Peluruhan Radioaktif dan Jenisnya – Materi Fisika Kelas 12

peluruhan radioaktif

Kalau dengar kata “radioaktif” atau “radioaktivitas”, elo mungkin langsung kepikiran nuklir yang radiasinya berbahaya. Hih, serem banget! Tapi, emangnya gimana sih, cara kerja radioaktivitas ini? Nah, gue mau ngajak elo semua buat belajar materi serta contoh soal peluruhan radioaktif dan pembahasannya dalam artikel ini secara detail, nih!

Sebelum masuk ke peluruhan radioaktif, gue mau jelasin dulu materi radioaktivitas itu apa. Radioaktivitas mempelajari tentang nuklida-nuklida yang radioaktif atau dapat meluruh dan memancarkan radiasi. 

Peluruhannya itu seperti apa, sih? Gue bahas di bagian berikutnya, oke?

peluruhan radioaktif
Pembangkit listrik tenaga nuklir (Dok. Pixabay)

Peluruhan Radioaktif

Peluruhan radioaktif adalah kemampuan inti atom yang semula tidak stabil menjadi stabil dikarenakan adanya pemancaran radiasi.

Dalam teorinya, peluruhan radioaktif terbagi menjadi berbagai macam hukum. 

Nah, sebelum membahas hukumnya satu per satu, elo wajib tahu kalau ada aplikasi Zenius yang bisa menemani elo dalam belajar, nih!

Bagaimana tidak, lewat aplikasi, elo bisa meng-eksplor berbagai macam materi video pembelajaran serta contoh soal dan pembahasannya. Jadi, elo juga bisa, lho, belajar peluruhan radioaktif dari aplikasi Zenius.

Tunggu apa lagi? Yuk, klik banner di bawah ini untuk mulai download!

cta banner donwload apps zenius

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!

icon download playstore
icon download appstore
download aplikasi zenius app gallery

Hukum-Hukum dalam Peluruhan Radioaktif

Yuk catat hukum-hukum dalam peluruhan radioaktif zenius education
Yuk catat hukum-hukum dalam peluruhan radioaktif! (Dok. Tenor)

Ada beberapa hukum yang berlaku dalam reaksi inti berupa peluruhan radioaktif:

Hukum Kekalan Nomor Massa

Dalam reaksi inti, jumlah nomor massa pereaksi sama dengan jumlah nomor massa hasil reaksi.

Peluruhan Radioaktif Hukum Kekekalan Nomor Massa Zenius Education

Nomor massa itu yang di atas, maka a + c = e + g

Hukum Kekekalan Nomor Atom atau Muatan Inti

Dalam reaksi inti, jumlah nomor atom-atom pereaksi sama dengan atom-atom hasil reaksi.

Peluruhan Radioaktif Hukum Kekekalan Nomor Atom atau Muatan Zenius Education

Nomor atom yang di bawah, maka b + d = f + h

Hukum Kekekalan Momentum

Apabila reaksi inti menghasilkan nuklida yang punya kecepatan karena bergerak, hukum kekekalan momentum harus diberlakukan.

Hukum Kekekalan Energi

Dalam reaksi ini energi juga melibatkan energi. Elo bisa baca-baca dulu nih soal konsep energi pada fisika.

Reaksi Peluruhan Alfa, Beta, dan Gamma

Peluruhan Alfa (α)

Reaksinya adalah sebagai berikut:

Peluruhan Radioaktif Peluruhan Alfa Zenius Education

Misalnya nih, nomor massa dan nomor atom A kita beli nilai x dan y, kalau pake hukum kekekalan nomor atom dan nomor massa, maka reaksinya akan menjadi:

Peluruhan Radioaktif Peluruhan Alfa Zenius Education

Ingat, nomor massa dan nomor atom pereaksi dan hasilnya harus sama jumlahnya, ya!

Peluruhan Beta (β)

Ada dua jenis peluruhan beta, yakni peluruhan β+ dan β. Yang membedakan adalah elektron (e) yang ditambahkan pada hasil reaksinya, positif atau negatif. Selain adanya penambahan elektron, pada peluruhan beta juga ada penambahan neutrino (v) pada peluruhan beta positif dan antineutrino ( ̅ν ) pada peluruhan beta negatif.

Reaksinya adalah sebagai berikut:

Peluruhan Radioaktif Peluruhan Beta Zenius Education

Baca Juga: Konsep dan Proses Efek Fotolistrik – Materi Fisika Kelas 12

Peluruhan Gamma (γ)

Hasil reaksi peluruhan ini ditambahkan gamma yang merupakan gelombang elektromagnetik yang tidak memiliki massa dan muatan. Reaksinya menjadi:

Peluruhan Radioaktif Peluruhan Gamma Zenius Education

Lho, terus kalau nilai massa dan muatannya 0, apanya dong yang berubah? Kalau mengikuti hukum kekekalan energi, energi A lebih besar dari B ya, karena A dipecah melalui peluruhan menjadi energi A dan energi gamma.

Rumus Waktu Paruh Peluruhan Radioaktif

Inti suatu atom itu bisa berubah dalam waktu tertentu karena meradiasikan sesuatu melalui proses peluruhan. Jumlah awal inti atom akan terus berkurang hingga menjadi setengahnya. Waktu yang dibutuhkan untuk proses ini terjadi disebut dengan waktu paruh (T).

Maka, diperoleh rumus:

Rumus Peluruhan Radioaktif Waktu Paruh Zenius Education

t = waktu peluruhan
T = waktu paruh
N0 = massa atom radioaktif awal
Nt = massa atom radioaktif akhir

Peluruhan radioaktif fosil zenius education
Arkeolog bisa mendeteksi usia fosil melalui kandungan zat radioaktifnya, lho! (Dok. Wikimedia Commons)

Biar elo lebih paham penerapan rumusnya, gue udah sediain contoh soal dan pembahasannya, nih.

Suatu zat radioaktif ditemukan dari sebuah fosil dengan massa 0,5 gram dan diperkirakan mula-mula bermassa 2 gram. Kalau zat tersebut memiliki waktu paruh 4.000 tahun. Kalau begitu, usia fosilnya kira-kira berapa, ya?

Rumus waktu paruh peluruhan radioaktif Zenius Education
Pembahasan contoh soal peluruhan radioaktif Zenius Education

Biar nggak bingung, yang di sebelah kiri kita bentuk pangkat juga, jadi

Pembahasan contoh soal peluruhan radioaktif Zenius Education
Pembahasan contoh soal peluruhan radioaktif Zenius Education
Pembahasan contoh soal peluruhan radioaktif Zenius Education

t = 2 x 4.000 = 8.000

Jadi, usia fosilnya adalah 8.000 tahun. Gampang, kan?

Konstanta Peluruhan (λ)

Satuan dari konstanta peluruhan adalah /s (per-sekon) dan nilainya harus positif. Nilai konstanta peluruhan juga tergantung sama jenis-jenis unsurnya ya, jadi nggak tetap gitu.

Konstanta peluruhan suatu unsur radioaktif adalah 1386 hari.

Misalnya:

U-238, λ = 5 x 10-18/s

C-14, λ = 3,9 x 10-12/s

Rn-220, λ = 1,33 x 10-2/s

Makin besar nilai lamdanya, makin cepat laju peluruhannya, jadi dari contoh di atas, yang paling cepat peluruhannya adalah Rn-220. Elo bisa lihat penjelasannya di video ini.

Baca Juga: Hukum Pergeseran Wien – Materi Fisika Kelas 12

Contoh Soal Peluruhan Radioaktif dan Pembahasannya

Wow, kita udah sampai di penghujung artikel ini, nih. Sebelum gue akhiri, gue ada contoh-contoh soal buat elo coba jawab sebagai bahan review.

1. Di bawah ini merupakan beberapa hukum kekekalan yang berlaku pada reaksi radioaktif, kecuali ….

a. Hukum kekekalan energi
b. Hukum kekekalan nomor massa
c. Hukum kekekalan momentum
d. Hukum kekekalan muatan inti
e. Hukum kekekalan frekuensi

Jawaban: e
Pembahasan: Hukum kekekalan yang berlaku pada reaksi radioaktif antara lain hukum kekekalan energi, hukum kekekalan nomor massa, hukum kekekalan momentum, dan hukum kekekalan muatan inti.

2. Suatu zat radioaktif memiliki massa 10 kg. Jika waktu paruhnya adalah 30 menit, maka banyaknya zat yang telah meluruh setelah 2 jam adalah … kg

a. 0,625
b. 5,567
c. 9,375
d. 10,115
e. 12,375

Jawaban: c
Pembahasan:

Peluruhan Radioaktif Pembahasan Contoh Soal Zenius Education

3. Berikut merupakan pernyataan yang tepat mengenai konstanta peluruhan ….

a. Nilai konstanta peluruhan berbanding terbalik dengan laju peluruhan.
b. Semakin besar nilai konstanta peluruhan, semakin lama laju peluruhannya.
c. Nilai konstanta peluruhan berbanding lurus dengan laju peluruhan.
d. Nilai konstanta peluruhan tidak mempengaruhi laju peluruhan.
e. Nilai konstanta peluruhan adalah tetap.

Jawaban: c

Pembahasan: Nilai konstanta peluruhan berbanding lurus dengan laju peluruhan karena semakin besar nilainya, semakin cepat laju peluruhan unsur tersebut.

Itu dia penjelasan singkat dari gue mengenai materi peluruhan radioaktivitas Fisika kelas 12 beserta contoh soal dan pembahasannya. 

Semoga setelah membaca artikel ini elo jadi semakin paham, ya, tentang materi ini!

Kalau elo masih ingin mengeksplorasi lebih dalam lagi terkait materi peluruhan radioaktif, elo bisa banget, nih, belajar lewat video pembelajaran dari Zen Tutor.

Selain materi yang dikemas ciamik, di sana juga banyak contoh soal yang bisa elo pelajari, kok!

Klik banner di bawah ini, ya!

peluruhan radioaktif

Nggak cuman itu, elo juga bisa, kok, belajar dari beragam contoh soal beserta pembahasan dari berbagai macam materi pelajaran. Kalau mau mendapatkannya, elo bisa banget berlangganan paket Aktiva Sekolah dari Zenius.

Klik banner di bawah ini, ya!

Peluruhan Radioaktif dan Jenisnya - Materi Fisika Kelas 12 9

Baca Juga: Rumus Energi Foton, Pengertian dan Contoh Soalnya! – Materi Fisika Kelas 12

Originally published: January 14, 2022
Updated by: Maulana Adieb

Bagikan Artikel Ini!