E.3 · Peluruhan radioaktif

Lembar kerja ini mencakup topik SL terpilih untuk mata kuliah yang pertama kali dievaluasi pada 2025; ini bukan seluruh silabus.

Prasyarat: baca kuantitas dan satuan yang ditentukan, serta gunakan aritmatika dan kondisi model di bawah ini.

Contoh-contoh ini orisinal dan fiksi: mereka bukan pengukuran nyata atau investigasi mahasiswa sungguhan.

Apa yang akan menjelaskan observasi ini?

• Detektor mencatat jumlah hitungan bahkan ketika sumber kelas dihilangkan. Latar belakang harus dipertimbangkan sebelum setiap hitungan dikaitkan dengan sumber.

Bangun modelnya

• Peluruhan radioaktif bersifat spontan dan acak untuk inti tunggal.
• Waktu paruh menggambarkan waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti yang belum meluruh dalam populasi besar meluruh, atau aktivitas yang telah dikoreksi latar belakang menjadi setengahnya.
• Waktu paruh: Waktu yang dibutuhkan agar aktivitas atau jumlah inti yang belum meluruh menjadi setengahnya.
• Radiasi latar belakang: Radiasi yang diukur terpisah dari sumber yang sedang diteliti.

Pilih bukti yang dapat mengujinya

• Kurangi hitungan latar belakang yang diukur selama interval waktu yang sama.
• Bedakan antara iradiasi dan kontaminasi.
• Peredam, jarak, dan pengurangan durasi paparan dapat menurunkan risiko di bawah prosedur yang terkontrol sekolah.

Di laboratorium: Gunakan sumber yang dikelola guru dan aturan radiasi sekolah. Catat durasi pengukuran dan ulangi pengukuran latar belakang. Jangan melakukan ekstrapolasi waktu paruh dari satu inti atau dari bacaan yang belum dikoreksi.

Bekerja dari kuantitas yang diketahui

• Diketahui: laju hitung terukur turun dari 100 ke 55 hitungan per menit; latar belakang adalah 10.
• Laju sumber adalah 90 dan 45, sehingga satu waktu paruh telah berlalu.
• Tanpa pengurangan, rasio 55/100 akan mengaburkan nilai separuh yang tepat dalam contoh ini.

Giliran Anda: Hitungan awal sumber adalah 160 per menit. Temukan nilainya setelah tiga waktu paruh.

Periksa kesimpulan dan batasannya

• Benda yang terirradiasi tidak otomatis menjadi radioaktif.
• Waktu paruh tidak memprediksi waktu peluruhan pasti untuk satu inti.

Tidak benar: Waktu paruh memprediksi waktu peluruhan pasti dari inti tunggal. Peluruhan radioaktif bersifat acak pada tingkat inti tunggal. Waktu paruh adalah besaran statistik: ia memprediksi fraksi dari JUMLAH BESAR inti yang meluruh dalam waktu tertentu, bukan momen ketika satu inti akan meluruh.

Kunci:

• Peluruhan radioaktif bersifat spontan dan acak untuk inti tunggal.
• Kurangi hitungan latar belakang yang diukur selama interval waktu yang sama.
• Perhatikan: benda yang terirradiasi tidak otomatis menjadi radioaktif.

Tulis dari 50 hitungan per menit

• Sumber awal memiliki jumlah hitungan 200 per menit.
• Hitung jumlah hitungan setelah dua waktu paruh. Waktu paruh tidak berlaku untuk satu inti saja.

Tulis dari dua waktu paruh

• Sumber menunjukkan 160 hitungan per menit di atas latar belakang.
• Setelah dua waktu paruh: 160 → 80 → 40 — setiap pengurangan separuh bersifat independen dari sebelumnya.

Tulis dari tabel yang telah dikurangi latar belakang

• Pembacaan mentah adalah 110 kemudian 60, dengan latar belakang 10.
• Diperbaiki: 100 kemudian 50 — tepat satu waktu paruh; rasio mentah 60 ÷ 110 ≈ 0.55 akan salah menafsirkan peluruhan.

Tulis dari pembacaan kurva peluruhan

• Laju hitung yang telah diperbaiki adalah 400 per menit dan berkurang separuh setiap 8 menit.
• Pada 24 menit: 400 → 200 → 100 → 50 — tiga waktu paruh, tiga kali pengurangan separuh, dan kurva tidak pernah mencapai nol.