bab 6 sains tingkatan 4: tenaga nuklear
DESCRIPTION
semoga bermanfaatTRANSCRIPT
Apa itu Bahan Radioaktif?
Merupakan nukleus tidak stabil yang mereput (decay) dengan memancarkan
radiasi (sinaran) radioaktif.
Contoh-contoh bahan radioaktif:
Bahan Radioaktif No Proton No Nukleon
Uranium
Protaktinium
Torium
Radium
Radon
Polonium
92
91
90
88
86
84
238
234
234
226
222
210
Proses pereputan radioaktif
Berlaku apabila satu nukleus radioaktif tidak stabil berpecah dengan
memancarkan radiasi atau zarah untuk menjadi lebih stabil.
Proses pereputan radioaktif boleh berulang-ulang sehingga nukleus bahan
radioaktif tersebut stabil
Nukleus tidak stabil Radiasi/zarah
Radiasi/zarah
Nukleus stabil
Jenis-jenis Radiasi Radioaktif
Alpha [ α ] Beta [ β ] Gamma [ γ ] Sifat
semulajadi Nukleus helium elektron Radiasi elektromagnet
Cas +2 (positif) - (negatif) neutral
Kelajuan Lambat (>< 106 ms-1) Laju (>< 107 ms-1) Kelajuan cahaya(3 X 108 ms-1)
Kuasa
penembusan
1-5 cm udara
atau
sekeping kertas
10-50 cm udara
atau
beberapa mm
kepingan aluminium
10 cm kepingan plumbum
Kuasa pengionan
Kuat Sederhana Rendah
#Masih ingatkah anda?#
Apa itu Radioisotop?
*Isotop
atom daripda unsur yang sama yang
mempunyai nombor proton yang sama
tetapi mempunyai nombor nukleon yang
berbeza
Merupakan atom daripada unsur radioaktif yang mempunyai nombor proton
sama tetapi mempunyai nombor nukleon berbeza (tidak stabil) yang mengalami
pereputan radioaktif.
Contoh-contoh radioisotop:
Cobalt-60 Radium-226
Uranium-235
Iodin-131
Polonium-210
Kegunaan Radioisotop
Bidang Perubatan
Radioterapi - Sinar gamma (γ) digunakan utk membunuh sel kanser.
Radioisotop Iodin-131 (sinar gamma) digunakan menguji tahap iodin pada
kelenjar tiroid bagi pesakit hyperthyroidism.
Bidang Industri
Mengesan kebocoran paip bawah tanah dan keretakan cantuman struktur
logam (sinar gamma)
Industri Makanan
Proses Penyinaran (irradiation) membunuh fungi, bakteria dan serangga
pada makanan yg telah dibungkus (sinar gamma)
Bidang Pertanian
Radioisotop Fosforus-32 digunakan utk menguji pengambilan baja oleh
tumbuhan daripada akar ke daun. Tujuan-menentukan quantiti baja yang
diperlukan oleh tanaman bagi hasil maksimum.
Menghasilkan mutasi pada tanaman (sinar gamma). Tujuan – meningkatkan
hasil, tinggi rintangan penyakit dan menghasilkan variasi. Cth: pokok orkid.
Bidang Arkeologi
Radioisotop Karbon-14 digunakan utk menentukan umur fosil atau relik
purba.
Bagaimana? – apabila organisma mati, kandungan karbon-14 akan
berkurangan pada jasad. Dengan membandingkan kandungan karbon-14 pada
fosil dgn kandungan semasa, usia dpt dihitung. Kaedah ini dikenali sbg
“Carbon-14 dating”
Penghasilan Tenaga Nuklear
Pembelahan Nukleus
(nucleus fission)
Percantuman Nukleus
(nucleus fusion)
Nukleus berat membahagi kpd dua atau
lebih unsur yg lebih ringan apabila
ditembak oleh neutron (pembelahan
nukleus boleh dipercepatkan dgn
menembakkan neutron)
Proses pembelahan membebaskan
tenaga yang sangat besar (cahaya dan
haba) - TENAGA NUKLEAR
Pembelahan pertama boleh
menyebabkan satu siri pembelahan
yang dikenali sebagai Tindak balas
Berantai – t/b tidak terkawal
mnyebabkan letupan (prinsip asas
penghasilan bom nuklear)
Video:
Pembelahan nukleus
Tindakbalas berantai
Percantuman nukleus
Nukleus-nukleus ringan
bercantum/bergabung untuk
membentuk nukleus berat.
Proses percantuman
membebaskan tenaga (cahaya dan
haba) yang besar - TENAGA
NUKLEAR.
Berlaku secara semulajadi di
matahari (memerlukan ten. haba yg
tinggi)
Penggunaan Tenaga Nuklear
Penjanaan Tenaga Elektrik
Rod Uranium
Dinding
konkrit
tebal
Grafit
Penjana
elektrik
Turbin
Penjana
wap
Kondenser Pam
Sistem
penghantaran
elektrik
Air panas
Air sejuk
Air
Stim
REAKTOR
NUKLEAR
Rod Uranium – bhn radioaktif yg menghasilkan tenaga nuklear melalui proses
pembelahan nukleus melalui t/b berantai
Grafit – mengawal kadar t/b berantai
Dinding konkrit tebal – melindungi alam sekitar drpd terdedah kpd sinaran
radioaktif
Air panas – terhasil drpd tenaga haba yg dibebaskan di reaktor semasa proses
pembelahan
Stim – terhasil drpd pemanasan air
Turbin – diputarkan oleh stim dan seterusnya memutarkan dinamo di dlm
penjana elektrik
Penjana elektrik – dinamo dlm penjana elektrik berputar menghasilkan tenaga
elektrik
Sistem penghantaran elektrik – menghantar tenaga elektrik yg terhasil kpd
pengguna.
Binaan asas dan fungsi sistem penjanaan elektrik nuklear
Kesan penggunaan bahan radioaktif dan tenaga nuklear
Kebaikan Keburukan
Tenaga yg boleh diperbaharui
Jentera berat, satelit boleh beroperasi
optimum tanpa bahan api dlm 1-3 tahun.
Sumber tenaga yg tidak mencemarkan
udara
Memenuhi keperluan tenaga yg besar
bagi aktiviti-aktiviti perindustrian
Berfaedah dlm bidang perubatan,
perindustrian, pertanian, industri
makanan dan arkeologi.
Membunuh sel-sel badan,
mengakibatkan mutasi dan maut.
Mengganggu proses tumbesaran dan
kanser (cth leukemia)
Kecacatan kpd fetus dan ibu hamil
Mencemarkan udara dan air sekiranya
sisa-sisa radioaktif tidak dilupuskan
secara berhati-hati
Mengambil masa yg lama utk menjadi
sisa stabil dan selamat
Senjata nuklear membawa malapetaka
yg besar kpd manusia dan dunia.
Langkah keselamatan mengendalikan bahan radioaktif dan sisa
radioaktif
Mengelak drpd terdedah sinar radiokatif secara berterusan. Cth, elakkan
mengambil gambar X-ray berkali-kali.
Pekerja reaktor nuklear perlu memakai pakaian khas (pakaian bersalut
plumbum) dan lengan robot.
Pemakaian Dosimeter oleh pekerja (mencacatkan sinaran radioaktif)
Bahan radioaktif perlu disimpan dalam bekas khas yg diperbuat drpd
plumbum atau konkrit tebal yg boleh menyerap sinaran radioaktif
berbahaya.
Tapak pelupusan sisa radioaktif mesti jauh dari petempatan manusia,
cthnya ditanam di dasar laut atau bawah tanah kawasan gurun.