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.
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 :
t1/2 = 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
- 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.
- 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
