inti atom dan radioaktivitas

1. APRILIA LEONIKA (03)2. BAGAS ADITYA (05)3. DISTY RIDHA HASTUTI (10)

KELAS : XII MIA – 7SMAN 11 SURABAYATAHUN PELAJARAN 2015 - 2016

NAMA KELOMPOK

Atom : bagian terkecil suatu elemen yang mrpkn suatu partikel netral, dimana jumlah muatan listrik positif dan negatif sama.

MODEL ATOM J.J THOMSON ( 1910 )

ERNEST RUTHERFORD ( 1911 )NIELS BOHR ( 1913 )

ATOM

JJ. THOMSON

Atom seperti bola yang mengandung muatan positif tersebar secara merata di seluruh volume bola. Elektron yang bermuatan negatif berkeliaran di dlm bola yang bermuatan positif.

_ +

++++

+

+

++

+ _

__

__

_

_

_ _

2 x 10-8 cm

ERNEST RUTHERFORD

Bagian luar dibatasi elektron sedangkan bagian tengah terdapat inti bermuatan positif.Terdapat gaya tarik-menarik antara inti dan elektron

Bukti : penembakan lempeng logam dengan sinar radioaktif zat polonium, tampak ada peristiwa hamburan.

NIELS BOHRHampir sama dengan Rutherford, berbeda dalam hal lintasan 1. Elektron dlm gerakannya mengelilingi inti hanya mungkin apabila memiliki momentum sudut sebesar :

nL n = bil kuantum dasar = kons Planck 6,626x10-34 Js

2. Elektron-elektron bergerak dlm lintasan stasioner tanpa memancarkan energi3. Elektron dpt pindah dari satu ke lintasan lain sambil memancarkan atau menyerap energi berupa gel. elma sebesar :

fhE E = Perbedaan energi ke-2 lintasan

f = frek gel elma

I N T I

Bagian Atom :

Elektron Proton Netron

Jumlah proton (Z) sama dgn jumlah elektronJumlah netron (N)Jumlah Nukleon A = Z + N

atau

JENIS-JENIS ATOM

Isotop : nuklida dengan jumlah proton sama tapi neutron berbeda.

Contoh : deutrium ( 1H2 ) dan tritium (1H3 )Isobar : nuklida dengan jumlah Nukleon sama,

tetapi jumlah proton berbeda.Contoh : 1H3 dan 2H3

Isoton : nuklida dengan jumlah Neutron sama, tetapi nomor massa berbeda.

Contoh : 6C13 dan 7N14

Catatan : * Sifat kimiawi nuklida ditentukan oleh nomor atom (jumlah elektron pada

kulit terluar) * Sifat fisika nuklida ditentukan oleh jumah neutron pada inti atom.

DEFEK MASSA

Inti atom tersusun dari proton dan neutron sehingga massa inti seharusnya sama dengan jumlah total massa nukleon-

nukleonnya. Selisih massa antara keduanya disebut defek massa.

CONTOH SOAL

Massa inti atom 3Li7 adalah 7,01822 sma. Jika massa proton 1,0078 sma dan massa neutron 1,0086 sma, hitunglah defek massa inti Li.Penyelesaian :

= [3 (1,0078 sma) + (7-3)(1,0086 sma)] – 7,01822 = 0,03958 sma

Menurut kesetaraan massa dan energi yang dikemukakan Einstein, defek massa ini berubah menjadi energi yang terdapat dalam inti atom. Energi ini disebut energi ikat inti.

ENERGI IKAT

Massa inti atom 3Li7 adalah 7,01822 sma. Jika massa proton 1,0078 sma dan massa neutron 1,0086 sma, hitunglah defek massa inti Li.

= 0,03958 . 931 MeV = 36,85 MeV

CONTOH SOAL

Radioaktivitas

Radioaktivitas adalah peristiwa pemancaran sinar-sinar radioaktif yang disebut partikel alfa (α), partikel beta (β), dan sinar gamma (γ) secara spontan disertai peluruhan(pembelahan) inti atom menjadi inti atom unsur lain.

Radioaktif Pengertian

Gejala radioaktivitas pertama kali ditemukan oleh Antoine Henri Becquerel pada tahun 1896 yang menyatakan Senyawa uranium yang memancarkan sinar tampak yang dpt menembus bahan yang tidak tembus cahaya serta mempengaruhi emulsi fotografi. Lalu W.C. Rontgen menemukan sinar X (sinar rontgen) dan P. curie dan M. curie menemukan polonium dan radium.

Radioaktif Sejarah

Radioaktif Sifat-sifat sinar radioaktif

Keterangan Sinar alfa Sinar beta Sinar

gammaLambangMuatan +2 -1 0 (foton)Pengaruh medan magnet dan medan listrik

Dipengaruhi (dibelokan)

Dipengaruhi

(dibelokan)

Tidak dipengaruhi

(lurus)

Massa (sma) 4 0 0Dayatembus kecil sedang BesarDayaionisasi besar sedang kecil

Peluruhan inti radioaktif (disintegrasi) adalah peristiwa berubahnya inti atom menjadi inti atom lain yang belngsung dengan sendirinya. Bila inti atom mula-mula N0 dan meluruh dalam waktu t, banyaknya inti yang belum meluruh dinyatakan dengan persamaan :

Keterangan :N = jumlah inti atom yang belum meluruhN0 = jumlah inti atom mula-mulae = bilangan asli = 2,718λ = konstanta peluruhan (s-1)t = lamanya meluruh (s)

Radioaktif Peluruhan Inti Radioaktif

Radioaktif Waktu Paruh

T N

Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh inti radioaktif untuk meluruh sehingga jumlah atomnya setengah dari jumlah atom mula-mula.

atau

T = waktu paruh (s)N = jumlah zat yang belum meluruhN0 = jumlah zat mula-mulaλ = konstanta peluruhan (s-1)t = lamanya meluruh (s)

Radioaktif Intensitas Sinar Radioaktif

I

Jika sebekas sinar radioaktif dilewatkan pada sebuah keping logam dengan ketebalan x, intensitasnya akan berkurang menjadi :

Keterangan :I = Intensitas sinar radioaktif sebelum melewati keping (W/m2)I0 = Intensitas sinar radioaktif setelah melewati keping (W/m2)x = tebal keping (m)μ = koefisien pelemahan bahan (m-1)

Radioaktif Intensitas Sinar Radioaktif

𝑋𝐻𝑉𝐿

Jika intensitas radioaktif yang melewati bahan berkurang menjadi setengah intensitas mula-mula, maka ketebalan bahan tersebut dinamakan ketebalan lapisan harga paruh. Harga ini dapat ditentukan dengan persamaan :

Dengan XHVL = ketebalan lapisan harga paruh (m)

Radioaktif Aktivitas Radioaktif (R)

R R

Aktivitas radioaktif menyatakan jumlah inti radioaktif yang meluruh tiap satuan waktu. Aktivitas radioaktif dapat ditentukan dengan persamaan :

atau

Keterangan :R = aktivitas radioaktifN = banyaknya inti zat radioaktifR0 = aktivitas radioaktif mula-mulaT = waktu paruh

Radioaktif Deret Radioaktif

Nama Deret

Nomor Massa

Unsur Induk

Unsur Stabil

Waktu Paruh

Thorium 4n

Neptunium 4n + 1

Uranium 4n + 2

Actinium 4n + 3

Reaksi inti atau reaksi nuklir adalah reaksi yang terjadi di dalam inti atom antara partikel-partikel ini dengan partikel lain seperti elektron, neutron, proton, dsb.

Dalam setiap reaksi inti selalu berlaku :• Hukum kekekalan momentum• Hukum kekekalan energi• Hukum kekekalan nomor atom• Hukum kekekalan nomor massa

Radioaktif Reaksi Inti atau Reaksi Nuklir

Radioaktif Reaksi Inti atau Reaksi Nuklir

Q Q

Besarnya energi reaksi inti dapat ditentukan dengan persamaan:

Keterangan :Q = energi reaksi intimx = massa inti mula-mulamp = massa partikel penembakmy = massa inti yang dihasilkanmq = massa partikel yang dipancarkan

• Jika Q > 0 maka reaksi inti membebaskan energi (eksotermik)• Jika Q < 0 maka reaksi inti memerlukan energi (endotermik)

Penembakan inti atom akan menyebabkan terjadinya perubahan susunan pada inti. Perubahan susunan inti atom terdiri dari :1. Transmutasi inti yaitu peristiwa berubahnya suatu inti atom menjadi inti baru yang stabil.

Radioaktif Penembakan Inti Atom

2. Radioaktivitas buatan adalah peristiwa berubahnya suatu inti atom menjadi inti baru yang tidak stabil (bersifat radioaktif)

3. Reaksi fisi adalah pembelahan sebuah inti atom bsar menjadi dua atau lebih inti atom baru yang lebih kecil disertai pemancaran energi dan radiasi sinar radioaktif. Contohnya pada penembakan uranium-235 menggunakan partikel neutron.

Karena pada reaksi dihasilkan partikel-partikel neutron baru, maka neutron tersebut akan menumbuk inti atom sisa sehingga akan terjadi reaksi fisi berantai yang dapat menghasilkan energi yang sangat besar. Contoh : reaksi fisi pada bom nuklir.

Radioaktif Penembakan Inti Atom

REAKSI FISI

4. Reaksi fusi adalah reaksi pengganbungan beberapa inti ringan menjadi satu inti baru yang lebih besar disertai dengan pelepasan energi. Contoh : reaksi termonuklir yang terjadi di matahari melalui tahapan-tahapan

Radioaktif Penembakan Inti Atom

REAKSI FISI DAN FUSI

Energi nuklir adalah energi yang dilepaskan selama pembelahan atau penggabungan inti atom. Jumlah energi pada suatu sistem selalu kekal, tetapi dapat dipindahkan ke sistem lain atau berubah bentuk. Manfaat energi nuklir yaitu membuat energi nuklir (tempat yang dirancang secara khusus untuk terjadinya reaksi nuklir yang terkendali).

Reaktor nuklir dibuat untuk mengendalikan reaksi fisi berantai yang dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti untuk penelitian ilmiah, pembangkit listrik, dsb.

Radioaktif Reaktor nuklir

Reaktor nuklir tediri dari 4 komponen utama :1. Batang kendali digunakan untuk mengendalikan

jumlah neutron yang dihasilkan dari reaksi nuklir. Bahan yang digunakan mudah menyerap neutron. Misalnya lempeng kadmium dan boron.

2. Moderator berguna untuk memperlambat gerakan-gerakan neutron, sehingga tumbukan neutron tersebut dapat menghasilkan energi yang tidak terlalu besar. Moderator yang biasa digunakan yaitu air berat, berilium, dan grafit.

3. Perisai pembatas berguna untuk mengurangi bahaya radiasi biasanya terbuat dari bahan beton-baja.

4. Bahan bakar yang digunakan berupa unsur-unsur radioaktif seperti uranium dan plutonium.

Radioaktif Reaktor nuklir

REAKTOR NUKLIR

Radioisotop adalah isotop-isotop radioaktif buatan. Radioisotop dibuat dengan penembakan atom-atom alamiah menggunakan partikel-partikel nuklir seperti neutron, elektron, proton dan partikel alfa dengan mempercepat partikel. Contoh : karbon-12, karbon-13, neon-20, natrium-24, fosfor-32, iridium-131, dsb.

Radioaktif Radioisotop

Pengunaan radioisotop dalam sehari-hari :1. Dalam bidang kedokteran digunakan untuk pengobatan

kanker (kobalt-60) dan mempelajari cara kerja kelenjar gondok (iridium-131).

2. Dalam bidang biologi digunakan untuk mempelajari beberapa proses dalam sel hidup dan mekanisme reaksi fotosintesis.

3. Dalam bidang industri digunakan untuk mengetahui kecacatan/ kerusakan bahan (kobalt-60 dan irirdium-192).

4. Dalam bidang arkeologi digunakan untuk menentukan umur batuan atau fosil dengan menggunakan konsep peluruhan dan waktu paruh.

5. Dalam bidang hidrologi digunakan untuk mengukur laju dan tinggi permukaan aliran fluida (cairan) dan kandungan air dalam tanah, mendeteksi kebocoran pipa.

Radioaktif Radioisotop

RADIOISOTOP

TERIMAKASIH