Kimia inti-dan-radiokimia

1. Kimia Inti dan Radiokimia
TRI SUCI HANDAYANI
8136142023

2. PETA KONSEP
MATERI
LATIHAN SOAL
ANIMASI

4. Kimia inti?
• Kimia inti adalah ilmu yang mempelajari
struktur inti atom dan pengaruhnya terhadap
kestabilan inti serta reaksi-reaksi inti yang
terjadi pada proses peluruhan radio nuklida
dan transmutasi inti
• Radiokimia: mempelajari zat radioaktif dan
penggunaannya dengan teknik kimia.
• Kimia radiasi: bidang kimia yang mempelajari
efek radiasi radioaktif terhadap materi.

5. KIMIA INTI
Inti atom:
proton = 1.007276 sma 1 sma
neutron = 1.008665 sma  1 sma
Simbol inti :
A
Z
ket : Z = nomor atom =  proton
A = nomor massa = p + n.
Contoh :
35
17
Berarti : no atom 17, p= 17 dan n= 35-17 = 18

6. Unsur Radioaktif
Unsur atau zat radioaktif adalah
unsur atau zat yang mempunyai inti
tidak stabil, sehingga dapat berubah
menjadi inti atom unsur lain

7. Penggolongan Nuklida
• Isotop kelompok nuklida dengan Z sama
– Contoh: 82Pb204, 82Pb206, 82Pb207,82Pb208
• Isobar  kelompok nuklida dengan A sama
– Contoh: 6C14, 7N14, 8O14
• Isoton  kelompok nuklida dengan N sama
– Contoh: 1H3, 2He4
• Isomer inti  nuklida dengan A dan Z sama
tetapi berbeda dalam tingkat energinya
– Contoh: Co60m, Co60

8. Kestabilan inti
Faktor penentu kestabilan:
• Angka banding jumlah netron terhadap proton
(n/p) yang terkandung dalam inti. Inti yang
paling stabil adalah inti yang mempunyai
nomor atom sampai 20, memiliki n/p=1
(kestabilan diagonal)
• Pasangan nukleon yang ditunjukkan oleh
hukum genap-ganjil
• Energi pengikat inti pernukleon.

9. Jenis radiasi yang dipancarkan
Partikel
dasar
Massa
relatif
Muatan Simbol Jenis
Alfa 4 +2 , 2He4 Partikel
Negatron
(beta)
0 -1 -, -1e0 Partikel
Positron 0 +1 +, +1e0 Partikel
Gamma 0 0  Gelombang
elektromag
net
Proton 1 +1 1p1, 1H1 Partikel
Netron 1 0 0n1 Partikel

10. Energi Pengikat Inti
• Massa suatu inti selalu lebih kecil dari jumlah
massa proton dan netron.
• Berdasarkan hukum kesetaraan massa dan
energi, selisih massa tersebut adalah
merupakan energi pengikat nukleon dalam
inti.
• Semakin besar energi pengikat inti per
nukleon, semakin stabil nuklidanya.

11. Jenis Peluruhan Radioaktif
• Peluruhan alfa
• Peluruhan beta
• Peluruhan gamma (transisi isomerik)
• Pembelahan spontan
• Pemancaran netron
• Pemancaran netron terlambat

12. Peluruhan alfa
• Partikel alfa terdiri atas 2 proton dan dua
netron (partikel relatif besar).
• Agar suatu nuklida mampu melepaskan
partikel alfa, inti harus relatif besar.
• Contoh:
84Po210 
82Pb206 + 2He4.

13. Peluruhan beta
• 3 jenis peluruhan beta:
– Pemancaran negatron (beta negatif)
– Pemancaran positron (beta positif)
– Penangkapan elektron (electron capture, EC).
• Contoh:
19K40 
20Ca40 + -10;
Pemancaran negatron terjadi jika n/p > isobar yang lebih stabil, maka
dalam inti terjadi perubahan 1 n menjadi 1 p : 0n1 
1H1 + -10 +
21Se44 
20Co44 + +10.
22Ti44 + -1e0 
21Se44.

14. Peluruhan Gamma (transisi isomerik)
• Transisi diantara isomer inti.
• Seringkali suatu inti berada pada tingkat
kuantum diatas tingkat dasarnya (metastabil).
• Waktu paruh transisi isomerik kebanyakan
dalam orde <10-6 detik.
• Contoh:
27Co60m 
27Co60 + 

15. Pembelahan spontan
• Peluruhan dengan pembelahan spontan hanya
terjadi pada nuklida sangat besar.
• Nuklida yang sangat besar membelah diri
menjadi 2 nuklida yang massanya hampir
sama disertai pelepasan beberapa netron.
• Contoh:
98Cr254 
42Mp108 + 56Ba142 + 4 0n1

16. Pemancaran netron
• Prose peluruhan ini terjadi pada nuklida yang
memiliki kelebihan netron relatif terhadap inti
yang stabil.
• Contoh:
36Kr87 
36Kr86 + 0n1

17. Pemancaran netron terlambat
• Proses peluruhan terjadi dengan didahului
oleh pemancaran negatron kemudian
dilanjutkan dengan pemancaran netron.
• Contoh:
35Br87 
36Kr87 + -10 
36Kr86 + 0n1
35Br87 disebut pemancar netron terlambat

18. Reaksi Fisi
• Reaksi Fisi : reaksi pembelahan inti menghasilkan
netron
• Setiap reaksi pembelahan inti selalu dihasilkan
energi sekitar 200 Mev.
• Netron yang dihasilkan dapat digunakan untuk
menembak inti lain sehingga terjadi pembelahan
inti secara berantai.
• Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235
gram 235U ekivalen dengan energi yang dihasilkan
pada pembakaran 500ton batubara.

19. Reaksi Fusi
• Reaksi penggabungan dua atau beberapa inti
ringan menjadi satu inti yang lebih berat.
• Reaksi fusi menghasilkan energi yang sangat
besar.
• Reaksi ini memiliki energi pengaktifan, terutama
untuk mengatasi gaya tolak menolak kedua inti
yang akan bergabung.
• Reaksi hanya mungkin terjadi pada suhu sangat
tinggi, sekitar 100 juta derajat.
• Pada suhu tersebut tidak terdapat atom
melainkan plasma dari inti dan elektron.

20. Reaksi Fusi
• Energi yang dihasilkan pada reaksi fusi sangat
besar.
• Energi yang dihasilkan cukup untuk menyebabkan
terjadinya reaksi fusi berantai yang dapat
menimbulkan ledakan termonuklir.
• Energi fusi dari 1 kg hidrogen setara dengan
energi pembakaran 20ribu ton batubara.
• Keuntungan reaksi fusi dibandingkan reaksi fisi:
– Energi yang dihasilkan lebih tinggi
– Relatif lebih “bersih”, karena hasil reaksi fusi adalah
nuklida-nuklida stabil.

21. Laju Peluruhan
• Rumus laju peluruhan
t/t1/2
Ket.
N0 = Zat Radioaktif mula-mula
Nt = Zat Radioaktif sisa
t = lamanya peluruhan
t1/2 = waktu paruh

22. Aplikasi Reaksi Inti dan Keradioaktifan
• Reaksi inti (fusi dan fisi) sebagai penghasil energi listrik.
• Penentuan umur (dating) batuan atau fosil.
• Dalam bidang kimia:
– Analisis pengenceran isotop
– Analisis pengaktifan netron  sebagai perunut dalam
menentukan mekanisme reaksi kimia.
• Dalam bidang kedokteran, radioisotop digunakan
sebagai perunut dalam terapi kanker.
• Dalam bidang pertanian, radioisotop digunakan
sebagai perunut dan juga untuk memperoleh bibit
unggul (pemuliaan tanaman).

26. Latihan

29. VIDEO