Memahami Apa Itu Waktu Paruh Radioaktif

Waktu paruh radioaktif adalah rentang waktu yang dibutuhkan untuk menguraikan setengah dari jumlah inti atom radioaktif dalam suatu sampel. Proses peluruhan ini terjadi secara spontan, di mana inti atom yang tidak stabil berubah menjadi unsur atau isotop lain yang lebih stabil. Perubahannya bisa terjadi melalui pelepasan partikel alfa, beta, atau radiasi gamma.

Walaupun jumlah atom radioaktifnya semakin berkurang, massa total sampel biasanya tidak terlihat berkurang drastis. Hal ini karena produk peluruhannya tetap ada di dalam sampel, hanya saja sudah tidak bersifat radioaktif.

Peluruhan radioaktif mengikuti pola eksponensial. Artinya:

• Setelah 1 waktu paruh, tersisa 50 persen atom awal.

• Setelah 2 waktu paruh, tersisa 25 persen.

• Setelah 3 waktu paruh, tersisa 12,5 persen.

Dan seterusnya mengerucut menuju nol, tetapi tidak pernah benar-benar mencapai nol.

Penting untuk dipahami bahwa waktu paruh adalah probabilitas statistik, bukan momen pasti kapan satu atom tertentu akan meluruh. Setiap atom memiliki peluang 50 persen untuk meluruh dalam satu periode waktu paruh, tetapi tidak ada yang bisa memprediksi atom mana yang meluruh lebih dulu.

Waktu paruh sebuah isotop itu unik dan konstan. Ia tidak dipengaruhi jumlah material, suhu, tekanan, atau kondisi lingkungan lainnya. Karena sifat inilah waktu paruh sangat berguna di berbagai bidang ilmu.

Contohnya:

• Menentukan usia fosil dan artefak (misalnya menggunakan karbon-14).

• Menaksir umur batuan atau mineral dalam geologi.

• Menentukan durasi aman penanganan limbah radioaktif.

• Memperkirakan seberapa lama sebuah isotop medis tetap efektif.

Rentangnya pun ekstrem. Ada isotop dengan waktu paruh sepersekian detik, hingga yang mencapai miliaran tahun, seperti uranium. Variasi inilah yang membuat setiap isotop memiliki kegunaan spesifik.

Tiap unsur radioaktif memiliki rentang waktu paruh yang berbeda-beda dengan atom lain. Beberapa contohnya:

• Polonium-214: hanya bertahan beberapa mikrodetik, sangat tidak stabil.

• Teknesium-99m: waktu paruh sekitar 6 jam, cocok untuk pencitraan medis karena cepat hilang setelah digunakan.

• Karbon-14: 5.730 tahun, ideal untuk radiocarbon dating dalam arkeologi.

• Uranium-238: 4,5 miliar tahun, digunakan untuk menaksir usia bumi.

Variasi ini menunjukkan seberapa luas aplikasi waktu paruh di dunia nyata.

Salah satu contoh paling dikenal adalah cobalt-60, yang dipakai dalam radioterapi. Cobalt-60 punya waktu paruh sekitar 5,26 tahun. Setelah periode itu, tingkat radioaktivitasnya menjadi setengah dari sebelumnya, walaupun massa sampelnya tidak tampak berubah karena produk peluruhannya tetap berada di tempat.

Memahami waktu paruh juga sangat penting bagi tenaga medis dalam menentukan durasi penggunaan dan penyimpanan zat radioaktif. Mereka bisa memperkirakan kapan intensitas radiasi menurun hingga aman atau kapan sebuah sumber radiasi perlu diganti.

Menariknya, konsep waktu paruh juga digunakan dalam dunia farmakologi. Di sini, istilah biological half-life menjelaskan waktu yang dibutuhkan tubuh untuk mengurangi konsentrasi obat sebanyak separuh. Ini membantu dokter menentukan dosis dan frekuensi obat yang tepat.

Memahami waktu paruh radioaktif adalah kunci untuk berbagai aplikasi ilmiah dan medis. Konsep ini membantu kita memprediksi kapan suatu bahan radioaktif menjadi lemah, mengelola keamanannya, hingga mempelajari sejarah bumi dan kehidupan kuno.

Referensi

BBC Bitesize. Diakses pada November 2025. What Is Half‑Life?
Britannica. Diakses pada November 2025. Half‑Life (Radioactivity)
NDE‑ED. Diakses pada November 2025. Half‑Life and Radioactive Decay
Nuclear‑Power.com. Diakses pada November 2025. Radioactive Decay Law & Half‑Life