Fisika Inti Dan Radioaktivitas

Partikel-partikel pembentuk inti atom adalah proton (₁P¹) dan neutron ( ₀n¹). Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut juga nukleon.
Simbol nuklida : _ZX^A atau _Z^AX dengan
A = nomor massa
Z = jumlah proton dalam inti = jumlah elektron di kulit terluar
N = A - Z = jumlah neutron di dalam inti atom

misal Soal
Tentukan jumlah proton, neutron, dan elektron yang terdapat pada

²³₁₁Na

Jumlah proton = 11

Jumlah elektron = 11

Jumlah neutron = 23-11 = 12

²⁴₁₂Mg²⁺

Jumlah proton = 12

Jumlah elektron = jumlah proton - muatan = 12 - 2 = 10

Jumlah neutron = 24 - 12 = 12

³⁵₁₇Cl^-

Jumlah proton = 17

Jumlah elektron = jumlah proton - muatan = 17 + 1 = 18

Jumlah neutron = 35 - 17 = 18

Proton bermuatan positif = 1,6 x 10^-19 C dan netron tidak bermuatan.
Isoton : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa tidak sama.
Isoton: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z tidak sama.
Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z tidak sama.
Massa inti atom selalu lebih kecil dari jumlah massa nukleon penyusunnya.
Mp + Mn > Minti atom
Selisih antara massa nukleon - nukleon penyusun inti atom dengan massa inti atom disebut defek massa. Defek massa dipakai untuk menjadi energi ikat inti.

Defek Massa

Keterangan:
Δm = defek massa
Σmp = jumlah massa proton.
Σmn = jumlah massa neutron.
minti = massa inti

Energi Ikat Inti
Adalah energi yang dibutuhkan untuk melepaskan partikel-partikel penyusun inti menjadi partikel-partikel terpisah.

misal:
Massa detron (₁H²) lebih kecil dari massa proton dan netron yang menjadi komponen-komponen detron.

Detron terdiri atas satu proton dan satu netron

massa 1 proton = 1,007825 sma

massa 1 neutron = 1,008665 sma +

jumlah = 2,016490 sma

massa detron = 2,014103 sma

Perbedaan massa m= 0,002387 sma
Energi Ikat Inti 2,222 MeV

Hal ini menunjukkan dikala proton bergabung dengan neutron dibebaskan energi sebesar 2,222 MeV

Reaksi Inti

Reaksi inti yaitu proses perubahan susunan inti atom akhir tumbukan dengan partikel partikel atau inti lain yang berenergi tinggi dan terbentuklah inti gres yang beda dengan inti tiruanla.

Reaksi Fusi

Penggabungan inti ( terbentuk inti yang lebih berat)

contoh reaksi pada matahari, bom Hidrogen

m1 + m2 ----> M

Reaksi Fisi

Pembelahan inti (terbentuk inti atom yang lebih enteng)

contoh reaktor nuklir dan bom atom

M ---> m1 + m2

Secara umum reaksi inti dinotasikan dengan:

A + X → B + Y + Q
melaluiataubersamaini E menyatakan energi reaksi. Besar energi reaksi:

Jika Q bernilai Positif (+) maka reaksi melepaskan energi
Jika Q bernilai Negatif (-) maka reaksi menyerap energi

Radioaktivitas
Radioaktivitas yaitu proses inti atom meluruh menjadi inti yang lebih stabil
1. Peluruhan Alfa (α)

Partikel α ternyata ialah inti atom helium (₂He⁴)
Ciri-ciri:

Daya tembus kecil
Daya ionisasi sangat kuat
Dapat dibelokkan dalam medan magnet dengan penyimpangan besar
Mempunyai energi 5-3 MeV

_ZX^A → _Z-AY^A-4 + α

2. Peluruhan Beta (β)

Partikel β masih sanggup dibedakan menjadi β^- yang bermuatan negatif dan β⁺ yang bermuatan positif. β^- ternyata yaitu elektron, sedangkan β⁺ positron

Ciri-ciri:

Daya tembus cukup besar atau sedang
Daya ionisasi tidak begitu berpengaruh atau sedang
Dapat dibelokkan dalam medan magnet dengan penyimpangan kecil
Mempunyai energi 3-4 MeV

Pemancaran b biasanya diikuti oleh partikel lain, yaitu neutronio (v)
_ZX^A → _Z+1Y^A + β^- + v atau _ZX^A → _Z+1Y^A + β⁺ + v

3. Peluruhan Gamma (γ)
Sinar γ ialah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang sangat pendek.
Ciri-ciri:

Daya tembus sangat besar
Daya ionisasinya sangat lemah
Tidak dibelokkan oleh medan magnet
Mempunyai energy antara 0.2 – 3 MeV

Pada peluruhan g tidak terjadi perubahan nomor massa.
(X^A)^* → X^A + γ

Tabel di bawah yaitu aneka macam jenis partikel dasar radioaktif

Rumus Peluruhan

Konstanta Peluruhan

Aktivitas Peluruhan (Laju Peluruhan)

Keterangan :
N0 = Jumlah pertama
N = Jumlah Sisa
M0 = Massa Awal
M = Massa Sisa
A0 = Aktivitas Peluruhan Awal
A = Sisa Peluruhan

λ = konstanta Peluruhan

T = waktu paruh

t = waktu untuk meluruh

n = jumlah mol

NA = bilangan Avogadro

Manfaat Radioaktivitas( Radioisotop)

1. Bidang kedokteran

I-131 : Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
Pu-238 : energi listrik dari alat pacu jantung
Tc-99 & Ti-201 : Mendeteksi kerusakan jantung
Na-24 : Mendeteksi gangguan peredaran darah
Xe-133 : Mendeteksi Penyakit paru-paru
P-32 : Penyakit mata, tumor dan hati
Fe-59 : Mempelajari pembentukan sel darah merah
Cr-51 : Mendeteksi kerusakan limpa
Se-75 : Mendeteksi kerusakan Pankreas
Tc-99 : Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
Ga-67 : Memeriksa kerusakan getah bening
C-14 : Mendeteksi diabetes dan guamia
Co-60 : Membunuh sel-sel kanker

2. Bidang Hidrologi.

Mempelajari kecepatan ajaran sungai.
Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.

3. Bidang Biologis

Mempelajari kesetimbangan dinamis.
Mempelajari reaksi pengesteran.
Mempelajari prosedur reaksi fotosintesis.

4. Bidang pertanian.

Pemberantasan hama dengan metode jantan mandul, rujukan : Hama kubis
Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, rujukan : Padi
Penyimpanan makanan sehingga tidak sanggup bertunas, rujukan : kentang dan bawang

5. Bidang Industri

Pemeriksaan tanpa merusak, rujukan : Memeriksa cacat pada logam
Mengontrol ketebalan bahan, rujukan : Kertas film, lempeng logam
Pengawetan bahan, rujukan : kayu, barang-barang seni
Meningkatkan mutu tekstil, rujukan : mengubah struktur serat tekstil
Untuk mempelajari efek oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja