× 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

  • Muatan Formal, Bilangan Oksidasi, dan Struktur Lewis
    Memanfaatkan gambaran struktur molekul ala Lewis kita dapat lebih memahami beda antara muatan formal dengan bilangan oksidasi (biloks), teru...
  • Sifat Sfat dan Pembuatan Alkana
    Sifat-sifat dan Pembuatan Alkana . Dalam pembahasannya, kita bagi menjadi dua sub materi yaitu sifat-sifat senyawa alkana dan submateri pem...
  • Tata Nama Senyawa Alkana
    Alkana merupakan senyawa hidrokarbon alifatik jenuh, yaitu hidrokarbon dengan rantai terbuka dan semua ikatan karbonnya merupakan ikatan t...
  • Penggolongan Senyawa Hidrokarbon
    Penggolongan senyawa hidrokarbon didasarkan pada dua hal, yaitu bentuk rantai karbon dan jenis ikatan. 1). Berdasarkan Bentuk Rantai ...
  • Cara Identifikasi Keberadaan Ikatan Kovalen Koordinasi pada Suatu Molekul
    Bahasan struktur Lewis suatu molekul bagi sebagian siswa bukanlah perkara mudah. Apalagi bila ilustrasi elektron yang diberikan tanpa pembed...
  • Proses Pembentukan Minyak Bumi
    Minyak bumi berasal dari sisa-sisa fosil hewan yang telah melapuk di dasar bumi selama jutaan tahun. Minyak bumi disebut juga sebagai baha...
  • Transfer Elektron pada Reaksi Redoks Senyawa Kovalen
    Bilangan oksidasi adalah "ukuran tingkat oksidasi atom dalam zat". Bilangan oksidasi (biloks) ini adalah muatan atom dalam suatu s...

Navigasi

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