Inti Atom & Radioaktivitas

Inti Atom & Radioaktivitas

Inti Atom (Nukleus) : adalah bagian yang bermuatan positif yang berada di pusat atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron, kecuali atom hidrogen. Nomor Atom dan Nomor Massa Nomor atom (Z) menyatakan : Nomor tempat unsur dalam susunan berkala. Jumlah proton di dalam inti Jumlah elektron di kulit (untuk atom netral) Nomor massa (A) menyatakan : Jumlah (proton neutron) dalam inti Bilangan bulat yang terdekat dengan massa atom (dalam sma) A Z X Satuan Massa Atom (u) Suatu satuan massa yang dapat digunakan dalam perhitungan2 nuklir adalah satuan massa atom (u). 1 u 1,6605 x 10-27 kg 931,494 MeV/c2

Isotop Di alam, sering terdapat atom2 dari unsur yang sama (Z yang sama) tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda di dalam inti atomnya, yang disebut isotop. Contoh : oksigen biasa terdiri dari 3 isotop, yaitu 16 8 O,178 O,188O Radioaktivitas Inti atom di alam dengan Z lebih besar daripada Z timbal, 82, adalah tidak stabil atau radioaktif. Banyak unsur2 buatan dengan Z lebih kecil juga bersifat radioaktif. Sebuah inti atom yang radioaktif secara spontan melepaskan satu atau lebih partikel dalam proses transformasi menjadi inti atom yang berbeda. Stabilitas sebuah inti atom radioaktif terhadap peluruhan spontan diukur dengan waktuparo t1/2. Waktu-paro didefinisikan sebagai waktu dimana setengah dari sembarang sampel inti atom identik yang besar akan mengalami penguraian. Waktu-paro besarnya tetap untuk setiap isotop. Hanya setengah bahan yang tersisa setelah waktu t1/2: setelah tambahan waktu t1/2 hanya ½ x ½ ¼ dari bahan yang tersisa. Setelah n waktu-paro berlalu, hanya ( ½ )n bahan yang tersisa.

Terdapat hubungan yang sederhana antara jumlah N atom2 bahan radioaktif yang ada dengan jumlah ΔN yang akan meluruh dalam waktu Δt yang singkat. Itu adalah N N t dimana λ adalah konstanta peluruhan, berhubungan dengan waktu-paro t1/2 melalui t1/ 2 0,693 Konstanta peluruhan, yang memiliki satuan s-1, dapat dianggap sebagai laju disintegrasi bagian. Besaran ΔN/Δt, yang merupakan laju disintegrasi, disebut aktivitas sampel. Ini setara dengan λN, dan oleh karena itu berkurang secara tetap dengan berjalannya waktu. Satuan SI untuk aktivitas adalah becquerel (Bq), dimana 1 Bq 1 peluruhan/detik.

Persamaan Nuklir Dalam persamaan kesetimbangan, nomor atom dan nomor massa harus sama pada kedua ruas persamaan. Contoh : 226 222 4 88 Ra 86 Rn 2 He Simbol2 n, p, d, α, e, dan γ digunakan untuk menyatakan berturut2 neutron, proton, deuteron, sinar alfa, elektron dan sinar gamma. 14 7 N 11H 116C 24He 27 13 27 Al 01n 12 Mg 11H 55 25 Mn 12H 2655Fe 201n 14 N ( p, a )11C 27 Al (n, p) 27Mg 55 Mn(d ,2n)55Fe

Contoh : 1. Berapa banyak proton, elektron dan neutron yang terdapat di dalam (a) 3He, (b) 12C, (c) 206Pb? 2. Lengkapi persamaan2 nuklir berikut : 14 7 3. 4. 5. N 24He 178 O ? 9 4 Be( p, a ) ? 9 4 Kobalt-60 4 12 43 46 Be seringkali Ca ( , ?) Sc 2 He digunakan 6C ? 20 21 sebagai sumber radiasi dalam kedokteran. Kobalt memiliki waktu-paro 5,25 tahun. Berapa lama setelah sebuah sampel baru diserahkan, aktivitasnya akan berkurang menjadi (a) sekitar seperdelapan nilai awalnya? (b) sekitar sepertiga nilai awalnya? Uranium-238 adalah radioaktif dan meluruh menjadi sejumlah unsur2 yang berbeda. Partikel2 berikut dipancarkan sebelum inti atom mencapai bentuk stabil: α, β, β, α, α, α, α, α, β, β, α, β, β, dan α. Apakah inti atom stabil akhir? Waktu-paro radium adalah 1,62 x 103 tahun. Berapa lama atom radium meluruh dalam 1 detik dalam 1 gram sampel radium? Berat atom radium adalah 226 kg/kmol.