumnya lebih stabil terhadapreaksi inti dan peluruhan radio aktif.

    Bilangan sakti netron: 2, 8, 20,28, 50, 82, 126

    Bilangan sakti proton: 2, 8, 20,28, 50, 82. Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan jumlah proton dan netron.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 14

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    15/82

    Pita kestabilan

    Setiap unsur yang nomer atomya >83 bersifatradioaktif dan tidak mempunyai isotop yang stabil.

    Sebaliknya semua atom yang lebih ringan kecualiTeknetium (Z=43) dan Prometium (Z=61) mempunyaisatu atau lebih isotop non radioaktif atau stabil.

    Setiap isotop radioaktif aktif mengalami transformasiinti yang berakhir menjadi inti stabil.

    Kadang kadang proses stabilisasi berlangsung hanyasatu tingkat, ada yang melalui sederetan reaksisehingga menjadi inti yang stabil.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 15

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    16/82

    Grafik kestabilan inti

    Apabila dibuat grafik jumlah proton pada sumbu X danjumlah neutron sebagai sumbu Y, maka didapatkan untukinti yang stabil berada diatas grafik (n/p =1). Dalam pitayang sempit.

    Pita tersebut disebut pita kestabilan.

    Inti yang stabil dengan nomer atom rendah 20 selalu mempunyaijumlah netron >jumlah proton sampai dengan 1,5 pada

    ujung atas pita kestabilan. Inti yang berada diluar pita kestabilan adalah inti yang tidak

    stabil dan meluruh untuk mencapai jumlah netron danproton yang sama.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 16

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    17/82

    Fenomena yang berhubungan dengan stabilitas inti

    atom

    Inti yang mempunyai jumlah proton dan netron genap lebih stabil dibandingkan

    dengan inti yang mempunyai jumlah proton dan netron ganjil.

    Contohnya isotop stabil sebanyak 157, hanya 5 nuklida stabil yang mempunyai

    jumlah proton dan netron ganjil.

    Dalam inti stabil proton cenderung berpasangan dengan netrom seperti elektron

    yang berpasangan dalam lintasan atom.

    Nuklida yang jumlah proton dan netron hampir sama menghasilkan inti stabil.

    Atom yang mempunyai perbandingan spesifik dari proton dan netron. Contohnya

    adalah unsur unsur

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 17

    ;

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    18/82

    Transformasi inti

    Transformasi inti adalah reaksi inti dimanapartikel yang ditembakkan diabsorbsi danmenyebabkan inti berubah menjadi inti dari

    unsur yang lain. Contoh transformasi inti:

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 18

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    19/82

    Radiasi

    Radiasi adalah suatu emisi (pancaran) dan perambatan energi

    melalui materi atau ruang dalam bentuk gelombang

    elektromagnetik dan atau partikel

    Radiasi terjadi karena

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 19

    http://ueu201232177.student.esaunggul.ac.id/files/2012/12/1.jpghttp://ueu201232177.student.esaunggul.ac.id/files/2012/12/1.jpg
  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    20/82

    PELURUHAN ZAT RADIOAKTIF

    Adalah nuklida tidak stabil (radionuklida)

    menjadi stabil dengan memancarkan radiasi

    alpha (), beta () atau gamma ()

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 20

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    21/82

    1. Peluruhan alpha

    Adalah peluruhan nuklida tidak stabil

    menjadi lebih stabil dengan

    memancarkan partikel alpha yang identik

    dengan inti atom Helium. =2He

    4

    muatan : + 2 muatan elementer

    massa : 4 sma

    Contoh : 90Th230>

    88Ra226 +

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 21

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    22/82

    2. Peluruhan beta

    Adalah perubahan nuklida tidak stabilmenjadi lebih stabil denganmemancarkan partikel beta.

    +

    = +1e

    0

    - = -1e

    0

    muatan : + ataumuatan elementer

    massa : 0

    contoh : 4Be

    11 > 5Be11+ +

    6C10 > 5C

    10 + -

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 22

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    23/82

    3. Peluruhan gamma

    Perubahan nuklida tidak stabil menjadilebih stabil dengan memancarkan

    radiasi gamma yang merupakan

    gelombang elektromagnetik. Muatan :0

    Massa :0

    Contoh:

    56Ba137*> 56Ba

    137+

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 23

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    24/82

    DAYA TEMBUS

    Daya Tembus : < b <

    Daya ionisasi : > b >

    > dpt ditahan oleh lapisan kulit

    dpt ditahan selembar kertas

    > dpt ditahan papan kayu atau Al

    > dpt menembus & merusak organ

    dpt ditahan oleh beberapa cm Pb

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 24

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    25/82

    AKTIVASI RADIASI

    Adalah jumlah peluruhan per satuan waktumenunjukkan jumlah radionuklida yang tidakstabil berubah menjadi nuklida stabil dalamsatu detik

    Satuan:

    Currie (Ci) satuan lama Bequerrel (Bq) satuan baru (SI)

    1 Ci = 3,7 1010Bq atau

    1 Ci = 3,7 104Bq = 37.000 Bq

    1 Bq = 1 peluruhan per detik

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 25

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    26/82

    AKTIVITAS RADIASI

    Aktivitas radioaktif didefinisikan sebagai jumlah atomsuatu bahan radioaktif yang meluruh per satuanwaktu. Dapat dirumuskan :

    A= dN / dt

    Dengan N adalah jumlah inti radioaktif dan t adalahwaktu peluruhan. Berdasarkan eksperimen,menunjukkan bahwa jumlah inti atom radioisotopyang meluruh sebanding dengan selangwaktu dt selama peluruhan, dengan tetapankesebandingan , yang dinamakan tetapan radioaktif

    sebagai ukuran laju peluruhan, yang ternyata hanyatergantung pada jenis radioisotop, dan tidaktergantung keadaan sekitarnya, serta tidak dapatdipengaruhi oleh apapun. Sehingga, peluruhanradioaktif dapat dituliskan dalam persamaan:

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 26

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    27/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 27

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    28/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 28

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    29/82

    WAKTU PARUH

    Waktu paruh adalah waktu yag diperlukan olehzat radioaktif untuk berkurang menjadi separuh

    (setengah) dari jumlah semula. Dengan

    mengetahui waktu paruh suatu unsur radioaktif,

    dapat ditentukan jumlah unsur yang masih

    tersisa setelah selang waktu tertentu. Setiap

    unsur radioaktif mempunyai waktu paruh

    tertentu, misalnya karbon -14 (C-14) memiliki

    waktu paruh 5.730 tahun.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 29

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    30/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 30

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    31/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 31

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    32/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 32

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    33/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 33

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    34/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 34

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    35/82

    Contoh persoalan aktivasi radiasi

    Suatu radionuklida mempunyai konstantapeluruhan ( ) 0,3465 per tahun. Bila aktivitasnya

    pada 1 Juni 1995 adalah 200 Bq, berapakahaktivitasnya pada 1 Juni 1999 ?

    Jawab : Waktu paruh radionuklida ( T) =0,693/0,3465 = 2 tahun. Selang waktu peluruhan

    = 4 tahun atau dua kali waktu paruh (n =2).Dengan menggunakan tabel ataupun rumusmaka aktivitasnya adalah = x 200 Bq = 50 Bq.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 35

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    36/82

    Yang menunjukkan penurunaneksponensial terhadap waktu

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 36

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    37/82

    DOSIS SERAP Suatu ukuran untuk menyatakan sejauh mana materi telah dikenai radiasi

    ionisasi disebut dosis. Dosis Serap menyatakan energi per satuan massayang diserap oleh materi akibat radiasi tersebut. Besarnya dosis serapdapat dirumuskan:

    D = E/m

    Dengan D adalah dosis serap, E menyatakan besarnya energi yangdiberikan oleh radiasi pengion, dan m adalah massa yang menyerap energitersebut. Dalam satuan SI, dosis serap dinyatakan dalam Gray (Gy), yaitudosis terserap bila energi per satuan massa yang diberikan pada materioleh radiasi ionisasi memiliki nilai 1 joule per kilogram. Satuan terdahuluadalah rad (rd), yang nilainya setara dengan 10-2Gy. Dosis maksimum yang

    diizinkan (maximum permissible dose) adalah batas atas dosis terserapyang boleh diterima manusia atau anggota tubuh dalam selang waktutertentu, yang dianjurkan oleh Dewan Internasional untuk PerlindunganRadiologi (International Comission on RadiologicalProtection).

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 37

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    38/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 38

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    39/82

    Tiga jenis radiasi

    Radiasi Partikel Bermuatan : alpha; beta;

    proton; elektron.

    Radiasi Partikel tidak Bermuatan : neutron.

    Radiasi Gelombang Elektromagnetik : sinar-X

    dan sinar Gamma

    : radiasi pengion kuat

    : radiasi pengion sedang

    gamma dan sinar-X : radiasi pengion lemah

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 39

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    40/82

    Partikel bermuatan

    Alpha

    Ionisasi

    Eksitasi Reaksi inti

    Reaksi inti sangat berbeda dengan reaksi kimia,karena pada dasarnya reaksi inti ini terjadi karena

    tumbukan (penembakan) inti sasaran (target)dengan suatu proyektil (peluru). Secara skematikreaksi inti dapat digambarkan:

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 40

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    41/82

    Pada reaksi inti ini terjadi perubahan unsur karenaditumbuk zarah nuklir atau zarah radioaktif yang dapatdinyatakan oleh persamaan reaksi:

    A+ a> B + b +Q (11.13)

    atau A (a, b) B

    dengan A adalah unsur semula, B adalah unsur yangterjadi, a dan badalah zarah yang ditumbukkan dan yangterpental, dan Q adalah energi panas yang mungkin

    timbul dalam reaksi inti tersebut. Apabila b = a, dan B = A,maka pada reaksi tersebut adalah hamburan. Misalnya:

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 41

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    42/82

    26Mg +p 26Mg +p +

    denganp adalah proton. Dalam hal ini, hamburannyatidak elastis dengan energi kinetik proton yangterdisipasi untuk mengeksitasi inti Mg yang pada

    deeksitasinya mengeluarkan sinar gamma. Pada reaksiinti berlaku hukum:

    a. kekekalan momentum linier dan momentum sudut,

    b. kekekalan energi,

    c. kekekalan jumlah muatan (nomor atom),

    d. kekekalan jumlah nukleon (nomor massa).

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 42

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    43/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 43

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    44/82

    Perluasan tabel periodik

    Unsur alam yang paling berat adalah Uranium.

    Unsur dengan nomer atom Z=92 dibuat secara

    artifisial dengan penembakan inti ringan

    dengan proton, partikel alfa, dan ion positif

    dari periode kedua.

    Dengan naiknya nomer atom dari unsur

    buatan waktu parohnya menjadi lebih pendeksehingga sangat tidak stabil (mudah meluruh).

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 44

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    45/82

    Beberapa unsur yang dihasilkan dari

    akselerasi partikel

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 45

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    46/82

    Pemberian nama unsur dengan nomor atom besar

    Semua unsur mempunyai akhiran ium.

    Nama tersebut dibuat dengan akar angka

    sebagai berikut:

    0=nil; 1=un; 2=bi; 3=tri; 4=quad; 5= pent; 6=

    heks; 7=sept; 8=okt; 9=enn

    Simbol terdiri dari tiga kata berasal dari akar

    angka diatas . Contoh: Unsur dengan nomer

    atom=104. Unnilquadium = Unq

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 46

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    47/82

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 47

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    48/82

    Energi ikatan inti

    Inti terdiri dari proton dan neutron. Proton dan neutron berikatan sangat kuat sehingga untuk memisahkan

    proton dan neutron memerlukan energi yang sangat kuat.

    Sebaliknya untuk menggabungkan proton dan neutron membentuk inti atomakan menghasilkan energi yang sangat besar.

    Rumus Ensrein menunjukkan bahwa apabila massa berubah menjadi energimaka energi yang ditimbulkan sebesar E=mc2.

    Sewaktu inti terbentuk sejumlah masa akan berubah menjadi energi yangdibebaskan sewaktu inti atom terbentuk. Dengan perkataan lain ada sebagianmasa yang berubah menjadi energi sehingga msa yang sebenarnya dari inti Ba-144 + Kr-90 + 2n + 179.6 MeV

    n + U-235 -> Ba-141 + Kr-92 + 3n + 173.3 MeV n + U-235 -> Zr-94 + Te-139 + 3n + 172.9 MeV

    n + U-235 -> Zr-94 + La-139 + 3n + 199.3 MeV

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 71

    http://wapedia.mobi/id/Plutoniumhttp://wapedia.mobi/id/Uraniumhttp://wapedia.mobi/id/Plutoniumhttp://wapedia.mobi/id/Uraniumhttp://wapedia.mobi/id/Uraniumhttp://wapedia.mobi/id/Plutonium
  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    72/82

    b. Reaksi fusi fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses

    saat duainti atombergabung, membentuk inti atomyang lebih besar dan melepaskan energi.Fusi nuklir

    adalah sumberenergi yangmenyebabkan bintangbersinar, dan Bom Hidrogenmeledak.

    Senjata nukliradalah senjata yang menggunakanprinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir. Unsur yang

    sering digunakan dalam reaksi fusi nukliradalah Lithiumdan Hidrogen(terutama Lithium-6,Deuterium, Tritium).

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 72

    http://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bintanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Bintanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Senjata_nuklirhttp://wapedia.mobi/id/Lithiumhttp://wapedia.mobi/id/Hidrogenhttp://wapedia.mobi/id/Lithiumhttp://wapedia.mobi/id/Hidrogenhttp://wapedia.mobi/id/Hidrogenhttp://wapedia.mobi/id/Lithiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senjata_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senjata_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Senjata_nuklirhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bintanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atom
  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    73/82

    Reaksi fusi deuterium-tritium(D-T) dipertimbangkansebagai prosesyang paling menjanjikan dalammemproduksi tenaga fusi.

    A. Radiokimia

    Radiokimia mempelajari penggunaan teknik-teknikkimia dalam mengkaji zat radioaktif dan pengaruhkimiawi dari radiasi zat radioaktif tersebut.

    Aplikasi radiokimia

    a) Fisi inti:

    1. Bom Atom

    2. Reaktor Nuklir

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 73

    http://id.wikipedia.org/wiki/Deuteriumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tritiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_fusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_fusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_fusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_fusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tenaga_fusihttp://id.wikipedia.org/wiki/Tritiumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Deuterium
  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    74/82

    Bom atom Penerapan pertamakali fisi inti ialah dalam pengembangan bom atom. Faktor

    krusial dalam rancangan bom ini adalah penentuan massa kritis untuk bom itu.Satu bom atom yang kecil setara dengan 20.000 ton TNT. Massa kritis suatu bomatom biasanya dibentuk dengan menggunakan bahan peledak konvensionalseperti TNT tersebut, untuk memaksa bagian-bagian terfisikan menjadi bersatu.

    Bahan yang pertama diledakkan adalah TNT, sehingga ledakan akan mendorong

    bagian-bagian yang terfisikan untuk bersama-sama membentuk jumlah yang lebihbesar dibandingkan massa kritis.

    Uranium-235 adalah bahan terfisikan dalam bom yang dijatuhkan di Hiroshima danplutonium-239 digunakan dalam bom yang meledak di Nagasaki.

    Ledakan bom menyebabkan kawah degan lebar 300m & kedalaman 100m

    - Radius kerusakan total = 10 km

    - Radius kematian = 40 km

    - Perusakan oleh radioaktif tidak akan habis

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 74

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    75/82

    2. Reaktor Nuklir Suatu penerapan damai tetapi kontroversial dari fisi inti adalah

    pembangkitan listrik menggunakan kalor yang dihasilkan dari reaksi rantaiterbatas yang dilakukan dalam suatu reaktor nuklir.

    Reaktor nuklir adalah suatu tempat dimana reaksi pembelahan (fision)nuklida terjadi secara terkendaliberlangsung. Reaktor nuklir ini dapat

    dimanfaatkan energi nuklir sehingga disebut reaktor termal. Komponen reaktor nuklir:

    1). Bahan bakar

    2). Moderator

    3). Reflektor

    4). Bahan pengendali 5). Pendingin

    6). Perisai

    7). Pemindah panas

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 75

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    76/82

    Ket : 1). Bahan Bakar : isotop radioaktif yang dapat melakukan reaksi

    pembelahan seperti: U-233, U-239, dan U-235. Bahan bakar yangdigunakan berwujud padat dan dalam bentuk senyawa UO2. Bahanbakar ini ditembaki neutron dengan kecepatan tinggi sehinggaterjadi pembelahan:

    2). Moderator : adalah atom-atom yang terdapat dalam bahanuntuk memperlambat neutron cepat sampai mencapai tingkatenergi yang terendah.

    Moderator memilki sifat-sifat:

    - pada tiap tumbukan neutron akan kehilangan energi yang besar

    - penampang penyerapan yang rendah - penampang penghamburan yang tinggi

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 76

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    77/82

    3). Reflektor adalah suatu bahan yang dapat memantulkan neutron yangdihamburkan keluar ke reaktor kembali. Bahan reflektor : air berat,(D2O),grafit, berilium, dan berilium oksida (BaO).

    4). Bahan pengendali : bahan pemgendali reaksi fisi, bersifat menyerapneutronsehingga reaksi berantai dapat dikendali bahkan dapt dihentikan.

    Syarat-syarat pengendali:

    - dapat menyerap neutron dengan mudah - mempunyai kekuatan mekanik yang cukup

    - mempunyai massa rendah , agar dapat bergerak dengan cepat

    - tahan korosi

    - stabil dalam radiasi maupun suhu tinggi

    - dapat memindahkan panas dengan baik

    Bahan tersebut terbuat dari paduan logam kadmium atau borium,B4Cd,paduan boron dengan aluminium(boral), boron baja, logam kadmiumdengan perak dan indium.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 77

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    78/82

    5). Pendingin : untuk mendinginkan bahan bakar atau reaktor. Sifat-sifat bahan pendingin:

    - mempunyai penyerapan neutron yang rendah

    - dapat memindahkan panas dengan baik

    - mudah dipompakan

    - mempunyai titik beku yang rendah dan titik didih yang tinggi - stabil terhadap radiasi maupun suhu tinggi

    - tidak korosif

    - aman dalam penanganan

    - tidak peka terhadap keradioaktifan

    Bahan pendingin yang digunakan :

    - berwujud gas : udara, gas helium , CO2dan uap air

    - berwujud cair : air (H2O), air berat (D2O), logam cair seperti Na dan NaK

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 78

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    79/82

    6). Bahan perisai adalah suatu bahan untuk melindungi bejanareaktor terhadap daerah sekelilingnya yang banyak radiasi.

    Syarat bahan perisai :

    - dapat memperlambat neutron

    - dapat menyerap neutron

    - dapat menyerap radiasi sinar gamma karena memiliki daya tembusyang sangat besar.

    Jenis. Bahan yang digunakan :

    - Air (H2O)

    - Beton, yang dicampuridengan bahan lain misalnya barit (B(OH)2

    - Logam, misalnya logam besi (Fe), timbal (Pb), Bismut (Bi) , aliaseboral (borium aluminium)

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 79

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    80/82

    7). Pemindah panas : berfungsi untuk memindahkan energiyang dihasilkan dari reaksi fisi menjadi energi yang dapatdimanfaatkan

    Ada 3 jenis reaktor nuklir yang dikenal, yaitu:

    - Reaktor air ringan. Menggunakan air ringan (H2O) sebagaimoderator (zat yang dapat mengurangi energi kinetikneutron).

    - Reaktor air berat. Menggunakan D2O sebagai moderator.

    - Reaktor Pembiak (Breeder Reactor). Menggunakan bahan

    bakar uranium, tetapi tidak seperti reaktor nuklirkonvensional, reaktor ini menghasilkan bahan terfisikanlebih banyak daripada yang digunakan.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 80

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    81/82

    Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut(untuk mengikuti unsur dalam suatu prosesyang menyangkut senyawa atau sekelompoksenyawa) dan sebagai sumber radiasi /sumbersinar.

    Radioisotop digunakan sebagai perunut :

    Isotop suatu unsur tertentu, radioaktif atau

    tdk, mempunyai tingkah laku yang samadalam proses kimia & fisika.

    Kimia Inti (Kmia dasar 2) 81

  • 5/23/2018 KIMIA INTI

    82/82

    Radioisotop yang banyak digunakan sebagai sumber radiasi: a. Dalam bidang kedolkteran :

    Co-60 digunakan sebagai sumber sinar gamma untuk terapi tumordan kanker.

    P-32 digunakan untuk mengobati leukemia.

    Co-60 dan Cs-137 digunakan dalam sterilisasi.

    Ra-226 dugunakan untuk terapi kanker

    b. Bidang industri

    Sinar gamma yang dihasilkan oleh beberapa radioisotope digunakan untukmemeriksa cacat pada logam atau sambungan las, pengawetan kayu danbarang-barang seni, mengontrol ketebalan bahan

    c. Bidang pertanian Radiasi-radiasi yang dihasilkan oleh beberapa radioisotope digunakan

    untuk membasmi hama dan dalam pemuliaan tanaman, penyimpananmakanan.