Simulator Peluruhan Inti & Pita Kestabilan

Inti atom yang tidak stabil akan mengalami peluruhan radioaktif, suatu proses spontan ketika inti memancarkan partikel atau energi untuk mencapai konfigurasi proton–neutron yang lebih stabil.

Dalam kimia inti, dikenal berbagai jenis peluruhan: alfa (α), beta-minus (β⁻), beta-plus (β⁺), gamma (γ), penangkapan elektron (EC), emisi neutron, emisi proton, transisi isomer, dan fisi spontan.

Simulator ini membantu siswa memahami bagaimana suatu radioisotop bergerak menuju zona kestabilan (pita kestabilan) melalui serangkaian reaksi inti, lengkap dengan persamaan dan analisis rasio N/Z.

📖 Landasan Teori Kimia Inti

Pita Kestabilan (Belt of Stability)

Inti atom stabil hanya ada pada rentang rasio neutron-proton (N/Z) tertentu. Di luar daerah ini, inti bersifat radioaktif dan akan meluruh menuju pita kestabilan.

• Nuklida ringan (Z ≤ 20): stabil jika N/Z ≈ 1 (jumlah neutron ≈ proton).
• Nuklida sedang–berat (Z 20–83): perlu lebih banyak neutron; N/Z ≈ 1,2–1,5.
• Z > 83: tidak ada inti stabil; semua meluruh, dominan via alfa.

Peluruhan α : _ZXᴬ → _Z−2Yᴬ⁻⁴ + ₂He⁴ Peluruhan β⁻: _ZXᴬ → _Z+1Yᴬ + ₋₁e⁰ + ν̄ₑ (kelebihan neutron) Peluruhan β⁺: _ZXᴬ → _Z−1Yᴬ + ₊₁e⁰ + νₑ (kelebihan proton) Peng. elektron (EC): _ZXᴬ + ₋₁e⁰ → _Z−1Yᴬ + νₑ Emisi neutron: _ZXᴬ → _ZXᴬ⁻¹ + ₀n¹ Emisi proton: _ZXᴬ → _Z−1Yᴬ⁻¹ + ¹₁H Transisi isomer: _ZXᴬ* → _ZXᴬ + γ (keadaan metastabil)

Arah menuju kestabilan pada grafik Z vs N:

• β⁻ → Z naik 1, N turun 1 → titik bergeser ke kanan-bawah pada pita.
• β⁺ / EC → Z turun 1, N naik 1 → titik bergeser ke kiri-atas.
• α → Z turun 2, N turun 2 → titik bergeser diagonal kiri-bawah.
• Emisi n → N turun 1, Z tetap. Emisi p → Z turun 1, N tetap.

☢️ Petunjuk Penggunaan

1. Klik chip isotop siap pakai atau ketik nama isotop (contoh: U-238, Th-232) lalu klik Mulai Reaksi Berantai.
2. Baca persamaan reaksi peluruhan pertama yang ditampilkan di kotak reaksi.
3. Klik ➡ Lanjutkan berulang kali untuk mengikuti deret peluruhan hingga isotop stabil diperoleh.
4. Amati grafik pita kestabilan: titik merah = posisi isotop saat ini. Kurva hijau = batas ideal N/Z.
5. Pada bagian Input Manual, pilih mode peluruhan secara bebas dari 9 pilihan untuk bereksperimen.
6. Buka Tabel Partikel untuk memahami tiap jenis partikel radioaktif.
7. Buka Tabel Database untuk melihat semua isotop; klik nama isotop untuk langsung memuatnya ke simulator.

☢️ Interpretasi Hasil

• Titik merah di atas kurva hijau (N berlebih): β⁻ paling mungkin: neutron → proton.
• Titik merah di bawah kurva hijau (Z berlebih): β⁺ atau EC lebih mungkin: proton → neutron.
• Z > 83, titik jauh kanan-atas: peluruhan α dominan, menggeser titik diagonal ke kiri-bawah.
• Titik merah berimpit pita biru: isotop kemungkinan stabil atau t½ sangat panjang.
• Nilai N/Z dan N_ideal di kotak analisis adalah panduan kuantitatif untuk menilai kestabilan.
• Riwayat peluruhan mencerminkan deret peluruhan nyata berdasarkan data eksperimental NUBASE.

☢️ Media Belajar Kimia Inti & Radioisotop

Simulator Peluruhan Inti & Pita Kestabilan
Dirancang oleh Urip.Info

---

Deret peluruhan, persamaan reaksi inti, partikel radioaktif, dan grafik N vs Z

▸ Simulator Deret Peluruhan

Deret Peluruhan (Database Nyata)

Atau ketik isotop awal

📜 Riwayat peluruhan

▸ Grafik Pita Kestabilan (Z vs N)

📈 Posisi Isotop pada Pita Kestabilan

Isotop stabil Kurva kestabilan empiris Garis N=Z Isotop dipilih

-
Masukkan isotop untuk melihat analisis kestabilan.

▸ Kalkulasi Manual Peluruhan

✍️ Pilih Mode Peluruhan Secara Manual

Isotop (dari database)

Mode peluruhan α = Alfa: memancarkan ₂He⁴ (–2p –2n) β⁻ = Beta-minus: e⁻ + ν̄ₑ (neutron→proton) β⁺ = Beta-plus: e⁺ + νₑ (proton→neutron) γ = Gamma: foton energi tinggi (Z,A tetap) EC = Penangkapan Elektron (proton→neutron) n = Emisi Neutron: memancarkan ₀n¹ (–1n) p = Emisi Proton: memancarkan ₁H¹ (–1p) SF = Fisi Spontan (inti pecah 2 fragmen) IT = Transisi Isomer dari keadaan metastabil*

Belum dihitung. Pilih isotop dan mode, lalu klik Hitung.

💡 EC menghasilkan isotop anak sama dengan β⁺ namun mekanismenya berbeda (inti menangkap elektron dari kulit atom). SF terjadi spontan pada unsur superberat (Z ≥ 90). IT berlaku untuk keadaan metastabil seperti Tc-99m.

▸ Referensi Partikel Radioaktif

☢ Tabel Semua Partikel dalam Reaksi Inti

Simbol	Nama	ΔZ	ΔN	ΔA	Notasi	Kondisi dominan
α	Alfa	−2	−2	−4	₂He⁴	Z > 83, inti sangat berat
β⁻	Beta-minus	+1	−1	0	₋₁e⁰ + ν̄ₑ	N/Z terlalu tinggi (kelebihan neutron)
β⁺	Beta-plus	−1	+1	0	₊₁e⁰ + νₑ	N/Z terlalu rendah (kelebihan proton)
γ	Gamma	0	0	0	hν (foton)	Inti tereksitasi → ground state
EC	Penangkapan e⁻	−1	+1	0	+ ₋₁e⁰ → νₑ	Bersaing β⁺; hasil anak sama dengan β⁺
n	Emisi Neutron	0	−1	−1	₀n¹	N sangat berlebih; inti sangat jauh pita
p	Emisi Proton	−1	0	−1	₁H¹	Z sangat berlebih; sangat jauh dari pita
SF	Fisi Spontan	split	split	split	2 fragmen + n	Z ≥ 90; inti superberat
IT/γ	Transisi Isomer	0	0	0	γ (dari X*)	Keadaan metastabil (m): Tc-99m, dll.
2β⁻	Beta ganda	+2	−2	0	2⁰₋₁e	Sangat langka; t½ ~ 10²⁰ tahun

▸ Database Isotop Simulator

🗂 Tabel Lengkap Isotop dalam Database

Isotop	Z	A	N	N/Z	Mode	Produk anak	Status

📌 Klik nama isotop pada tabel untuk langsung memuatnya ke simulator. Data berdasarkan NUBASE2020/NNDC/IAEA.

Simulator Kimia Inti & Radioisotop · Media Belajar MA/SMA