APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Peta Belajar Bersama

Sobat, ini nih ada Peta Belajar Bersama Fisika untuk bab sepuluh.  

Yuk, mulai belajar bersama!

Pengertian Inti Atom

Atom adalah partikel terkecil dari suatu materi hidup/tidak hidup. Contoh materi dalam kasus ini yaitu pensil, yang mempunyai ruang dan massa. Intinya, semua materi pasti tersusun atas kumpulan atom. Nah, untuk penjelasan lebih lanjut mengenai inti atom, simak penjelasan berikut ya!

Inti atom tersusun atas proton dan neutron yang jaraknya saling berdekatan. Proton adalah partikel penyusun yang bermuatan listrik positif, dan neutron adalah partikel yang tidak bermuatan atau netral. Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut juga nukleon.

Secara umum lambang atom dituliskan:

X = Nama unsur atom
Z = Nomor atom, dimana menyatakan jumlah elektron dan jumlah proton
A = Nomor massa, menyatakan jumlah proton dan neutron
N = A-Z disebut dengan jumlah neutron dalam inti

Dalam inti atom, ada beberapa istilah yang perlu kita ketahui sobat, diantaranya :

  • Isotop, yaitu inti-inti yang memiliki nomor atom sama
  • Isoton, yaitu inti-inti yang memiliki jumlah neutron sama
  • Isobar, yaitu inti-inti yang memiliki nomor massa sama

Yuk! Belajar lagi dipenjelasan berikutnya agar sobat pintar lebih memahami materi Inti Atom

Defek Massa dan Energi Ikat Inti

Fisikawan meyakini ada energi besar yang mampu mengikat nukleon dalam inti sehingga mampu menahan gaya tolak elektrostatik. Energi besar yang mengikat nukleon itu dinamakan energi ikat inti. Dari mana ya energi itu berasal? Ternyata ada perbedaan jumlah massa inti dibanding dengan jumlah keseluruhan massa nukleon. Perbedaan massa itu disebut sebagai massa yang hilang atau defek massa.

Jika dirumuskan maka defek massa dinyatakan dengan rumus:

Adapun besar energi ikat inti dirumuskan sebagai berikut, dengan kesetaraan massa dan energi menurut Einstein.

Dengan konversi satuan energi dalam unit skala inti (MeV) dari satuan metrik Joule.

atau

Masih banyak lho pembahasan yang akan diberikan, yuk simak materi selanjutnya

Latihan 1

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Suatu atom X mempunyai 42 proton, 42 elektron dan 65. Simbol untuk atom ini adalah…

A. 107X42

B. 84X42

C. 42X42

D. 23X42

E. 42X107

Latihan 2

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Massa inti atom 20Ca40  adalah 40,078 sma. Jika massa proton = 1,0078 sma dan neutron = 1,0087 sma, defek massa pembentukan  20Ca40adalah.....

A. 0,252 sma

B. 0,340 sma

C. 0,355 sma

D. 0,425 sma

E. 0,543 sma

Latihan 3

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Inti atom yang memiliki nomor massa sama adalah …

A. Isoton

B. Isotop

C. Isobar

D. Isokhorik

E. Isotermik

Latihan 4

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut …

A. Nukleon

B. Nuklida

C. Neutron

D. Proton

E. Elektron

Latihan 5

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Energi ikat inti adalah energi yang …

A. Diperlukan untuk menyatukan proton-proton dan neutron-neutron dalam inti atom

B. Diperlukan untuk memutuskan inti atom menjadi proton-proton dan neutron-neutron

C. Diperlukan untuk menyatukan proton-proton, neutron-neutron, dan elektron-elektron dalam sebuah atom

D. Dibebaskan ketika proton-proton dan neutron-neutron bersatu dalam inti atom

E. Dibebaskan ketika inti atom pecah menjadi proton-proton dan neutron-neutron

Pengertian Radioaktivitas

Radioaktivitas adalah pemancaran sinar radioaktif secara spontan oleh inti-inti (inti induk) tidak stabil menjadi inti-inti yang lebih stabil (inti anak). Zat-zat radioaktif yang terdapat di alam antara lain uranium, polonium, dan radium. Beberapa unsur lain memiliki isotop yang bersifat radioaktif. Unsur-unsur tersebut disebut radioisotop.

Manfaat Radioisotop

Ada radioisotop alamiah yang dapat ditemukan di alam, dan ada yang diproduksi untuk dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Radioisotop ini memancarkan partikel radiasi yang diinginkan, namun mungkin juga memancarkan partikel radiasi yang membahayakan.

Sobat pintar lalu apa saja sih manfaat radioisotop dalam kehidupan sehari-hari? Kuy simak!

Bidang kedokteran

  1. I-131: Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
  2. Pu-238: energi listrik dari alat pacu jantung
  3. Tc-99 & Ti-201: Mendeteksi kerusakan jantung
  4. Na-24: Mendeteksi gangguan peredaran darah
  5. Xe-133: Mendeteksi Penyakit paru-paru
  6. P-32: Penyakit mata, tumor dan hati
  7. Fe-59: Mempelajari pembentukan sel darah merah
  8. Cr-51: Mendeteksi kerusakan limpa
  9. Se-75: Mendeteksi kerusakan Pankreas
  10. Tc-99: Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
  11. Ga-67: Memeriksa kerusakan getah bening
  12. C-14: Mendeteksi diabetes dan anemia
  13. Co-60: Membunuh sel-sel kanker

Bidang Hidrologi

  1. Mempelajari kecepatan aliran sungai.
  2. Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.

Bidang Biologis

  1. Mempelajari kesetimbangan dinamis.
  2. Mempelajari reaksi pengesteran.
  3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.

Bidang pertanian

  1. Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul, contoh: Hama kubis
  2. Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, contoh: Padi
  3. Penyimpanan makanan sehingga tidak dapat bertunas, contoh: kentang dan bawang

Bidang Industri

  1. Pemeriksaan tanpa merusak, contoh: Memeriksa cacat pada logam
  2. Mengontrol ketebalan bahan, contoh: Kertas film, lempeng logam
  3. Pengawetan bahan, contoh: kayu, barang-barang seni
  4. Meningkatkan mutu tekstil, contoh: mengubah struktur serat tekstil
  5. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja

Bidang Arkeologi

  1. Menentukan umur fosil dengan C-14

Radiasi nuklir dalam jumlah terlalu tinggi menimbulkan dampak negatif terhadap kesehatan manusia. Terdapat beberapa dampak radiasi nuklir dalam dosis tinggi yang membahayakan kesehatan.

  1. Radiasi nuklir membunuh sel saraf dan pembuluh darah yang kecil sehingga bisa menimbulkan stroke dan kematian mendadak.
  2. Kelenjar tiroid rentan terkena radioaktif iodine. Dalam jumlah yang cukup, radioaktif iodine bisa merusak sebagian atau seluruh kelenjar tiroid.
  3. Ketika seseorang terkena radiasi nuklir sekitar 100 rad, produksi sel darah putih akan berkurang sehingga orang tersebut akan rentan terkena infeksi.
  4. Radiasi nuklir sebesar 200 rad atau lebih tinggi akan menyebabkan rambut rontok dengan cepat, menimbulkan mual, muntah darah, dan diare. Radiasi ini menghancurkan sel-sel di dalam tubuh, termasuk sel darah, organ pencernaan, reproduksi, serta mengancam DNA dan RNA dari sel yang mampu bertahan.
  5. Dampak intens radioaktif sebesar 1.000-5.000 rad bisa langsung menyumbat pembuluh darah sehingga terjadi gagal jantung dan bisa berdampak pada kematian.
  6. Sel-sel otak akan rusak jika terpapar radiasi nuklir sebesar 5.000 rad atau lebih.

Bagaimana sobat pintar ? sudah paham atau belum? Yuk! klik menu diskusi! 

Aktivitas Radiasi

Kegiatan peluruhan dengan melepas partikel radiasi memiliki ukuran, seberapa banyak partikel itu meluruh. Ukuran ini dinyatakan dengan aktivitas radiasi. Makin aktivitas, makin cepat kestabilan inti baru tercapai. Dinyatakan dengan rumus:

Aktivitas radioisotop (isotop radioaktif) tidak bersifat tetap dan akan makin melemah selama proses mencapai kestabilan. Melemahnya aktivitas dilukiskan dengan grafik di bawah.

Waktu Paruh

Karena aktivitas radiasi makin melemah seperti ilustrasi grafik, maka pada suatu kondisi tertentu akan mencapai nilai setengahnya. Waktu yang diperlukan untuk mencapai nilai setengah disebut sebagai waktu paruh (half time).

Jika dirumuskan maka waktu paruh dinyatakan dengan rumus:

Selanjutnya grafik melemahnya aktivitas juga dapat menunjukkan waktu paruh melalui analisis data yang ditampilkan, seperti grafik di atas. Dengan demikian dapat dirumuskan bahwa;

Daya Tembus

Sinar gamma merupakan sinar radioaktif yang memiliki daya tembus paling besar, karena ukurannya yang sangat kecil dan merupakan gelombang elektromagnetik. Ketika menembus bahan yang dilewati, intensitas (kekuatan) sinar gamma akan berkurang seiring jarak tembusnya. Tebal yang ditembus untuk mencapai nilai tengan disebut sebagai Half Value Layer (HVL).

Jika dirumuskan maka waktu paruh dinyatakan dengan rumus:

atau

Latihan 1

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Seorang ahli purbakala mendapatkan bahwa fosil kayu yang ditemukannya mengandung karbon radioaktif kira-kira tinggal 1/8 dari asalnya. Bila waktu paruh karbon radioaktif adalah 5600 tahun, umur fosil tersebut kira-kira…

A. 14.400 tahun

B. 16.800 tahun

C. 18.200 tahun

D. 19.200 tahun

E. 20.400 tahun

Latihan 2

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Waktu paruh suatu unsur radioaktif 3,8 hari. Setelah berapa lama unsur tersebut tersisa 1/16 bagian?

A. 12,4 hari

B. 14,6 hari

C. 15,2 hari

D. 16,2 hari

E. 18,5 hari

Latihan 3

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Waktu paruh suatu unsur radioaktif diketahui sebesar 30 menit. Berapa bagian dari unsur radioaktif yang tersisa dalam waktu satu jam ?

A. 1/4 bagian

B. 1/8 bagian

C. 1/16 bagian

D. 1/18 bagian

E. 1/32 bagian

Latihan 4

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Waktu paruh suatu unsur radiokatif diketahui sebesar 30 menit. Dalam waktu dua jam tentukan berapa bagian dari unsur radioaktif tersebut yang masih tersisa?

A. 1/16 dari radioaktif semula

B. 1/6 dari radioaktif semula

C. 1/16

D. 1/6

E. 16 dari radioaktif semula

Latihan 5

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Suatu zat radioaktif meluruh dengan waktu paruh 10 hari. Agar zat radioaktif hanya tinggal 1/8 saja dari jumlah asalnya, maka diperlukan waktu....

A. 27,5 hari

B. 30 hari

C. 40 hari

D. 60 hari

E. 160 hari

Latihan 6

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Perhatikan beberapa manfaat radioisotop berikut!

  1. Mempelajari kecepatan aliran sungai.
  2. Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.
  3. Mempelajari kesetimbangan dinamis.
  4. Mempelajari reaksi pengesteran

Manfaat dari radioisotop dalam bidang hidrologi ditunjukkan oleh angka …

A. 1 dan 2

B. 1 dan 3

C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

E. 3 dan 4

Latihan 7

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Hitunglah aktivitas inti atom 10 gram 92U238 yang mempunyai waktu paruh T = 7,07x108 s!

A. 2,428x1013 Bq

B. 2,478x1013 Bq

C. 4,278x1013 Bq

D. 2,472x1013 Bq

E. 4,474x1013 Bq

Reaksi Inti

Reaksi inti adalah proses perubahan yang terjadi di inti atom, karena reaksi ini inti atom dapat memancarkan zat radioaktif sehingga terbentuk inti atom baru. Perubahan itu karena peristiwa peluruhan, penggabungan, atau pecah akibat benturan.

Reaksi peluruhan menggambarkan berubahnya inti atom menjadi inti atom baru dengan memancarkan partikel radiasi. Persamaan reaksi peluruhan mudah dikenali dari bentuk perubahan inti atom seperti contoh berikut ini.

Peluruhan Alfa

Pada peluruhan alpha melepas dua proton dan dua neutron sekaligus.

Peluruhan Beta

Pada peluruhan beta terjadi perubahan neutron menjadi proton

Peluruhan Beta Positif

Pada peluruhan beta positif terjadi perubahan proton menjadi neutron

Peluruhan Sinar Gamma

Pada peluruhan gamma tidak ada proton atau neutron yang berubah. Biasanya peluruhan gamma bersamaan dengan peluruhan lainnya

Nah sekarang kita lanjut ke reaksi Fisi dan Fusi ya Sobat Pintar !

Reaksi fisi yaitu reaksi pembelahan inti atom berat menjadi dua inti atom lain yang lebih ringan dengan disertai timbulnya energi yang sangat besar.

Untuk membelah inti atom biasanya digunakan peluru neutron. Neutron dipilih karena tidak bermuatan listrik sehingga mampu menerobos masuk ke dalam inti tanpa hambatan elektrostatik oleh elektron di luar inti. Oleh karena itu bentuk reaksi fisi dicirikan adanya neutron di sisi kiri persamaan reaksi.

Berikut contoh reaksi fisi:

Reaksi fusi yaitu reaksi penggabungan dua inti atom ringan menjadi inti atom lain yang lebih berat dengan melepaskan energi. Reaksi fusi selalu terjadi setiap saat di Matahari, dimana neutron dan proton membentuk inti hidrogen dan Helium.

Contoh reaksi fusi dimana dua detron (1H2) bergabung membentuk Helium (2He4). Untuk selanjutnya Helium membentuk isotop baru dengan melepas netron. Persamaan reaksi dapat ditulis sebagai berikut

Reaksi nuklir (peluruhan, fisi, dan fusi) selalu menyertakan energi. Energi reaksi dihitung dengan kesetaran perubahan massa antara massa semula dengan massa sesudah kejadian. Jika ada selisih positif, maka reaksi menghasilkan energi, sedangkan selisihnya negatif, maka reaksi nuklir memerlukan energi.

Latihan 1

A. 18,62 MeV

B. 17,69 MeV

C. 18,75 MeV

D. 19,43 MeV

E. 19,50 MeV

Latihan 2

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

A. 4,289 MeV

B. 4,672 MeV

C. 5,589 MeV

D. 5,862 MeV

E. 6,242 MeV

Latihan 3

Perhatikan reaksi fisi berikut!

Hitunglah energi yang dibebaskan pada fisi 1 kg atom!

A. 4,66 x 1026 MeV

B. 5,46 x 1026 MeV

C. 7,24 x 1026 MeV

D. 8,26 x 1026 MeV

E. 9,28 x 1026 MeV

Latihan 4

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Reaksi penggabungan dua inti atom ringan menjadi inti atom lain yang lebih berat dengan melepaskan energi disebut reaksi? …

A. Reaksi fisi

B. Reaksi fusi

C. Reaksi nuklir

D. Energi reaksi

E. Energi listrik

Latihan 5

Kerjakan soal berikut ini dengan tepat!

Perubahan apa yang terjadi ketika sebuah inti atom meluruh melepaskan sinar beta?

A. Neutron

B. Proton

C. Elektron

D. Neutron menjadi proton

E. Proton menjadi elektron

redesain-navbar Portlet