Kimia inti-dan-radiokimia
-
Upload
trisucihandayani -
Category
Education
-
view
243 -
download
10
Transcript of Kimia inti-dan-radiokimia
Kimia Inti dan Radiokimia
TRI SUCI HANDAYANI8136142023
PETA KONSEP
MATERI
LATIHAN SOAL
ANIMASI
Kimia inti?
• Kimia inti adalah ilmu yang mempelajaristruktur inti atom dan pengaruhnya terhadapkestabilan inti serta reaksi-reaksi inti yangterjadi pada proses peluruhan radio nuklidadan transmutasi inti
• Radiokimia: mempelajari zat radioaktif danpenggunaannya dengan teknik kimia.
• Kimia radiasi: bidang kimia yang mempelajariefek radiasi radioaktif terhadap materi.
KIMIA INTIInti atom:proton = 1.007276 sma 1 smaneutron = 1.008665 sma 1 sma
Simbol inti :A
Zket : Z = nomor atom = proton
A = nomor massa = p + n.
Contoh :
Berarti : no atom 17, p= 17 dan n= 35-17 = 18
35
17
Unsur Radioaktif
Unsur atau zat radioaktif adalahunsur atau zat yang mempunyai intitidak stabil, sehingga dapat berubah
menjadi inti atom unsur lain
Penggolongan Nuklida
• Isotop kelompok nuklida dengan Z sama– Contoh: 82Pb204, 82Pb206, 82Pb207,82Pb208
• Isobar kelompok nuklida dengan A sama– Contoh: 6C14, 7N14, 8O14
• Isoton kelompok nuklida dengan N sama– Contoh: 1H3, 2He4
• Isomer inti nuklida dengan A dan Z samatetapi berbeda dalam tingkat energinya– Contoh: Co60m, Co60
Kestabilan inti
Faktor penentu kestabilan:
• Angka banding jumlah netron terhadap proton (n/p) yang terkandung dalam inti. Inti yang paling stabil adalah inti yang mempunyainomor atom sampai 20, memiliki n/p=1 (kestabilan diagonal)
• Pasangan nukleon yang ditunjukkan olehhukum genap-ganjil
• Energi pengikat inti pernukleon.
Jenis radiasi yang dipancarkan
Partikeldasar
Massa relatif
Muatan Simbol Jenis
Alfa 4 +2 , 2He4 Partikel
Negatron (beta)
0 -1 -, -1e0 Partikel
Positron 0 +1 +, +1e0 Partikel
Gamma 0 0 Gelombangelektromag
net
Proton 1 +1 1p1, 1H1 Partikel
Netron 1 0 0n1 Partikel
Energi Pengikat Inti
• Massa suatu inti selalu lebih kecil dari jumlahmassa proton dan netron.
• Berdasarkan hukum kesetaraan massa danenergi, selisih massa tersebut adalahmerupakan energi pengikat nukleon dalaminti.
• Semakin besar energi pengikat inti per nukleon, semakin stabil nuklidanya.
Jenis Peluruhan Radioaktif
• Peluruhan alfa
• Peluruhan beta
• Peluruhan gamma (transisi isomerik)
• Pembelahan spontan
• Pemancaran netron
• Pemancaran netron terlambat
Peluruhan alfa
• Partikel alfa terdiri atas 2 proton dan duanetron (partikel relatif besar).
• Agar suatu nuklida mampu melepaskanpartikel alfa, inti harus relatif besar.
• Contoh:
84Po210 82Pb206 + 2He4.
Peluruhan beta
• 3 jenis peluruhan beta:– Pemancaran negatron (beta negatif)– Pemancaran positron (beta positif)– Penangkapan elektron (electron capture, EC).
• Contoh:
19K40 20Ca40 + -1
0; Pemancaran negatron terjadi jika n/p > isobar yang lebih stabil, makadalam inti terjadi perubahan 1 n menjadi 1 p : 0n1
1H1 + -10 +
21Se44 20Co44 + +1
0.
22Ti44 + -1e0 21Se44.
Peluruhan Gamma (transisi isomerik)
• Transisi diantara isomer inti.
• Seringkali suatu inti berada pada tingkatkuantum diatas tingkat dasarnya (metastabil).
• Waktu paruh transisi isomerik kebanyakandalam orde <10-6 detik.
• Contoh:
27Co60m 27Co60 +
Pembelahan spontan
• Peluruhan dengan pembelahan spontan hanyaterjadi pada nuklida sangat besar.
• Nuklida yang sangat besar membelah dirimenjadi 2 nuklida yang massanya hampirsama disertai pelepasan beberapa netron.
• Contoh:
98Cr254 42Mp108 + 56Ba142 + 4 0n1
Pemancaran netron
• Prose peluruhan ini terjadi pada nuklida yang memiliki kelebihan netron relatif terhadap intiyang stabil.
• Contoh:
36Kr87 36Kr86 + 0n1
Pemancaran netron terlambat
• Proses peluruhan terjadi dengan didahuluioleh pemancaran negatron kemudiandilanjutkan dengan pemancaran netron.
• Contoh:
35Br87 36Kr87 + -1
0 36Kr86 + 0n1
35Br87 disebut pemancar netron terlambat
Reaksi Fisi
• Reaksi Fisi : reaksi pembelahan inti menghasilkannetron
• Setiap reaksi pembelahan inti selalu dihasilkanenergi sekitar 200 Mev.
• Netron yang dihasilkan dapat digunakan untukmenembak inti lain sehingga terjadi pembelahaninti secara berantai.
• Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235 gram 235U ekivalen dengan energi yang dihasilkanpada pembakaran 500ton batubara.
Reaksi Fusi
• Reaksi penggabungan dua atau beberapa intiringan menjadi satu inti yang lebih berat.
• Reaksi fusi menghasilkan energi yang sangatbesar.
• Reaksi ini memiliki energi pengaktifan, terutamauntuk mengatasi gaya tolak menolak kedua intiyang akan bergabung.
• Reaksi hanya mungkin terjadi pada suhu sangattinggi, sekitar 100 juta derajat.
• Pada suhu tersebut tidak terdapat atom melainkan plasma dari inti dan elektron.
Reaksi Fusi
• Energi yang dihasilkan pada reaksi fusi sangatbesar.
• Energi yang dihasilkan cukup untuk menyebabkanterjadinya reaksi fusi berantai yang dapatmenimbulkan ledakan termonuklir.
• Energi fusi dari 1 kg hidrogen setara denganenergi pembakaran 20ribu ton batubara.
• Keuntungan reaksi fusi dibandingkan reaksi fisi:– Energi yang dihasilkan lebih tinggi– Relatif lebih “bersih”, karena hasil reaksi fusi adalah
nuklida-nuklida stabil.
Laju Peluruhan
• Rumus laju peluruhan
t/t1/2
Ket.
N0 = Zat Radioaktif mula-mula
Nt = Zat Radioaktif sisa
t = lamanya peluruhan
t1/2 = waktu paruh
Aplikasi Reaksi Inti dan Keradioaktifan
• Reaksi inti (fusi dan fisi) sebagai penghasil energi listrik.
• Penentuan umur (dating) batuan atau fosil.
• Dalam bidang kimia:– Analisis pengenceran isotop
– Analisis pengaktifan netron sebagai perunut dalammenentukan mekanisme reaksi kimia.
• Dalam bidang kedokteran, radioisotop digunakansebagai perunut dalam terapi kanker.
• Dalam bidang pertanian, radioisotop digunakansebagai perunut dan juga untuk memperoleh bibitunggul (pemuliaan tanaman).
Latihan