Kimia Inti
1. Pengantar Kimia Inti
Kimia inti mempelajari perilaku dan perubahan yang terjadi pada inti atom. Fokusnya adalah bagaimana proton dan neutron tersusun, serta bagaimana inti dapat berubah melalui reaksi atau peluruhan radioaktif.
Kimia inti mempelajari perilaku dan perubahan yang terjadi pada inti atom. Fokusnya adalah bagaimana proton dan neutron tersusun, serta bagaimana inti dapat berubah melalui reaksi atau peluruhan radioaktif.
2. Konsep Dasar dan Notasi Inti
Inti atom ditulis dengan notasi ^{A}_{Z}X, di mana:
- A = nomor massa (jumlah proton + neutron)
- Z = nomor atom (jumlah proton)
- X = simbol unsur
Neutron dihitung dengan N = A - Z.
Inti atom ditulis dengan notasi ^{A}_{Z}X, di mana:
- A = nomor massa (jumlah proton + neutron)
- Z = nomor atom (jumlah proton)
- X = simbol unsur
Neutron dihitung dengan N = A - Z.
3. Defek Massa dan Energi Ikat
Defek massa adalah selisih antara massa total proton + neutron dengan massa inti sebenarnya:
Δm = (Z·mₚ + N·mₙ) - m_inti
Energi ikat dihitung dengan persamaan Einstein:
E = Δm × c²
1 satuan massa atom (1 u) = 931,5 MeV/c².
Defek massa adalah selisih antara massa total proton + neutron dengan massa inti sebenarnya:
Δm = (Z·mₚ + N·mₙ) - m_inti
Energi ikat dihitung dengan persamaan Einstein:
E = Δm × c²
1 satuan massa atom (1 u) = 931,5 MeV/c².
4. Jenis Peluruhan Radioaktif
- Peluruhan Alfa (α): memancarkan partikel
^4_2He. - Peluruhan Beta (β⁻): neutron → proton + elektron + antineutrino.
- Peluruhan Beta Positif (β⁺): proton → neutron + positron + neutrino.
- Peluruhan Gamma (γ): emisi energi tinggi tanpa perubahan nomor massa.
- Peluruhan Alfa (α): memancarkan partikel
^4_2He. - Peluruhan Beta (β⁻): neutron → proton + elektron + antineutrino.
- Peluruhan Beta Positif (β⁺): proton → neutron + positron + neutrino.
- Peluruhan Gamma (γ): emisi energi tinggi tanpa perubahan nomor massa.
5. Hukum Peluruhan Radioaktif
Jumlah inti yang tersisa setelah waktu t mengikuti:
N = N₀ · e−λt
Aktivitas radioaktif:
A = λ · N atau A = A₀ · e−λt
Hubungan antara waktu paruh dan konstanta peluruhan:
t₁/₂ = ln(2) / λ
Jumlah inti yang tersisa setelah waktu t mengikuti:
N = N₀ · e−λt
Aktivitas radioaktif:
A = λ · N atau A = A₀ · e−λt
Hubungan antara waktu paruh dan konstanta peluruhan:
t₁/₂ = ln(2) / λ
6. Reaksi Nuklir dan Q-Value
Energi yang dilepaskan atau diserap dalam reaksi nuklir diberikan oleh:
Q = (Σm_reaktan − Σm_produk) × c²
Jika Q > 0 → reaksi eksotermik (melepaskan energi).
Jika Q < 0 → reaksi endotermik (memerlukan energi).
Energi yang dilepaskan atau diserap dalam reaksi nuklir diberikan oleh:
Q = (Σm_reaktan − Σm_produk) × c²
Jika Q > 0 → reaksi eksotermik (melepaskan energi).
Jika Q < 0 → reaksi endotermik (memerlukan energi).
7. Fisi dan Fusi Nuklir
- Fisi: inti berat terpecah menjadi dua inti lebih kecil dan beberapa neutron. Contoh:
U-235 + n → Ba + Kr + 3n + energi. - Fusi: dua inti ringan bergabung menjadi inti berat. Contoh:
²H + ³H → ⁴He + n + energi.
- Fisi: inti berat terpecah menjadi dua inti lebih kecil dan beberapa neutron. Contoh:
U-235 + n → Ba + Kr + 3n + energi. - Fusi: dua inti ringan bergabung menjadi inti berat. Contoh:
²H + ³H → ⁴He + n + energi.
8. Contoh Soal
Soal: Suatu isotop memiliki waktu paruh 2 jam dan aktivitas awal 8000 Bq. Hitung aktivitas setelah 5 jam!
Penyelesaian:
λ = ln(2) / t₁/₂ = 0.693 / 2 = 0.3465 jam⁻¹
A = A₀ · e−λt = 8000 · e−0.3465×5 ≈ 1422 Bq
Soal: Suatu isotop memiliki waktu paruh 2 jam dan aktivitas awal 8000 Bq. Hitung aktivitas setelah 5 jam!
Penyelesaian:
λ = ln(2) / t₁/₂ = 0.693 / 2 = 0.3465 jam⁻¹
A = A₀ · e−λt = 8000 · e−0.3465×5 ≈ 1422 Bq
Komentar
Posting Komentar