Waktu paruh, kegunaan, dan keselamatan
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| half-life/hɑːf laɪf/ | waktu paruh |
| isotope/ˈaɪsətəʊp/ | isotop |
| mutations/mjuːˈteɪʃnz/ | mutasi |
| dose/dəʊs/ | dosis |
| shielding/ˈʃiːldɪŋ/ | penyamaran |
Menghitung Menurun
- Kita tidak bisa memprediksi kapan satu inti akan meluruh — tetapi sampel besar sangat dapat diprediksi.
- Prediktabilitas ini diukur oleh waktu paruh.
- Hal ini memungkinkan kita untuk menanggalisasi tulang kuno, mengoperasikan detektor asap, dan mengobati kanker.
Waktu paruh
- Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti-inti tidak stabil dalam sebuah sampel meluruh.
- Setelah setiap waktu paruh, laju hitung (dan jumlah inti tidak stabil) turun menjadi setengah.
Waktu paruh — perhatikan peluruhan inti
Setiap inti memiliki peluang tetap untuk meluruh secara acak. Majukan waktu: sekitar setengah inti yang tersisa meluruh setiap waktu paruh — sehingga hitungannya berkurang setengah, lalu berkurang lagi.
Waktu paruh isotop radioaktif adalah waktu yang dibutuhkan untuk:
Setiap waktu paruh, setengah dari sisa inti tidak stabil meluruh, sehingga laju hitungan menjadi setengahnya.
Menggunakan waktu paruh
- Setelah $n$ waktu paruh, laju hitung telah berkurang separuh $n$ kali.
- Contoh: sumber dengan $800$ hitungan/menit dan waktu paruh $3$ jam → setelah $6$ jam (dua waktu paruh): $800 \to 400 \to 200$ hitungan/menit.
- Anda dapat membaca waktu paruh dari grafik: waktu yang dibutuhkan agar laju hitung turun dari nilai apa pun menjadi setengahnya.
Sebuah sumber memancarkan $800$ hitungan/menit dan memiliki waktu paruh $3$ jam. Berapakah laju hitungan setelah $6$ jam, dalam hitungan/menit?
6 jam adalah dua waktu paruh: $800 \to 400 \to 200$ hitungan/menit.
Berapa pecahan inti tidak stabil yang tersisa setelah 3 waktu paruh? (Berikan desimal.)
Setiap waktu paruh mengurangi jumlah menjadi setengah: $\left(\tfrac{1}{2}\right)^3 = \tfrac{1}{8} = 0.125$.
Penggunaan radioaktivitas
- Pemilihan isotop bergantung pada jenis radiasi dan waktu paruh-nya:
- Detektor asap — sumber alfa (mudah diblokir, sehingga aman; waktu paruh panjang bertahan selama bertahun-tahun).
- Sterilisasi peralatan dan makanan — gamma yang menembus membunuh bakteri melalui kemasan tertutup.
- Pengukur ketebalan untuk kertas atau logam — sumber beta (jumlah yang tembus berubah sesuai dengan ketebalan).
- Mencari dan mengobati kanker — sinar gamma dapat masuk ke (atau keluar dari) tubuh.
Peluruhan radioaktif dan waktu paruh
Cocokkan setiap sumber radioaktif dengan kegunaannya.
Alfa (mudah diblokir) cocok untuk detektor asap; beta tembus melalui lembaran tipis untuk pengukur ketebalan; gamma yang tembus mensterilkan item tertutup.
Mengapa sumber alfa digunakan dalam detektor asap?
Alfa dihentikan oleh sedikit udara atau casing alarm (aman), dan waktu paruh panjang berarti ia bekerja selama bertahun-tahun.
Keselamatan
- Radiasi pengion merusak sel hidup — dapat menyebabkan kematian sel, mutasi, dan kanker.
- Jaga dosis tetap rendah dengan: mengurangi waktu di dekat sumber, meningkatkan jarak darinya, dan menggunakan perisai (seperti timah).
- Tangani sumber dengan tongs (penjepit), arahkan menjauhi orang, dan simpan dalam kotak berlapis timah.
Pilih semua cara untuk mengurangi dosis radiasi yang Anda terima.
Waktu lebih sedikit, jarak lebih jauh, dan pelindung semuanya mengurangi dosis. Menangani sumber dengan tangan telanjang justru sebaliknya — selalu gunakan penjepit.
Anda telah memahaminya
- waktu paruh = waktu bagi setengah inti (atau laju hitung) untuk berkurang separuh
- setelah $n$ waktu paruh laju hitung telah berkurang separuh $n$ kali
- penggunaan: α detektor asap · β pengukur ketebalan · γ sterilisasi dan pengobatan kanker
- keselamatan: kurangi dosis dengan kurang waktu, lebih jarak, dan perisai