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.
1.
Isotop
Isotop adalah
nuklida-nuklida dengan nomor atom (Z) sama tetapi nomor massa (A) berbeda.
Contoh : dengan
1.
Isobar
Isobar adalah
nuklida-nuklida dengan nomor massa (A) sama tetapi nomor atom (Z) berbeda.
Contoh :
dengan
1.
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.
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 :
>
1.
2.
Pemancaran Positron
Peristiwa ini terjadi
jika isotop yang berada dibawah pita kestabilan (nilai < dari isotop
stabilnya) ingin menycapai kestabilan.
Contoh : F→
O + e
1.
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 :
1.
Jumlah nomor massa
pereaksi = jumlah nomor massa hasil reaksi.
2.
Jumlah nomor atom
pereaksi = jumlah nomor atom hasil reaksi.
Jenis-jenis Reaksi
Inti
1.
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
1.
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
1.
3.
Reaksi Penghasil Energi
1.
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.
Soal dan Pembahasan
1. Ca dan Ar
adalah merupakan…
A.
Isotop
B.
Isobar
C.
Isomer
D.
Isoelektron
E.
Isoton
Jawaban : B
Pembahasan
Kedua nuklida tersebut
mempunyai nomor massa (A) yang sama dengan demikian nuklida-nuklida tersebut
merupakan isobar.
2. Nuklida A mempunyai
10 proton dan 12 neutron, sedangkan nuklida B mempunyai nomor massa 23 dan
nomor atom 11. kedua nuklida tersebut termasuk…
A. isoton
B. isotop
C. isobar
D. isoelektron
E. isomer
Jawaban : A
Pembahasan
Pada nuklida A jumlah
netron = 12
Pada nuklida B jumlah
neutron = 23-11 = 12
Dengan demikian
nuklida A dan B merupakan isoton.
3. Penembakan Cd
dengan ppartikel neutron menghasilkan isotop Cd dan …
A. p
B. e
C. He
D. γ
E. e
Jawaban : D
Pembahasan :
Cd + n → Cd
+ γ
Jumlah nomor massa dan
nomor atom pereaksi sama dengan hasil reaksi.
4. Jika atom alumunium
Al ditembakan dengan partikel neutron, akan terjadi
isotop natrium
radioaktif sesuai dengan reaksi : Al + n → Na + x, x
adalah…
A. Partikel alpha
B. Sinar gamma
C. Elektron
D. Atom Tritium
E. Partikel neutron
Jawaban : A
Pembahasan :
Al + n → Na
+ x
x = He = sinar α
5. Suatu nuklida Po ditembakan
dengan sinar alpha menurut reaksi :
Po + α →
X + n ,
maka nomor atom dan bilangan massa Nuklida X adalah…
A. 90 dan 233
B. 90 dan 234
C. 91 dan 237
D. 92 dan 237
E. 92 dan 238
Jawaban : D
Pembahasan :
Po + α →
X + n
Po + He → X + n
nomor atom= 92,
bilangan massa = 237
6. Suatu unsur X
dapat memancarkan 5 kali sinar alpha, sehingga terbentuklah unsur Y. Maka
banyaknya neutron unsur Y adalah…
A. 123
B. 129
C. 132
D. 135
E. 215
Jawaban : D
Pembahasan :
X → Y +
5α
X → Y +
5 α
electron = 80
proton = 80
neutron = 215 – 80 =
135
7. Setelah disimpan
selama 40 hari, suatu unsur radioaktif masih bersisa sebanyak 6,25% dari jumlah
semula. Waktu paruh unsur tersebut adalah…
A. 20 hari
B. 16 hari
C. 10 hari
D. 8 hari
E. 5 hari
Jawaban : C
Pembahasan :
=
=
=
=
4 =
t1/2 = 10
8. Gejala
keradioaktifan ditemukan oleh…
A. Emest Rhuterford
B. Pierre Curie
C. W.C. Roentgen
C. Henry Becquerel
D. J. Chadwick
Jawaban : D
Pembahasan
Emest Rhuterford
adalah penemu inti atom.
Piere Curie bersama
Marie Curie menemukan unsure radioaktif Polonium dan Radium.
W.C. Reontgen
menemukan sinar-X
J. Chadwick menemukan
partikel neutron.
9. Untuk mencapai
kestabilan, maka C memancarkan…
A. sinar-X
B. partikel
C. positron
D. proton
E. neutron
Jawaban : B
Pembahasan
Mempunyai harga
> 1, maka ia termasuk nuklida yang surplus neutron
terletak di ats kurva kestabilan inti. Dengan demikian mencapai kestabilan
dengan cara memancarkan partikel b.
10. Suatu radioaktif
mempunyai waktu paruh 18 hari. Jika unsur
radioakti
tersebut disimpan selama 72 hari, maka sisa unsur radioaktif
tersebut adalah…
A. 50%
B. 25%
C. 12,5%
D. 6,25%
E. 3,12%
Jawaban : D
Pembahasan
Bila dalam presentase,
maka No = 100%
N = 100%
N = 100% = = 6,25%
11. Waktu paruh Bi
adalah 5 hari. Jika mula-mula disimpan beratnya 40 gram, maka setelah disimpan
selama 15 hari beratnya berkurang sebanyak…
A. 5 gram
B. 15 gram
C. 20 gram
D. 25 gram
E. 30 gram
Jawaban : E
Pembahasan
N = 40
N = 40 == 5 gram
Pengurangan berat = N-
N
= 40-5 = 35 gram
12. Bila suatu unsur
radioaktif Z sesudah 42 bulan masih tersisa bagian dari berat semula, maka
dapat dinyatakan bahwa waktu paruh unsur Z adalah…
A. 10 bulan
B. 8 bulan
C. 7 bulan
D. 6 bulan
E. 5 bulan
Jawaban : C
Pembahasan
= 1 = 6
= = 7 bulan
13. Waktu paruh Cu adalah
128 hari. Jika semula disimpan 0,8 gram dan ternyata tersisa 0,05 gram, maka
unsur tersebut telah disimpan selama…
A. 640 hari
B. 512 hari
C. 384 hari
D. 256 hari
E. 128 hari
Jawaban : B
Pembahasan
0,05 = 0.8 hari
14. Proses peluruhan
yang memancarkan elektron terjadi pada…
A. KAr
B. C N
C. Be Li
D. Sr Y
Jawaban : C
Pembahasan
Pada proses peluruhan
suatu radioaktif selalu berlaku : nomor atom ruas kiri = nomor atom ruas kanan.
(A) KAr + e
(memancarkan positron)
(B) C N +
e (memancarkan elektron)
(C)
Be Li + e (memancarkan positron)
(D)
Sr Y + e (memancarkan elektron)
15. Pada reaksi
tranmulasi, Ca (x,n) Sc, x adalah…
A. neutron
B. elektron
C. proton
D. positron
E. sinar
Jawaban : C
Pembahasan
Reaksi transformasi Ca
(x,n) Sc dapat dituliskan Ca + X Sc + n, maka x = proton.
16. Pada reaksi
inti, U + → X + 3 n,
X adalah…
A. Th
B. Th
C. U
D. Pu
E. Pu
Jawaban : D
Pembahasan :
Pada reaksi inti
selalu berlaku : ∑nomor massa ruas kiri = ∑nomor massa ruas kanan; ∑nomor atom
ruas kiri = ∑nomor atom ruas kanan. Dengan demikian reaksi inti,
U + α → Pu + 3 n, maka X = Pu
17. Diantara transmusi
berikut yang menghasilkan inti helium adalah…
A. Pb→
Pb
B. Al→
Mg
C. Th →
Ra
D. Bi→
Po
E. U → U
Jawaban : C
Pembahasan :
Pada reaksi inti
selalu berlaku : ∑nomor massa ruas kiri = ∑nomor massa ruas kanan; ∑nomor atom
ruas kiri = ∑nomor atom ruas kanan. Dengan demikian reaksi inti,
Th → Ra +
18. Pernyataan berikut
yang tidak benar mengenai pemanfaatan radioisotop adalah…
A. Tc-99 digunakan
untuk membimbing ahli bedah mencari letak jaringan
yang sakit.
B. Tl-201 untuk
melihat kelainan jantung.
C. Co-60 untuk
membunuh virus HIV
D. I-131 untuk
diagnosa penyakit kelenjar gondok.
E. Na-24 untuk
mempelajari laju aliran sungai.
Jawaban : C
Pembahasan :
Co-60 digunakan untuk
terapi tumor dan kanker.
19. Penggunaan
radioisotop dalam kehidupan antara lain :
1. mempelajari ssistem
kesetimbangan
2. sterilisasi
3. pengenceran isotop
4. pemeriksaan tanpa
merusak
5. radioterapi
Contoh penggunaan
radioisotop dalam bidang kimia adalah…
1.
(1) dan (3)
2.
(1) dan (4)
3.
(3) dan (5)
4.
(3) dan (4)
5.
(4) dan (5)
Jawaban : A
Pembahasan :
(1) bidang
kimia
(2) bibang
kedokteran
(3) bidang
kimia
(4)
sebagai perunut terutama dalam bidang kedokteran dan hidrologi
(5) bidang
kedokteran
20. Perhatikan
nuklida-nuklida radioaktif berikut.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Nuklida yang digunakan
sebagai perunut dalam bidang kedokteran adalah…
A. (1) dan (2)
B. (2) dan (4)
C. (3) dan (5)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (5)
Jawaban : C
Pembahasan :
(1)
digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
(2)
Digunakan sebagai perunut dalam bidang hidrologi.
(3)
Digunakan untuk mendeteksi penyakit mata.
(4)
Digunakan sebagai simber radiasi terapi kanker.
(5)
Digunakan untuk mendiagnosa kelainan pada kelenjar gondok.
SOAL
1.
Pemancaran positron
dari suatu inti radioaktif disebabkan proton dalam inti berubah menjadi…
A. elektron
B. neutron
C. sinar gamma
D. sinar X
E. sinar alpha
2.
Pada reaksi inti Fr → Fr + x, x adalah
partikel…
A. neutron
B. proton
C. positron
D. elektron
E. megatron
3.
Proses peluruhan radioaktif umumnya mengikuti reaksi orde-1. Suatu isotop
memiliki waktu paruh 10 menit. Jumlah isotop radioaktif yang tersisa setelah 40
menit adalah…
A. 1/8 x semula
B. 1/10 x semula
C. 1/16 x semula
D. 1/20 x semula
E. 1/40 x semula
4.
Proses peluruhan yang memancarkan elektron terjadi pada…
A. K →
Ar
B. C → N
C. Be → Li
D. Fr →
Fr
E. Sr
→ Y
5. Dari
Persamaan reaksi inti: Al + X → Na + Y, dapat
disimpulkan X dan Y berturut-turut adalah…
A. partikel dan
neutron
B. proton dan partikel
α
C. neutron dan
partikel α
D. elektron dan
partikel α
E. neutron dan proton
6. Suatu
radioisotop X mempunyai waktu paruh 15 hari, setelah disimpan selama 60 hari,
maka berat radioisotop tersebut akan tersisa sebanyak…
A. 50%
B. 25%
C. 12,5%
D. 6,25%
E. 3,125%
7. Pada
reaksi peluruhan Pb→ Bi + X dan Rn→ Po + Y. X
dan Y berturut-turut adalah…
A. proton dan positron
B. positron dan
elektron
C. elektron dan alpha
D. positron dan
prooton
E. elektron dan
neutron
8. Dalam
reaksi inti N(α,x) O, parttikel yang dilepaskan adalah…
A. deuterium
B. positron
C. elektron
D. neutron
E. proton
9.
Suatu unsur radioaktif meluruh sehingga tersisa 12,50% setelah 360 hari. Waktu
paruh unsur radioaktif tersebut adalah…
A. 30 hari
B. 60 hari
C. 90 hari
D. 120 hari
E. 180 hari
10. Apabila unsur X
ditembak dengan sebuah neutron , maka akan dihasilkan unsur Mn disertai
pelepasan partikel α. Unsur X tersebut adalah…
A. Ni
B. Ni
C. Co
D. Co
E. Fe
11. Jika U
barerturut-turut memancarkan x partikel alfa dan y partikel beta, maka akan
dihasilkan Pb jumlah x dan y adalah…
A. 8 dan 7
B. 6 dan 8
C. 7 dan 8
D. 8 dan 6
E. 7 dan 6
12. Pada reaksi
transmutasi Ca(x,n) Sc, x adalah…
A. neutron
B. proton
C. positron
D. elektron
E. sinar α
13. Transmutasi
alumunium, Al, menjadi silikon, Si, dapat terjadi dengan cara penyerapan
neutron oleh alumunium, disusul dengan pemancaran…
A. proton
B. sinar beta
C. positron
D. sinar gamma
E. partikel alfa
14. Suatu unsur
radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Dari sejumlah unsur tersebut,
setelah satu hari yang masih tersisa iaalah…
A.
B.
C.
D.
E.
15. Suatu isotop tak
stabil yang pada peta isotop terletak dibawah kurva kestabilan inti biasanya
memancarkan…
A. elektron
B. neutron
C. partikel beta
D. partikel alfa
E. positron
16. Reaksi inti
dibawah ini terolong reaksi fusi adalah…
A. H + + H
+ H
B. O + n
→ + p
C. Au + C
→ At + 5n
D. Mg + He
→ Si +n
E. U + n →
Kr + Ba + 3n
17. Bila partikel Pu
ditembakan dengan satu neutron, ternyata dapat mengemisikan partikel beta
disertai dengan terbentuknya…
A. Am
B. Np
C. Np
D. Pu
E. Am
18. Zat radioaktif
yang digunakan untuk mendiagnosa fungsi kelenjar gondok adalah…
A. P-32
B. Na-24
C. Co-60
D. I-131
E. Cs-137
19. Setelah 6 tahap
pemancaran sinar β dan 7 tahap memancarkan sinar α isotop radioaktif. Th
akhirnya menghasilkan isotop stabil…
A. Pb
B. Bi
C. Pb
D. Ti
E. Bi
20. Sebuah fosil
berupa tulang binatang ditemukan dalam tanah. Setelah diteliti dalam
laboratorium ternyata keaktifan C tinggal 25%. Jika waktu paruh dari C adalah
5730 tahun, maka diperkirakan unsur fosil itu adalah…
A. 2865 tahun
B. 4297,5 tahun
C. 5730 tahun
D. 8595 tahun
E. 11460 tahun
21. Jika U ditembak
dengan neutron akan di hasilkan isotop uranium U disertai pelepasan…
A.
α
B.
β
C. γ
D. n
E. p
22. Uranium meluruh
dengan persamaan : U Pb + α + β Jumlah partikel α dan β berturut-turut
adalah…
A. 6 dan
2
C. 8 dan
6
E. 7 dan 4
B. 6 dan
4
D. 8 dan 4
23. Diberikan beberapa
radioiosotop berikut.
(1) Na-24
(3)
P-32
(5) I-131
(2)
Tc-99
(4) Fe-59
Isotop yang digunakan
untuk mendeteksi adanya kebocoran pipa air dan penyakit kelenjar gondok
berturut-turut adalah…
1.
1 dan
3
C. 2 dan
4
E. 3 dan 4
2.
1 dan
5
D. 2 dan 5
24. Dari reaksi
transformasi berikut
(1) Al + α → Si
+ (m)
(2) Cu + p → Zn
+ (r)
(3) O + D
→ + (n)
(4) Be + α → C+ (s)
yang merupakan neutron
adalah…
1.
m, n
C. m, n, r
E. m, n, r, s
2.
r,
s
D. n, r, s
25. Penggunaak isotop
Co-60 dalam pengobatan penyakit kanker adalah karena zat ini memancarkan…
A. sinar
beta
C. sinar gamma E. sinar
ultralembayung
B. sinar
infamerah D. sinar alfa
26. Berikut beberapa
contoh penggunaan radioisotop :
1. Na-24 untuk
menyelidiki kebocoran pipa minyak dalam tanah
2. Co-60 untuk
mensterilkan alat-alat kedokteran
3. I-131 untuk
mengetahui letak tumor pada otak manusia
4. P-32 untuk
memberantas hama tanam
Radio isotop diatas
yang berfungsi sebagai perunut…
1.
1 dan
2
C. 1 dan
4
E. 3 dan 4
2.
1 dan
3
D. 2 dan 4
27. Isotop Pu
memancarkan lima buah partikel α dan dua buah partikel β. Isotop yang terbentuk
pada proses ini adalah…
A.
Th
C.
Cm
E. Rn
B.
Fr
D. Pu
28. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu
paruh 60 tahun. Berapa tahun waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya peluruhan
sehingga radioisotop tersebut masih tersisa 12,5%?
A. 90
tahun
C. 180
tahun
E. 320 tahun
B. 120
tahun
D. 240 tahun
29. Isotop C adalah
zat radioaktif yang menyinarkan sinar beta. Setelah zat ini melepaskan sinar
beta akan menghasilkan…
A. isotop
C
C. Isotop
N
E. Isotop C
B. isotop
C
D. Isotop O
30. Waktu paruh suatu
unsur radioaktif adalah 8 jam. Bila mula-mula terdapat 64 gram unsur tersebut,
sisa unsur setelah satu hari adalah…
A. 32
gram
C. 16
gram
E. 4 gram
B. 24
gram
D. 8 gram
28. Suatu unsur
radioaktif mempunyai waktu paruh 60 tahun. Berapa tahun waktu yang dibutuhkan
untuk terjadinya peluruhan sehingga radioisotop tersebut masih tersisa 12,5%?
A. 90
tahun
C. 180
tahun
E. 320 tahun
B. 120
tahun
D. 240 tahun
29. Isotop C adalah
zat radioaktif yang menyinarkan sinar beta. Setelah zat ini melepaskan sinar
beta akan menghasilkan…
A. isotop
C
C. Isotop
N
E. Isotop C
B. isotop
C
D. Isotop O
30. Waktu paruh suatu
unsur radioaktif adalah 8 jam. Bila mula-mula terdapat 64 gram unsur tersebut,
sisa unsur setelah satu hari adalah…
A. 32
gram
C. 16 gram
E. 4 gram
B. 24
gram
D. 8 gram
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.
1.
Isotop
Isotop adalah
nuklida-nuklida dengan nomor atom (Z) sama tetapi nomor massa (A) berbeda.
Contoh : dengan
1.
Isobar
Isobar adalah
nuklida-nuklida dengan nomor massa (A) sama tetapi nomor atom (Z) berbeda.
Contoh :
dengan
1.
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.
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 :
>
1.
2.
Pemancaran Positron
Peristiwa ini terjadi
jika isotop yang berada dibawah pita kestabilan (nilai < dari isotop
stabilnya) ingin menycapai kestabilan.
Contoh : F→
O + e
1.
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 :
1.
Jumlah nomor massa
pereaksi = jumlah nomor massa hasil reaksi.
2.
Jumlah nomor atom
pereaksi = jumlah nomor atom hasil reaksi.
Jenis-jenis Reaksi
Inti
1.
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
1.
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
1.
3.
Reaksi Penghasil Energi
1.
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.
Soal dan Pembahasan
1. Ca dan Ar
adalah merupakan…
A.
Isotop
B.
Isobar
C.
Isomer
D.
Isoelektron
E.
Isoton
Jawaban : B
Pembahasan
Kedua nuklida tersebut
mempunyai nomor massa (A) yang sama dengan demikian nuklida-nuklida tersebut
merupakan isobar.
2. Nuklida A mempunyai
10 proton dan 12 neutron, sedangkan nuklida B mempunyai nomor massa 23 dan
nomor atom 11. kedua nuklida tersebut termasuk…
A. isoton
B. isotop
C. isobar
D. isoelektron
E. isomer
Jawaban : A
Pembahasan
Pada nuklida A jumlah
netron = 12
Pada nuklida B jumlah
neutron = 23-11 = 12
Dengan demikian
nuklida A dan B merupakan isoton.
3. Penembakan Cd
dengan ppartikel neutron menghasilkan isotop Cd dan …
A. p
B. e
C. He
D. γ
E. e
Jawaban : D
Pembahasan :
Cd + n → Cd
+ γ
Jumlah nomor massa dan
nomor atom pereaksi sama dengan hasil reaksi.
4. Jika atom alumunium
Al ditembakan dengan partikel neutron, akan terjadi
isotop natrium
radioaktif sesuai dengan reaksi : Al + n → Na + x, x
adalah…
A. Partikel alpha
B. Sinar gamma
C. Elektron
D. Atom Tritium
E. Partikel neutron
Jawaban : A
Pembahasan :
Al + n → Na
+ x
x = He = sinar α
5. Suatu nuklida Po ditembakan
dengan sinar alpha menurut reaksi :
Po + α →
X + n ,
maka nomor atom dan bilangan massa Nuklida X adalah…
A. 90 dan 233
B. 90 dan 234
C. 91 dan 237
D. 92 dan 237
E. 92 dan 238
Jawaban : D
Pembahasan :
Po + α →
X + n
Po + He → X + n
nomor atom= 92,
bilangan massa = 237
6. Suatu unsur X
dapat memancarkan 5 kali sinar alpha, sehingga terbentuklah unsur Y. Maka
banyaknya neutron unsur Y adalah…
A. 123
B. 129
C. 132
D. 135
E. 215
Jawaban : D
Pembahasan :
X → Y +
5α
X → Y +
5 α
electron = 80
proton = 80
neutron = 215 – 80 =
135
7. Setelah disimpan
selama 40 hari, suatu unsur radioaktif masih bersisa sebanyak 6,25% dari jumlah
semula. Waktu paruh unsur tersebut adalah…
A. 20 hari
B. 16 hari
C. 10 hari
D. 8 hari
E. 5 hari
Jawaban : C
Pembahasan :
=
=
=
=
4 =
t1/2 = 10
8. Gejala
keradioaktifan ditemukan oleh…
A. Emest Rhuterford
B. Pierre Curie
C. W.C. Roentgen
C. Henry Becquerel
D. J. Chadwick
Jawaban : D
Pembahasan
Emest Rhuterford
adalah penemu inti atom.
Piere Curie bersama
Marie Curie menemukan unsure radioaktif Polonium dan Radium.
W.C. Reontgen
menemukan sinar-X
J. Chadwick menemukan
partikel neutron.
9. Untuk mencapai
kestabilan, maka C memancarkan…
A. sinar-X
B. partikel
C. positron
D. proton
E. neutron
Jawaban : B
Pembahasan
Mempunyai harga
> 1, maka ia termasuk nuklida yang surplus neutron
terletak di ats kurva kestabilan inti. Dengan demikian mencapai kestabilan
dengan cara memancarkan partikel b.
10. Suatu radioaktif
mempunyai waktu paruh 18 hari. Jika unsur
radioakti
tersebut disimpan selama 72 hari, maka sisa unsur radioaktif
tersebut adalah…
A. 50%
B. 25%
C. 12,5%
D. 6,25%
E. 3,12%
Jawaban : D
Pembahasan
Bila dalam presentase,
maka No = 100%
N = 100%
N = 100% = = 6,25%
11. Waktu paruh Bi
adalah 5 hari. Jika mula-mula disimpan beratnya 40 gram, maka setelah disimpan
selama 15 hari beratnya berkurang sebanyak…
A. 5 gram
B. 15 gram
C. 20 gram
D. 25 gram
E. 30 gram
Jawaban : E
Pembahasan
N = 40
N = 40 == 5 gram
Pengurangan berat = N-
N
= 40-5 = 35 gram
12. Bila suatu unsur
radioaktif Z sesudah 42 bulan masih tersisa bagian dari berat semula, maka
dapat dinyatakan bahwa waktu paruh unsur Z adalah…
A. 10 bulan
B. 8 bulan
C. 7 bulan
D. 6 bulan
E. 5 bulan
Jawaban : C
Pembahasan
= 1 = 6
= = 7 bulan
13. Waktu paruh Cu adalah
128 hari. Jika semula disimpan 0,8 gram dan ternyata tersisa 0,05 gram, maka
unsur tersebut telah disimpan selama…
A. 640 hari
B. 512 hari
C. 384 hari
D. 256 hari
E. 128 hari
Jawaban : B
Pembahasan
0,05 = 0.8 hari
14. Proses peluruhan
yang memancarkan elektron terjadi pada…
A. KAr
B. C N
C. Be Li
D. Sr Y
Jawaban : C
Pembahasan
Pada proses peluruhan
suatu radioaktif selalu berlaku : nomor atom ruas kiri = nomor atom ruas kanan.
(A) KAr + e
(memancarkan positron)
(B) C N +
e (memancarkan elektron)
(C)
Be Li + e (memancarkan positron)
(D)
Sr Y + e (memancarkan elektron)
15. Pada reaksi
tranmulasi, Ca (x,n) Sc, x adalah…
A. neutron
B. elektron
C. proton
D. positron
E. sinar
Jawaban : C
Pembahasan
Reaksi transformasi Ca
(x,n) Sc dapat dituliskan Ca + X Sc + n, maka x = proton.
16. Pada reaksi
inti, U + → X + 3 n,
X adalah…
A. Th
B. Th
C. U
D. Pu
E. Pu
Jawaban : D
Pembahasan :
Pada reaksi inti
selalu berlaku : ∑nomor massa ruas kiri = ∑nomor massa ruas kanan; ∑nomor atom
ruas kiri = ∑nomor atom ruas kanan. Dengan demikian reaksi inti,
U + α → Pu + 3 n, maka X = Pu
17. Diantara transmusi
berikut yang menghasilkan inti helium adalah…
A. Pb→
Pb
B. Al→
Mg
C. Th →
Ra
D. Bi→
Po
E. U → U
Jawaban : C
Pembahasan :
Pada reaksi inti
selalu berlaku : ∑nomor massa ruas kiri = ∑nomor massa ruas kanan; ∑nomor atom
ruas kiri = ∑nomor atom ruas kanan. Dengan demikian reaksi inti,
Th → Ra +
18. Pernyataan berikut
yang tidak benar mengenai pemanfaatan radioisotop adalah…
A. Tc-99 digunakan
untuk membimbing ahli bedah mencari letak jaringan
yang sakit.
B. Tl-201 untuk
melihat kelainan jantung.
C. Co-60 untuk
membunuh virus HIV
D. I-131 untuk
diagnosa penyakit kelenjar gondok.
E. Na-24 untuk
mempelajari laju aliran sungai.
Jawaban : C
Pembahasan :
Co-60 digunakan untuk
terapi tumor dan kanker.
19. Penggunaan
radioisotop dalam kehidupan antara lain :
1. mempelajari ssistem
kesetimbangan
2. sterilisasi
3. pengenceran isotop
4. pemeriksaan tanpa
merusak
5. radioterapi
Contoh penggunaan
radioisotop dalam bidang kimia adalah…
1.
(1) dan (3)
2.
(1) dan (4)
3.
(3) dan (5)
4.
(3) dan (4)
5.
(4) dan (5)
Jawaban : A
Pembahasan :
(1) bidang
kimia
(2) bibang
kedokteran
(3) bidang
kimia
(4)
sebagai perunut terutama dalam bidang kedokteran dan hidrologi
(5) bidang
kedokteran
20. Perhatikan
nuklida-nuklida radioaktif berikut.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Nuklida yang digunakan
sebagai perunut dalam bidang kedokteran adalah…
A. (1) dan (2)
B. (2) dan (4)
C. (3) dan (5)
D. (2) dan (3)
E. (2) dan (5)
Jawaban : C
Pembahasan :
(1)
digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
(2)
Digunakan sebagai perunut dalam bidang hidrologi.
(3)
Digunakan untuk mendeteksi penyakit mata.
(4)
Digunakan sebagai simber radiasi terapi kanker.
(5)
Digunakan untuk mendiagnosa kelainan pada kelenjar gondok.
SOAL
1.
Pemancaran positron
dari suatu inti radioaktif disebabkan proton dalam inti berubah menjadi…
A. elektron
B. neutron
C. sinar gamma
D. sinar X
E. sinar alpha
2.
Pada reaksi inti Fr → Fr + x, x adalah
partikel…
A. neutron
B. proton
C. positron
D. elektron
E. megatron
3.
Proses peluruhan radioaktif umumnya mengikuti reaksi orde-1. Suatu isotop
memiliki waktu paruh 10 menit. Jumlah isotop radioaktif yang tersisa setelah 40
menit adalah…
A. 1/8 x semula
B. 1/10 x semula
C. 1/16 x semula
D. 1/20 x semula
E. 1/40 x semula
4.
Proses peluruhan yang memancarkan elektron terjadi pada…
A. K →
Ar
B. C → N
C. Be → Li
D. Fr →
Fr
E. Sr
→ Y
5. Dari
Persamaan reaksi inti: Al + X → Na + Y, dapat
disimpulkan X dan Y berturut-turut adalah…
A. partikel dan
neutron
B. proton dan partikel
α
C. neutron dan
partikel α
D. elektron dan
partikel α
E. neutron dan proton
6. Suatu
radioisotop X mempunyai waktu paruh 15 hari, setelah disimpan selama 60 hari,
maka berat radioisotop tersebut akan tersisa sebanyak…
A. 50%
B. 25%
C. 12,5%
D. 6,25%
E. 3,125%
7. Pada
reaksi peluruhan Pb→ Bi + X dan Rn→ Po + Y. X
dan Y berturut-turut adalah…
A. proton dan positron
B. positron dan
elektron
C. elektron dan alpha
D. positron dan
prooton
E. elektron dan
neutron
8. Dalam
reaksi inti N(α,x) O, parttikel yang dilepaskan adalah…
A. deuterium
B. positron
C. elektron
D. neutron
E. proton
9.
Suatu unsur radioaktif meluruh sehingga tersisa 12,50% setelah 360 hari. Waktu
paruh unsur radioaktif tersebut adalah…
A. 30 hari
B. 60 hari
C. 90 hari
D. 120 hari
E. 180 hari
10. Apabila unsur X
ditembak dengan sebuah neutron , maka akan dihasilkan unsur Mn disertai
pelepasan partikel α. Unsur X tersebut adalah…
A. Ni
B. Ni
C. Co
D. Co
E. Fe
11. Jika U
barerturut-turut memancarkan x partikel alfa dan y partikel beta, maka akan
dihasilkan Pb jumlah x dan y adalah…
A. 8 dan 7
B. 6 dan 8
C. 7 dan 8
D. 8 dan 6
E. 7 dan 6
12. Pada reaksi
transmutasi Ca(x,n) Sc, x adalah…
A. neutron
B. proton
C. positron
D. elektron
E. sinar α
13. Transmutasi
alumunium, Al, menjadi silikon, Si, dapat terjadi dengan cara penyerapan
neutron oleh alumunium, disusul dengan pemancaran…
A. proton
B. sinar beta
C. positron
D. sinar gamma
E. partikel alfa
14. Suatu unsur
radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Dari sejumlah unsur tersebut,
setelah satu hari yang masih tersisa iaalah…
A.
B.
C.
D.
E.
15. Suatu isotop tak
stabil yang pada peta isotop terletak dibawah kurva kestabilan inti biasanya
memancarkan…
A. elektron
B. neutron
C. partikel beta
D. partikel alfa
E. positron
16. Reaksi inti
dibawah ini terolong reaksi fusi adalah…
A. H + + H
+ H
B. O + n
→ + p
C. Au + C
→ At + 5n
D. Mg + He
→ Si +n
E. U + n →
Kr + Ba + 3n
17. Bila partikel Pu
ditembakan dengan satu neutron, ternyata dapat mengemisikan partikel beta
disertai dengan terbentuknya…
A. Am
B. Np
C. Np
D. Pu
E. Am
18. Zat radioaktif
yang digunakan untuk mendiagnosa fungsi kelenjar gondok adalah…
A. P-32
B. Na-24
C. Co-60
D. I-131
E. Cs-137
19. Setelah 6 tahap
pemancaran sinar β dan 7 tahap memancarkan sinar α isotop radioaktif. Th
akhirnya menghasilkan isotop stabil…
A. Pb
B. Bi
C. Pb
D. Ti
E. Bi
20. Sebuah fosil
berupa tulang binatang ditemukan dalam tanah. Setelah diteliti dalam
laboratorium ternyata keaktifan C tinggal 25%. Jika waktu paruh dari C adalah
5730 tahun, maka diperkirakan unsur fosil itu adalah…
A. 2865 tahun
B. 4297,5 tahun
C. 5730 tahun
D. 8595 tahun
E. 11460 tahun
21. Jika U ditembak
dengan neutron akan di hasilkan isotop uranium U disertai pelepasan…
A.
α
B.
β
C. γ
D. n
E. p
22. Uranium meluruh
dengan persamaan : U Pb + α + β Jumlah partikel α dan β berturut-turut
adalah…
A. 6 dan
2
C. 8 dan
6
E. 7 dan 4
B. 6 dan
4
D. 8 dan 4
23. Diberikan beberapa
radioiosotop berikut.
(1) Na-24
(3)
P-32
(5) I-131
(2)
Tc-99
(4) Fe-59
Isotop yang digunakan
untuk mendeteksi adanya kebocoran pipa air dan penyakit kelenjar gondok
berturut-turut adalah…
1.
1 dan
3
C. 2 dan
4
E. 3 dan 4
2.
1 dan
5
D. 2 dan 5
24. Dari reaksi
transformasi berikut
(1) Al + α → Si
+ (m)
(2) Cu + p → Zn
+ (r)
(3) O + D
→ + (n)
(4) Be + α → C+ (s)
yang merupakan neutron
adalah…
1.
m, n
C. m, n, r
E. m, n, r, s
2.
r,
s
D. n, r, s
25. Penggunaak isotop
Co-60 dalam pengobatan penyakit kanker adalah karena zat ini memancarkan…
A. sinar
beta
C. sinar gamma E. sinar
ultralembayung
B. sinar
infamerah D. sinar alfa
26. Berikut beberapa
contoh penggunaan radioisotop :
1. Na-24 untuk
menyelidiki kebocoran pipa minyak dalam tanah
2. Co-60 untuk
mensterilkan alat-alat kedokteran
3. I-131 untuk
mengetahui letak tumor pada otak manusia
4. P-32 untuk
memberantas hama tanam
Radio isotop diatas
yang berfungsi sebagai perunut…
1.
1 dan
2
C. 1 dan
4
E. 3 dan 4
2.
1 dan
3
D. 2 dan 4
27. Isotop Pu
memancarkan lima buah partikel α dan dua buah partikel β. Isotop yang terbentuk
pada proses ini adalah…
A.
Th
C.
Cm
E. Rn
B.
Fr
D. Pu
28. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu
paruh 60 tahun. Berapa tahun waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya peluruhan
sehingga radioisotop tersebut masih tersisa 12,5%?
A. 90
tahun
C. 180
tahun
E. 320 tahun
B. 120
tahun
D. 240 tahun
29. Isotop C adalah
zat radioaktif yang menyinarkan sinar beta. Setelah zat ini melepaskan sinar
beta akan menghasilkan…
A. isotop
C
C. Isotop
N
E. Isotop C
B. isotop
C
D. Isotop O
30. Waktu paruh suatu
unsur radioaktif adalah 8 jam. Bila mula-mula terdapat 64 gram unsur tersebut,
sisa unsur setelah satu hari adalah…
A. 32
gram
C. 16
gram
E. 4 gram
B. 24
gram
D. 8 gram
28. Suatu unsur
radioaktif mempunyai waktu paruh 60 tahun. Berapa tahun waktu yang dibutuhkan
untuk terjadinya peluruhan sehingga radioisotop tersebut masih tersisa 12,5%?
A. 90
tahun
C. 180
tahun
E. 320 tahun
B. 120
tahun
D. 240 tahun
29. Isotop C adalah
zat radioaktif yang menyinarkan sinar beta. Setelah zat ini melepaskan sinar
beta akan menghasilkan…
A. isotop
C
C. Isotop
N
E. Isotop C
B. isotop
C
D. Isotop O
30. Waktu paruh suatu
unsur radioaktif adalah 8 jam. Bila mula-mula terdapat 64 gram unsur tersebut,
sisa unsur setelah satu hari adalah…
A. 32
gram
C. 16 gram
E. 4 gram
B. 24
gram
D. 8 gram
Tidak ada komentar:
Posting Komentar