× Home Daftar Isi Disclaimer Tentang Blog
Menu

Serba Ada

Serba Serbi

Kecepatan Peluruhan dan Waktu Paruh

Materi: unsur radioaktif
Kecepatan Peluruhan dan Waktu Paruh. Telah kita pelajari bersama bahwa nuklida yang tidak stabil akan mengalami peluruhan menjadi nuklida yang lebih stabil. Kecepatan peluruhan tiap nuklida berbeda-beda tergantung jenis nuklidanya. Bila ditinjau dari segi orde reaksi, peluruhan nuklida radioaktif mengikuti reaksi orde satu. Hal ini dapat kita gambarkan sebagai berikut:

Bila $N$ adalah jumlah zat radioaktif pada waktu $t$, maka jumlah yang terurai tiap satuan waktu dapat dinyatakan dengan persamaan diferensial, yaitu:
$ \begin{align} -\frac{dN}{dt} = \lambda N \end{align} $ ,
dimana :
$ \lambda = \, $ tetapan peluruhan, yang besarnya tergantung jenis zat radioaktif. Bila persamaan di atas di integrlakan, maka akan menjadi :
$ \begin{align} -\frac{dN}{dt} & = \lambda N \\ -\frac{1}{N} dN & = \lambda dt \\ \int \limits_{N_0}^N \, -\frac{1}{N} dN & = \int \limits_0^t \, \lambda dt \\ -[\ln N]_{N_0}^N & = [\lambda t ]_0^t \\ -( \ln N - \ln N_0) & = [\lambda t ] - [\lambda . 0 ] \\ -\ln \frac{N}{N_0} & = \lambda t \\ \ln \frac{N}{N_0} & = - \lambda t \\ \frac{N}{N_0} & = e^{- \lambda t } \\ N & = N_0e^{- \lambda t } \end{align} $ ,
dengan $ N_0 = \, $ jumlah zat radioaktif pada saat $ t = 0 \, $ (mula-mula).
Jadi, kita peroleh rumus : $ \begin{align} N = N_0 \times e^{- \lambda t } \end{align} $

Pada gambar di atas tampak bahwa setelah waktu $ t $ jumlah zat radioaktif menjadi $\frac{1}{2} $ dari jumlah semula. Dalam hal ini kita mengenal waktu yang diperlukan oleh zat radioaktif untuk meluruh menjadi separuh (setengah) dari jumlah semula, yang dikenal dengan waktu paruh $(t\frac{1}{2})$. Jadi, pada saat $t = t\frac{1}{2}$ , maka $N = \frac{1}{2}N_0$ , sehingga:
$\begin{align} -\ln \frac{N}{N_0} & = \lambda t \\ \ln \left( \frac{N}{N_0} \right)^{-1} & = \lambda t \\ \ln \frac{N_0}{N} & = \lambda t \\ \ln \frac{N_0}{\frac{1}{2}N_0} & = \lambda t\frac{1}{2} \\ \ln 2 & = \lambda t\frac{1}{2} \\ 0,693 & = \lambda t\frac{1}{2} \\ t\frac{1}{2} & = \frac{0,693}{ \lambda } \end{align} $
Artinya waktu paruh bisa dihitung dengan rumus : $ t\frac{1}{2} = \frac{0,693}{ \lambda } $

Bila jumlah zat radioaktif mulamula = $N_0$ dan waktu paruh = $t\frac{1}{2}$ , maka setelah waktu paruh pertama jumlah zat radioaktif tinggal $\frac{1}{2}N_0 \, $ dan setelah waktu paruh kedua tinggal $\frac{1}{4}N_0$. Setelah zat radioaktif meluruh selama waktu $t$, maka zat radioaktif yang tinggal ($N$), dapat dirumuskan dengan:

Contoh soal :
Suatu zat radioaktif X sebanyak 12,8 gram dan memiliki waktu paruh 2 tahun. Berapa gram zat radioaktif X yang tersisa setelah 6 tahun?
Jawab:
Diketahui: $N_0 = 12,8$ gram, $t\frac{1}{2} = 2 $ tahun, $t = 6$ tahun
Ditanyakan: $N = ... ?$
$ \begin{align} N & = \left( \frac{1}{2} \right)^\frac{t}{t\frac{1}{2}} N_0 \\ & = \left( \frac{1}{2} \right)^\frac{6}{2} \times 12,8 \\ & = \left( \frac{1}{2} \right)^3 \times 12,8 \\ & = \frac{1}{8} \times 12,8 \\ & = 1,6 \end{align} $
Jadi, zat radioaktif X yang tersisa setelah 6 tahun adalah sebesar 1,6 gram.

Demikian pembahasan materi Kecepatan Peluruhan dan Waktu Paruh dan contohnya.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Posting Lebih Baru Posting Lama Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

meCKZINK

Memuat...

Arsip Blog

Topik

asam dan basa buffer hidrokarbon kesetimbangan kimia kimia kimia unsur laju reaksi makromolekul polimer reaksi redoks sel elektrokimia senyawa karbon soal OSN soal osp soal un termokimia unsur radioaktif

Popular Posts

  • Laju Reaksi: Teori Tumbukan
    Salah satu teori yang menjelaskan proses terjadinya reaksi adalah teori tumbukan . Menurut teori tumbukan , reaksi kimia terjadi karena ada...
  • Penurunan Rumus Orde Reaksi
    Penurunan rumus untuk orde reaksi 1 dan orde reaksi 2. Reaksi orde satu Misalnya reaksi A $\rightarrow$ B Menurut definisi laju reak...
  • Contoh Soal Penambahan Asam/Basa Kuat pada Larutan Penyangga (Buffer)
    Menanggapi soal yang diberikan rekan anggota grup Asosiasi Guru Kimia Indonesia yang diambil dari soal SBMPTN kimia menjadi menarik untuk me...
  • Tabel Periodik Unsur Format Excel dengan Nomor Massa Dibulatkan
    Unduh/download: Berkas tabel periodik format xlsx Berkas tabel periodik unsur pdf Tabel periodik unsur ini dibuat untuk keperluan pengajaran...
  • Faktor Faktor yang Mempengaruhi Laju Reaksi
    Coba kalian perhatikan, mengapa ketika ibu membuat teh harus dengan air mendidih? Mengapa tidak menggunakan air yang sudah dingin? Atau men...
  • Kumpulan Soal UN Kimia Tahun 2016
    Menganalisis bentuk kisi-kisi soal Ujian Nasional (UN) tahun 2015/2016 memang agak sedikit membingungkan. Oleh karena itu diperlukan kecerma...
  • Cara Mudah Menentukan Orde Ikatan
    Istilah orde ikatan ( bonding order ) ini digunakan dalam teori orbital molekul ( molecule orbital theory ). Menurut teori orbital molekul b...

Navigasi

  • Home
  • disclaimer
  • sitemap
Ehcrodeh. Diberdayakan oleh Blogger.
Copyright © KMA. Template by : Petunjuk Onlene