Waktu paruh – pengertian, kegunaan, contoh

Waktu paruh zat radioaktif adalah konstanta karakteristik. Waktu paruh mengukur waktu yang diperlukan untuk jumlah tertentu dari zat menjadi berkurang setengahnya sebagai konsekuensi dari peluruhan, dan karenanya memancarkan, emisi radiasi.

Waktu paruh inti radioaktif adalah salah satu karakteristik utamanya dengan sifat radiasi yang dipancarkannya. Waktu paruh menentukan seberapa cepat ia akan meluruh dan berapa lama kita perlu khawatir tentang radiasinya. Waktu paruh dapat berkisar dari sepersekian detik hingga milyaran tahun.

Tiga inti alami memiliki paruh di atas satu miliar tahun (Kalium 40, uranium-238 dan thorium-232) sedangkan paruh polonium 214, keturunan uranium-238 yang sama, hanya 0,16 milidetik.

Semakin lama waktu paruh inti, semakin rendah aktivitas radioaktifnya. Sebuah nukleus dengan paruh yang sejuta kali lebih besar dari yang lain akan sejuta kali lebih sedikit radioaktif.

Pengertian

‘Waktu paruh’ didefinisikan sebagai jumlah waktu yang diambil untuk jumlah inti yang ada dalam sampel pada waktu tertentu untuk mengurangi separuh. Nilai waktu paruh tidak tergantung pada saat yang dipilih: jumlah waktu yang dibutuhkan untuk inti untuk membagi dua akan selalu sama.

Inti atom yang meluruh dengan mudah memiliki waktu paruh lebih pendek, sedangkan mereka yang memiliki lebih banyak kesulitan bertahan lebih lama.

Pada saat tertentu, jumlah inti yang tersisa, jumlah peluruhan yang terjadi dan jumlah berbagai jenis radiasi yang dipancarkan semuanya proporsional dan menurun pada laju waktu paruh yang sama.

Hubungan matematis ini dengan waktu memungkinkan perhitungan waktu paruh. Faktanya, walaupun hampir tidak mungkin untuk menghitung jumlah inti, proses peluruhan dapat diikuti dengan cukup mudah dengan mengukur radiasi yang terdeteksi dengan, katakanlah, penghitung Geiger.

Waktu paruh adalah cara yang mudah untuk menilai kecepatan peluruhan, tetapi seharusnya tidak dikacaukan dengan masa hidup rata-rata inti radioaktif. Rentang hidup rata-rata ini, dalam kasus peluruhan radioaktif sederhana, adalah 1.443 kali waktu paruh.

Kegunaan

Arkeolog dan geolog menggunakan waktu paruh untuk menentukan umur benda organik dalam proses yang dikenal sebagai penanggalan karbon. Selama peluruhan beta, karbon 14 menjadi nitrogen 14. Pada saat kematian organisme berhenti menghasilkan karbon 14. Karena waktu paruh adalah konstan, rasio karbon 14 terhadap nitrogen 14 memberikan pengukuran usia sampel.

Di bidang medis, isotop radioaktif Kobalt 60 telah digunakan untuk radioterapi untuk mengecilkan tumor yang nantinya akan diangkat melalui pembedahan, atau untuk menghancurkan sel-sel kanker pada tumor yang tidak dapat dioperasi. Ketika meluruh menjadi nikel stabil, ia memancarkan dua sinar gamma berenergi relatif tinggi. Saat ini sedang digantikan oleh sistem terapi radiasi berkas elektron.

waktu paruh
Dalam ilustrasi di atas, 50% zat induk asli meluruh menjadi zat anak baru. Setelah paruh kedua, zat induk akan meluruh 50% lagi, menyisakan 25% ibu dan 75% anak. Paruh ketiga akan menyisakan 12,5% ibu dan 87,5% anak. Pada kenyataannya, zat anak juga dapat meluruh, sehingga proporsi zat yang terlibat akan bervariasi.

Contoh waktu paruh isotop dari beberapa unsur sampel:

  • oksigen 16 – tak terbatas
  • uranium 238 – 4.460.000.000 tahun
  • uranium 235 – 713.000.000 tahun
  • karbon 14 – 5.730 tahun
  • kobalt 60 – 5.27 tahun
  • perak 94 – .42 detik

Waktu paruh fisik (Tp)

Interval waktu yang diperlukan untuk sejumlah inti radioaktif tertentu meluruh hingga setengah dari nilai aslinya.

Waktu paruh biologis (Tb)

Interval waktu yang diperlukan tubuh untuk menghilangkan 50% zat apa pun dengan rute eliminasi normal: pergantian metabolisme dan ekskresi.

Waktu paruh efektif (Te)

Interval waktu yang diperlukan untuk radioaktivitas sejumlah zat radioaktif yang didistribusikan dalam jaringan dan organ berkurang hingga setengah dari nilai aslinya karena peluruhan radioaktif dan eliminasi biologis.

Waktu paruh fisik> waktu paruh biologis> waktu paruh efektif.

1 / Te = 1 / Tp + 1 / Tb

 



Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *