Pahami lebih dalam materi kimia radioaktif dengan kumpulan soal terlengkap ini! Artikel “soal kimia radioaktif” ini dirancang khusus untuk membantu Anda menguasai konsep-konsep inti dalam radioaktivitas, mulai dari jenis-jenis radiasi, peluruhan radioaktif, waktu paruh, hingga aplikasi isotop radioaktif dalam berbagai bidang. Dengan total 32 soal yang bervariasi, Anda akan menemukan 20 soal pilihan ganda untuk menguji pemahaman dasar, 5 soal isian singkat untuk melatih daya ingat, 5 soal uraian untuk mengasah kemampuan analisis, serta 2 soal mencocokkan untuk memperkuat koneksi antar konsep. Setiap soal disertai dengan kunci jawaban dan pembahasan mendetail, menjadikannya sumber belajar yang sempurna untuk persiapan ujian, ulangan harian, atau sekadar memperdalam pengetahuan Anda tentang kimia nuklir. Jangan lewatkan kesempatan untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang fenomena penting ini!
A. Soal Pilihan Ganda
- Partikel alfa terdiri dari…
A. 2 proton dan 2 neutron
B. 1 proton dan 1 elektron
C. 1 neutron dan 1 elektron
D. Elektron berkecepatan tinggi
E. Gelombang elektromagnetik - Sinar yang tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet adalah…
A. Sinar alfa
B. Sinar beta
C. Sinar gamma
D. Sinar positif
E. Sinar katode - Waktu yang diperlukan agar separuh (1/2) dari jumlah inti atom radioaktif meluruh disebut…
A. Waktu aktif
B. Waktu paruh
C. Waktu peluruhan
D. Waktu inti
E. Waktu stabil - Jika suatu unsur radioaktif ²³⁸U mengalami peluruhan alfa, unsur baru yang terbentuk akan memiliki nomor atom dan nomor massa berturut-turut…
A. Z-2, A-4
B. Z+1, A
C. Z, A
D. Z-1, A+4
E. Z+2, A+4 - Peluruhan beta melibatkan pemancaran…
A. Inti helium
B. Elektron
C. Positron
D. Neutron
E. Proton - Isotop radioaktif yang digunakan untuk menentukan umur fosil atau artefak kuno adalah…
A. Kobalt-60
B. Iodin-131
C. Karbon-14
D. Natrium-24
E. Uranium-235 - Reaksi nuklir di mana inti atom berat terpecah menjadi inti-inti yang lebih ringan disebut…
A. Reaksi fusi
B. Reaksi fisi
C. Reaksi peluruhan
D. Reaksi transmutasi
E. Reaksi penggabungan - Berikut ini adalah salah satu aplikasi radioisotop di bidang kedokteran, kecuali…
A. Sterilisasi alat medis
B. Terapi kanker
C. Pencitraan organ
D. Deteksi kebocoran pipa
E. Penelusuran aliran darah - Satuan aktivitas radioaktif dalam Sistem Internasional (SI) adalah…
A. Curie (Ci)
B. Roentgen (R)
C. Becquerel (Bq)
D. Gray (Gy)
E. Sievert (Sv) - Suatu sampel memiliki waktu paruh 20 menit. Jika mula-mula terdapat 100 gram sampel, berapa massa yang tersisa setelah 1 jam?
A. 50 gram
B. 25 gram
C. 12.5 gram
D. 6.25 gram
E. 3.125 gram - Radiasi pengion yang memiliki daya tembus paling kuat adalah…
A. Sinar alfa
B. Sinar beta
C. Sinar gamma
D. Neutron
E. Proton - Moderator dalam reaktor nuklir berfungsi untuk…
A. Mempercepat neutron
B. Menyerap neutron
C. Mengurangi kecepatan neutron
D. Memantulkan neutron
E. Menghasilkan neutron - Inti atom yang tidak stabil dan cenderung mengalami peluruhan untuk mencapai stabilitas disebut…
A. Isotop stabil
B. Isotop radioaktif
C. Isotop non-radioaktif
D. Isobar
E. Isoton - Jika suatu inti atom memancarkan positron (β⁺), maka…
A. Nomor atom berkurang 1, nomor massa tetap
B. Nomor atom bertambah 1, nomor massa tetap
C. Nomor atom tetap, nomor massa berkurang 1
D. Nomor atom berkurang 1, nomor massa berkurang 1
E. Nomor atom bertambah 1, nomor massa bertambah 1 - Peluruhan radioaktif adalah proses…
A. Pembentukan inti atom baru yang lebih berat
B. Perubahan inti atom tidak stabil menjadi inti yang lebih stabil
C. Penggabungan dua inti atom ringan
D. Pemisahan inti atom berat menjadi inti yang lebih ringan
E. Penambahan neutron ke inti atom - Elemen yang umum digunakan sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir adalah…
A. Karbon
B. Hidrogen
C. Uranium
D. Oksigen
E. Helium - Berikut ini adalah dampak negatif dari paparan radiasi pengion pada tubuh manusia, kecuali…
A. Kerusakan DNA
B. Mutasi genetik
C. Peningkatan risiko kanker
D. Peningkatan kekebalan tubuh
E. Penyakit akut radiasi - Berapa jumlah waktu paruh yang telah terjadi jika suatu sampel radioaktif tersisa 1/8 dari jumlah semula?
A. 1 waktu paruh
B. 2 waktu paruh
C. 3 waktu paruh
D. 4 waktu paruh
E. 8 waktu paruh - Yang bukan merupakan jenis radiasi elektromagnetik adalah…
A. Sinar-X
B. Sinar gamma
C. Cahaya tampak
D. Sinar alfa
E. Gelombang radio - Reaksi fusi nuklir terjadi secara alami di…
A. Reaktor nuklir
B. Bom atom
C. Matahari
D. Bumi bagian inti
E. Laboratorium penelitian
B. Soal Isian Singkat
- Proses pemisahan inti atom berat menjadi inti-inti yang lebih ringan disebut reaksi __________.
- Simbol untuk partikel beta adalah __________.
- Isotop radioaktif Iodin-131 (¹³¹I) banyak digunakan dalam diagnosis dan terapi penyakit __________.
- Jika suatu unsur memancarkan partikel alfa, nomor massanya akan berkurang __________ dan nomor atomnya berkurang __________.
- Peralatan yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan radiasi adalah __________.
C. Soal Uraian
- Jelaskan perbedaan mendasar antara reaksi fisi dan reaksi fusi nuklir, serta berikan masing-masing satu contoh aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari atau teknologi.
- Bagaimana konsep waktu paruh digunakan untuk menentukan usia suatu benda purbakala seperti fosil atau artefak? Jelaskan prinsip kerjanya.
- Sebutkan dan jelaskan tiga jenis radiasi utama (alfa, beta, gamma) berdasarkan sifat-sifatnya (massa, muatan, daya tembus).
- Diskusikan bahaya paparan radiasi terhadap organisme hidup dan langkah-langkah keselamatan yang dapat dilakukan untuk meminimalkan risiko tersebut.
- Jelaskan mengapa inti atom bisa menjadi tidak stabil dan apa yang dilakukan inti atom tersebut untuk mencapai stabilitas.
D. Soal Mencocokkan
Soal 1: Cocokkan istilah di kolom kiri dengan definisi yang tepat di kolom kanan.
| 1. Waktu Paruh | A. Inti atom yang tidak stabil |
| 2. Isotop Radioaktif | B. Waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti atom meluruh |
| 3. Radiasi Beta | C. Partikel bermuatan negatif yang dipancarkan dari inti |
| 4. Sinar Gamma | D. Gelombang elektromagnetik berenergi tinggi |
Soal 2: Pasangkan aplikasi radioisotop dengan kegunaannya.
| 1. Karbon-14 | A. Sterilisasi alat medis/makanan |
| 2. Kobalt-60 | B. Deteksi kebocoran pipa |
| 3. Natrium-24 | C. Penentuan umur fosil |
| 4. Iodin-131 | D. Terapi kanker tiroid |
Kunci Jawaban
A. Soal Pilihan Ganda
- A. 2 proton dan 2 neutron
(Pembahasan: Partikel alfa (α) identik dengan inti atom helium (⁴₂He), yang terdiri dari 2 proton dan 2 neutron.) - C. Sinar gamma
(Pembahasan: Sinar gamma (γ) adalah gelombang elektromagnetik berenergi tinggi, tidak bermuatan sehingga tidak dibelokkan oleh medan listrik atau magnet.) - B. Waktu paruh
(Pembahasan: Waktu paruh (t½) adalah waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti atom radioaktif meluruh.) - A. Z-2, A-4
(Pembahasan: Peluruhan alfa (⁴₂He) mengurangi nomor massa (A) sebanyak 4 dan nomor atom (Z) sebanyak 2.) - B. Elektron
(Pembahasan: Peluruhan beta minus (β⁻) melibatkan pemancaran elektron (⁰⁻¹e) dari inti atom, di mana neutron berubah menjadi proton.) - C. Karbon-14
(Pembahasan: Karbon-14 (¹⁴C) digunakan dalam metode penanggalan radiokarbon untuk menentukan usia bahan organik.) - B. Reaksi fisi
(Pembahasan: Reaksi fisi adalah pembelahan inti berat menjadi inti-inti yang lebih ringan, melepaskan energi.) - D. Deteksi kebocoran pipa
(Pembahasan: Deteksi kebocoran pipa adalah aplikasi radioisotop di bidang industri, bukan kedokteran.) - C. Becquerel (Bq)
(Pembahasan: Becquerel adalah satuan SI untuk aktivitas radioaktif, 1 Bq = 1 peluruhan per detik.) - C. 12.5 gram
(Pembahasan: 1 jam = 60 menit. Jumlah waktu paruh = 60 menit / 20 menit = 3 waktu paruh. Massa tersisa = 100 gram × (1/2)³ = 100 gram × 1/8 = 12.5 gram.) - C. Sinar gamma
(Pembahasan: Sinar gamma memiliki energi tertinggi dan tidak bermuatan, sehingga memiliki daya tembus paling kuat dan hanya dapat dihentikan oleh material tebal seperti timbal atau beton.) - C. Mengurangi kecepatan neutron
(Pembahasan: Moderator (misalnya air berat atau grafit) berfungsi memperlambat neutron cepat yang dihasilkan dari fisi agar lebih efektif memicu reaksi fisi berantai.) - B. Isotop radioaktif
(Pembahasan: Isotop radioaktif adalah inti atom yang tidak stabil dan akan meluruh secara spontan.) - A. Nomor atom berkurang 1, nomor massa tetap
(Pembahasan: Pemancaran positron (⁰⁺¹e) terjadi ketika proton berubah menjadi neutron, sehingga nomor atom berkurang 1 dan nomor massa tetap.) - B. Perubahan inti atom tidak stabil menjadi inti yang lebih stabil
(Pembahasan: Peluruhan radioaktif adalah proses spontan di mana inti atom yang tidak stabil melepaskan energi dan partikel untuk mencapai konfigurasi yang lebih stabil.) - C. Uranium
(Pembahasan: Uranium-235 dan Plutonium-239 adalah bahan bakar utama yang digunakan dalam reaktor nuklir.) - D. Peningkatan kekebalan tubuh
(Pembahasan: Paparan radiasi umumnya merusak sel dan jaringan, menyebabkan penurunan kekebalan tubuh, bukan peningkatan.) - C. 3 waktu paruh
(Pembahasan: Jika tersisa 1/8, maka (1/2)ⁿ = 1/8, sehingga n = 3.) - D. Sinar alfa
(Pembahasan: Sinar alfa adalah partikel (inti helium), sedangkan yang lainnya adalah bentuk radiasi elektromagnetik.) - C. Matahari
(Pembahasan: Reaksi fusi nuklir adalah sumber energi utama Matahari dan bintang-bintang lain.)
B. Soal Isian Singkat
- fisi
- ⁰⁻¹e atau β⁻
- tiroid
- 4, 2
- Geiger-Müller counter (pencacah Geiger), dosimeter
C. Soal Uraian
- Perbedaan Reaksi Fisi dan Fusi:
– Fisi Nuklir: Adalah proses pembelahan inti atom berat (misalnya Uranium-235) menjadi dua atau lebih inti yang lebih ringan, disertai pelepasan energi yang besar dan beberapa neutron. Contoh aplikasi: Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN), bom atom.
– Fusi Nuklir: Adalah proses penggabungan dua inti atom ringan (misalnya isotop hidrogen: Deuterium dan Tritium) menjadi inti yang lebih berat, disertai pelepasan energi yang jauh lebih besar daripada fisi. Contoh aplikasi: Sumber energi Matahari dan bintang, bom hidrogen (masih dalam pengembangan untuk energi sipil). - Konsep waktu paruh digunakan untuk menentukan usia benda purbakala melalui metode penanggalan radiometrik, seperti penanggalan Karbon-14. Semua makhluk hidup menyerap karbon dari lingkungan, termasuk isotop radioaktif Karbon-14. Setelah organisme mati, penyerapan Karbon-14 berhenti dan Karbon-14 yang ada di dalamnya mulai meluruh menjadi Nitrogen-14 dengan waktu paruh sekitar 5.730 tahun. Dengan mengukur rasio Karbon-14 yang tersisa di dalam sampel (misalnya tulang, kayu, atau kain) dibandingkan dengan jumlah Karbon-14 yang seharusnya ada saat organisme hidup, ilmuwan dapat menghitung berapa banyak waktu paruh yang telah berlalu dan dengan demikian menentukan usia benda tersebut.
- Tiga Jenis Radiasi Utama:
– Sinar Alfa (α): Terdiri dari partikel alfa (inti helium, ⁴₂He). Memiliki massa relatif besar (4 sma) dan muatan positif (+2). Daya tembus sangat rendah, dapat dihentikan oleh selembar kertas atau kulit manusia.
– Sinar Beta (β): Terdiri dari partikel beta (elektron atau positron). Memiliki massa sangat kecil (sekitar 1/1836 sma) dan muatan negatif (-1) untuk elektron atau positif (+1) untuk positron. Daya tembus sedang, dapat dihentikan oleh lembaran aluminium tipis.
– Sinar Gamma (γ): Merupakan gelombang elektromagnetik berenergi tinggi (foton). Tidak memiliki massa dan tidak bermuatan. Daya tembus sangat kuat, memerlukan material tebal seperti timbal atau beton untuk menghentikannya. - Bahaya Paparan Radiasi dan Langkah Keselamatan:
Paparan radiasi pengion dapat menyebabkan kerusakan serius pada sel dan DNA, berpotensi memicu mutasi genetik, kanker, penyakit akut radiasi, dan efek teratogenik pada janin. Tingkat keparahan dampak tergantung pada dosis, jenis radiasi, dan durasi paparan. Untuk meminimalkan risiko, langkah-langkah keselamatan meliputi:
1. Jarak (Distance): Menjaga jarak sejauh mungkin dari sumber radiasi, karena intensitas radiasi berkurang secara kuadrat dengan jarak.
2. Waktu (Time): Membatasi waktu paparan seminimal mungkin.
3. Perisai (Shielding): Menggunakan material pelindung yang sesuai (misalnya timbal atau beton) antara sumber radiasi dan individu.
4. Kontaminasi: Menghindari kontak langsung dengan bahan radioaktif dan menggunakan alat pelindung diri (APD) yang tepat. - Inti atom bisa menjadi tidak stabil (radioaktif) karena beberapa alasan, yang utamanya adalah ketidakseimbangan antara jumlah proton dan neutron. Inti yang terlalu besar, memiliki rasio neutron/proton yang tidak optimal (terlalu banyak atau terlalu sedikit neutron), atau memiliki energi berlebih cenderung tidak stabil. Untuk mencapai stabilitas, inti atom yang tidak stabil akan mengalami peluruhan radioaktif. Dalam proses ini, inti memancarkan partikel atau energi (seperti partikel alfa, beta, atau sinar gamma) untuk mengubah komposisi inti dan mencapai konfigurasi yang lebih stabil, seringkali menjadi inti dari unsur lain.
D. Soal Mencocokkan
Soal 1:
- 1 – B
- 2 – A
- 3 – C
- 4 – D
Soal 2:
- 1 – C
- 2 – A
- 3 – B
- 4 – D