KIMIA INTI
A. Struktur Inti
Inti atom tersusun dari proton dan neutron. Suatu inti dengan jumlah nucleon (proton + neutron) tertentu disebut nuklida. Suatu nuklida dilambangkan sebagai berikut.
X = lambing atom
A = nomor massa = jumlah proton + neutron
Z = nomor atom = jumlah proton
Bila ditinjau dari nomor massa, nomor atom, dan jumlah neutronnya, nuklida dapat dikelompokan sebagai berikut.
- Isotop
Isotop adalah nuklida-nuklida dengan nomor atom (Z) sama tetapi nomor massa (A) berbeda.
Contoh : dengan
- Isobar
Isobar adalah nuklida-nuklida dengan nomor massa (A) sama tetapi nomor atom (Z) berbeda.
Contoh : dengan
- Isoton
Isoton adalah nuklida-nuklida dengan jumlah neutron (A-Z) sama.
Contoh : dengan
B. Unsur Radioaktif
Unsur atau zat radioaktif adalah unsur atau zat yang mempunyai inti tidak stabil, sehingga dapat menjadi inti atom yang lain.
Tokoh-tokoh penemu zat radioaktif :
W. C. Rontgen : Penemu sinar X ( sinar Rontgen )
H. Bacuerel : Penemu Uranium
P. Curie dan M. Curie : Penemu Polonium dan Radium
1. Sinar-sinar Radioaktif
Radiasi yang dipancarkan oleh zat raioaktif adalah partikel alfa, beta dan gamma yang kemudian disebut sinar alfa, beta, gamma.
2. Partikel Dasar
|
Nama
|
Lambang
|
Muatan
|
Massa
|
|
Alfa
|
α = He
|
+ 2
|
4
|
|
Beta
|
β = e
|
- 1
|
0
|
|
Gamma
|
γ
|
0
|
0
|
|
Netron
|
n
|
0
|
1
|
|
Sinar X
|
X
|
0
|
0
|
|
Positron
|
β = e
|
+1
|
0
|
|
Proton
|
p = H
|
+ 1
|
1
|
|
Detron
|
p = H
|
+ 1
|
2
|
|
Triton
|
p = H
|
+ 1
|
3
|
B. Pita kestabilan
Yang dimaksud dengan pita kestabilan adalah tempat dimana isotop-isotop stabil berada.
- 1. Pemancaran sinar Beta
Peristiwa
ini terjadi jika isotop yang berada diatas pita kestabilan (nilai >
dari isotop stabilnya) ingin menycapai kestabilan.
Contoh : F→ Ne + e
Harga : >
- 2. Pemancaran Positron
Peristiwa
ini terjadi jika isotop yang berada dibawah pita kestabilan (nilai
< dari isotop stabilnya) ingin menycapai kestabilan.
Contoh : F→ O + e
- 3. Pemancaran Sinar Alfa
Peristiwa
ini terjadi jika isotop yang berada disembarang pita kestabilan ingin
mencapai kestabilan terjadi umumnya pada inti-inti yang mempunyai nomor
atom diatas 83.
Contoh : Rn→ Po + He
C. Waktu Paruh
Waktu
paruh ( t ) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu zat radioaktif agar
massanya/ kereaktifannya berkurang setangahnya (50%). Karena laju
reaksi peluruhan adalah reaksi orde pertama, maka massa/ kereaktifan
suatu zat radioaktif pada saat tertentu dapat dicari dengan menggunakan
persamaan berikut.
Nt = N0
Nt = massa/ keaktifan yang tersisa t = waktu peluruhan
N0 = massa/ keaktifan mula-mula t1/2 = waktu paruh
D. Reaksi Inti
Pada suatu reaksi inti selalu berlaku :
- Jumlah nomor massa pereaksi = jumlah nomor massa hasil reaksi.
- Jumlah nomor atom pereaksi = jumlah nomor atom hasil reaksi.
Jenis-jenis Reaksi Inti
- 1. Reaksi Peluruhan
Reaksi
Peluruhan berjalan dengan spontan dan exoergik (melepas energi). Pada
reaksi peluruhan terjadi perubahan inti tidak stabil menjadi inti
stabil.
Contoh : Ra→ Rn + α
- 2. Reaksi Transmutasi Inti
Pada reaksi transmutasi inti, suatu inti menyerap suatu partikel dan berubah menjadi inti lain dengan memancarkan suatu radiasi.
Contoh : N + α → O + p atau dapat ditulis N(α,p) O
- 3. Reaksi Penghasil Energi
- a. Reaksi Fisi
Reaksi
fisi adalah reaksi pembelahan inti, dimana suatu nuklida berat ditembak
oleh suatu partikel dan belah menjadi dua nuklida awal.
Contoh : U + n → Kr + Ba + 3n
Energi yang dihasilkan dari dari reaksi fusi 1 gram uranium setara dengan energi dari reksi pembakaran 3 ton batubara.
b. Reaksi Fusi
Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti, dimana dua atau lebih nuklida ringan bergabung membentuk nuklida yang lebih berat.
Contoh : H + H + 2 n → He
Pada
matahari terjadi perubahan 637 juta ton hidrogen menjadi 633 juta ton
helium setiap detiknya. Empat juta ton massa yang hilang diubah menjadi
energi (E = m) yang dipancarkan segenap penjuru tata surya.
C. Penggunaan Radioisotop
1. Radioisotop sebagai Perunut (Scanner)
a. Bidang Kedokteran
1. I-131 untuk diagnosa kelenjar tiroid/ gondok.
2. Tc-99 digunakan dalam berbagai runutan (scanner) diantaranya otak,
hati, sel darah, dll.
3. Tl-201 untuk mendeteksi kerusakan jantung.
4. Xe-133 untuk mendeteksi penyakit paru-paru.
5. P-32 untuk mendeteksi penyakit mata.,tumor dan hati.
6. Sr-85 untuk mendeteksi penyakit pada tulang.
7. Se-75 untuk mendeteksi penyakit pangkreas.
8. Na-24 untuk mendeteksi ada tidaknya penyumbatan (gangguan)
pembuluh darah.
b. Bidang Sains
1. I-131 untuk mempelajari kesetimbangan dinamis pada reaksi kimia.
2. O-18 untuk mempelajri reaksi esterifikasi.
3. C-14 untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
c. Bidang Hidrologi
1. Na-24 untuk mempelajari kecepatan aliran sungai.
2. Radioisotop Na-24 dalam bentuk karbonat untuk menyelidiki kebocoran
pipa air bawah tanah.
2. Radioisotop sebagai Sumber Radiasi
a. Bidang Kedokteran
1. Co-60 adalah suatu sumber radiasi gamma untuk terapi tumor dan
kangker.
2. P-32 digunakan untuk penyembuhan penyakit leukemia.
3. Co-60 dan Cs-137 digunakan untuk sterilisasi.
b. Bidang Pertanian
Radiasi yang dihasilkan dapat digunakan untuk pemberantasan hama
dan pemulihan tanaman.
c. Bidang Industri
1. Radiasi gamma yang dihasilkan dapat digunakan untuk memeriksa cacat
pada logam.
2. Radiasi gamma dapat juga digunakan untuk pengawetan kayu, barang-
barang seni, dll.
