chapter 6 Radioactive Substances SCIENCE

6.1 Radioactive Substances
Bahan Radioaktif
Topic 6 Nuclear Energy
ITeach – Science Form 4

The Human Nervous System
Unstable isotopes of radioactive element which will undergo radioactive
decay are called radioisotopes.
Radioactive Substances
Radioactive substance are material which contain radioisotope.
Example of Radioactive substance
Radioactive substance Isotopes Symbol
Carbon - 14 Carbon - 14 C
14
6
Iodine - 131 Iodine - 131 I
131
53
Cobalt - 60 Cobalt - 60 C
60
27
Uranium - 238 Uranium - 238 U
238
92
238
92

ITeach – Sains Tingkatan 4
Bahan Radioaktif
Radioisotop ialah isotop unsur radioaktif yang tidak stabil yang akan
mengalami pereputan.
Bahan Radioaktif
Bahan radioaktif adalah bahan yang mengandungi nukleus yang tidak
stabil.
Contoh bahan radioaktif
Bahan Radioaktif Isotop Simbol
Karbon - 14 Karbon - 14 C
14
6
Iodin - 131 Iodin - 131 I
131
53
Kobalt - 60 Kobalt - 60 C
60
27
238
92
238
92
Topik 6 Tenaga Nuklear

Characteristics Of Radioactive Substance
Unstable nuclei tend to decay spontaneously to become more stable.
As they decay, they emit dangerous and invisible radioactive
radiations and lots of energy.
alpha,
gamma rays, g
beta, 
Unstable radioactive
material
A
Z X
A
Z Y
• Not influenced by any
physical factors
(temperature,
pressure, time)
Happen spontaneous
• Emit at irregular
intervals and not at
the same rate
Random emission
• Y can be same or different element of X
A > 209
Z > 83 More
stable
material

Bahan Radioaktif
Ciri-ciri Bahan Rdioaktif
Nukleus tidak stabil yang akan mereput secara spontan untuk menjadi
lebih stabil.
Apabila bahan radioaktif mereput, ia akan membebaskan banyak tenaga
bersama dengan sinaran radioaktif yang merbahaya.
alfa,
Sinar gama, g
beta, 
Bahan radioaktif yang
tidak stabil
A
Z X
A
Z Y
• Tidak dipengaruhi
sebarang faktor fizikal
(suhu, tekanan,masa)
Berlaku secara spontan
• Pemancaran zarah-
zarah berlaku pada
kadar yang berbeza.
Pemancaran secara rawak
• Y boleh menjadi unsur yang sama atau berbeza
daripada X
A > 209
Z > 83 Bahan yang
lebih stabil

Radioactive decay is the process where unstable nucleus undergoes
spontaneous breaks down to become more stable nucleus by emitting
radioactive radiation and release lots of energy.
Radioactive decay happens randomly and spontaneously without being
influence by external factors such as pressure, temperature, chemical changes
or external forces.
Unstable
nucleus
of an
radioisotope
atom Gamma radiation
Radioactive
decay
New nucleus that is
smaller and move stable
Radioactive Decay

Bahan Radioaktif
Pereputan radioaktif ialah proses penguraian nukleus yang tidak stabil suatu
bahan radioaktif untuk membentuk nukleus yang lebih stabil melalui
pemancaran zarah-zarah daripada nukleus itu.
Pereputan radioaktif berlaku secara rawak dan spontan tanpa dipengaruhi
oleh faktor-faktor fizikal seperti tekanan, suhu, perubahan kimia atau daya.
Nukleus tidak
stabil bagi
suatu atom
radioisotop
Sinaran gamma
Pereputan
radioaktif
Nukleus baru yang lebih
stabil dan lebih kecil
Pereputan Radioaktif

Types Of Radioactive Radiation
Alpha(α)
radiation
Beta(β)
radiation
Gamma(g)
radiation

ITeach – Sains Tingkatn 4
Bahan Radioaktif
Tiga Jenis Sinaran Radioaktif
Sinaran Alfa(α) Sinaran Beta(β) Sinaran Gama(g)

Characteristics
Type of radioactive radiation
Alpha(α) Radiation Beta(β) Radiation Gamma(g) Radiation
Made up of Helium nucleus Electron Electromagnetic wave
Mass Heaviest of the three Very light No mass
Electric change Positive Negative Neutral
Speed
Slowest compare to
β and α
Fast
Very fast (equal to
speed of light)
Ionising power High Weak Very weak
Penetrating
power
Lowest. Can be
blocked by a sheet of
paper.
Moderate. Can be
blocked by a thin
sheet of aluminium.
Highest. Can only be
blocked by a block of
lead or thick
concrete.
Effect of electric
field
Deflected to negative
plate of electrical field
Deflected to positive
plate of electrical field
Not deflected
Effect of
magnetic field
Deflected Deflected Not deflected
The Characteristics Of Radioactive Radiation
 Can be produced by radioactive substance
 Can be detected by Geiger-Muller counter
Similar characteristics of
the 3 radioactive radiation

Bahan Radioaktif
Ciri-ciri
Jenis Sinaran Radioaktif
Sinar Alfa(α) Sinar Beta(β) Sinar Gama(g)
Jenis Nukleus helium Elektron
Gelombang
elektromagnet
Jisim Paling berat Paling ringan Tiada jisim
Cas Positif Negatif Neutral
Kelajuan Paling perlahan Laju
Sangat laju (halaju
sama seperti cahaya)
Kuasa pengionan Tinggi Sederhana Rendah
Kuasa
Penembusan
Rendah (boleh
dihalang dengan
sehelai kertas)
Sederhana (boleh
dihalang dengan
kepingan aluminium
setebal 5 mm)
Tinggi (boleh
dihalang dengan
plumbum setebal 25
mm)
Kesan medan
elektrik
Terpesong menjauhi
plat negatif
Terpesong menjauhi
plat positif
Tidak terpesong
Kesan medan
magnet
Terpesong Terpesong Tidak terpesong
Ciri-ciri Sinaran Radioaktif
 Boleh dihasilkan oleh bahan radioaktif
 Boleh dikesan dengan tiub Geiger-Muller
Ciri-ciri yang sama antara
ketiga-tiga sinaran

Penetrating Power Of Alpha, Beta and Gamma
2 4 5
Lead (10cm)
aluminium
(7mm)
Paper
beta
alpha
gamma
Source of
radioactive
radiation Alpha particle (α) Beta particle (β) Gamma particle (g)
Alpha (α)
Moves at slow speed
Beta (β)
Move at higher speed
than alpha
Gamma (g)
Moves at very high
speed and frequency
Conclusion
Penetrating
power
Alpha (α) - lowest
Beta (β)
Gamma (g) - Highest
Geiger-Muller
tube
Geiger-Muller
counter

Bahan Radioaktif
Kuasa Penembusan Sinaran Alfa, Beta Dan Gamma
2 4 5
Plumbum (10cm)
aluminium
(7mm)
Kertas
beta
alfa
gamma
Sumber
sinaran
radioaktif Zarah Alfa (α) Zarah Beta (β) Zarah Gama (g)
Alfa (α)
Bergerak dengan
halaju perlahan
Beta (β)
Bergerak dengan halaju
yang lebih daripada
sinar Alfa
Gama (g)
Bergerak dengan sangat
laju (sama dengan
halaju cahaya)
Kesimpulan
Kuasa
Penembusan
Alfa (α) – Paling rendah
Beta (β)
Gamma (g) – Paling tinggi
Tiub Geiger-Muller

-
+
Beta radiation (β) (negative charge)
Alpha radiation (α) (positive charge)
Gamma radiation (g) (no charge)
Electrical field
Sources of
radioactive
radiation
Deflection Of Radioactive Radiation
In Electric Field
 Aplha (α) particles are deflected toward negative plate of the electrical
field as they are positively changed.
 Beta (β) particles are deflected toward positive plate of the electrical
field as they are negatively charged.
 Gamma (g) radiations are electromagnetic waves which are neutral.
Thus, gamma radiations are not affected by electrical field.

Bahan Radioaktif
-
+
Sinaran Beta (β) (cas negatif)
Sinaran Alfa (α) (cas positif)
Sinaran Gama (g) (Tiada cas)
Medan Elektrik
Sumber sinaran
radioaktif
Kesan Medan Elektrik
 Sinar Alfa (α) bercas positif. Sinar ini akan dipesongkan menjauhi plat
positif medan elektrik.
 Sinar Beta (β) bercas negatif. Sinar ini akan dipesongkan menjauhi plat
negatif medan elektrik.
 Sinar Gama (g) adalah gelombang elektromagnet yang neutral. Oleh
itu, sinar ini tidak akan dipengaruhi oleh medan elektrik.

The Uses Of Radioactive
Substance In Industry
Radioactive
source
detector
Conveyor belt
Gamma rays
To detect the content level in container or
packages of food to ensure that the
container or package is full.
A
B s2
s1
medicine
Sodium-24
Add to the fluid in pipe to detect leakages in
underground pipes.
detector
Geiger-Muller
counter
Leakage
Underground pipe
Continue

Kegunaan Bahan Radioaktif
Kegunaan Bahan Radioaktif Dalam Industri
Sumber
radioaktif
pengesan
Tali pengangkut
Sinaran Gama
Untuk mengesan paras atau kandungan
bahan dalam sesuatu bekas atau peket
makanan bagi memastikan bekas atau
peket itu penuh dengan bahan.
A
B s2
s1
Ubat
Natrium-24
Untuk mengesan kebocoran dalam paip
bawah tanah.
pengesan
Tiub Geiger-
Muller
Kebocoran
Paip bawah tanah
Bersambung

Substance In Agriculture
Phosphorus-32 and nitrogen-145
Add to fertilizer to track the absorption rate of fertilisers in plants.
Rate meter
G.tube A leaf is tested for radioactive
everyday for a week by using
Geiger-Muller tube.
Water with solution
containe radioactive
Continue

Kegunaan Bahan Radioaktif Dalam
Pertanian
Fosforus-32 dan nitrogen-145
Dimasukkan ke dalam baja untuk mengkaji kadar penyerapan baja oleh akar
tumbuhan.
Meter
Tiub Geiger-Muller Tumbuhan diuji dengan bahan
radioaktif dengan
menggunakan tiub Geiger-
Muller
Air dengan larutan yang
mengandungi bahan
radioaktif
Bersambung

Substance In Medical Treatment
Iodine-131
As tracers to check the uptake of iodine
131 by thyroid gland or detect blockage
in kidney of patient.
Cobalt-60
Use in radiotherapy to weaken or
destroy cancer cells.
Continue

Kegunaan Bahan Rdioaktif Dalam
Perubatan
Iodin-131
Untuk memeriksa pengambilan iodin
oleh kelenjar tiroid dan mengesan
ketulan darah dalam buah pinggang
pesakit.
Kobalt-60
Digunakan dalam radioterapi untuk
membunuh sel-sel kanser.
Bersambung

Gamma rays
To kill microorganisms such as bacteria
fungi in food which can cause food to
decay.
Gamma rays
To decay the ripening of stored fruits and
prevent shooting of potatoes while being
stored.
Substance In Food Preservation
 Example : strawberries, cherries and
grapes.

ITeach – Sains Tingkatn 4
Sinaran Gama
Membunuh mikroorganisma seperti
bakteria, kulat dan serangga dalam
makanan. Proses ini dipanggil penyinaran
makanan
Sinaran Gama
Mereputkan buah yang telah masak dan
menghalang pucuk kentang daripada
bertumbuh semasa disimpan.
Kegunaan Bahan Rdioaktif Dalam Pengawetan
Makanan
 Contoh : strawberi, ceri dan anggur.

Carbon-14
To estimate the age of ancient remain by carbon dating
Substance In Archaeology

Karbon-14
Menganggarkan usia bahan tinggalan purba dengan mengukur kuantiti karbon
yang masih tinggal dalam bahan itu.
Kegunaan Bahan Radioaktif Dalam Arkeologi

6.2 Production Of Nuclear Energy And Its Uses
Penghasilan Tenaga Nuklear Dan Kegunaannya

nuclear fission
The Production Of Nuclear Energy
Production Of Nuclear Energy And It Uses
nuclear fusion

Pembelahan Nukleus
Penghasilan Tenaga Nuklear
Pelakuran Nukleus

Nuclear fission happens when an unstable nucleus is being bombarded by a high-
speed neutrons.
Example Uranium-235
Nuclear Fission
Explanation
Causing it to split into two more stable nuclei and produce more neutrons and
energy.
barium nucleus

Pembelahan nukleus berlaku apabila nukleus yang tidak stabil dihentam oleh
neuton yang berkelajuan tinggi.
Contoh Uranium-235
Pembelahan Nukleus
Ini menyebabkan nukleus itu terpecah menjadi dua nukleus unsur lain yang lebih
stabil. Banyak tenaga dihasilkan dan tiga neutron berhalaju tinggi dihasilkan.
Nukleus Barium
Nukleus uranium
Nukleus kripton
Sinar radioaktif dan
tenaga nuklear
Sinar radioaktif dan
tenaga nuklear
Penerangan

• Nuclear fusion produces more nuclear energy compared to nuclear fission,
however the rate of nuclear fusion process still cannot be controlled.
• Chain reaction of nuclear fission is controlled by graphite and boron in nuclear
station. The enormous amount of nuclear energy produced is converted into more
useful energy such as generating electricity.
Nuclear fusion happens when two light nuclei fuse (combine) to form a heavier nucleus
while releasing nuclear energy.
Example : isotopes hydrogen-2 and hydrogen-3 fuse together to form helium
nucleus.
Nuclear Fusion
+
n
n
n
+
+ n
n n +
n
n n
+
+
Large amount of
Energy released
Helium nucleus
is formed
Combine
Hydrogen-2
Hydrogen-3
Neutron
A very high temperature and pressure are required for nuclear fusion to occur.

• Pelakuran nukleus menghasilkan lebih banyak tenaga berbanding pembelahan
nukleus, tetapi kadar proses pelakuran nukleus tidak boleh dikawal.
• Tindak balas rantai bagi pelakuran nukleus dikawal oleh karbon dan boron dalam
stesen nukleur. Penghasilan tenaga nuklear yang banyak ditukar kepada tenaga
lain seperti tenaga elektrik.
Pelakuran nukleus ialah proses penyatuan atau penggabungan dua nukleus yang
ringan untuk membentuk nukleus yang lebih berat dan lebih stabil dengan
membebaskan tenaga.
Contoh : Isotop hidrogen-2 and hidrogen-3 bercantum untuk membentuk nukleus
helium.
Pelakuran Nukleus
+
n
n
n
+
+ n
n n +
n
n n
+
+
Membebaskan banyak
tenaga
Nukleus helium
terbentuk
Bergabung
Hidrogen-2
Hidrogen-3
Neutron
Pelakuran nukleus memerlukan suhu dan tekanan yang tinggi untuk berlaku.

Nuclear fission in
the reactor
produces
enormous energy
Heats up water in
the pressurised
reactor
Steam
Electricity
Rotates the
dynamo in the
generator
Rotates the
turbines
Consumer
heat
energy
produce
send
to generate
 To power vessel such as
battleship and submarines.
 To operate satellites
 To generate electricity
Nuclear energy is an alternative source of energy which can replace the
depleting fossil fuels such as petroleum, natural gas and coal.
The Uses Of Nuclear Energy
Uses Of Nuclear Energy
However, Uranium-235 is non-renewable resource too.

Pembelahan nukleus
menghasilkan tenaga
yang banyak
Haba mendidihkan
air di dalam
janakuasa stim
Stim
Elektrik
Memutarkan
dinamo dalam
janakuasa elektrik
Memutarkan
turbin
Pengguna
haba
tenaga
hasilkan
dihantar
ke hasilkan
 Membekalkan tenaga kepada
kapal.
 Membekalkan tenaga kepada
satelit
 Penjanaan elektrik
Tenaga nuklear ialah tenaga alternatif yang dapat menggantikan bahan api fosil
seperti petroleum, gas semulajadi dan arang batu.
Tetapi, Uranium-235 adalah sumber yang tidak boleh diperbaharui.
Kegunaan Tenaga Nuklear
Kegunaan Tenaga Nuklear

Uranium rods are the radioactive substances to produce nuclear energy
from nuclear fission chain reactions.
Graphite rods are used to control the rate of the chain reactions.
Heat produced by nuclear fission heats up the water. The hot water flows to
the steam generator to produce steam at high temperature and pressure.
This steam rotates the turbine which then rotates the dynamo in the
generator to produce electricity.
Thick concrete wall is used to protect the environment from being exposed
to radioactive radiations.
The Process Of Generating Electricity From Nuclear Energy
water out
water in
generator
paip
paip
Containment
structure
uranium
rods
reactor
Turbine
steam
generator
Water
Water under
high
pressure
Steam

Rod uranium ialah bahan radioaktif yang digunakan untuk menghasilkan
tenaga nuklear daripada tindak balas pembelahan nukleus.
Rod karbon digunakan untuk mengawal kadar tindak balas.
Haba yang terhasil daripada pembelahan nukleus mendidihkan air. Air
panas mengalir ke janakuasa stim untuk menghasilkan stim pada suhu dan
tekanan yang tinggi.
Stim memutarkan turbin yang mana akan memutarkan dinamo pada
janakuasa untuk menghasilkan elektrik.
Dinding konkrit yang tebal digunakan untuk melindungi persekitaran
daripada terdedah kepada sinaran radioaktif.
Proses Penjanaan Elektrik Daripada Tenaga Nuklear
Air keluar
Air masuk
Janakuasa
paip
paip
Rod kawalan
Rod uranium
reaktor
Turbin
Janakuasa
stim
Air
Air pada
suhu tinggi
Stim

Advantage of using nuclear energy
Disadvantage of using nuclear
energy
No air pollution because no
poisonous or toxic gases is
released
Low cost of generating electricity
because small amount of
radioactive substance is only
required to generate a large
amount of energy.
High cost of building nuclear
reactors.
High cost of maintaining nuclear
reactor.
Have to deal with radioactive
substances and wastes carefully
as it emits dangerous radiations
that cause damage to living
organisms and environment.
The Effect Of Nuclear
Energy Production

Kebaikan Menggunakan Tenaga
Nuklear
Keburukan Menggunakan Tenaga
Nuklear
Tiada pencemaran udara kerana
tiada pembebasan gas beracun
atau gas toksik.
Kos yang rendah untuk menjana
elektrik kerana hanya sedikit
bahan radioaktif yang diperlukan
untuk menjana tenaga elektrik
yang banyak.
Kos tinggi untuk membina stesen
janakuasa nuklear.
Kos yang tinggi untuk
menyelenggara stesen
janakuasa nuklear.
Perlu menggendalikan bahan
radioaktif dan sisa bahan
radioaktif dengan cermat dan
betul kerana bahan radioaktif
membebaskan sinaran yang
merbahaya yang boleh
mengancam kehidupan manusia
dan alam sekitar.
Kesan Penghasilan
Tenaga Nuklear

6.3 The Need For Proper Handling Of Radioactive
Substance
Pengendalian Bahan Radioaktif Dengan Cara Yang
Betul

The Need For Proper Handling Of Radioactive Substance
The Effect Of Radioactive Radiations Living Things
Exposure Effects and symptoms
Short term
(small doses)
Radiation sickness such as
 Nausea
 Loss of appetite
 Vomiting
Short term
(large doses)
Radiation sickness such as
 Internal bleeding
 Infertility
 Premature aging
 Skin and lung disease
Long term
Cause mutation and kill body cell which lead to
 Leukaemia
 Giving birth to deformed babies

Pengendalian Bahan Radioaktif Dengan Cara Yang Betul
Kesan Sinaran Radioaktif Kepada Benda Hidup
Pendedahan Kesan Dan Gejala
Jangka masa
pendek
(Dos rendah)
Gejala penyakit seperti:
 Loya
 Hilang selera makan
 Muntah
Jangka masa
pendek
(Dos tinggi)
Gejala penyakit seperti:
 Pendarahan dalaman
 Mandul
 Sakit kulit dan paru-paru
Jangka masa
panjang
Menyebabkan mutasi dan memusnahkan sel-sel badan
yang mengakibatkan:
 Leukaemia
 Melahirkan bayi cacat

The Need For Proper Handling Of Radioactive Substance
Correct Way Of Handling Radioactive Substances And
Radioactive Waste
A. Work in designated areas, behind
protective shield such as a
concrete wall
B. Wear proper protective attire
C. Use robotic hand in airtight
chambers to handle radioactive
materials
D. Use tongs or forceps to move
radioactive materials
Radioactive
material
Wear lead
cloth
Radioactive
material
Lead glass
Radioactive
material
Continue
Lead glass

Pengendalian Bahan Radioaktif Dengan Cara Yang Betul
Cara Yang Betul Mengendalikan Bahan Radioaktif Dan Sisa
Bahan Radioaktif
A. Plumbum tebal perlu diletakkan di
antara sumber bahan radioaktif
dengan pekerja
B. Memakai pakaian perlindungan
khas dan lencana filem.
C. Menggunakan tangan robot di
tempat kedap udara ketika
mengendalikan bahan radioaktif
berbahaya
D. Menggunakan penyepit ketika
mengendalikan bahan radioaktif
lemah
Bahan
radioaktif
Pakai pakaian diperbuat
daripada plumbum
Bahan
radioaktif
Dinding
plumbum
Bahan
radioaktif
Bersambung
Dinding plumbum

chapter 6 Radioactive Substances SCIENCE

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to chapter 6 Radioactive Substances SCIENCE

Similar to chapter 6 Radioactive Substances SCIENCE (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

chapter 6 Radioactive Substances SCIENCE