Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

RADIOAKTIVITAS TH. 1896 BECQUERELL TH. 1896 BECQUERELL URANIUM MENUNJUKKAN GEJALA RADIASI  film berubah jadi gelap PIERE & MARIE CURIE PIERE & MARIE CURIE.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "RADIOAKTIVITAS TH. 1896 BECQUERELL TH. 1896 BECQUERELL URANIUM MENUNJUKKAN GEJALA RADIASI  film berubah jadi gelap PIERE & MARIE CURIE PIERE & MARIE CURIE."— Transcript presentasi:

1 RADIOAKTIVITAS TH BECQUERELL TH BECQUERELL URANIUM MENUNJUKKAN GEJALA RADIASI  film berubah jadi gelap PIERE & MARIE CURIE PIERE & MARIE CURIE POLONIUM & RADIUM  memancarkan radiasi alpha POLONIUM & RADIUM  memancarkan radiasi alpha RADIOAKTIVITAS : KEMAMPUAN DISINTEGRASI SPONTAN YG DIMILIKI OLEH INTI ATOM TAK STABIL RADIOAKTIVITAS : KEMAMPUAN DISINTEGRASI SPONTAN YG DIMILIKI OLEH INTI ATOM TAK STABIL Mengapa unsur atau bahan tersebut memancarkan radiasi? Mengapa unsur atau bahan tersebut memancarkan radiasi?

2 N & Z ganjil  tak stabil(kecuali 1 H 2, 3 Li 6, 5 B 10, 7 N 14 ) N & Z ganjil  tak stabil(kecuali 1 H 2, 3 Li 6, 5 B 10, 7 N 14 ) N/Z=1 s/d N/Z=1,5 stabil N/Z=1 s/d N/Z=1,5 stabil Inti tak stabil menuju Inti stabil Inti tak stabil menuju Inti stabil α,γ, e,n,p,X, Radio isotop: C 14,C 13, C 11 GrasiI Inti Stabil

3 Grafik N versus Z Isotop pada daerah ini memancarkan partikel β -1 untuk menjadai stabil Isotop pada daerah ini memancarkan partikel β -1 untuk menjadai stabil N berkurang 1 N berkurang 1 Z naik 1 Z naik 1

4 Grafik N versus Z Isotop pada daerah ini memancarkan partikel α untuk menjadai stabil Isotop pada daerah ini memancarkan partikel α untuk menjadai stabil N berkurang 2 N berkurang 2 Z berkurang 2 Z berkurang 2

5 Dengan menggunakan diagram N-Z dapat diterangkan tiga jenis peluruhan yg menghasilkan radiasi nuklir berikut : Peluruhan Alfa ( He ) Peluruhan Alfa ( 2 He 4 ) Z X A Z-2 Y A He 4 Dari diagram N-Z, lokasi nuklida baru ini akan bergeser 2 satuan ke kiri dan 2 satuan kebawah menuju nuklida stabil.

6

7 Peluruhan α dapat dituliskan sebagai A Z X N → A-4 Z-2 Y N-2 + α ( 4 2 He 2 ) Kelestarian tenaga m x c 2 = m y c 2 + m α c 2 + E α + E r dengan E α tenaga kinetik α, E r tenaga rekoil inti-atom anak (Y) Dengan m = massa inti, M = massa atom → m x = M x – Zm e, m y = M y – (Z-2)m e, m α = M He-4 – 2m e Tenaga peluruhan α: Q α = E α + E r = {M x – (M y + M He )}c 2 (tenaga ikat elektron diabaikan) Peluruhan α terjadi jika Q α >0 → M X (Z,A) > M Y (Z−2,A−4) + M He

8 Contoh: Po → Pb + α + Q, M( 210 Po) = 209,9829 u M( 206 Pb) + M( 4 He) = 205,9745 u + 4,0026 u = 209,9771 u < M( 210 Po) = 209,9771 u < M( 210 Po) Q α = (209,9829 – 205,9745 – 4,0026) u = 0,0058 u × 931,5 MeV/u = 5,4 MeV = 0,0058 u × 931,5 MeV/u = 5,4 MeV Pada Cu → Co + α M( 64 Cu) = 64 u – 65,423 MeV M( 60 Co) + M( 4 He) = (60 u – 61,646 MeV)+ (4u + 2,424 MeV) = 64 u – 59,222 MeV > M( 64 Cu) = 64 u – 59,222 MeV > M( 64 Cu) → tidak terjadi peluruhan α → tidak terjadi peluruhan α

9 Peluruhan Beta (  ) Peluruhan Beta (  )  Peluruhan beta negatif (elektron) X Y + e ATAU (n p) Z X A Z+1 Y A + -1 e 0 ATAU (n p)  Peluruhan beta positip (positron) X Y + e ATAU (p n) Z X A Z-1 Y A + +1 e 0 ATAU (p n) Peluruhan beta negatif, maka lokasi nuklida baru bergeser 1 satuan ke bawah dan satuan kekanan. Sebaliknya pada peluruhan beta positip. Jumlah massa tidak berubah

10 Contoh : peluran beta negatip Contoh : peluran beta positip

11

12 Peluruhan Gamma (  ) X* X +  Tidak terjadi perubahan lokasi karenan tidak ada perubahan jumlah proton dan jumlah neutron. Radiasi gamma berasal dari inti yang tereksitasi karena memancarkan partikel alpha,beta, atau tereksitasi karena mengalami reaksi nuklir

13 Syarat peluruhan elektron Syarat peluruhan elektron Q=T β - + T υ - = M(A,Z) - M(A,Z+1)>0 Q=T β - + T υ - = M(A,Z) - M(A,Z+1)>0 Syarat peluruhan positron Syarat peluruhan positron Q=T β + T υ = M(A,Z) - M(A,Z-1)-2m e >0 Q=T β + T υ = M(A,Z) - M(A,Z-1)-2m e >0 Syarat peluruhan gamma Syarat peluruhan gamma M * (A,Z)>M(A,Z) M * (A,Z)>M(A,Z)

14 Energi dan kecepatan emisi partikel alpha - Energi yang diemisikan oleh bahan unsur radioaktip merupakan monoenergetik - Energi yang diemisikan antara 4 s/d 10 MeV, bersesuaian dengan kecepatan emeisi 5 s/d 7% kali kecepatan cahaya 23P2 Jumlah partikel per energi Energi

15 Energi dan kecepatan emisi sinar beta - Energi sinar beta yang diemisikan oleh unsur radioaktip mempunyai distribusi kontinyu dari energi rendah sampai dengan nilai energi maksimum. - Energi maksimum merupakan karakteristik suatu unsur radioaktip alam dengan energi s/d 3.2 MeV. - Energi ini bersesuai dengan kecepatan emisi 99% kali kecepatan cahaya. 23P3 Jumlah sinar beta per energi E max Energi

16 Eenergi dan kecepatan emisi sinar gamma - Sinar gamma terdiri kelompok monoenergetik membentuk spektum garis. (1 - 3 MeV). -Contoh : Co-60 mempunyai 1.2 and 1.3 MeV, Eu-151 Intensitas Energy

17 Radiasi sinar X Sinar X karakteristik yang mempunyai energi diskrit berasal dari atom yang tereksitasi oleh sumber luar maupun pada saat terjadi peluruhan beta. Sinar X bremstrahlung mempunyai energi kontinyu berasal dari pengereman partikel bermuatan yang bergerak mendekati inti. Sinar X

18 AKTIVITAS Hukum Peluruhan dN/dt = - N N t = N o e - t dengan N 0 = jumlah radionuklida mula-mula (pada saat t= 0) N t = jumlah radionuklida pada waktu t e = bilangan natural (2,71828) = konstanta peluruhan Aktivitas radiasi A = N = A 0 e - t Satuan aktivitas radiasi : Curie (Ci ), Bacquerel (Bq) Aktivitas spesifik A sp =A/M, (M=berat sampel) Umur paro: A= A 0 e - t A 0 /2= A 0 e - T 1/2 T 1/2 = ln2/ =0,693/

19 PENGGUNAAN UMUR PARO Selang waktu (t) Aktivitas 0 AAoAAo 1xT 1xT 1/2 0,5A 0,5A o 2xT 2xT 1/2 0,25A 0,25A o 3xT 3xT 1/2 0,125A 0,125A o 4xT 4xT 1/2 0,0625A 0,0625A o A=(1/2) A=(1/2) n A o

20 Pengukuran umur-paro panjang T ½, λ → ciri/karakteristik radioaktif tertentu Pengukuran T ½ : Jika T ½ tidak terlalu besar → N (dicacah sebagai fungsi t) ~ aktivitas. Jika T ½ besar → diukur aktivitasnya dan N dihitung → A = λ N → λ = A/N → T ½ = (ln 2)/ λ Contoh: 1 mg U-238, meluruh dengan aktivitas A = 740 α /menit = 12,3 α/detik → λ = A/N = (12,3/detik)/(6,02 × × / 238) = 4,88 × / detik T ½ = (ln 2)/λ = 0,693/(4,88 × /detik) = 1,42 × detik/(3,154 × 10 7 detik/tahun) = 1,42 × detik/(3,154 × 10 7 detik/tahun) = 4,5 × 10 9 tahun = 4,5 × 10 9 tahun

21 Contoh Jika waktu bumi terbentuk jumlah U-235 dan U-238 sama, dan sekarang keberadaan U-235 tinggal 0,72%, → umur bumi dapat diperkirakan dari perbandingan N(U-235)/N(U-238) = N o exp(- λ U-235 t)/N o exp(- λ U-238 t ) = N o exp(- λ U-235 t)/N o exp(- λ U-238 t ) = exp{( λ U λ U-235 )}t = exp{( λ U λ U-235 )}t = exp {0,693( /4,5 – /0,7)t} = exp {0,693( /4,5 – /0,7)t} = exp (−0,836t) = exp (−0,836t) = 0,0072 → t = 5,9 ×10 9 tahun = 0,0072 → t = 5,9 ×10 9 tahun U-236 (T ½ = 2 × 10 7 tahun) juga terbentuk → sudah habis, umumnya radionuklida terdeteksi hingga sekitar t = 10T ½.. 14 C (T ½ = 5600 tahun) dapat ada karena terbentuk di atmosfir dari reaksi 14 N + n → 15 N* → 14 C + p → digunakan untuk pertanggalan (carbon dating) obyek yang hidup hingga (30 – 40) × 10 3 tahun yang lalu.

22 Contoh soal. Ketika masih hidup, benda organik secara kontinyu mengambil 14 C dan 12 C, sehingga nisbah 14 C terhadap 12 C dapat dikatakan tetap 1,3× Setelah mati, tidak ada lagi 14 C yang diambil, dan 14 C yang ada pada saat mati secara kontinyu menurun akibat peluruhan radio-aktif. Dengan mengukur laju peluruhan per gram bahan, dapat dihi-tung kapan saat matinya. Jika laju peluruhan β untuk 100 g karbon dari suatu kerangka terukur 300 peluruhan/menit, berapa lama ke- rangka tersebut mati? Jawab: Waktu masih hidup 14 C/ 12 C = 1,3× → dalam 100 g C terdapat m( 14 C) = 1,3× ×100 gr/(1+1,3× ) ≈ 1,3× g ≡ N o ( 14 C) ≈ (1,3× )×6,02×10 23 /14 = 5,59×10 12 radionuklida. T 1/2 ( 14 C) = 5600 tahun (umur paroh 14 C), aktivitas awal per 100 g C → A o = λN o = (0,693/T 1/2 )×5,59×10 12 = {0,693/(5600× 365×24×60 menit)}×5,59×10 12 = 1316 peluruhan/menit. Setelah mati per 100 g C: A = 300 peluruhan/menit = A o e - λ t → ln(A/A o ) = – λt → t = (1/λ) ln (A o /A) = (T 1/2 /0,693) × ln(A o /A) = (5600 tahun/0,693) × ln(1316/300) = tahun.


Download ppt "RADIOAKTIVITAS TH. 1896 BECQUERELL TH. 1896 BECQUERELL URANIUM MENUNJUKKAN GEJALA RADIASI  film berubah jadi gelap PIERE & MARIE CURIE PIERE & MARIE CURIE."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google