Materi Sem 4 : kimia inti & radiokimia

KIMIA INTI & RADIOKIMIA

SK : Memahami konsep kimia inti dan radiokimia

KD 1 : Memahami kimia inti dan radiasi

·    Peserta didik menjelaskan penemuan sinar radioaktif

·    Peserta didik mengamati Sifat – sifat sinar radioaktif

·    Peserta didik mendeskripsikan Jenis peluruhan dan kimetika peluruhan radioaktif

·    Peserta didi mendeskripsikan Reaksi Transmutasi buatan

Peserta didik menjelaskan Reaksi pembelahan inti (reaksi fisi) dan reaksi penggabungan inti (reaksi fusi)

Penemuan sinar radioaktif

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja dengan material fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan dia berfikir pendaran yang dihasilkan tabung katoda oleh sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi.

Henry Becquerel menyelidiki bahwa sinar radioaktif dapat di belokkan oleh medan magnet. Kemudian Rutherford menemukan bahwa sinar radioaktif memancarkan 3 jenis sinar, yaitu :

1.      Sinar alfa (α )
Sifat-sifat sinar alfa
a. Merupakan partikael yang bermuatan positif
b. Memiliki masa empat kali massa atom hydrogen
c. Merupakan inti atom helium yang mempunyai dua proton dan dua neutron
d. Mempunyai daya tembus yang kecil
e. Mempunyai daya jangkau di udara 2,8 cm sampai dengan 8,5 cm
f. Membelok ke arah kutub negative dalam medan listrik
g. Dapat mengionkan molekul yang dilaluinya, karena dapat menyebabkan satu atau lebih electron suatu
   molekul terlepas, sehingga molekul tersebut menjadi ion.

2.      Sinar Beta (β), Sifat-sifat sinar beta

a.       Bermuatan listrik negative

b.      memiliki massa kecil yaitu 5,5 x 10-4 satuan massa atom (sma)

c.       Merupakan partikel yang identik dengan electron

d.      Dalam medan listrik akan membelok ke kutub +

e.       Mempunyai daya tembus yang lebih besar daripada sinar alfa. Dapat melalui lempeng timbal setebal 1 mm dan lempeng aluminium setebal 5 mm

f.       Bergerak dengan kecepatan tinggi ( electron berkecepatan tinggi )

3.      Sinar Gamma (γ) Sifat-sifat sinar gamma

a.      Merupakan gelombang elektromagnetik

b.      Tidak bermuatan listrik, sehingga tidak  dapat dibelokkan dalam medan listrik

c.       Tidak memiliki massa

d.      Memiliki daya tembus yang sangat kuat

e.       Dapat menembus lempeng timbal setebal 20-25 cm

Jenis-Jenis Reaksi Inti

1.      Reaksi Peluruhan

Rx. Peluruhan berjalan dengan spontan exoergik (melepas energi). Inti tidak stabil → stabil

Kinetika Peluruhan Radioaktif (waktu Paruh)

•         Adalah Waktu yang diperlukan oleh suatu zat radioaktif agar massanya/keaktifannya berkurang setengahnya.

•         Karena laju reaksi peluruhan adalah orde pertama, maka massa/keaktifan suatu zat radioaktif dapat di cari dgn persamaan :

•         Nt = No (1/2) ^t/t1/2

•         Laju peluruhan pada waktu t = λN

    dimana :

    waktu paruh : t_1/2 = 0,693/λ

    Nt : massa/keaktifan yang tersisa

    No : massa/keaktifan mula-mula

    t : waktu peluruhan

Latihan Soal :

1. Bila suatu unsur radioaktif Z sesudah 42 bulan masih tersisa 1/64 bagian dari berat semula, maka dapat dinyatakan bahwa waktu paruh unsur Z adalah….

2. Waktu paruh Cu adalah 128 hari. Jika semula disimpan 0,8 gram dan ternyata tersisa 0,05 gram, maka unsur tersebut telah disimpan selama …. hari

2.      Reaksi Transmutasi Inti

inti menyerap suatu partikel dan berubah menjadi inti lain dgn memancarkan suatu radiasi

Beberapa contoh reaksi inti:

·         Penembakan atom litium-7 dengan proton menghasilkan 2 atom helium-4

·         Penembakan nitrogen-14 dengan neutron menghasilkan karbon-14 dan hidrogen

·         Penembakan aluminium-27 dengan proton menghasilkan magnesium-24 dan helium-4

·         Coba Anda tulis persamaan reaksinya

3.      Reaksi Penghasil energy

1. Reaksi Fisi : {reaksi pembelahan inti}

    proses di mana suatu inti berat (nomor massa >200) membelah diri membentuk inti-inti yang lebih

kecil dengan massa menengah dan satu atau lebih neutron. Karena inti berat kurang stabil dibandingkan produknya, proses ini melepaskan banyak energi.

2. Reaksi Fusi : {Rx penggabungan inti}

Reaksi fusi hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi sehingga reaksi ini sering dinamakan reaksi termonuklir. Suhu di bagian dalam matahari mencapai 15 jutaoC!!!!!! Aplikasi Fusi Inti yang telah dikembangkan adalah bom hydrogen

Partikel Dasar yang umumnya terlibat dalam reaksi inti:

Nama	Lambang	No Atom	No Massa	Massa(sma)
Proton	P atau H	1	1	1,00728
Neutron	N	0	1	1,00867
Elektron	e	-1	0	0,000549
Negatron (Partikel beta)	β	-1	0	0,000549
Positron	β	+1	0	0,000549
Partikel alpha	He atau α	2	4	4,00150
Partikel gamma	γ	0	0	0
Deutron	D	1	2	2,01456
Triton	T	1	3	3,02184

KD 2 : Memahami radiokimia dan aplikasinya

·    Peserta didik dapat memberi contoh aplikasi reaksi inti dan keradioaktifannya radiokimia sesuai penggunaan sehari-hari di lingkungan

Penggunaan Radioisotop sebagai perunut:

1.      Bidang Industri

·    Radiasi gamma yang dihasilkan dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam

·    Radiasi gamma dpt juga digunakan untuk pengawetan kayu,barang-barang seni

2.      Bidang Kedokteran

·    Co-60 adalah suatu sumber radiasi gamma untuk terapi tumor dan kanker

·    P-32 untuk penyembuhan penyalit leukimia

·    Co-60 dan Cs-137 untuk sterilisasi

·    I-131 untuk diagnosa kelenjar tiroid/gondok

·    Te-99 untuk scanner : otak, hati sel darah

·    Tl-201 untuk mendeteksi kerusakan jantung

·    Xe-133 untuk mendeteksi penyakit paru-paru

·    P-32 untuk mendeteksi penyakit mata

·    Sr-85 untuk mendeteksi penyakit pada tulang

·    Se-75 untuk mendeteksi penyakit pankreas

3.      Bidang Pertanian

·    Untuk pemberantasan hama dan pemulihan tanaman

4.      Bidang Hidrologi

·    Na-24 : mempelajari kecepatan aliran air sungai

·    Na-24 dalam karbonat : menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah