Ensiklopedi Teknologi Nuklir

Home

WAKTU PARO

 

RINGKASAN

Waktu paro (t) adalah waktu yang diperlukan oleh inti radioaktif untuk meluruh hingga aktivitasnya menjadi setengah aktivitas mula-mula.


URAIAN

1. Waktu paro

Peluruhan inti radioaktif (radionuklida) merupakan peristiwa statistik, oleh karena itu tidak bisa diperkirakan inti mana yang akan meluruh pada waktu berikutnya, tetapi untuk suatu kumpulan inti, dapat diperkirakan kebolehjadian terjadinya peluruhan. Waktu paro beberapa radionuklida yang penting tertera pada Tabel 1, dan contoh skema peluruhan ditampilkan pada Gambar 1. Secara matematis, jumlah peluruhan radionuklida per satuan waktu sebanding dengan hasil perkalian jumlah atom pada waktu tertentu dengan konstanta peluruhan.

Jika, N adalah jumlah inti yang tidak meluruh dalam waktu t, dN adalah jumlah inti yang akan meluruh, dan N0 adalah jumlah inti pada t = 0, maka didapat persamaan sebagai berikut,

dN/dt = - l N
N = N0 e
-l t
(1/2) N0 = N0 (-l T)
l = 0,693/ t

2. Waktu paro inti radioaktif alam dan buatan

Waktu paro H-3, C-14, K-40, Ra-226 dan U-238 yang merupakan inti radioaktif alam, masing-masing adalah 12,33 tahun, 5730 tahun, 1,277 x 109 tahun, 1600 tahun dan 4,468 x 109 tahun, dan waktu paro Co-60, Sr-90, Mo-99, Tc-99, I-129, I-131, Cs-137, Pu-239 yang merupakan radioaktif buatan, masing-masing adalah 5,271 tahun, 28,74 tahun, 65,94 jam, 6,01 jam, 1,57 x 107 tahun, 8,021 hari, 30,04 tahun dan 2,411 x 104 tahun.

3. Waktu paro radioaktivitas alam yang berada di litosfer

Di lapisan litosfer, ada banyak radionuklida yang tersebar secara luas dan sudah ada bersamaan dengan terjadinya bumi. Radioaktivitas yang utama berasal dari deret uranium (U-238), deret thorium (Th-232) dan deret actinium (U-235). Selain itu terdapat kalium-40 dengan waktu paro 1,277 x 109 tahun (kelimpahan 0,012% w / w dalam kalium, dan merupakan radionuklida yang utama di antara radionuklida yang ada di alam) dan rubidium-87 dengan waktu paro 4,75 x 1010 tahun. 

4. Waktu paro inti radioaktif yang dihasilkan oleh radiasi kosmik

Pada waktu radiasi kosmik menembus ke dalam atmosfer bumi, dihasilkan bermacam-macam radionuklida, misalnya H-3 dengan wakto paro 12,33 tahun dan C-14 dengan waktu paro 5730 tahun. Selain itu, dihasilkan Be-7 (53,29 hari), Be-10 (1,51 x 106 tahun), Na-22 (2,609 tahun), Na-24 (14,96 jam), Mg-28 (20,91 jam), Cl-36 (3,01 x 105 tahun), Kr-81 (2,29 x 105 tahun).

5. Waktu paro inti radioaktif yang digunakan untuk pengobatan

Jenis radioisotop yang digunakan untuk keperluan pengobatan bergantung pada jenis penyakit yang diderita pasien. Untuk pengobatan penyakit kanker digunakan Ra-226 (waktu paro 1600 tahun), untuk pengobatan bagian luar digunakan Co-60 (waktu paro 5,271 tahun), Cs-137 (waktu paro 30,04 tahun) dan Ir-192 (waktu paro 73,83 hari), dan untuk pengobatan kelainan kelenjar gondok digunakan I-131 (waktu paro 8.021 hari).

Pada pemeriksaan dengan memasukkan radioisotop ke dalam tubuh, digunakan Tc-99m (Mo-99) dan Kr-81m (Rb-81). Unsur yang ditulis dalam kurung adalah inti induk, dan sistem gabungan [inti induk - anak luruh] seperti itu disebut generator. Waktu paro Tc-99m ialah 6,01 jam (Mo-99 ialah 65,94 jam) dan Kr-81m ialah 13,10 detik (Rb-81 ialah 4,576 jam).

6. Waktu paro zat radioaktif buatan pada lingkungan yang berasal dari fall out
    akibat percobaan senjata nuklir.

Dari percobaan senjata nuklir, radionuklida yang paling banyak dihasilkan ialah Sr-90 (waktu paro 28,8 tahun), Cs-137 (waktu paro 30 tahun), C-14 (waktu paro 5730 tahun) dan Zr-95 (waktu paro 65 hari).

7. Waktu paro inti radioaktif buatan dalam instalasi nuklir

Dalam instalasi nuklir, proses yang paling banyak menghasilkan radionuklida ialah proses olah ulang bahan bakar, pembangkitan listrik di reaktor dan pengolahan limbah radioaktif. Radionuklida terpenting yang dihasilkan dalam proses pembangkit listrik tenaga nuklir adalah Co-60 (waktu paro 5,271 tahun), Ni-63 (waktu paro 100,1 tahun), Sr-90 (waktu paro 28,74 tahun), Cs-137 (waktu paro 30,04 tahun), dan C-14 (waktu paro 5730 tahun).

Sedang pada fasilitas pengolahan limbah radioaktif, radionuklida yang utama ialah H-3 (waktu paro 12,33 tahun), Cs-137 (waktu paro 30,04 tahun), Ru-106 (waktu paro 373,6 hari), Sr-90 (waktu paro 28,74 tahun), dan Cs-134 (waktu paro 2,065 tahun).

8. Waktu paro inti radioaktif alam yang ada dalam tubuh manusia

Zat radioaktif yang paling dekat dengan manusia adalah radionuklida yang ada dalam tubuh. Dalam kategori ini, radionuklida yang penting adalah kalium alam (K-40), dengan umur paro 1,277 x 109 tahun. Waktu yang dibutuhkan oleh suatu radioisotop dalam tubuh manusia untuk berkurang melalui proses pengeluaran dari dalam tubuh hingga tinggal setengahnya disebut waktu paro biologis. Sedang waktu paro radioisotop yang dibahas pada uraian sebelum ini disebut waktu paro fisis.


TABEL DAN GAMBAR :

Tabel 1. Waktu paro radionuklida utama

Gambar 1. Contoh skema peluruhan

 


Home