Keradioaktifan 2

8/19/2019 Keradioaktifan 2

1/12

2. KERADIOAKTIFAN

(a) Pengertian

Proses penyusutan nukleus radioatif yang tidak stabilsecara spontan dan rawak diikuti dengan

pembebasan sinaran radioaktif.

(b) Sumber -sumber radioaktif

1. Sumber semulajadi iaitu daripada sinarankosmik cahaya matahari atau batu batan yangterdapat di dalam tanah.

2. Radioisotop

(c) Ciri-ciri Sinaran Radioaktif

Sifat semulajadi:

Sinar α : Nukleus helium !e

2

Sinar β : "lektron berhalaju tinggi# e

$1

Sinar γ : %elombang elektromagnet

Halaju :

Sinar α : 1#& halaju cahaya

Sinar β : '#& halaju cahayaSinar γ : 1##& halaju cahaya

Kuasa Pengionan:

Sinar α : Paling tinggi

Sinar β : Sederhana

Sinar γ : Paling lemah

Kuasa Penembusan:

Sinar α : Paling lemah

Sinar β : Sederhana

Sinar γ : Paling tinggi

Pesongan oleh medan elektrik :

Sinar α : dipesongkan ke arah plat negatif

Sinar β : dipesongkan ke arah plat positif

Sinar γ : tidak dipesongkan

Sai( pesongan β ) sai( pesongan α * kerana

jisim β + jisim α


2/12

Pesongan oleh medan magnet:

Sinar α : dipesongkan

Sinar β : dipesongkan

Sinar γ : tidak dipesongkan

,rah pesongan menggunakan !ukum -anganiri /leming

Sai( pesongan β ) sai( pesongan α * kerana

jisim β + jisim α

Julat pergerakan di udara:

Sinar α : hanya beberapa cm

Sinar β : hanya beberapa m

Sinar γ : tiada had

(d) Alat-alat Pengesan Sinaran radioaktif

1. /ilem fotograf2. "lektroskop kerajang emas bercas0. Pembilang bunga api. -iub %eiger uller %.34. ebuk ,wan5. ebuk Pengionan6. Pembilang Sintilasi

(i)Kebolehan alat-alat Pengesan

,lat Pengesan ebolehan alat pengesan,lfa 7eta %ama

/ilem fotograf 7oleh 7oleh 7oleh

"lektroskop 7oleh 7oleh -idak

P.7unga api 7oleh -idak -idak

ebuk ,wan 7oleh 7oleh 7oleh

ebuk Pengionan 7oleh 7oleh -idak

P.Sintilasi 7oleh 7oleh 7oleh

(ii)Filem Fotograf

,pabila sumber radioaktif diletakkan di atas filemfotograf didapati kesan$kesan kehitaman terbentukpada filem fotogaraf yang telah diproses.8ni disebabkan filem fotograf disalut dengan argentumbromida peka keapada sinaran radioaktif. 9arjahkehitaman bergantung kepada kuasa penembusansinaran.

Elektroskop Kerajang Emas Bercas

,pabila satu sumber radioaktif dibawa berhampiranceper logam sebuah elektroskop kerajang emasbercas*capahan kerajang emas akan berkurangandisebabkan pendiscasan berlaku.Sinara radioaktif mengionkan molekul$molekul udaradi sekitarnya .8on$ion positif dan ion$ion negatif terhasil.

enissinaran

Sinar ,lfa Sinar 7eta Sinar %ama

9arjahkehitaman

rendah sederhana -inggi


3/12

8on$ion tersebut akan memdiscaskan cas$cas yangberlawanan tanda dengannya pada elektroskop.,kibatnya kerajang emas akan menguncup.Sekiranya eksperimen dilakukan dalam ;akum*pendiscasan tidak berlaku kerana tidak ada molekuludara.

adar pendiscasan bergantung kepada kuasapengionan.

(iii)Pembilang Bunga Api

!idupkan


4/12

()Kebuk A%an

%osokkan terlebih dahulu tudung perspeks dengankain lembut untuk membersihkan kebuk daripada ion$ion yang tidak dikehendakki.=etakkan sumber radioaktif di dalam kebuk.9idapati titisan air berbentuk runut putih terhasil diatas plat logam hitam.8ni disebabkan sinaran radioaktif mengionkanmolekul$molekul udara di sepanjang lintasan sinaran .Bap alkohol yang lampau tepu akan terkondensasi diatas ion$ion menghasilkan runut putih.Pepejal @C2 digunakan untuk menyejukkan bahagianatas dasar logam supaya menjadi wap alkohol yanglampau tepu.Span digunakan untuk menekan @C2 supayabersentuhan dengan palt logam hitam.7aji digunakan supaya kebuk awan dalam keadaanmendatar dan dengan itu perolakan udara tidakberlaku*kerana perolakan udara akan menganggupembentukan runut.

Runut tidak sama panjang kerana setiap sinaranmempunyai julat tenaga yang berlaianan.7ilangan runut mewakili bilangan sinaran.Sekiranya terdapat cabang di hujung runut bermaknasinaran mungkin berlanggar denganatom$ atam gas yang lain.

(i)Kebuk Pengionan

!idupkan bekalan a.t supaya terdapat be(akeupayaan antara rod logam dan dinding logam.-aburkan radioaktif.9idapati miliammeter merekod bacaan.8ni disebabkan apabila sinaran radioaktif memasukkikebuk *pengionan udara berlaku.,rus yang kecil terhasil antara dinding logam dan rodlogam.

,rus yang kecil dikuatkan oleh amplifier dan penunjukmiliammeter terpesong.,rus yang dihasilkan berubah secara langsungdengan keamatan sinaran radioaktif.

enissinaran

Sinar alfa

Sinarbeta

Sinargama

,rusdihasilkan

tinggi sederhana tiada

(ii)Pembilang Sintilasi

,pabila sumber radioaktif diletakkan dalam kotakplumbum *pembilang akan mencatatkan bilangansintilasi


5/12

yang berlaku.8ni disebabkan tenaga sinaran radioaktif yangmenghentam skrin pendarflour bertukar menjadicetusan cahaya.Proses perubahan tenaga sinaran menjadi tenagacahaya dinamakan sintilasi.

Sintilasi juga boleh diperhatikan oleh pemerhatimelalui kanta.

enissinaran

Sinaralfa

Sinarbeta

Sinargama

adarSintilasi

rendah sederhana tinggi

(e)Baha&a-baha&a Sinaran radioaktif

1 7oleh menyebabkan maut jika terkena dos yang

tinggi2 enyebabkan kanser atau leukimia0 enyebabkan mandul enyebabkan mutasi gen4 enyebabkan kulit terbakar atau buta5 enyebabkan kecacatan bayi yang lahir

(f)'angkah-langkah keselamatan semasamengendalikan bahan radioaktif

1 Semasa memindahkan bahan radioaktifgunakan penyepit atau kawalan jarak jauh

2 emakai jubah makmal * sarung tangan *cermin mata dan basuh tangan selepasmenggunakan bahan radioaktif

0 7ila tidak digunakan simpan dalam kotakplumbum.

Sisa$sia radioaktif disimpan atau ditanam ditempat yang telah dikhaskan.

4 enggunakan pelbagai jenis alat pengesanuntuk mengesan jika menerima dos sinaranyang melebihi had keselamatan.

(g)adioisotop dan kegunaan-kegunaann&a$

Radioisotop ialah isotop radioaktif yang tak stabil.Radioisotop bagi suatu unsur ialah atom$atommempunyai nombor atom yang sama tetapi nombor

jisim berlainan.Radioisotop buatan dapat dibuatdengan membedil nukleus dengan (arah alfa*protonatau neutron pada halaju tinggi.

Radioisotop digunakan dalam bidang perindustrian*perubatan* pertanian dan penyelidikan.

Perindustrian:

1 engesan kebocoran paip dalam tanah.Radioisotop yang mempunyai separuh hayatpendek dimasukkan ke dalam paip bersama$sama air*gas atau minyak.-iub %.. digerakkansepanjang permukaan tanah di sepanjangpaip.awasan yang bocor akan memberibacaan yang tinggi.

2 engesan ketebalan bahan yang dikeluarkandaripada kilang.Sumber radioaktif mengeluarkansinar beta diletak di sebelah atas bahan dan tiub%.. diletak di bahagian bawah.9i tempatbacaan yang tinggi merupakan kawasan yang

mempunyai ketebalan yang berkurangan.

Perubatan:

1 Radioterapi : Sinar gama daripada kobalt$5#digunakan untuk membunuh sel$sel kanser

2 Pensterilan: Sinar gama daripada kobalt$5#diguna untuk membunuh bakteria atau ;iruspada peralatan pembedahan

Pertanian:1 engawal serangga perosak.

Sinar gama dipancarkan kepada seranggaperosak yang jantan supaya mandul untukmengawal populasi.

2 engawet makanan:Sinar gama digunakan membunuh bakteria*;irus dan kulat pada hasil tanaman danmakanan.

Penyelidikan:

1 enganggarkan umur objek kaji purba.Sisa akti;iti radioisotop @$1 yang tinggal padaobjek kaji purba diukur. 9engan itu anggaranumur objek tersebut dapat ditentukan.

Soalan Latihan


6/12

1 eradioaktifan merupakan suatu proses

A Pembebasan gelombang radio secara aktifB Pengeluaran sinaran secara spontan oleh nukleus atom yang tidak stabilC Pemecahan nuklues berat menjadi nukleus lebih kecil

D Pengeluaran sinaran oleh elektron$elektron atom tak stabil apabila dikenakan suhu yang tinggi

2 9i antara berikut adalah merupakan sinar radioaktif kecuali

A Sinar$D B Sinar α

C Sinarβ D Sinar γ

3 ,ntara berikut yang manakah benar mengenai sinar alfa*sinar beta dan sinar gamaE

Sinar alfa Sinar beta Sinar gama

A Nukleus "lektron %elombang !e bertenaga elektromagnet

2 tinggi

B %elombang "lektron Nukleus

"lektromagnet bertenaga !e

-inggi2

C Nukleus %elombang "lektron

!e elektromagnet bertenaga

2 tinggi

D "lektron Nukleus %elombang

bertenaga!e elektromagnet

tinggi2

uasa pengionan bagi (arah alfa*(arah beta dan sinar gama disusun mengikut tertib menaik adalah

A (arah alfa*(arah beta*sinar gama

B sinar gama*(arah beta*(arah alfaC sinar gama*(arah alfa*(arah betaD (arah beta*(arah alfa*sinar gama

! anakah antara susunan berikut bagi lajusinaran radioaktif adalah benarE A ,lfa ) 7eta ) %ama


7/12

B 7eta ) ,lfa ) %amaC %ama ) 7eta ) ,lfaD %ama ) ,lfa ) 7eta

" 9i antara berikut yang manakah mempunyaikuasa penembusan tertinggiE

A Sinar$D B Sinar α

C Sinarβ D Sinar γ

# anakah antara berikut daripada sifat (arah α

yang berikut menunjukkan (arahα adalah

bercas.

A engionkan udaraB enghitamkan plat fotografiC 9ihentikan oleh sekeping kertas

D 7oleh dipesongkan oleh medan magnet

$ anakah antara pernyataan berikut adalahbenar mengenai sinar gamaE

A uasa penembusan yang rendahB erupakan gelombang elektromagnetC !alajunya 1# & daripada halaju cahayaD 7oleh dipesongkan oleh medan elektrik

% anakah antara berikut sifat sepunya (arahalfa dan (arah betaE

A embawa cas elektrikB empunyai jisim yang samaC 7ergerak dengan halaju cahayaD empunyai kuasa pengionan yang rendah

1& 9i antara rajah$rajah berikut yang manakahadalah benar mengenai lintasan (arahalfa*(arah beta dan sinar gama apabila melaluimedan magnetE

11 Sai( pesongan (arah beta didapati lebih besardaripada sai( pesongan (arah alfa dalam suatu

medan elektrik.8ni disebabkan

A isim (arah alfa lebih besar daripada jisim(arah beta

B uasa pengionan (arah alfa lebih tinggidari (arah beta

C uasa penembusan (arah alfa lebih tinggidari (arah beta

D Farah alfa bercas positif manakala (arahbeta bercas negatif

12 9i antara ciri$ciri berikut yang manakah benarmengenai (arah alfa dan sinar gamaE

Farah alfa Sinar gama

A 7ercas positif danberjisim

Neutral dan tidakberjisim

B 7ercas negatifdan berjisim

Neutral danberjisim

C 7ercas positif danberjisim

7ercas negatif danberjisim

D 7ercas negatifdan berjisim

7ercas positif dantidak berjisim

13 Perlindungan yang maksimum diperlukan bagibahan radioaktif memancarkan sinar gama.8ni

disebabkan sinar gama mempunyai

A cas negati;e B jisimyang besar

C kuasa pengionan yang lemah Dkuasa penembusan yang tinggi


8/12

1 9alam eksperimen di atas bacaan pembilangdiambil untuk beberapa jenis penyerapberlainan dan keputusannya adalah sepertiberikut:$

Penyerap 7ilangan perminit

-iada 4##

ertas nipis 22#

,luminium 4#

7ongkah plumbum G

esimpulannya bahawa sumber radioaktifmengandungi

A (arah α sahaja B (arah α

dan (arah β sahaja

C (arah α dan sinar γ D (arah α *

(arah β dan sinar γ

1! @iri sepunya bagi (arah alfa*(arah beta dansinar gama adalah

A 7oleh dipesong oleh medan magnet danmedan elektrik

B 7oleh dihentikan oleh kepingan aluminiumC enghasilkan kesan pengionanD empunyai cas elektrik

1" ,lat$alat berikut boleh mengesan radioaktifkecuali

A Pembilang bunga apiB -iub Palang alteseC -iub %eiger ullerD ebuk awan

1# anakah antara alat$alat pengesan berikutpaling sesuai untuk mengesan (arah alfa*(arahbeta dan sinar gamaE

A Pembilang bunga apiB "lektroskop bercas

C -iub %eiger ullerD ebuk awan

1$ ,lat$alat berikut dapat mengesan ketiga$tiga jenis sinaran radioaktif kecuali

A ebuk awanB /ilem fotografC Pembilang sintilasiD "lektroskop bercas

1% anakah antara alat pengesan berikut yang

prinsip operasinya tidak bergantung kepadapengionan E

A "lektroskopB ebuk awanC Pembilang sintilasiD Pembilang bunga api

2&

Satu sumber radioaktif yang mengandungi(arah alfa didekatkan berhampiran cakeralogam elektroskop bercas positif.,pakahyang akan berlaku kepada kerajang emasE

A pegun B berkurangcapahan

C bertambah capahan

21 Suatu sumber radioaktif yang memancarkan

(arah$ α dibawa mendekati sebuah cakera

logam elektroskop yang bercas negatif yangberada dalam ;akum.erajang emas itu akan

A menguncupB bertambah capahannya


9/12

C pegun22 anakah antara sinar$sinar berikut boleh

dikesan oleh pembilang bunga apiE

A Farah alfaB Sinar gama

C Farah alfa*(arah betaD Sinar gama*(arah beta

23 Sinar gama boleh dikesan oleh alat$alat berikutkecuali

A kebuk awanB filem fotografC pembilang sintilasiD elektroskop bercas

2 Runut $runut yang terhasil dalam sebuah kebuk

kabus disebabkan

A cahaya yang terpantul oleh titisanalkohol

B kondensasi wap alkohol ke atas ion$ionC kuasa penembusan sinaran radioaktifD pelakuran pepejal karbon dioksida

2! Pernyataan berikut adalah benar mengenaikeradioaktifan kecuali

A 7erlaku secara secara spontan dan rawak

B enghasilkan sinaran radioaktifC engalami pertambahan jisim nukleusD enyebabkan penstabilan nukleus atom

2" anakah antara berikut benar mengenai (arahalfaE

A 7oleh menembusi sekeping kertasB erupakan elektron bertenaga tinggiC 7oleh dipesongkan oleh medan magnetD empunyai kuasa penembusan yang

tinggi

2# anakah antara berikut merupakan ciri

sinar γ

A uasa pengionan yang tinggiB 7oleh dikesan oleh pembilang bunga apiC uasa penembusan yang rendahD 7ergerak dengan halaju cahaya

2$ 7erdasarkan rajah di atas*susunan tertib yang

betul secara menaik bagi (arah alfa*(arah betadan sinar gama adalah*

A Sai( pesongan medan magnetB uasa penembusanC uasa pengionan

2% Pernyataan yang manakah berikut adalah benarmengenai langkah$ langkah keselamatansemasa menggunakan bahan radioaktifE

A 9isimpan di tempat yang gelap

B 9isimpan dalam kotak plumbum ataukonkritC enggunakan penyepit untuk

memindahkannyaD embuang sisa radioaktif di tempat

pembuangan sampah

3& -iga jenis sinaran yang berlainan D*H danFdikeluarkan daripada bahan$bahan radioaktif adualdi bawah memberi ringkasan mengenai setengahdaripada sifat$sifat mereka.

aji jadual di atas dengan teliti dan kemudian jawab soalan$soalan berikut:$

(a) Hang manakah antara pancaran D*H danF yang mempunyai kuasa penembusan paling kuatE


10/12

(b) Nyatakan ciri semula jadi bagi sinaran i3 H..............................................

ii3 F.............................................

(c) -erangkan mengapa sinaran F tidak dapat

dikesan oleh tiub %E

(d) -erangkan mengapa sinaran F sahajayang menghasilkan bungapi padapembilang bungapiE

(e) -erangkan kesan sinaran$sinaran D*H danF apabila mereka melalui suatu medanmagnetE

31 Rajah menunjukkan suatu sumber radioaktif

yang mengandungi (arah α diletakkan berhampiran

dengan cakera logam sebuah elektroskop bercaspositif.

(a) i3 ,pakah yang terjadi kepada kerajangemas.

....................................................................ii3 elaskan jawapan anda bagi a3i3 di

atasE

iii3 ,pakah yang terjadi sumber

radioaktif yang mengandugi (arah$β

mengantikan (arah$ α dan berikan

sebabnya.

(b) "ksperimen diulangi dengan

menggunakan (arah $ α tetapi

menggunakan elektroskop bercas negatifdan dilakukan dalam makmal ;akum.

i3 ,pakah yang terjadiE

ii3 7erikan sebabnya.

(c) Nyatakan dua perbe(aan antara (arah $

α dan (arah$ β

32 Susunan radas di atas digunakan untukmengesan ketebalan sekeping plat logam yangtebalnya lebihkurang 1 cm.epingan plat logam itu digerakkan darikiri ke kanan pada laju seragam oleh penggolek$penggolek. ,lat pengesan sinaran *P disambungkanke jangka kadar untuk mencatatkan kadar bilangan

sinaran.adar bilangan pada beberapakedudukan plat logam dicatatkan dalam jadual

di bawah:

edudukan , 7 @ 9 " /

adarbilangan>minit

2## 24# 1G# 2#2 1'6 2#1

(a) Namakan alat pengesan sinaran P yangsesuai digunakan.


11/12

(b) engapakah sinar gamma dan bukansinar alfa atau sinar beta digunakanE

(c) Sumber gama diletakkan dalam sebuahkotak plumbum.,pakah fungsi kotak plumbumituE

(d) Pada kedudukan manakah plat logam itupaling nipisE-erangkan jawapan anda.

(e) engapakah kadar bilangan padakedudukan yang dianggap mempunyaiketebalan yang seragam itu tidak samaE

(f) Sekiranya pada bahagian tertentu platlogam mempunyai kemagnetan padanya *apakah kesan ke atas kadar bilangan yangtercatat oleh jangka kadarE

(g) ika sumber gamma dialihkan*bacaankadar bilangan pada jangka kadar tidakmenjadi sifar.engapaE

33 Rajah menunjukkan sebuah kebuk awan.

9engan pertolongan baji$baji di dasarnya* iadiletakkan secara mengufuk. @ahaya kemudiandipancar

ke alam ruang kebuk awan itu sepertiditunjukkan dalam rajah. %elang felt disekelilingbahagian atas kebuk itu

kemudian dibasahkan dengan alkohol.7ahan Dditekan ke dasar logam kebuk itu denganspan.7ahagian atas perspeks kebuk itu kemudiannyadigosok dengan sekeping kain.

(a) i3 ,pakah tujuan membasahkan gelangfelt itu dengan alkoholE

ii3 ,pakah bahan D ituE

iii3 ,pakah tujuan meletakkan bahan Ddi bawah dasar logam kebuk ituE

i;3 engapakah bahagian atas perspekskebuk itu mesti digosok dengan kainE

(b) Rajah menunjukkan runut$runut alfa yangterbentuk dalam kebuk awan.

i3 -erangkan bagaimana runutterbentuk.

ii3 engapakah runut tidak samapanjangE


12/12

iii3 ,pakah yang akan terjadi kepada julat runut$runut alfa jika tekanan udara di dalamkebuk itu dikurangkanE

3 (a) ,pakah yang dimaksudkan dengankeradioaktifan

(b) !uraikan struktur dan prinsip operasisebuah pembilang bungapi

(c) Nyatakan tiga ciri sinar gama

3! (a) !uraikan struktur dan prinsip operasi

sebuah tiub %eiger uller.

(b) Nyatakan langkah$langkah keselamatansemasa mengendalikan bahan radioaktif

(c) Nyatakan bahaya$bahaya daripada sinaranradioaktif.

Keradioaktifan 2

Documents

Transcript of Keradioaktifan 2