“ 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.