Kamis, 16 September 2010

tugas FISIKA kelas XII IPA 1

TUGAS FISIKA KELAS XII IPA 1

Oleh : Teddy Indra. P XII IPA 1 / 12

Stephanie Sega Suisto XII IPA 1 / 24



PELURUHAN

Dalam satu gram zat radioaktif terdapat miliaran atom radioaktif. Atom – atom radioaktif akan memancarkan sinar radioaktif ( a, b atau g ) untuk menjadi atom stabil. Peristiwa pemancaran sinar radioaktif oleh zat radioaktif disebut peluruhan. Kita tidak tahu atom – atom mana yang akan meluruh terlebih dahulu. Dengan demikian, proses meluruh adalah proses acak.



1. Aktivitas Bahan Radiaktif

Laju peluruhan radioaktif dalam suatu bahan radioaktif disebut aktivitas ( A ). Aktivitas hanya ditentukan oleh banyaknya inti yang meluruh saat setiap sekon. Peluang tiap inti untuk meluruh disebut tetapan peluruhan ( l ), maka aktivitas bahan bergantung pada banyaknya inti radioaktif dalam bahan ( N ) dan l. Secara matematis ditulis, sebagai berikut:

A = lN . . . . 1

Karena peluruhan, maka N berkurang terhadap t. Karena N berkurang terhadap t dan l tetap, maka A harus berkurang terhadap t. Dapat didefinisikan bahwa A sebagai laju peluruhan sejumlah inti radioaktif terhadap t. Semakin banyak inti yang meluruh setiap satuan waktu, maka semakin besar pula aktivitasnya. Secara matematis ditulis, sebagai berikut:

. . . . 2

Keterangan:

· Tanda ( - ) diberikan karena N berkurang terhadap t, sedangkan A berharga

( + ). Dari persamaan 1 dan 2 persamaannya, sebagai berikut:

= lN

= - lN




Hasil dari pengintegralan persamaan di atas, sebagai berikut:






In = -lt



menghasilkan:

Hukum peluruhan radioaktif

. . . . 3

dengan = banyak inti radioaktif saat t = 0

N = banyak inti radioaktif setelah selang waktu t

e = bilangan natural = 2, 718 . . . ,

l = tetapan peluruhan ( satuan )

Persamaan 3 menyatakan bahwa banyaknya inti induk dalam suatu contoh berkurang secara eksponensial terhadap waktu. Persamaan 3 dapat dinyatakan ke dalam bentuk persamaan aktivitas, sehingga menjadi:



. . . . 4

Aktivitas radioaktif



a. Satuan Aktivitas Radiasi

Satuan aktivitas radiasi dinyatakan dalam Becquerel ( Bq ) dalam SI.

1 Bq = 1 peluruhan/s



Satuan untuk alat pengukur aktivitas radiasi adalah Curie ( Ci ).

1 Curie = 3, 7 x peluruhan/s = 3, 7 x Bq

b. Waktu Paro

Waktu paro ( ) adalah selang waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti radioaktif yang ada meluruh. Rumusnya:

= =

Waktu paro

h =

Jumlah atom belum meluruh

2. Deret Radioaktif

Proses peluruhan yang berturut – turut disebut peluruhan radioaktif berantai, umumnya mengikuti tahapan – tahapan tertentu yang mengikuti suatu deret radioaktif.

Masing – masing deret radioaktif, diberi nama sesuai dengan inti induknya. Di bawah ini empat deret radioaktif dalam bentuk tabel:

Deret


Inti Induk

( tahun )


Waktu Paro Deret


Rumus Akhir


Inti Stabil

Uranium


A



L



A



M









4n + 2


Aktinium






4n + 3


Thorium






4n


Neptunium







4n + 1
















Catatan: Ketiga deret pertama yang terjadi secara alamiah berakhir pada inti stabil timbal ( Pb ).





3. Serapan Radioaktif

a. Bagaimanakah Pelemahan Intensitas Radioaktif Melalui Medium?

Sinar radioaktif yang melalui medium dengan ketebalan x mengalami pelemahan sesuai dengan hubungan .



Pelemahan intensitas

b. Apa Yang Dimaksud Dengan Dosis Serapan?

Dosis serapan adalah banyaknya energi radiasi pengion yang diserap oleh materi per satuan massa. Satu rad adalah jumlah radiasi yang meningkatkan energi 1 kg material penyerap dengan 1 x J. Dalam satuan SI, dosis serapan dinyatakan dalam Gray ( Gy ). Hubungan Gy dan rad:

1 Gy = 1 J / kg = 100 rad atau 1 rad = 0, 01 Gy

Perbandingan kerusakan yang ditimbulkan oleh suatu radiasi dengan kerusakan yang ditimbulkan oleh sinar – X untuk dosis serapan yang sama disebut faktor kualitas atau RBE ( Relative Biological Effectiveness ), lambangnya Q. Sebagai ganti dosis serapan, untuk menyatakan tingkat kerusakan radiasi terhadap jaringan hidup, digunakan dosis serapan ekivalen ( lambang H satuan Sv ). Rumusnya:

H ( dalam Sv ) = D x Q

4. Detektor Radiasi

Alat untuk mendeteksi sinar radioaktif disebut detektor radiasi. Prinsipnya bahwa radiasi akan memberikan energi pada elektron – elektron dalam bahan yang dilewatinya sehingga elektron keluar dari atom, dan atom menjadi ion positif yang disebut ionisasi.

a. Pencacah Geiger – Muller

Pencacah GM adalah detektor yang paling banyak digunakan untuk mendeteksi radiasi. Tersusun atas sebuah tabung aluminium yang diisi dengan gas argon bertekanan rendah ( 10 cmHg ) dan seutas kawat yang membentang pada pusat tabung.







b. Kamar Kabut

Jika udara didinginkan sedemikian , sehingga uap mencapai keadaan jenuh, maka udara itu masih dapat didinginkan tanpa terjadi pengembunan. Pada keadaan ini uap dinamakan superjenuh. Keadaan superjenuh ini akan tejadi hanya jika udara bebas dari debu atau partikel – partikel garam yang dapat bertindak sebagai inti pengembunan sehingga membentuk tetes – tetes kabut.

c. Film Fotografis

Becquerel menemukan sinar radioaktif yang telah menghitamkan film. Orang – orang yang bekerja dengan radiasi seperti perawat, biasanya memakai lencana khusus pada jas mereka. Setiap bulan film fotografis dicuci. Banyaknya penghitaman pada film akan menunjukkan apakah mereka telah terkena radiasi atau tidak.

5. Bahaya Radiasi

a. Radiasi Di Sekitar Kita

Pengion adalah bagian dari lingkungan hidup dan dikenal sebagai radiasi alamiah. Sejumlah radiasi yang tiba di bumi berasal dari angkasa luar dan matahari di sebut radiasi kosmis. Banyak batuan mengandung sejumlah kecil uranium. Uranium meluruh menghasilkan radon. Di AS, diperkirakan angka kematian 5000 – 20000, dari 40000 kasus kanker paru – paru setiap tahun akibat polusi radon.

b. Radiasi Dan Sel

Jika terjadi radiasi sangat kuat, maka beberapa sel – sel penting dapat rusak. Contohnya: sel – sel dalam tulang sumsum yang memproduksi sel – sel darah baru, mungkin tidak dapat diperbaiki pada waktunya. Oleh sebab itu, radiasi sangat kuat dapat mengakibatkan kematian.

c. Dosis Serapan Radiasi Dan Efek Biologis

Besaran dosis serapan yang berkaitan dengan efek biologis adalah dosis serapan ekivalen.

Di bawah ini efek biologis beberapa dosis serapan ekivalen radiasi pada tubuh manusia dalam bentuk tabel:







Dosis Ekivalen

( Sv )


Efek Biologis

< 0, 1 tidak ada efek 0, 1 - 2 bisa mengarah ke kanker 2 - 10 sakit radiasi akut > 10


kematian











d. Proteksi Terhadap Radiasi

Baju kerja yang terbuat dari timbal dapat melindungi dari sinar radiasi. Pada saat ini ambang batas dosis serapan radiasi bagi pekerja di AS dan Inggris ditetapkan 50 milisievert per tahun.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar