PELURUHAN RADIOAKTIF DAN KESTABILAN INTI

PELURUHAN RADIOAKTIF


Unsur radioaktif di alam berubah secara spontan menjadi isotop lain sambil memancarkan sinar alpha, beta, dan gamma. Peluruhan radioaktif adalah peristiwa spontan emisi beberapa partikel dan radiasi elektromagnetik dari suatu inti atom tidak stabil menuju inti yang stabil. Peluruhan radioaktif diketahui merupakan suatu peristiwa eksoergik (pelepasan energi). Pada proses peluruhan inti berlaku Hukum Kekekalan Energi, Momentum, Massa, dan Muatan

Bila inti atom memancarkan sinar alpha atau helium, maka akan berubah menjadi isotop baru dengan nomor atom berkurang dua dan nomor massa berkurang empat, misalnya:

Bila inti atom memancarkan sinar beta atau partikel elektron, maka akan berubah menjadi isotop baru yang nomor atomnya bertambah satu dan nomor massa tetap, misalnya:

Jika dilihat dari reaksi peluruhan di atas, di dalam inti atom seolah-olah terdapat partikel elektron, padahal di dalam inti hanya terdapat partikel proton dan neutron. Sebenarnya, pemancaran partikel elektron adalah sebagai akibat dari perubahan partikel neutron menjadi proton, dengan persamaan:

Bila inti atom memancarkan sinar gamma, tidak akan dihasilkan unsur baru, karena sinar gamma hanya merupakan energi foton yang tidak bermassa dan tidak bermuatan. Dari beberapa persamaan reaksi di atas dapat kita simpulkan bahwa di dalam persamaan reaksi inti, jumlah nomor atom dan nomor massa sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap.

WAKTU PARUH

Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh suatu zat radioaktif untuk meluruh separuhnya dari semula. Untuk menghitung wktu paruh dapat digunakan rumus:

dengan:
t1/2 = waktu paruh
λ = tetapan peluruhan

dengan:
n = waktu peluruhan/waktu paruh = t/t1/2

 

KESTABILAN INTI

Kestabilan inti atom dapat ditinjau dari aspek kinetika dan energitika. Kestabilan secara energitika ditinjau dari aspek energi nukleosintesis dihubungkan dengan energi komponen penyusunnya (proton dan neutron), disebut energi ikat inti. Kestabilan secara kinetika ditinjau berdasarkan kebolehjadian inti meluruh membentuk inti yang lain, disebut peluruhan radioaktif.

Untuk mengetahui ciri-ciri inti yang stabil dan inti yang tidak stabil dapat ditinjau dari perbandingan antarpartikel yang terkandung di dalam inti atom, yaitu perbandingan neutron terhadap proton (N/Z). Selain nuklida 1H, semua nuklida atom memiliki proton dan neutron. Suatu nuklida dinyatakan stabil jika memiliki perbandingan neutron terhadap proton lebih besar atau sama dengan satu (N/Z ≥ 1).

Untuk nuklida ringan (Z =< 20), perbandingan (N/Z) = 1

Untuk nuklida dengan Z > 20, perbandingan (N/Z) >1

Hubungan proton dan neutron dapat diungkapkan dalam bentuk grafik yang disebut grafik pita kestabilan.

Kenaikan angka banding N/Z diyakini akibat meningkatnya tolakan muatan positif dari proton. Untuk mengurangi tolakan antarproton diperlukan neutron yang berlebih.
Nuklida di luar pita kestabilan umumnya bersifat radioaktif atau nuklida tidak stabil. Nuklida yang terletak di atas pita kestabilan adalah nuklida yang memiliki neutron berlebih. Untuk mencapai keadaan inti yang stabil, nuklida ini mengubah neutron menjadi proton dan partikel beta.
Nuklida yang terletak di bawah pita kestabilan adalah nuklida yang miskin neutron. Untuk mencapai keadaan yang stabil, dilakukan dengan cara memancarkan positron atau penangkapan elektron (electron capture) pada kulit K menjadi neutron.
Nuklida yang terletak di atas pita kestabilan dengan nomor atom (jumlah proton) lebih dari 83 adalah nuklida yang memiliki neutron dan proton melimpah. Untuk mencapai keadaan stabil, nuklida ini melepaskan sejumlah partikel alfa (inti atom He).

by : ELVA STIAWAN (NIM: 0906971)