BAB 6 TING 4 TENAGA NUKLEAR

TENAGA NUKLEAR

BAB 6

Bahan Radioaktif

• Kebanyakan bahan mengandungi atom dengan
nukleus yang stabil dan tidak reaktif.

• Bahan radioaktif - mengandungi atom dengan
nukleus yang tidak stabil

• Terurai membebaskan sinaran radioaktif

Jadual Berkala

Contoh bahan radioaktif

Bahan radioaktif Nombor Nombor
proton nukleon
Karbon-14
Kalsium-40 6 14
Kobalt-60 20 40
Iodin-131 27 60
Uranium-234 53 131
Uranium-235 92 234
Uranium-238 92 235
92 238

Pereputan Radioaktif

• Proses nukleus yang tidak stabil terurai
• Zarah alfa, zarah beta, dan sinar gama

dipancarkan
• Proses spontan yang tidak dipengaruhi oleh

tekanan, suhu, dan perubahan kimia.
• Tahun 1896 - Henri Becquerel menemui

uranium - sejenis bahan radioaktif yang
menghasilkan sinaran yang tidak boleh dilihat

Proses pereputan radioaktif

Sinaran Radioaktif

• Sinaran yang terhasil semasa proses pereputan
radioaktif adalah zarah a1fa( ), zarah beta ( ),
dan sinar gama ( ).

• Setiap jenis sinaran radioaktif mempunyai ciri
yang berbeza.

Jenis-jenis sinaran radioaktif

Perkara Zarah alfa Zarah beta Sinaran gama
Ciri-ciri
Dibina Elektron Gelombang
daripada bertenaga elektromagnet
nukleus tinggi bertenaga
helium tinggi sama
seperti sinar-X
Cas Positif Negatif Neutral
elektrik Lemah
Sangat lemah
Kesan Kuat
pengionan

Kuasa Tidak Boleh Kuasa
penembusan
penembusan menembusi menembusi yang tinggi.
Boleh
dengan baik, tetapi boleh dihalang
menggunakan
tetapi boleh dihalang kepingan
plumbum atau
dihalang oleh konkrit yang
tebal
oleh sehelai kepingan
Sangat laju
kertas tebal tebal (kelajuan
cahaya)
aluminium

Kelajuan Perlahan Laju

Kesan medan elektrik

Radioisotop

• Isotop - atom daripada unsur yang sama
yang mempunyai nombor proton yang sama
tetapi berlainan nombor nukleon.

• Contoh: karbon-12, karbon-13, dan karbon-
14.

• Radioisotop- Isotop yang tidak stabil seperti
karbon-14

• Bukan radioisotop - Isotop yang stabil seperti
karbon-12.

Contoh-contoh radioisotop dan
bukan radioisotop

Bukan radioisotop Radioisotop
karbon-14
karbon-12
karbon-13 kalium-40

kalium-39 uranium-234
kalium-41 uranium-235
uranium-238

Kegunaan Bahan Radioaktif

• Pertanian
1. Fosforus-32, karbon-14, dan
nitrogen-15 digunakan untuk mengkaji
penyerapan dan pengangkutan unsur kimia
dalam tumbuhan.
2. Sinaran gama digunakan untuk
memandulkan serangga - mengurangkan
atau mengawal populasi serangga
perosak.

• Perubatan

1. Kobalt-60 - memusnahkan sel-sel
kanser semasa rawatan radioterapi.

2. Sinaran gama daripada kobalt-60 -
mensterilkan peralatan perubatan.

3. Bahan radiofarmaseutikal digunakan
untuk mendiagnos dan merawat beberapa
jenis penyakit.

• Arkeologi

– Karbon-14 - menganggar usia sesuatu bahan
organik seperti kayu dan artifak.

– Teknik pentarikhan karbon.

• Pengawetan makanan
– Sinar gama – memusnahkan
mikroorganisma tanpa merosakkan nutrien
yang ada dalam makanan.

• Industri

1. Mengesan kebocoran paip air di bawah
tanah dengan memasukkan pengesan
radioaktif ke dalam cecair di dalam paip.

2. Sinar gama daripada kobalt-60 -
menunjukkan lokasi keretakan pada
logam.

Tiub Geiger-Muller (GM)

• Alat yang digunakan untuk mengesan
keradioaktifan.

• Bunyi 'tik' yang berulang menandakan
kehadiran sinaran radioaktif.

Penghasilan Tenaga Nuklear dan
Kegunaannya

• Dihasilkan melalui:
– pembelahan nuklear
– pelakuran nuklear

Pembelahan Nuklear

• Berlaku dalam loji reaktor nuklear
• Nukleus bahan radioaktif uranium-235 dibedil

oleh neutron
• Nukleus atom terbelah dan terpisah:

– membebaskan tenaga
– lebih banyak neutron

• Tindak balas berantai:

- Neutron-neutron membelah dan memisahkan
nukleus lain
• Tenaga haba yang terhasil digunakan untuk
memanaskan air
– Stim dihasilkan untuk memusingkan turbin

bagi menghasilkan tenaga elektrik.

Pembelahan Nuklear

Pelakuran Nuklear

• Tindak balas menggabungkan dua nukleus
radioaktif yang ringan untuk menghasilkan
satu nukleus yang lebih berat.

Kegunaan Tenaga Nuklear

• Menghasilkan tenaga elektrik
• Sumber tenaga bagi kapal selam nuklear dan

kapal tangki berskala besar

Proses Penjanaan Tenaga Elektrik
daripada Tenaga Nuklear

• Dilakukan di dalam reaktor nuklear
• Pembelahan nuklear bahan radioaktif berlaku

secara berterusan yang boleh menghasilkan
jumlah tenaga nuklear yang besar

Proses Penjanaan Tenaga Elektrik
daripada Tenaga Nuklear

Janakuasa nuklear

Kesan Penghasilan Tenaga Nuklear

• Pencemaran radioaktif boleh menyebabkan:
– pencemaran alam sekitar,
– menyebabkan kanser,
– kemandulan,
– boleh membunuh manusia.

• Pembuangan sisa radioaktif membahayakan
hidupan - bahan radioaktif mengambil masa
yang lama untuk menjadi tidak aktif.

• Fat man little boy

Kesedaran terhadap Keperluan
Mengendalikan Bahan Radioaktif

dengan Sewajamya

KESAN POSITIF KESAN NEGATIF

Sumber tenaga Boleh menyebabkan

altematif selain sumber pencemaran bahan

asli yang tidak boleh radioaktif jika berlaku

diperbaharui kebocoran atau

pembuangan sisa

radioaktif yang tidak

betul.

KESAN POSITIF KESAN NEGATIF

Dapat memenuhi Boleh merencatkan

permintaan yang tinggi pertumbuhan.

terhadap tenaga

Mempunyai banyak Boleh menyebabkan

kegunaan dalam kanser
kehidupan harian.

KESAN POSITIF KESAN NEGATIF

Bersih dan tidak Boleh memusnahkan
mencemarkan udara sel badan.

Pembentukan fetus
yang tidak normal.

Sisa radioaktif
mengambil masa yang
lama untuk menjadi
stabil dan selamat.

Cara Pengendalian Bahan

Radioaktif dan Sisa Radioaktif

yang Betul

• memakai pakaian pelindung yang dilapisi
dengan plumbum

• memakai lencana filem yang boleh mengukur
tahap pendedahan kepada sinaran radioaktif.

• menggunakan alat kawalan jauh untuk
mengalihkan bahan radioaktif

• menjalani pemeriksaan kesihatan secara
berkala

Lencana filem

Pakaian
khas

Alat kawalan
jauh

Keperluan Mengendalikan Bahan
Radioaktif dan Sisa Radioaktif
dengan sewajarnya

• Bahan radioaktif disimpan di dalam kotak
plumbum yang tebal

Blok plumbum Simbol bahan
radioaktif

Latihan

Rajah menunjukkan pembelahan nuklear bagi
uranium-235

a) Namakan tenaga P dan zarah Q

i. Tenaga P: ………………..
ii. Zarah Q: ………………..

b) Berikan kegunaan tenaga P.
………………………………………………..
c) Berikan satu kelebihan tenaga P.
……………………………………………….

d) Berikan satu kelemahan penggunaan tenaga P.
………………………………………………

e) Nyatakan kaedah yang sesuai bagi
melupuskan sisa-sisa bagi proses dalam rajah
di atas
…………………………………………….
………………………………………………