Reputan Radioaktif — Nota JomSkor
Reputan radioaktif ialah proses rawak dan spontan di mana nukleus tidak stabil memancarkan sinaran radioaktif (zarah alfa, beta, atau sinar gama) untuk menjadi lebih stabil. Proses ini menyebabkan perubahan pada nombor proton dan/atau nombor nukleon nukleus. Separuh hayat adalah masa yang diambil untuk separuh daripada bilangan asal nukleus radioaktif mereput.
Fizik · Tingkatan 5
Reputan radioaktif ialah proses rawak dan spontan di mana nukleus tidak stabil memancarkan sinaran radioaktif (zarah alfa, beta, atau sinar gama) untuk menjadi lebih stabil. Proses ini menyebabkan perubahan pada nombor proton dan/atau nombor nukleon nukleus. Separuh hayat adalah masa yang diambil untuk separuh daripada bilangan asal nukleus radioaktif mereput.
Reputan Radioaktif
Proses nukleus tidak stabil menjadi nukleus stabil dengan memancarkan sinaran radioaktif. Proses ini berlaku secara rawak dan spontan.
Reputan Alfa (α)
Nukleus memancarkan zarah alfa (nukleus helium), menyebabkan nombor proton berkurang 2 dan nombor nukleon berkurang 4.
$^A_Z X \rightarrow ^{A-4}_{Z-2} Y + ^4_2 He$
Reputan Beta (β)
Sebiji neutron terurai menjadi proton dan elektron (zarah beta). Elektron dipancarkan, menyebabkan nombor proton bertambah 1 manakala nombor nukleon tidak berubah.
$^A_Z X \rightarrow ^A_{Z+1} Y + ^0_{-1} e$
Reputan Gama (γ)
Nukleus membebaskan tenaga lebihan dalam bentuk sinaran elektromagnet (sinar gama) untuk menjadi lebih stabil, tanpa perubahan pada nombor proton atau nombor nukleon.
$^A_Z X^* \rightarrow ^A_Z X + \gamma$
Separuh Hayat ($T_{1/2}$)
Masa yang diambil untuk separuh daripada bilangan asal nukleus radioaktif bagi suatu sampel radioaktif mereput. $N$ ialah bilangan nukleus yang belum mereput, $N_0$ ialah bilangan asal, $n$ ialah bilangan separuh hayat, dan $t$ ialah masa.
$N = (\frac{1}{2})^n N_0$ di mana $n = \frac{t}{T_{1/2}}$
Contoh soalan
Suatu sampel bahan radioaktif yang disimpan di dalam makmal mempunyai keaktifan awal 480 s⁻¹. Jika separuh hayatnya ialah 6 minit, berapakah keaktifannya selepas 30 minit?
- Tentukan bilangan separuh hayat (n): $n = \frac{\text{masa}}{\text{separuh hayat}} = \frac{30 \text{ minit}}{6 \text{ minit}} = 5$
- Gunakan formula keaktifan: $A = (\frac{1}{2})^n A_0$
- Gantikan nilai: $A = (\frac{1}{2})^5 \times 480 \text{ s}^{-1}$
$A = 15 \text{ s}^{-1}$
- Mengelirukan perubahan nombor nukleon dan nombor proton antara reputan alfa dan beta.
- Kesilapan dalam mengira bilangan separuh hayat apabila masa dan separuh hayat diberikan dalam unit yang berbeza.
- Tidak memahami bahawa reputan gama tidak mengubah komposisi nukleus, hanya membebaskan tenaga.
- Menganggap reputan radioaktif sebagai proses yang boleh diramal atau dipengaruhi oleh faktor fizikal.
- Fahami dan hafal definisi reputan radioaktif, separuh hayat, dan keaktifan.
- Hafal persamaan am bagi reputan alfa, beta, dan gama serta kesan setiap reputan terhadap nombor proton dan nombor nukleon.
- Latih pengiraan separuh hayat menggunakan formula $N = (\frac{1}{2})^n N_0$ atau $A = (\frac{1}{2})^n A_0$.
- Fahami cara melukis dan mentafsir graf lengkung reputan radioaktif untuk menentukan separuh hayat.
- Reputan radioaktif
- Zarah alfa
- Zarah beta
- Sinar gama
- Separuh hayat
- Radioisotop
- Keaktifan sampel radioaktif