Praktis Sumatif 6 (Soalan 1 – 3) – Fizik Tingkatan 5 (KSSM) Bab 6

Soalan 1:
Terangkan maksud istilah berikut:
(a) reputan radioaktif
(b) separuh hayat
(c) tenaga nuklear

Jawapan:
(a) Reputan radioaktif ialah proses rawak dan spontan di mana nukleus yang tidak stabil akan mereput dengan memancar sinaran radioaktif untuk menjadi nukleus yang lebih stabil.

(b) Separuh hayat, T_½ ialah masa yang diambil untuk separuh daripada bilangan asal nukleus radioaktif suatu sampel radioaktif mereput.

(c) Tenaga nuklear ialah tenaga yang terhasil daripada tindak balas dalam nukleus atom.

Soalan 2:
Berikut menunjukkan satu persamaan reputan radioaktif:


(a) Kenal pasti X dan Y dalam persamaan reputan tersebut.

(b) Berapakah zarah α dan β yang akan terbebas apabila ²²²₈₆Rn mereput menjadi ²¹⁰₈₂Pb?

Jawapan:
(a) X ialah nukleus helium, He atau zarah α, Y ialah sinar γ

(b)
$${ }_{86}^{222} \mathrm{Rn} \rightarrow{ }_{82}^{210} \mathrm{~Pb}+x{ }_2^4 \mathrm{He}+y_{-1}^0 e$$
$$\begin{aligned} 222 & =210+4 x+0 \\ 222-210 & =4 x \\ 12 & =4 x \\ x & =\frac{12}{4} \\ & =3 \text { zarah } \alpha \end{aligned}$$

$$\begin{aligned} 86 & =82+2 x-y \\ 86 & =82+2(3)-y \\ y & =82+6-86 \\ y & =2 \operatorname{zarah} \beta \end{aligned}$$

Maka, tiga zarah α dan dua zarah β dibebaskan.

Soalan 3:
(a) Astatine-218 mempunyai separuh hayat 1.6 s. Berapa lamakah masa yang diambil oleh 99% nukleus dalam satu sampel astatine-218 untuk mereput?

(b) Radium-226 mempunyai separuh hayat 1 600 tahun. Berapakah peratus suatu sampel radium-226 yang akan tertinggal selepas 8 000 tahun?

Jawapan:
(a)
$$\begin{aligned} & 100 \% \xrightarrow{1} 50 \% \xrightarrow{2} 25 \% \xrightarrow{3} 12.5 \% \xrightarrow{4} 6.25 \% \\ & \xrightarrow{5} 3.125 \% \xrightarrow{6} 1.5625 \% \xrightarrow{7} 0.78125 \% \text { (mereput } \approx 99 \% \text { ) } \end{aligned}$$
$$\begin{aligned} \text { Jumlah masa } & =7 \times 1.6 \mathrm{~s} \\ & =11.2 \mathrm{~s} \end{aligned}$$

(b)
$$\begin{aligned} &\text { Bilangan separuh hayat, } n=\frac{8000}{1600}=5\\ &N=\left(\frac{1}{2}\right)^n N_0 \end{aligned}$$
$$\begin{aligned} &\text { Peratus sampel radium-226 yang akan tertinggal }\\ &\begin{aligned} & =\left(\frac{1}{2}\right)^5 \times 100 \% \\ & =3.125 \% \end{aligned} \end{aligned}$$
$$\text { Maka selepas } 5 T_{\frac{1}{2}} \text {, hanya } 3.125 \% \text { sampel yang tertinggal. }$$