Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T13:59:17Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28475564; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T13:19:16Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28475564; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

Dalam [[fisika nuklir]], '''deret radioaktif''' (atau '''deret peluruhan''', atau '''rantai peluruhan''') adalah rangkaian [[peluruhan radioaktif]] dari [[produk peluruhan]] radioaktif yang berbeda sebagai serangkaian transformasi berurutan. Ini juga dikenal sebagai "kaskade radioaktif". Kebanyakan [[Radionuklida|radioisotop]] tidak meluruh secara langsung ke keadaan stabil, melainkan mengalami serangkaian peluruhan sampai akhirnya [[isotop]] stabil tercapai.

Tahap peluruhan dirujuk oleh hubungannya dengan tahap sebelumnya atau selanjutnya. ''Isotop induk'' adalah isotop yang mengalami peluruhan untuk membentuk ''isotop anak''. Salah satu contohnya adalah [[uranium]] (nomor atom 92) meluruh menjadi [[torium]] (nomor atom 90). Isotop anak mungkin stabil atau mungkin meluruh untuk membentuk isotop anaknya sendiri. Anak dari isotop anak kadang-kadang disebut ''isotop cucu''.

Waktu yang dibutuhkan atom induk tunggal untuk meluruh menjadi atom isotop anak dapat sangat bervariasi, tidak hanya antara pasangan induk-anak yang berbeda, tetapi juga secara acak antara pasangan identik dari isotop induk dan anak. Peluruhan setiap atom tunggal terjadi secara spontan, dan peluruhan populasi awal atom identik selama waktu ''t'', mengikuti distribusi eksponensial peluruhan, ''e−λt'', di mana λ disebut [[Peluruhan eksponensial|konstanta peluruhan]]. Salah satu sifat isotop adalah [[waktu paruh]]nya, waktu di mana setengah dari jumlah awal radioisotop induk identik meluruh menjadi anaknya, yang berbanding terbalik dengan λ. Waktu paruh telah ditentukan di laboratorium untuk banyak radioisotop (atau radionuklida). Mereka dapat berkisar dari hampir seketika (kurang dari 10−21 detik) hingga lebih dari 1019 tahun.

Masing-masing tahap memancarkan jumlah radioaktivitas yang sama seperti radioisotop asli (yaitu ada hubungan satu-ke-satu antara jumlah peluruhan dalam tahap berturut-turut) tetapi setiap tahap melepaskan jumlah energi yang berbeda. Jika dan ketika keseimbangan tercapai, setiap isotop anak yang berurutan hadir dalam proporsi langsung dengan waktu paruhnya; tetapi karena aktivitasnya berbanding terbalik dengan waktu paruhnya, setiap nuklida dalam rantai peluruhan akhirnya menyumbangkan transformasi individu sebanyak kepala rantai, meskipun energinya tidak sama. Misalnya, [[uranium-238]] bersifat radioaktif lemah, tetapi [[uraninit]], bijih uranium, 13 kali lebih radioaktif daripada logam uranium murni karena radium dan isotop turunan lainnya yang dikandungnya. Tidak hanya isotop [[radium]] yang tidak stabil merupakan pemancar radioaktivitas yang signifikan, tetapi sebagai tahap berikutnya dalam rantai peluruhan, mereka juga menghasilkan [[radon]], gas radioaktif yang berat, lembam, dan terjadi secara alami. Batuan yang mengandung torium dan/atau uranium (seperti beberapa granit) memancarkan gas radon yang dapat terakumulasi di tempat-tempat tertutup seperti ruang bawah tanah atau tambang bawah tanah.

Jumlah isotop dalam rantai peluruhan pada waktu tertentu dihitung dengan [[persamaan Bateman]].

== Sejarah ==
Semua unsur dan isotop yang ditemukan di Bumi, dengan pengecualian hidrogen, [[deuterium]], helium, [[helium-3]], dan mungkin sejumlah kecil isotop litium dan berilium stabil yang tercipta saat [[Ledakan Dahsyat]], [[Makalah B2FH|diciptakan]] dengan [[proses s]] atau [[proses r]] di dalam bintang atau [[tabrakan bintang]], dan bagi mereka yang sekarang menjadi bagian dari Bumi, pasti telah tercipta tidak lebih dari [[Pembentukan dan evolusi Tata Surya|4,5 miliar tahun yang lalu]]. Semua elemen yang tercipta lebih dari 4,5 miliar tahun yang lalu disebut ''primordial'', artinya mereka dihasilkan oleh proses bintang alam semesta. Pada saat mereka diciptakan, mereka yang tidak stabil mulai meluruh dengan segera. Semua isotop yang memiliki waktu paruh kurang dari 100 juta tahun telah direduksi menjadi % atau kurang dari berapa pun jumlah aslinya yang diciptakan dan ditangkap oleh pertumbuhan Bumi; mereka merupakan jumlah jejak hari ini, atau telah meluruh sama sekali. Hanya ada dua metode lain untuk membuat sebuah isotop: secara ''artifisial'', di dalam reaktor buatan (atau mungkin [[Reaktor nuklir alam|alami]]), atau melalui peluruhan spesies isotop induk, proses yang dikenal sebagai ''rantai peluruhan''.

Isotop yang tidak stabil meluruh menjadi produk turunannya (yang terkadang bahkan lebih tidak stabil) pada laju tertentu; akhirnya, sering kali setelah serangkaian peluruhan, isotop stabil tercapai: ada sekitar 200 isotop stabil di alam semesta. Dalam isotop stabil, unsur-unsur ringan biasanya memiliki rasio neutron terhadap proton yang lebih rendah di dalam intinya daripada unsur-unsur yang lebih berat. Unsur ringan seperti [[helium-4]] memiliki rasio neutron:proton yang mendekati 1:1. Unsur terberat seperti timbal memiliki hampir 1,5 neutron per proton (misalnya 1,536 dalam [[timbal-208]]). Tidak ada nuklida stabil yang lebih berat daripada timbal-208; unsur yang lebih berat ini harus melepaskan massa untuk mencapai stabilitas, biasanya sebagai [[peluruhan alfa]]. Metode peluruhan umum lainnya untuk isotop dengan rasio neutron terhadap proton (n/p) yang tinggi adalah [[peluruhan beta]], di mana nuklida mengubah identitas unsur sambil mempertahankan massa yang sama dan menurunkan rasio n/pnya. Untuk beberapa isotop dengan rasio n/p yang relatif rendah, terdapat [[Emisi positron|peluruhan beta terbalik]], di mana proton diubah menjadi neutron, sehingga bergerak menuju isotop stabil; tetapi, karena fisi hampir selalu menghasilkan produk neutron yang berat, [[emisi positron]] relatif jarang dibandingkan dengan emisi elektron. Ada banyak rantai peluruhan beta yang relatif pendek, setidaknya dua (peluruhan beta yang berat dan peluruhan [[positron]] yang ringan) untuk setiap berat diskrit hingga sekitar 207 dan beberapa di atasnya, tetapi untuk unsur-unsur bermassa lebih tinggi (isotop yang lebih berat daripada timbal) hanya ada empat jalur yang mencakup semua rantai peluruhan. Ini karena hanya ada dua metode peluruhan utama: [[Partikel alfa|radiasi alfa]], yang mengurangi massa sebesar 4 [[Dalton (satuan)|satuan massa atom]] (''atomic mass units'', amu), dan beta, yang tidak mengubah massa atom sama sekali (hanya nomor atom dan rasio p/n). Keempat jalur tersebut disebut 4n, 4n + 1, 4n + 2, dan 4n + 3; sisa dari membagi massa atom dengan empat memberikan rantai yang akan digunakan isotop untuk meluruh. Ada mode peluruhan lain, tetapi mereka selalu terjadi pada probabilitas yang lebih rendah daripada peluruhan alfa atau beta. (Seharusnya rantai ini tidak memiliki cabang: diagram di bawah menunjukkan beberapa cabang rantai, dan kenyataannya ada lebih banyak lagi, karena ada lebih banyak isotop yang mungkin daripada yang ditunjukkan dalam diagram.) Misalnya, atom ketiga [[nihonium-278]] yang disintesis mengalami enam peluruhan alfa menjadi [[mendelevium-254]], diikuti oleh [[penangkapan elektron]] (suatu bentuk [[peluruhan beta]]) menjadi [[fermium-254]], dan kemudian alfa ketujuh menjadi [[kalifornium-250]], yang di atasnya ia akan mengikuti rantai 4n + 2 seperti yang diberikan dalam artikel ini. Namun, nuklida [[Unsur transaktinida|superberat]] terberat yang disintesis tidak mencapai empat rantai peluruhan, karena mereka mencapai nuklida [[Pembelahan spontan|fisi spontan]] setelah beberapa peluruhan alfa yang mengakhiri rantai: inilah yang terjadi pada dua atom pertama nihonium-278 yang disintesis, serta untuk semua nuklida yang lebih berat yang dihasilkan.

Tiga dari rantai tersebut memiliki isotop (atau nuklida) berumur panjang di dekat bagian atas; isotop berumur panjang ini adalah hambatan dalam proses di mana rantai mengalir sangat lambat, dan membuat rantai di bawahnya "hidup" dengan aliran. Tiga nuklida berumur panjang adalah [[uranium-238]] (waktu paruh = 4,5 miliar tahun), [[uranium-235]] (waktu paruh = 700 juta tahun) dan [[torium-232]] (waktu paruh = 14 miliar tahun). Rantai keempat tidak memiliki isotop ''bottleneck'' yang tahan lama, sehingga hampir semua isotop dalam rantai itu telah lama meluruh hingga mendekati stabilitas di bagian bawah. Di dekat ujung rantai itu ada [[bismut-209]], yang sudah lama dianggap stabil. Namun, baru-baru ini, bismut-209 ditemukan tidak stabil dengan waktu paruh 20,1 juta triliun (2,01) tahun; ia adalah langkah terakhir sebelum [[talium-205]] yang stabil. Di masa lalu yang jauh, sekitar waktu tata surya terbentuk, ada lebih banyak jenis isotop berbobot tinggi yang tidak stabil yang tersedia, dan empat rantai lebih panjang dengan isotop yang telah meluruh. Hari ini kita telah memproduksi isotop yang telah punah, yang kembali mengambil tempat semula: [[plutonium-239]], bahan bakar bom nuklir, sebagai contoh utama yang memiliki waktu paruh "hanya" 24.500 tahun, dan meluruh dengan emisi alfa menjadi uranium-235. Secara khusus, kami telah melalui produksi skala besar [[neptunium-237]] berhasil membangkitkan rantai keempat yang telah punah sampai sekarang. Tabel di bawah ini memulai empat rantai peluruhan pada isotop [[kalifornium]] dengan nomor massa dari 249 hingga 252.

== Jenis peluruhan ==

Empat mode peluruhan radioaktif yang paling umum adalah: [[peluruhan alfa]], [[peluruhan beta]], [[peluruhan beta terbalik]] (dianggap sebagai [[emisi positron]] dan [[penangkapan elektron]]), dan [[Isomer nuklir#Proses peluruhan|transisi isomer]]. Dari proses peluruhan ini, hanya peluruhan alfa yang mengubah nomor [[massa atom]] (''A'') inti, dan selalu menurunkannya sebanyak empat. Karena itu, hampir semua peluruhan akan menghasilkan inti yang nomor massa atomnya memiliki [[Aritmatika modular|residu]] mod 4 yang sama, membagi semua nuklida menjadi empat rantai. Anggota dari setiap rantai peluruhan mungkin harus diambil seluruhnya dari salah satu kelas ini. Keempat rantai juga menghasilkan [[helium-4]] karena partikel alfa merupakan inti helium-4.

Tiga rantai peluruhan utama (atau famili) teramati di alam, yang biasa disebut deret [[torium]], deret [[uranium]] atau [[radium]], dan deret [[aktinium]], yang mewakili tiga dari empat kelas ini, dan berakhir pada tiga isotop [[timbal]] yang berbeda dan stabil. Nomor massa setiap isotop dalam rantai ini dapat direpresentasikan sebagai ''A'' = 4''n'', ''A'' = 4''n'' + 2, dan A = 4''n'' + 3, berurutan. Isotop awal berumur panjang dari ketiga isotop ini, [[torium-232]], [[uranium-238]], dan [[uranium-235]], berurutan, telah ada sejak pembentukan bumi, mengabaikan isotop buatan dan peluruhannya yang dibuat sejak 1940-an.

Karena waktu paruh relatif singkat dari isotop awalnya, [[neptunium-237]] (2,14 juta tahun), rantai keempat, deret [[neptunium]] dengan ''A'' = 4''n'' + 1, sudah punah di alam, kecuali untuk langkah pembatas laju akhir, peluruhan [[bismut-209]]. Jejak 237Np dan produk peluruhannya masih terjadi di alam, sebagai hasil dari penangkapan neutron dalam bijih uranium. Isotop akhir dari rantai ini sekarang dikenal sebagai [[talium-205]]. Beberapa sumber yang lebih tua memberikan sebagai bismut-209 isotop akhir, tetapi baru-baru ini ditemukan bahwa ia sangat sedikit radioaktif, dengan waktu paruh tahun.

Ada juga rantai peluruhan non-transuranik dari isotop unsur ringan yang tidak stabil, misalnya [[magnesium-28]] dan [[klorin-39]]. Di Bumi, sebagian besar isotop awal dari rantai ini sebelum tahun 1945 dihasilkan oleh [[Sinar kosmik|radiasi kosmik]]. Sejak 1945, pengujian dan penggunaan senjata nuklir juga telah melepaskan banyak [[produk fisi]] radioaktif. Hampir semua isotop tersebut meluruh dengan mode peluruhan β− atau β+, berubah dari satu unsur ke unsur lain tanpa mengubah massa atom. Produk anak selanjutnya, karena mendekati stabilitas, umumnya memiliki waktu paruh yang lebih lama hingga akhirnya meluruh menjadi stabilitas.

== Deret torium ==

Rantai 4n Th-232 biasanya disebut "deret torium" atau "kaskade torium". Dimulai dengan [[torium-232]] yang terbentuk secara alami, rangkaian ini mencakup unsur-unsur berikut: [[aktinium]], [[bismut]], [[timbal]], [[polonium]], [[radium]], [[radon]], dan [[talium]]. Semuanya hadir, setidaknya untuk sementara, dalam sampel alami yang mengandung torium, baik logam, senyawa, atau mineral. Deret ini berakhir dengan [[timbal-208]].

Total energi yang dilepaskan dari thorium-232 ke timbal-208, termasuk energi yang hilang dari [[neutrino]], adalah 42,6 MeV.

== Deret neptunium ==

Rantai 4n + 1 dari 237Np biasa disebut "deret neptunium" atau "kaskade neptunium". Dalam deret ini, hanya dua isotop yang terlibat yang ditemukan secara alami dalam jumlah yang signifikan, yaitu dua yang terakhir: [[bismut-209]] dan [[talium-205]]. Beberapa isotop lain telah terdeteksi di alam, yang berasal dari jumlah jejak 237Np yang dihasilkan oleh reaksi ''[[Spalasi|knockout]]'' (n,2n) pada 238U primordial. [[Detektor asap]] yang berisi ruang ionisasi [[amerisium-241]] mengakumulasi sejumlah besar [[neptunium-237]] saat amerisiumnya meluruh; unsur-unsur berikut juga ada di dalamnya, setidaknya untuk sementara, sebagai produk peluruhan neptunium: [[aktinium]], [[astatin]], [[bismut]], [[fransium]], [[timbal]], [[polonium]], [[protaktinium]], [[radium]], [[talium]], [[torium]], dan [[uranium]]. Karena deret ini baru ditemukan dan dipelajari pada 1947–1948, nuklidanya tidak memiliki nama historis. Salah satu ciri unik dari rantai peluruhan ini adalah bahwa gas mulia [[radon]] hanya diproduksi di cabang langka (tidak diperlihatkan dalam ilustrasi) tetapi bukan urutan peluruhan utama; dengan demikian, radon dari rantai peluruhan ini tidak bermigrasi melalui batuan hampir sebanyak dari tiga rantai lainnya. Sifat unik lain dari urutan peluruhan ini adalah bahwa ia berakhir di talium, dan bukannya timbal. Deret ini berakhir dengan isotop stabil talium-205.

Total energi yang dilepaskan dari kalifornium-249 ke talium-205, termasuk energi yang hilang karena [[neutrino]], adalah 66,8 MeV.

== Deret uranium (atau deret radium) ==

Rantai uranium-238 4n+2 disebut "deret uranium" atau "deret radium". Dimulai dengan [[uranium-238]] yang terjadi secara alami, seri ini mencakup unsur-unsur berikut: [[astatin]], [[bismut]], [[timbal]], [[polonium]], [[protaktinium]], [[radium]], [[radon]], [[talium]], dan [[torium]]. Semuanya ada, setidaknya untuk sementara, dalam sampel alami yang mengandung uranium, baik logam, senyawa, atau mineral. Deret ini berakhir dengan [[timbal-206]].

Total energi yang dilepaskan dari uranium-238 ke timbal-206, termasuk energi yang hilang karena [[neutrino]], adalah 51,7 MeV.

|

== Deret aktinium ==

Rantai [[uranium-235]] 4n+3 biasa disebut "deret aktinium" atau "kaskade aktinium". Dimulai dengan isotop U-235 yang terjadi secara alami, rangkaian peluruhan ini mencakup unsur-unsur berikut: [[aktinium]], [[astatin]], [[bismut]], [[fransium]], [[timbal]], [[polonium]], [[protaktinium]], [[radium]], [[radon]], [[talium]], dan [[torium]]. Semuanya ada, setidaknya untuk sementara, dalam setiap sampel yang mengandung uranium-235, baik logam, senyawa, bijih, atau mineral. Deret ini berakhir dengan isotop stabil [[timbal-207]].

Total energi yang dilepaskan dari uranium-235 ke timbal-207, termasuk energi yang hilang karena [[neutrino]], adalah 46,4 MeV.

== Lihat pula ==
* [[Fisika nuklir]]
* [[Lembah kestabilan nuklir]]
* [[Penanggalan radiometrik]]
* [[Radionuklida]]
* [[Bahan bakar nuklir bekas]]
* [[Limbah radioaktif]]
* [[Kecelakaan dan insiden nuklir]]
* [[Pencemaran radioaktif]]
* [[Pemrosesan ulang nuklir]]
* [[Radiasi alam]]
* [[Peluruhan radioaktif]]
* [[Produk peluruhan]]
* [[Rantai peluruhan]]
* [[Tangkapan neutron]]
* [[Tangkapan elektron]]
* [[Radiasi pengion]]
* [[Racun neutron]]

== Referensi ==

*

== Pranala luar ==

* [http://www.nucleonica.com Portal ilmu nuklir Nucleonica]
* [http://www.nucleonica.com/wiki/index.php?title=Help%3ADecay_Engine Mesin Peluruhan Nucleonica untuk perhitungan peluruhan online profesional]
* [https://www.epa.gov/radiation/radioactive-decay EPA – Peluruhan Radioaktif]
* [https://web.archive.org/web/20061205022425/http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm Situs web pemerintah yang mencantumkan isotop dan energi peluruhan]
* [http://www.nndc.bnl.gov Pusat Data Nuklir Nasional] – pangkalan data yang tersedia secara bebas yang dapat digunakan untuk memeriksa atau membangun rantai peluruhan
* [http://www-nds.iaea.org/livechart IAEA – Grafik Langsung Nuklida] (dengan rantai peluruhan)
* [http://www.wolframalpha.com/widgets/gallery/view.jsp?id=23174474f31785ce939641039a212de4 Penemu Rantai Peluruhan]

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Deret+radioaktif&oldid=28475564 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 28475564 (2025-11-14T04:48:39Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Deret radioaktif - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 28475564; atribusi sumber disertakan.