Inti atom tidak stabil dapat memancarkan radiasi untuk menjadi stabil. Ada tiga jenis radiasi yaitu alfa, beta dan gamma. Aktivitas radioaktif mengukur laju peluruhan inti atom per satuan waktu, yang ditentukan oleh konstanta peluruhan.

1. Inti Atom & Radioaktivitas
• Kelompok 10 :
• Cecilia Yohana Selviana
• Ferry
• Louis Mayco Dillon Wijaya

2. Pada sub-Bab ini diharapkan siswa mampu :
• Menganalisis Karakteristik inti atom dan
radioaktivitas
• Mendeskripsikan pemanfaatan radioaktif dalam
kehidupan sehari – hari dan teknologi

3. Inti Atom dan
Radioaktivitas
Inti Atom
Energi Ikat Inti Radioaktif
Radiasi Radioaktif Reaksi IntiAktivitas Inti
Reaktor Nuklir
Mempelajari
Mempelajari
Penerapannya pada
Peta
Konsep

4. A. Teori atom
Sebelum mempelajari inti atom , kita perlu mempelajari terlebih
dahulu tentang teori atom . Model atom yang berkembang dari
dulu hingga sekarang dikemukakan oleh :
John Dalton JJ. Thomson Niels Bohr
Ernest
Rutherford

5. A.Teori Atom
Model Atom John Dalton ( Bola Pejal )
• Setiap unsur kimia yang tersusun oleh partikel – partikel kecil yang
tidak dapat dihancurkan dan dipisahkan disebut atom .
• Semua atom dari suatu unsur mempunyai massa dan sifat yang sama ,
tetapi atom – atom dari suatu unsur berbeda dengan atom – atom
dari unsur yang lain , baik massa maupun sifat – sifatnya yang
berlainan .
• Dalam senyawa kimiawi , atom – atom dari unsur yang berlainan
melakukan ikatan dengan perbandingan angka sederhana .

6. A.Teori Atom
Model Atom JJ. Thomson ( Kismis )
Atom seperti bola yang mengandung muatan positif tersebar secara
merata di seluruh volume bola . Elektron yang bermuatan negatif
berkeliaran di dalam bola yang bermuatan positf

7. A.Teori
Atom
Model Atom Ernest Rutherford ( Awan Elektron )
• Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan listrik positif ,
yang mengandung hampir seluruh massa atom .
• Elektron yang bermuatan listrik negatif beredar mengelilingi
inti pada lintasan tertentu seperti lintasan planet
mengelilingi matahari pada sistem tata surya
• Atom secara keseluruhan bersifat netral , jumlah muatan
positif inti sama dengan jumlah muatan elektron –
elektronnya
• Inti atom dan elektron tarik menarik , gaya tarik menarik ini
menimbulkan gaya sentripetal pada elektron yang
menyebabkan elektron tetap pada orbitnya

8. A.Teori Atom
Model Atom Ernest Rutherford
Kelemahan Model Atom Rutherford
• Elektron bermuatan negatif yang beredar mengelilingi inti akan
kehilangan energi terus-menerus sehingga akhirnya akan
membentuk lintasan spiral dan jatuh ke inti . Pada kenyataan hal
ini tidak terjadi , elektron tetap stabil pada lintasannya .
• Jika jari – jarinya makin kecil maka periode putarnya makin kecil
sehingga frekuensi dan panjang gelombang yang dipancarkan
bermacam – macam . Hal ini bertentangan dengan spektrum yang
dipancarkan atom hidrogen ( diskrit )

9. A.Teori
Atom
Model Atom Niels Bohr
• Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan listrik
positif dan disekelilingnya beredar elektron yang
bermuatan negatif
• Elektron dalam mengelilingi inti atom beredar pada
lintasan tertentu dalam keadaan stasioner menurut
tingkat energinya
• Selama elektron dalam keadaan stasioner , elektron –
elektron tidak memancarkan energi dan tidak
menyerap energi
• Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke
tingkat energi yang lebih tinggi atau sebaliknya

10. A.Teori Atom
Model Atom Ernest Niels Bohr
• Berdasarkan 2 Postulat :
• Elektron mengelilingi inti pada lintasan stasioner
tanpa membebaskan energi . Elektron memiliki
momentum anguler :
𝑚. 𝑣 𝑥 𝑟 =
𝑛ℎ
2𝜋
Note :
n = 1,2,3,4, ... ( bilangan kuantum utama ) m = massa elektron ( kg )
v = kecepatan linear ( m/s ) r = jari – jari elektron ( m )
h = konstata planck ( 6,626 x 10−34
Js )

11. A.Teori Atom
Model Atom Ernest Niels Bohr
• Berdasarkan 2 Postulat :
• Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke
lintasan lain dengan memancarkan atau
menyerap energi foton.
∆𝐸 = ℎ𝑓
𝐸 𝑑𝑎𝑟𝑖 − 𝐸 𝑘𝑒 = ℎ𝑓
Note :
n = 1,2,3,4, ... ( bilangan kuantum utama ) ∆𝐸 = perbedaan energi ke-2 lintasan
h = konstata planck ( 6,626 x 10−34Js ) f = frekuensi gelombang elektromagnetik
Bila elektron berpindah dari orbit 1 ke orbit 2 (∆𝐸= +) , maka dia akan menggunakan energi untuk
eksitasi, tetapi sebaliknya bila elektron berpindah dari orbit 2 ke 1 (∆𝐸= -) , maka dia akan
memancarkan energi untuk ionisasi
Untuk Atom Hidrogen
𝐸 𝑛 =
𝐸1
𝑛2
𝐸1 = −13,6 eV

12. B.Struktur inti, defek massa, dan
energi ikat
Apa itu atom ?
Atom adalah suatu satuan dasar materi , yang terdiri atas ( inti atom )
serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya . Inti atom
terdiri atas proton yang bermuatan positif , dan neutron yang
bermuatan netral ( kecuali pada inti atom Hidrogen-1 , yang tidak
memiliki neutron ) .
Note : Hidrogen-1 tidak memiliki neutron karena kondisi intinya sudah stabil .
Hidrogen-1 sendiri bermaksud bahwa atom hidrogen yang bernomor atom 1
berarti hanya memiliki 1 proton , sehingga neutron sudah tidak diperlukan pada
hidrogen yang memiliki 1 proton .

13. B.Struktur inti, defek massa, dan energi
ikat
Apa itu inti atom ?
Inti atom atau yang biasa disebut sebagai nukleon disusun oleh proton dan neutron .
Proton berfungsi sebagai muatan positif yang dibawa oleh atom sedangkan neutron
yang tidak bermuatan ( netral ) berfungsi menjadikan inti atom stabil dengan berikatan
dengan proton , karena proton dalam jumlah banyak dan terkumpul di satu tempat
cenderung saling tolak menolak karena muatannya . Nukleon – nukleon juga
mengalami 3 buah gaya , yaitu gaya elektrostatis , gaya gravitasi , dan gaya inti . Gaya
inti lebih kuat dari gaya lain , sehingga nukleon tetap terikat dalam inti . Gaya inti
sendiri bekerja pada kisaran jarak sangat pendek , artinya nukleon berinteraksi hanya
dengan nukleon terdekatnya . Gaya inti bekerja diantara dua proton , dua neutron atau
antara proton dan neutron

14. B.Struktur inti, defek massa, dan energi
ikat
Apa lambang untuk atom ?
𝐴
𝑍
𝑋
X = nama atom
Z = nomor atom
jumlah proton
jumlah elektron
A = nomor massa
jumlah nukleon
( proton dan neutron )
Contoh :
24
12
𝑀𝑔
berarti atom Magnesium yang bernomor atom 12
memiliki jumlah proton dan elektron yang berjumlah
12 dan mempunyai jumlah neutron 12 buah dari
Jumlah Nukleon – Jumlah Proton ( 24 – 12 = 12 ) .

15. B.Struktur inti, defek massa, dan energi
ikat
Apa itu isotop , isoton , isobar ?
• Isotop adalah sebutan bagi atom – atom yang memiliki jumlah proton
yang sama tetapi jumlah neutron berbeda
Contoh :
1
1
𝐻 ,
2
1
𝐻 ,
3
1
𝐻
• Isoton adalah sebutan bagi atom – atom yang memiliki jumlah neutron
yang sama
Contoh :
14
7
𝑁 ,
13
6
𝐶
• Isobar adalah sebutan bagi atom – atom yang memiliki jumlah nukleon
yang sama tetapi jumlah proton berbeda .
Contoh :
14
7
𝑁 ,
14
6
𝐶 Note : Nukleon adalah jumlah gabungan dari jumlah proton ditambah jumlah
neutron.

16. B.Struktur inti, defek massa, dan
energi ikat
Apa itu Defek Massa ?
• Defek massa adalah selisih massa antara massa inti yang ternyata lebih kecil daripada jumlah
massa proton dan neutron pembentuk inti . Secara matematis dirumuskan :
Δ𝑚 = 𝑛 𝑝. 𝑚 𝑝 +𝑛 𝑛. 𝑚 𝑛 − 𝑚𝑖𝑛𝑡𝑖
Contoh : Inti Karbon C-12 , massa intinya adalah 11,9967 sma , sedangkan massa penyusunnya (
massa 6 proton dan massa 6 neutron ) adalah 12,0954 . Ini berarti pada saat terbentuknya inti
Karbon seolah – olah ada kehilagnan massa sebesar 0,0987 sma atau yang biasa disebut defek
massa
Note :
Δ𝑚 = defek massa 𝑛 𝑝= Jumlah Proton
𝑚 𝑝 = massa proton ( 1,672 x 10−27kg ) 𝑚 𝑛 = massa neutron ( 1,674 x 10−27kg )
𝑛 𝑛 = Jumlah Neutron

17. B.Struktur inti, defek massa, dan
energi ikat
Apa itu Energi Ikat?
• Defek massa menyatakan nilai energi ikat inti , sesuai dengan hukum
kesetaraan massa energi Einstein . Energi yang diperlukan untuk memutuskan
inti menjadi proton – proton dan neutron-neutron pembentuknya disebut
energi ikat inti . Energi ikat inti dapat dihitung dengan menggunakan hukum
kesetaraan massa dan energi Einstein . Secara matematis dirumuskan :
∆𝐸 = ∆𝑚𝑐2
Atau bila dinyatakan dalam sma , maka energi ikat inti dirumuskan
∆𝐸 = ∆𝑚 (931 𝑀𝑒𝑉 / 𝑠𝑚𝑎 )
Note :
Δ𝐸 = Energi Ikat Inti ∆𝑚 = Defek massa
𝑐 = kecepatan cahaya ( 3 x 108m/s ) 𝑠𝑚𝑎 = satuan massa atom

18. B.Struktur inti, defek massa, dan
energi ikat
Apa itu Energi Ikat per nukleon ? ( Sekadar Tahu )
• Besarnya energi ikat tidak selalu menggambarkan tingkat stabilitas inti ,
karena pada umumnya inti yang memiliki nukleon lebih besar memiliki tingkat
stabilitas inti yang lebih rendah . Oleh karena itu , perlu dinyatakan besaran
energi yang terkait langsung dengan stabilitas inti , yaitu Energi Ikat per
Nukelon . Secara matematis dirumuskan
E𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑖𝑘𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑟 𝑛𝑢𝑘𝑒𝑙𝑜𝑛 =
∆𝐸
𝐴
Note :
Δ𝐸 = Energi Ikat Inti 𝐴 = 𝑁𝑜𝑚𝑜𝑟 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

19. C.Radioaktivit
as
Radioaktivitas adalah peristiwa pemancaran sinar radioaktif secara spontan
oleh inti-inti yang tidak stabil sehingga tersebentuk inti – inti baru yang lebih
stabil .
Ketidakstabilan inti akan terjadi bila gaya tolak menolak lebih besar dari
gaya ikat inti , sehingga inti akan memancarkan radiasi agar menjadi stabil
• N>P -> memancarkan partikel 𝛽 (
0
−1
𝑒 )
• N>P(P>83) -> memancarkan partikel α (
4
2
𝐻𝑒 )
• N<P -> memancarkan positron (
0
1
𝑒 )

20. C.Radioaktivit
as
Macam – Macam Sifat Sinar Radioaktif :
• Sinar α ( inti atom Helium )
• Daya tembus paling lemah
• Daya ionisasi paling besar
• Dibelokkan medan listrik dan medan magnet
• Inti induk yang menacarkan sinar α akan menghasilkan inti anak yang nomor massanya
berkurang 4 dan nomr atomnya berkurang 2
• Reaksi dari pemancaran sinar α dapat ditulis :
𝐴
𝑍
𝑋 ->
𝐴 − 4
𝑍 − 2
𝑌 +
4
2
𝐻𝑒
Contoh:
238
92
𝑈 ->
234
90
Th +
4
2
𝐻𝑒

21. C.Radioaktivit
as
Macam – Macam Sifat Sinar Radioaktif :
• Sinar β ( inti elektron )
• Daya tembus lebih besar dibanding sinar α
• Daya ionisasi lebih kecil dibanding sinar α
• Dibelokkan medan listrik dan medan magnet
• Inti induk radioaktif yang memancarkan sinar β , menghasilkan inti anak yang nomor atomnya
bertambah 1 dan nomor massanya tetap
• Reaksi dari pemancaran sinar β dapat ditulis :
𝐴
𝑍
𝑋 ->
𝐴
𝑍 + 1
𝑌 +
0
−1
β
Contoh:
14
6
𝐶 ->
14
7
N +
0
−1
β

22. C.Radioaktivit
as
Macam – Macam Sifat Sinar Radioaktif :
• Sinar γ ( gelombang elektromagnetik )
• Tidak bermuatan dan tidak bermassa
• Daya tembus paling kuat
• Daya ionisasi paling lemah
• Tidak dibelokkan medan listrik dan medan magnet
• Merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan kecepatan sama dengan kecepatan cahaya
• Reaksi dari pemancaran sinar γ dapat ditulis :
𝐴
𝑍
𝑋 ->
𝐴
𝑍
X +
0
0
γ
Contoh:
238
92
𝑈 ->
237
92
U +
0
0
γ

23. C.Radioaktivitas
Aktivitas dan Deret Radioaktif
Aktivitas Radioaktif ( A ) diidentifikasikan sebagai banyaknya inti
yang meluruh persatuan waktu atau laju peluruhan inti atom .
Tetapan peluruhan (𝜆) , didefinisikan sebagai perbandingan antara
banyaknya inti yang meluruh persatuan waktu dengan total banyak
inti yang ada dalam zat ( N ) . Jadi hubungan secara matematisnya
adalah :
𝐴 = 𝜆𝑁
Atau bila dinyatakan dalam laju berkurang inti yang belum
meluruh terhadap waktu secara matematisnya adalah :
𝐴 = −
ⅆ𝑁
ⅆ𝑡
Note :
Satuan SI Aktivitas radiasi adalah becquerel ray yang disingkat Bq dimana Bq = 1 peluruhan / sec
Satuan SI Aktivitas lainnya adalah curie yang disingkat Ci dimana Ci = 3,7 x 1010Bq

24. C.Radioaktivitas
Aktivitas dan Deret Radioaktif
Deret Radioaktif adalah Tahapan peluruhan mengikuti deret
radioaktif , yaitu deret thorium , deret neptunium , deret
uranium , dan deret actinium .

25. C.Radioaktivitas
Peluruhan inti radioaktif ( disintegrasi )
Peristiwa berubahnya inti atom menjadi inti atom lain yang
berlangsung dengan sendirinya . Bila inti atom mula – mula No
dan meluruh dalam waktu t , banyaknya inti yang belum meluruh
diyantakan dengan persamaan :
𝑁 = 𝑁𝑜. 𝑒−𝜆𝑡
N = jumlah inti atom yang belum meluruh
No = jumlah inti atom mula-mula
e = bilangan euler ( 2,718 )
𝜆 = konstata peluruh (𝑠−1)
t = lamanya meluruh ( s )

26. C.Radioaktivitas
Waktu Paruh
Waktu yang diperlukan oleh inti radioaktif untuk meluruh sehingga
jumlah atomnya setengah dari jumlah atom mula - mula
𝑇 =
0,693
𝜆
𝑎𝑡𝑎𝑢 𝑁 = 𝑁𝑜(
1
2
)
𝑡
𝑇
T = waktu paruh ( s )
N = jumlah zat yang belum meluruh
No = jumlah zat mula – mula
𝜆 = konstata peluruhan (𝑠−1
)
t = lamanya meluruh ( s )

27. C.Radioaktivita
s
Intensitas Sinar Radioaktif
• Jika sebekas sinar radioaktif dilewatkan pada sebuah keping
logam dengan ketebalan x , intensitasnya akan berkurang
menjadi :
𝐼 = 𝐼𝑜. 𝑒−𝜇𝑥
I = intensitas sinar radioaktif sebelum melewati keping ( W/𝑚2
)
Io = intensitas sinar radioaktif setelah melewati keping ( W/𝑚2 )
𝜇 = koefisien pelemahan bahan (𝑚−1
)
x = tebal keping ( m )

28. C.Radioaktivitas
Intensitas Sinar Radioaktif
• 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 :
𝑥 𝐻𝑉𝐿 =
0,693
𝜇
𝑥 𝐻𝑉𝐿= ketebalan lapisan harga paruh ( m )

29. C.Radioaktivita
s
Bahaya Radiasi
• Radiasi baik alam maupun buatan dapat berbahaya bagi manusia jika radiasi tersebut
mengionisasi sel tubuh dan dosisnya cukup untuk merusak sel – sel sehingga dapat
terjadi kelainan pada manusia .
• Dosis serap ( D ) adalah besarnya energi radiasi pengion yang diserap oleh suatu
meteri tiap satuan massa .
• Dosis serap ekivalen adalah dosis radiasi yang diubah untuk menyatakan kerusakan
radiasi terhadap jaringan hidup .
𝐷 =
𝐸
𝑚
E = energi radiasi ( J )
m = massa yang menyerap energi ( kg )
D = dosis serap ( J/kg )

30. C.Radioaktivit
as
Reaksi Inti atau Reaksi Nuklir
• 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
• Untuk menghitung hasil dari reaksi inti atau reaksi nuklir , kita bisa
menggunakan kembali rumus defek massa

31. C.Radioaktivita
s
Penembakan Inti Atom
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 .
• Contoh :
14
7
𝑁 +
4
2
𝐻𝑒 →
17
8
𝑂 +
1
1
𝐻
• 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 besar menjadi dua atau lebih
inti atom baru yang lebih kecil disertai pemancaran energi dan radiasi sinar
radioaktif . Contohnya pada pembakaran 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 menghasil energi yang sangat besar seperti pada bom nuklir .

32. C.Radioaktivitas
Penembakan Inti Atom
Contoh Reaksi Fisi :
•
235
92
𝑈 +
1
0
𝑛->
236
92
U−>
141
56
Ba +
92
36
Kr+3
1
0
n+Q
U-235 ditembak dengan neutron kemudian terbentuk isotop U-236
meluruh menjadi Ba – 141 dan Kr -92 sambil melepas 3n
•
235
92
𝑈 +
1
0
𝑛->
236
92
U−>
143
54
Xe +
90
38
Sr+3
1
0
n+Q
U-235 ditembak dengan neutron kemudian terbentuk isotop U-236
meluruh menjadi Xe – 143 dan Sr -90 sambil melepas 3n

33. C.Radioaktivit
as
Penembakan Inti Atom
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 .
•
2
1
𝐻 +
2
1
𝐻->
3
1
H+
1
1
H + 4 MeV
•
2
1
𝐻 +
2
1
𝐻->
3
2
He+
1
0
n + 3,3 MeV
•
2
1
𝐻 +
2
1
𝐻->
4
2
He+
1
0
n + 17,6 MeV

34. SOAL

35. 1
• Apabila massa inti 6C12 = 12, massa proton = 1,00783 sma, dan massa neutron =
1,008665 sma (1 sma = 931 MeV), maka energi ikat inti tersebut adalah...
• A. 41,107 MeV
B. 47,110 MeV
C. 72,141 MeV
D. 92,141 MeV
E. 107,92 MeV

36. 2
• Nomor 5 (UN 2012)
• Pernyataan-pernyataan berikut ini:
1) Terapi radiasi
2) Mengukur kandungan air tanah
3) Sebagai perunut
4) Menentukan umur fosil
Yang merupakan pemanfaatan radioisotop dibidang kesehatan adalah...
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

37. 3

38. 4

39. 5

40. 6

41. 7
• SBMPTN 2014
• Waktu paruh torium-234 sekitar 25 hari. Jika 32 gram torium disimpan selama 100
hari, maka massa torium yang tersisa adalah..
A. 2g
B. 4g
C. 8g
D. 16g
E. 20g

42. Referensi
• http://www.bbc.co.uk/schools/gcsebitesize/science/add_aqa/atoms_
radiation/nuclearfissionrev1.shtml
• https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fission_product
• http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/NucEne/U235chn.html
• https://www.britannica.com/science/excitation
• PPT Fisika Modern Pelatihan Provinsi Astronomi
• PPT Fisika Modern FPA