Unsur Radioaktif

 Zat radioaktif adalah zat yang mengandung inti yang tidak stabil. Ketidakstabilan inti ini disebabkan perbandingan proton dan neutronnya tidak sama dengan 1:1 sehingga unsur tersebut secara spontan akan melepaskan satu atau lebih partikel dalam proses perubahan menjadi atom baru yang lebih stabil.

 

Zat radioaktif pertama kali ditemukan oleh Wilhelm Conrad Rontgen pada tahun 1895, ia menemukan pancaran sinar yang menyebabkan fluoresensi ketika arus elektron menumbuk suatu partikel tertentu, yang kemudian dinamakan sinar-X.
Pada tahun 1896, Antony Henry Bacquerel menemukan garam kalium uranil sulfat (K2UO2(SO4)2) yang dapat mengeluarkan radiasi secara spontan. Bacquerel menamai unsur-unsur yang dapat memancarkan sinar raiasi tersebut dengan unsur radioaktif dan sinar radiasi yang dipancarkan disebut sinar radioaktif. Sinar radiasi ini bersifat menghitamnkan pelat film dan dapat menyebabkan permukaan yang dilapisi seng sulfida perpendar.
Selanjutnya pada tahun 1989, pasangan suami istri Marie Curie dan Pierre Curie berhasil mengisolasi dua isotop yang terbentuk dari peluruhan uranium yang dinamakan polonium.
Pada tahun 1903, Ernest Rutherford menemukan dua jenis sinar yang berbeda muatan yang dipancarkan oleh zat radioaktif, yaitu sinar alfa (bermuatan positif), sinar beta (bermuatan negatif) dan sinar gamma (tidak bermuatan/netral).

• Sifat sinar alfa (α)

1. Bermuatan positif.
2. partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif.
3. daya tembusnya lemah, tetapi daya pengion paling kuat.
4. terdiri ata inti helium (He) bermuatan +2 dengan massa 4sma.
5. dilambangkan dengan ₂⁴α atau ₂⁴He
6. dibelokkan oleh medan magnet kearah kutub negatif.

• Sifat sinar beta (β)

1. bermuatan negatif.
2. mempunyai massa 1/1836 sma(massa sangat kecil).
3. dilambangkan dengan -₁⁰β atau -₁⁰e
4. daya tembus lebih besar dari sinar alfa tapi daya pengionnya lemah
5. debelokkan oleh medan magnet ke kutub positif.

• Sifat sinar gamma (γ)

1. tidak bermuatan dan tidak bermassa.
2. dilambangkan dengan ₀⁰γ
3. merupakkan gelombang elektromagnetik.
4. daya tembus paling kuat dengan daya pengion paling lemah.
5. tidak dibelokkan oleh medan listrik karena tidak bermuatan.

Secara umum, sifat-sifat sinar radioaktif adalah:

1. Dapat mengionkan gas yang disinarinya.
2. Menyebabkan benda-benda berlapis ZnS berpendar (berfluoresensi).
3. Daya tembus besar.
4. Dapat menghitamkan pelat film.

Tabel partikel-partikel dasar yang dipancarkan unsur-unsur radioaktif

Jenis partikel	Notasi	Muatan (e)	Massa (sma)
Proton	11p atau 11H	+1	1
Neutron	01n	0	1
Partikel β	-10e atau -10β	-1	0
Positron	+10e	+1	0
Foton sinar gamma	00γ	0	0
Foton sinar-X	00X	0	0
Partikel sinar α	24He atau 24 α	+2	4
Deutron	12H atau D	+1	2
Triton	13H atau T	+1	3

Penggolongan Nuklida

1. Isotop: nuklida dengan atom sama. Contoh  ₈¹⁶O, ₈¹⁷O, ₈¹⁸O
2. Isobar: nuklida dengan nomor massa sama. Contoh ₆¹⁴C,₇¹⁴N
3. Isoton: nuklida dengan jumlah neutron sama. Contoh ₁₉³⁹K, ₂₀⁴⁸Ca

Kestabilan Inti

Suatu atom dikatakan stabil bila perbandingan proton dengan neutronnya (p:n) = 1:1 , atau dengan kata lain jumlah proton dan neutron dalam atom tersebut sama.
Kestabilan inti isotop-isotop dapat dilihat dari pita kestabila isotop.

grafik pita kestabilan inti

 

Isotop-isotop dengan p≤ 20 akan bersifat stabil jika perbandingan p:n=1:1. Sedangkan isotop-isotop dengan p>20 akan stabil apabila perbandingan p:n=1:1,5

Isotop yang tidak stabil akan meluruh sehingga isotop hasil peluruhannya terletak pada daerah dekat pita kestabilan. Isotop-isotop yang tidak stabil dibedakan dalam 3 daerah

1. Isotop dengan p>82 terletak disebelah pita kestabilan.
2. Isotop dengan p=82 terletak diatas pota kestabila
3. Isotop dengan inti ringan, 0-20, terletak dibawah pita kestabilan.

Untuk mencapai bentuk inti yang stabil, suatu nuklida radioaktif akan mengalami proses-proses sebagai berikut. 

1. mengubah kelebihan proton menjadi neutron atau sebaliknya, dengan cara melepaskan atau memancarkan sinar radioaktif.
2. Melepaskan kelebihan proton atau neutron.
3. menangkap elektron dari kulit k.
4. mengadakan pembelahan inti menjadi inti lain yang lebih ringan.