Suatu unsur radioaktif secara aktif memancarkan gelombang seperti sinar-α untuk mengurangi jumlah inti dan sinar-β (elektron)untuk mengubah neutron menjadi proton agar dapat menjadi stabil. Pemancaran radiasi ionik ini disertai dengan pemancara sinar gamma. Nah, proses ini disebut peluruhan, dan dengan meluruh suatu unsur radioaktif perlahan berubah menjadi unsur lain yang stabil (peluruhan baru terhenti saat menjadi Timbal), peristiwa ini disebut dengan transmutasi. Peluruhan ini ternyata memiliki pola logaritmik, yaitu setelah suatu selang waktu setengah dari sampel radioaktif meluruh sehingga tersisa setengahnya, satelah satu selang berikut tersisa setengah kali setengah atau seperempat kali jumlah awal, setelah satu selang lagi tersisa seperdelapan jumlah awal dan seterusnya.
Selang waktu hingga suatu sampel radioaktif meluruh setengahnya disebut waktu paruh (t½). Proses peluruhan atom-atom dalam sampel terjadi dengan acak, dalam arti atom mana saja yang meluruh tidak dapat diperkirakan namun jumlah yang meluruh selama satu waktu paruh pasti setengah dari jumlah sebelumnya. Jadi misalkan suatu sampel radioaktif memiliki N buah atom, maka setelah n kali waktu paruh jumlah atom radioaktif yang tersisa, N’ ialah:
Lalu, berapakah waktu yang diperlukan hingga suatu sampel radioaktif habis meluruh? Waktu yang diperlukan sampel hingga menyisakan satu atom yaitu:
Sehingga
Dengan asumsi setelah satu kali waktu paruh lagi atom radioaktif akan habis meluruh maka:
Mengingat N = m N0/Ar, dengan m massa sampel, Ar massa atom relatif sampel dan N0 tetapan Avogadro maka:
Jadi waktu yang diperlukan oleh sampel radioaktif bermassa m dan massa atom relatif Ar dengan waktu paruh t1/2 adalah:
Persamaan di atas tadi hanyalah persamaan asumsi. Nah, misalkan pada suatu waktu jumlah atom yang belum meluruh pada suatu sampel adalah tiga, maka setelah satu kali waktu paruh lagi, berapakah yang tersisa? Satu atau dua? Benarkah setelah tersisa satu atom maka setelah satu kali waktu paruh satu atom tadi akan meluruh? Silahkan mencari jawabannya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar