Soal dan Pembahasan Fisika Inti dan Radioaktivitas

Soal 1

Jika massa inti Li = 7,01822 sma, Maka energi ikat inti Litium ( ⁷₃ Li) adalah ....
a.  39,105005 MeV
b.  38,105005 MeV
c.  37,105005 MeV
d.  36,105005 MeV
e.  36,105005 MeV

Pembahasan :

Jawaban : C

A = 7
Z = 3
m_p = 1,007825
m_n = 1,008665
m_i = 7,01822

E_i = Δm . c² (Δm dinyatakan dalam kg)
E_i = Δm . 931 MeV (Δm dinyatakan dalam sma)
Δm = {Z . m_p + (A – Z) . m_n} – m_i

Energi ikat inti Litium ( ⁷₃ Li)
E_i = ({Z . m_p + (A – Z) . m_n} – m_i) . 931 MeV
E_i = {(3 . 1,007825 + 4 . 1,008665) – 7,01822} . 931 MeV
E_i = 37,105005 MeV

Soal 2

Tentukanlah energi ikat per nukleon Helium (⁴₂He), jika massa inti Helium = 4,003 sma!

Pembahasan :

A = 4
Z = 2
m_p = 1,007825
m_n = 1,008665
m_i = 4,003

Langkah pertama kita tentukan dulu energi ikat inti Helium (E_i)

Energi ikat inti Helium ( ⁴₂He)
E_i = ({Z . m_p + (A – Z) . m_n} – m_i) . 931 MeV
E_i = {(2 . 1,007825 + 2 . 1,008665) – 4,003} . 931 MeV
E_i = 27,91138 MeV

Langkah kedua kita tentukan Energi ikat per nukleon Helium



Jadi dapat diperoleh Energi ikat per nukleon Helium adalah 6,977845 MeV

Soal 3

20 gram sampel bahan radioaktif dengan waktu paruh 5 hari disimpan dalam suatu wadah yang terisolasi. Berapakah sisa sampel tersebut yang belum meluruh setelah 10 hari?

Pembahasan :



Soal 4

Suatu unsur radioaktif meluruh dan tinggal 25% dari jumlah semula setelah 10 menit. Bila mula-mula massa unsur tersebut 100 gr, maka setelah setengah jam meluruh tentukan massa sisa unsur !

Pembahasan :

M_o = 100 gram
M = 25% M_o → M = 1/4 M_o
t₁ = 10 menit
t₂ = 1/2 jam = 30 menit

Dari nilai M dan t₁ kita dapat menentukan waktu paro dari unsur tersebut dengan cara :



Dari nilai T maka kita dapat menentukan massa setelah t₂ sebesar :



Soal 5

Sebuah partikel α ditembakkan pada inti ₇N¹⁴. Jika setelah penembakan sebuah proton dapat dibebaskan maka inti apakah yang akan terbentuk!

Pembahasan :

Partikel alfa :₂α⁴
proton : ₁p¹

Reaksi yang terjadi dapat dituliskan :



Nomor atom kekal : 2 + 7 = Z + 1 Z = 8
Nomor massa kekal : 4 + 14 = A + 1 A = 17

Berarti : ₈X¹⁷ adalah Oksigen ₈O¹⁷

Soal 6

Di matahari terjadi reaksi fusi seperti di bawah.

₂He³ + ₂He³ → ₂He⁴ + 2₁H¹ + E

Diketahui massa inti ₁H¹ = 1,0081 sma; massa inti ₂He³ = 3,0169 sma; massa inti ₂He⁴ = 4,0089 sma. Bila 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka energi yang dihasilkan pada setiap reaksi fusi di atas sebesar .....
a. 11,7547 MeV
b. 15,7547 MeV
c. 12,7547 MeV
d. 14,7547 MeV
e. 16,7547 MeV

Jawaban : C

Pembahasan :

Massa pereaksi m₀ :

m₀ = 2 . m(₂He³)
m₀ = 2 . 3,0169
m₀ = 6,0338 sma

massa hasil reaksi m :

m = m(₂He⁴) + 2 . m(₁H¹ )
m = 4,0039 + 2 . 1,0081
m = 6,0201 sma

Perubahan massa dalam reaksi inti (massa berkurang) sebesar:

Δm = m₀ - m
Δm = 6,0338 - 6,0201
Δm = 0,0137 sma

Karena massa berkurang berarti akan dihasilkan energi yaitu sebesar:

E = Δm . 931
E = 0,0157 . 931
E = 12,7547 MeV

Soal 7

Radioisotop dapat digunakan untuk menguji kebocoran tangki penyimpanan. Dalam pengujian ini, biasanya digunakan radioisotop dari jenis gas mulia yang sulit bereaksi. Contoh radioisotop yang digunakan untuk keperluan tersebut yaitu ....
A. P-32
B. I-131
C. C-14
D. Ar-41
E. Na-24

Jawaban : D

Soal 8

Pemanfaatan radioisotop di bidang industri adalah ....
A. Mengukur kandungan air tanah dan sirkulasi darah
B. Mendeteksi kebocoran pipa dan mengukur ketebalan pelat/kertas
C. Mengukur umur fosil dan mengukur ketebalan pelat/kertas
D. Mengukur endapan lumpur dan kekuatan material
E. Mengukur kecepatan debit air dan endapan lumpur

Jawaban : B

Soal 9

Radioisotop I-131 dimanfaatkan untuk ....
A. Mendeteksi kebocoran pipa
B. Melakukan reaksi fotosintesis
C. Uji mutu kerusakan bahan industri
D. Mendiagnosis penyakit ginjal
E. Pengobatan kanker

Jawaban : A

Soal 10

Salah satu pemanfaatan radioisotop dalam bidang hidrologi ....
A. Mendeteksi keretakan bangunan
B. Menentukan kadar garam dalam air
C. Mendeteksi kebocoran pipa air
D. Mendeteksi kandungan bahan kimia di sungai
E. Menentukan umur mineral

Jawaban : C

Soal 11

Bahan radioisotop dapat dimanfaatkan dalam kehidupan. Bahan radioisotop dan manfaat yang tepat adalah ....
A. Zn-65 digunakan untuk terapi leukimia
B. I-131 digunakan untuk terapi kelenjar tiroid
C. Ar-41 digunakan untuk menentukan umur fosil
D. Co-60 digunakan untuk mengukur kecepatan debit air
E. Na-24 digunakan untuk perunut pemupukan tanaman

Jawaban : E

Soal 12

Berikut ini beberapa zat radioaktif yang bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.
1) Cs-137
2) Zn-65
3) C-14
4) Cr-51
Radioaktif yang bermanfaat dalam bidang industri ditunjukkan oleh nomor ….
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 3)
C. 2) dan 4)
D. 2) dan 3)
E. 3) dan 4)

Jawaban : A

Soal 13

Pemanfaat radioisotop antara lain sebagai berikut.
(1)Mengukur kandungan air tanah
(2)Memeriksa material tanpa merusak
(3)Mengukur endapan lumpur di pelabuhan
(4)Mengukur tebal lapisan logam
Manfaat radioisotop di bidang industri ditunjukkan oleh nomor ....
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2) dan (3)
C. (2), (3) dan (4)
D. (1) dan (3) saja
E. (2) dan (4) saja

Jawaban : E

Soal 14

Beberapa manfaat teknologi radioisotop terdapat dalam pernyatan-pernyataan di bawah ini:
1) Kesehatan : radiologi
2) Arkeologi : menentukan jenis fosil
3) Industri : melacak kebocoran pipa
4) Pertanian : pemupukan tanaman
Pemanfaatan radioisotop yang tepat ditunjukkan oleh nomor ....
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 3)
C. 1) dan 4)
D. 2) dan 4)
E. 3) dan 4)

Jawaban : B

Soal 15

Beberapa contoh penerapan radioisotop sebagai berikut.
(1)Membuat benih tanaman unggul
(2)Mengawetkan makanan
(3)Radiologi
(4)Menyelidiki kebocoran pipa saluran air
Pemanfaatan radioisotop dalam bidang industri terdapat pada nomor ....
A. (1) dan (2)
B. (1) dan (4)
C. (2) dan (3)
D. (2) dan (4)
E. (3) dan (4)

Jawaban : D

Soal 16

Radioisotop Carbon-14 bermanfaat untuk ….
A. Pengobatan kanker
B. Mendeteksi kebocoran pipa
C. Menentukan umur batuan atau fosil
D. Uji mutu kerusakan bahan industri
E. Mekanisme reaksi fotosintesis

Jawaban : C

Soal 17

Berikut ini beberapa zat radioaktif bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.
1) H-2 (deuterium)
2) I-131 (iodin)
3) C-14 (karbon)
4) C0-60 (kobalt)
Radioaktif yang bermanfaat dalam bidang kedokteran ditunjukkan oleh nomor ....
A. 1) dan 2)
B. 1) dan 3)
C. 2) dan 4)
D. 2) dan 3)
E. 3) dan 4)

Jawaban : C

Soal 18

Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut:
(1)Sinar gamma digunakan untuk membunuh sel-sel kanker
(2)Sinar gamma digunakan untuk mensterilkan alat-alat kedokteran
(3)Sinar alfa digunakan untuk mendeteksi adanya kebocoran suatu pipa
(4)Sinar beta digunakan untuk mendeteksi kebocoran suatu pipa
Jenis sinar radioaktif yang sesuai dengan manfaatnya terdapat pada pernyataan nomor ....
A. (1), (2) dan (3)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (1), (2) dan (4)
E. (1) dan (4)

Jawaban : D

Soal 19

Pernyataan terkait dengan penerapan radioisotop dalam bidang hidrologi:
(1)Mengukur tinggi permukaan cairan dalam wadah tertutup
(2)Mengukur endapan lumpur di pelabuhan
(3)Menentukan letak kebocoran suatu bendungan
(4)Menentukan penyempitan pada pembuluh darah
Pernyataan yang benar adalah ....
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (2), (3) dan (4)
C. (1), (3) dan (4)
D. (1) dan (4)
E. (2) dan (3)

Jawaban : E

Soal 20

Beberapa contoh penerapan raidoisotop sebagai berikut.
(1)Pengawetan bahan makanan
(2)Mutasi radiasi
(3)Sterilisasi alat-alat medis
(4)Radiologi
Penerapan radioisotop dalam bidang kesehatan ditunjukkan oleh nomor ....
A. (1) dan (2)
B. (2) dan (3)
C. (3) dan (4)
D. (1), (2) dan (3)
E. (1), (2), (3) dan (4)

Jawaban : C

UPDATING...!!!

Berlangganan update artikel terbaru via email: