RADIOAKTIF

ARTIKEL KIMIA

RADIOAKTIF

  

DISUSUN OLEH:

Valencia Geovanny

XII A7 / 31

PEMERINTAH KABUPATEN LUMAJANG

DINAS PENDIDIKAN

SEKOLAH UNGGULAN TERPADU

R-SMA-BI SMA NEGERI 2 LUMAJANG

Jl. Hos Cokroaminoto no. 159 Lumajang 67311 Telp/Fax (0334) 881036

http:/www.sman2-lmj.sch.id email : info@smada-lmj.sch.id

Tahun Ajaran 2012-2013

Semester Ganjil

I . Penemuan Zat Radioaktif

1. Wilhelm Conrad Roentgen

Sejarah penemuan zat radioaktif diawali denganditemukannya sinar X oleh Wilhelm Conrad Roentgenpada tahun 1895. Setelah itu, para ilmuwan menyadaribahwa beberapa unsur dapat memancarkan sinar-sinar tertentu, meskipun pada waktu itu para ilmuwanbelum memahami hakikat sebenarnya dari sinar-sinartersebut serta mengapa unsur-unsurmemancarkannya.

2.  Henri Becquerel

Antoine Henri Becquerel tercatat sebagai penemu Radioaktif. Lahir di Paris tahun 1852. Pendidikannya baik, dapat gelar doktor tahun 1888. Tahun 1892 dia jadi gurubesar fisika praktis di Musium Sejarah Alam (Musee d’ Histoire Naturelle) di Paris. Menarik untuk dicatat, baik kakek maupun bapaknya bukan saja sama-sama ahli fisika tetapi juga pernah menempati kedudukan yang sama. Anehnya, anaknya pun begitu. Di tahun 1895 Becquerel jadi gurubesar fisika di perguruan tinggi politeknik. (Ecole Polytechnique) di Paris. Di sinilah pada tahun 1896 dia membuat penemuan besar yang membuat namanya kesohor.

                 Tahun sebelumnya Wilhelm Rontgen menemukan sinar X, satu penemuan yang menggemparkan masyarakat ilmiah. Rontgen memprodusir sinar X dengan menggunakan tabung katoda sinar, Becquerel berpikir apakah sinar X tidak bisa diprodusir dengan kegiatan sinar matahari biasa di atas substansi non-metal. Becquerel memiliki di laboratoriumnya beberapa kristal “Potasium uranium sulfate” –satu campuran yang dia tahu non-metalik– dan dia memutuskan melakukan percobaan dengan itu: pertama, dia menempelkan beberapa kertas hitam tebal di sekeliling lembaran fotografis untuk meyakinkan tidak ada cahaya yang bisa tampak dapat mencapai lembaran itu. Lantas dia letakkan kristal non-metalik di atas lembaran yang tertutup itu dan menyodorkannya ke bawah sinar matahari. Cukup meyakinkan tatkala kemudian dapat menemukan film fotografis, satu bayangan kristal muncul di atasnya.

Mulanya Becquerel yakin bahwa dia sudah berhasil menemukan sumber sinar X baru. Kemudian, secara kebetulan, dia menemukan bahwa campuran uranium akan memasukkan radiasi meskipun tidak disodorkan kepada cahaya yang terbuka. Memang ada hari-hari di mana buat Becquerel masih samar-samar dan bimbang mengulangi percobaannya sebagaimana mestinya. Karena itu dia letakkan barang-barangnya –kristal dan lembaran fotografis yang terbungkus rapi dan hati-hati– jauh-jauh di lacinya, tanpa terlebih dulu menampakkan kristalnya di bawah cahaya matahari. Beberapa hari kemudian tak urung dia memutuskan mencuci lembaran fotografis yang tak terpakai itu. Dia terkejut, lembaran itu menampakkan bayangan kristal!

Jelaslah apa yang terjadi bukanlah non-metal biasa. Dengan bijak Becquerel memutuskan mengurungkan proyek aslinya dan menggantinya dengan penyelidikan fenomena yang aneh yang dialaminya. Segera dia mengetahui bahwa radiasi akan diteruskan oleh tiap campuran kimiawi uranium bukanlah sinar X. (Untuk sementara disebut sinar Becquerel). Becquerel juga menemukan bahwa jenis baru radiasi ini akan diteruskan oleh tiap-tiap kimiawi uranium dan tidak saja oleh apa yang diselidikinya pertama kali. Kenyataannya, dia menemukan bahwa meskipun uranium metal mengandung radioaktif. Karena radiasi tidak tergantung samasekali pada bentuk kimiawi uranium, Becquerel menyadari bahwa radio aktivitas bukanlah berasal dari kimiawi, tetapi harus dari atom uranium itu sendiri.

Tahun 1896 Becquerel menerbitkan beberapa kertas kerja ilmiah tentang fenomena yang diketemukannya. Diantara para ilmuwan yang membaca kertas kerja menjadi tertarik dan kemudian yang melakukan penyelidikan tambahan adalah Marie Curie. Dia segera mengetahui bahwa unsur “thorium” juga mengandung radioaktif. Bekerja sama dengan suaminya, Pierre, dia juga menemukan dua hal yang dulunya tidak dikenal, yaitu “polonium” dan “radium”, keduanya mengandung radioaktif. (Kebetulan Marie Curie-lah yang pertama kali menggunakan istilah “radio aktivitas” untuk menjelaskan fenomena itu).

3. Marie Curie 7 November 1867 - 4 July 1934

                  Marie Curie adalah ahli kimia dan fisika Perancis kelahiran Polandia yang sampai sekarang merupakan satu-satunya orang yang pernah mendapatkan hadiah nobel di dua bidang yang berbeda, yaitu fisika dan kimia. Penemuannya dibidang radioaktif membuat Marie Curie masuk ke dalam daftar penemu yang berpengaruh kepada dunia. Marie Curie adalah wanita pertama pemenang nobel dan juga adalah wanita pertama yang menjadi professor di universitasnya, Universities of Paris. Walaupun berkewarganegaraan Perancis, Marie Curie tidak pernah kehilangan rasa kebanggaannya sebagai orang Polandia. Penemuan pertamanya pada elemen kimia yang ditemukan tahun 1898 diberi nama 'polonium' dan penemuan berikutnya adalah radium beberapa bulan kemudian. Radium adalah zat radioaktif yang banyak digunakan dalam bidang medis dan kedokteran, umumnya untuk menghilangkan penyakit kanker dengan menyinari sel-sel kanker dengan zat radioaktif tersebut.

Marie lahir di Warsawa, Polandia dengan nama Maria Sklodowska. Orangtua Marie Curie bekerja sebagai guru, dan Manya (nama panggilan Marie Curie) pada umur 16 tahun telah mendapatkan medali emas saat menyelesaikan pendidikan kedua (setingkat SMP), saat itu, orangtuanya hampir kehilangan semua hartanya karena mengalami kerugian saat berinvestasi. Manya akhirnya bekerja sebagai guru bantu untuk membantu menghidupi keluarga mereka. Saat itu, wanita di Polandia (yang masih berada di bawah dominasi Rusia waktu itu) tidak bisa mendapatkan pendidikan yang tinggi, sehingga setelah lulus sekolah, Manya tidak dapat melanjutkan sekolahnya ke universitas. Pada umur 18 tahun, Marie bekerja sebagai guru privat bagi sebuah keluarga kaya. Sebagian dari penghasilannya sebagai guru privat kemudian diberikan kepada kakak perempuannya untuk membantu biaya pendidikan kakaknya di Perancis. Setelah kakak perempuannya yang bersekolah di sekolah medis Perancis, lulus, mendapatkan gelar Dokter, Manya lalu ikut pindah ke Perancis pada tahun 1891. Dia kemudian memasuki universitas Sorbonne (sekarang Universities of Paris) dan mengambil jurusan fisika dan matematika. Manya atau Marie Curie akhirnya lulus sebagai mahasiswi terbaik di kelasnya.

Nama belakang Marie (Curie) diperoleh saat menikah dengan Pierre Curie yang juga ahli kimia. Marie Curie memiliki dua orang putri,  Irène dan Ève, yang lahir pada tahun 1897 dan 1904. Irène yang melanjutkan dan mengembangkan karya ibunya juga mendapatkan hadiah nobel dalam bidang kimia.

Karya dan penelitian Marie Curie membuat para ahli kimia dan fisika mengerti bagaimana cara mengumpulkan sumber-sumber material yang mengandung radioaktif untuk menyembuhkan penyakit sekaligus untuk keperluan riset yang lebih dalam pada zat-zat radioaktif.

II. Sifat-Sifat Radioaktif

1. Jenis Sinar Radioaktif

·         Sinar Alfa

·         Sinar Beta

·         Sinar Gamma

·         Sifat-Sifat Sinar Alfa, Beta dan Gamma

2. Sifat Radioatif

Sifat alamiah sinar radioaktif dipelajari dengan menggunakan medan magnet. Ketika sinar radiaoaktif dilewatkan dalam medan magnit diperoleh fenomena-fenomena berikut

1. Saat medan magnit nol (B = 0 T) tidak terjadi perubahan apapun pada sinar-sinar yang dipancarkan..
2. Saat diberikan medan magnit lemah, sejumlah berkas sinar dalam jumlah sedikit dibelokkan ke arah kutub selatan magnit, dan sebagian besar bergerak lurus.
3. Saat diberikan medan magnit yang cukup kuat, berkas sinar dalam jumlah yang cukup besar dibelokkan cukup kuat ke arah kutub selatan, sejumlah berkas sinar dibelokkan ke arah kutub utara, dan sebagian lagi diteruskan
4. Saat diberikan medan magnit kuat, berkas sinar dalam jumlah yang cukup besar dibelokkan dengan kuat ke arah kutub selatan (S), sejumlah berkas lainnya dibelokkan ke arah kutub utara (U), dan beberapa berkas diteruskan.

Setelah di identifiaksi lebih jauh, ternyata sina-sinar radioaktif memiliki karakteristik sebagai berikut ;

A. SINAR ALFA

·         Partikel yg terdiri dari 4 buah nukleon terdiri dari 2 proton dan 2 netron è sering disimbolkan dengan 2a4 = 2He4

·         Bermuatan positif

·         Dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik

·         Daya tembus sangat kecil dibanding dengan sinar b dan sinar g

·         Daya ionisasi kuat

B. SINAR BETA

·         Merupakan partikel yg dilepas atau terbentuk pada suatu nekleon inti,dapat berupa elektron bermuatan negatif (negatron),elektron bermuatan positif (positron) atau elektron cupture (penangkapan elektron).

·         Bermuatan negatif

·         Dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik

·         Daya tembus lebih dari sinar a

·         Daya ionisasi kurang

C. SINAR GAMMA

·         Merupakan hasil disintegrasi inti atom yg memancarkan sinar alfa dan terbentuk inti baru dengan tingkat energi yang tinggi,kemudian transisi ke tingkat energi yg lebih rendah dengan memancarkan sinar gamma

·         Tidak bermuatan

·         Tidak dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik

·         Daya tembus sangat kuat

·         Tidak mempunyai daya ionisasi

III. Persamaan Reaksi Radioaktif

Jenis-jenis Reaksi Inti

Suatu cara untuk menyerdahanakan penamaan reaksi inti hanyalah dengan menyebutkan (a,b) pada inti sasaran. Jadi, untuk reaksi ³⁵Cl (n,p) ³⁵S, disebut reaksi (n,p) pada ³⁵Cl.

Berdasarkan sifat-sifat dari a dan b maka reaksi-reaksi inti dibedakan ke dalam beberapa jenis seperti diuraikan berikut ini.

1 Hamburan Elastis

pada penembakan inti, dimana hasilnya a = b dan X = Y, disebut peristiwa hamburan elasti. Partikel penembak menumbuk inti sasaran, ia kehilangan sebagian energi kinetiknya, yang dialihkan paad inti sasaran. Tidak terjadi perubahan energi potensial total, dan energi kinetiknya kekal.

            

dimana E_m adalah energi kinetik awal dari partikel penembak dengan massa m, dan E_M adalah energi kinetik yang diterima oleh inti sasaran dengan massa M. Teta (q) adalah besar sudut penyimpangan dari arah datang semula dengan arah setelah menumbuk inti sasaran.

Hamburan elastik digunakan dalam perlambatan neutron cepat oleh moderator di dalam reaktor nuklir.

1.2 Hamburan Inelastik

Suatu proses penghamburan dianggap inelastik jika sebagian energi kinetik partikel misil digunakan untuk menaikkan energi potensial inti asasaran,antara lain berupa eksitasi ketingkat energi yang lebih tinggi. Dalam kasus ini energi kinetik sistem tidak kekal.

Contoh :

            ¹⁰⁷Ag (n,n)^107mAg    ¹⁰⁷Ag

                                            44,3 detik

                       

1.3 Reaksi Photonuklir

Reaksi-reaksi inti yang diinduksi oleh sinar-X atau photon g berenergi tinggi (>1 MeV) dipandang sebagai reaksi-reaksi photonuklir. Dalam reaksi ini a = g dan b lebih sering adalah n atau p dan bila menggunakan photon dengan energi sangat tinggi maka b kemungkinan besar adalah d, t atau a atau bahkan campuran partikel-partikel.

1.4 Tangkapan Radiaktif

Bila partikel misil diserap oleh inti sasaran, inti sasaran tereksitasi yang kemudian memancarkan radiasi satu atau lebih photon gamma (g). Reaksi yang paling umum adalah (n, g), dimana hasilnya adalah isotop dari inti sasaran yang massanya satu satuan massa lebih besar.

Contoh : ²³Na (n, g) ²⁴Na, ³¹P (n, g) ³²P, ¹⁷⁹Au (n, g) ¹⁸⁰Au

Selain reaksi (n, g) ada pula reaksi (p, g), tetapi disini inti hasilnya bukan isotop dari inti sasaran.

Contoh : ¹⁹F (p, g) ²⁰Ne, ²⁷Al (p, g) ²⁸Si

Reaksi inti jenis lain meliputi reaksi (n,p), (p,n), (n, a), (a,n), d,p), (d,n), (a,t).

1.5 Reaksi inti spesial

Dalam reaksi-reaksi yang telah disebutkan terdahulu, perbedaan massa inti sasaran dengan inti hasil hanya satu atau beberapa unit massa. Ada sejumlah reaksi inti yang mengakibatkan inti sasaran tersobek-sobek atau terpecah menjadi dua bagian yang massanya lebih kurang sama. Masuk dalam kelompok reaksi demikian adalah :

1. Penguapan (evaporation), yaitu bila berbagai nukleon dan atau gabungan nukleon seperti partikel alpha meninggalkan inti sasaran. Contoh ²⁷Al (d,pa) ²⁴Na.
2. Spalasi, yaitu reaksi yang sedikit lebih hebat dari evaporasi. Sejumlah besar nukleon dilemparkan keluar dan hasilnya jauh lebih ringan dari inti sasaran. Contoh ⁶³Cu (p,p3n9a) ²⁴Na.
3. Fisi, yaitu suatu proses dimana inti yang tereksitasi oleh neutron atau cara lain, membelah menjadi dua bagian yang massanya seimbang. Contoh :

²³⁵U   +   n               ²³⁶U^{*                 137}Te   +    ⁹⁷Zr    +   2n

Probabilitas reaksi reaksi dapat pula dinyatakan sebagai probabilitas untuk menemukan partikel b pada partikel datang a atau . Persamaan rumusnya adalah

           

dimana s = luas efektif dan N = jumlah inti atom.

2 Inti Gabung

Neutron tidak bermuatan dan memiliki momen magnetik yang sangat kecil, sehingga dalam perjalanannya neutron tidak berinteraksi dengan elektron atomik, tetapi hanya berinteraksi dengan intinya. Neutron dapat berinteraksi dengan inti secara elastis (energi kinetiknya kekal) atau secara tak elastis. Jika tumbukannya tak elastis, inti ditinggalkan dalam keadaan tereksitasi, kemudian energi eksitasinya dikeluarkan dalam peluruhan gamma.

Tidak setiap gabungan neutron dan proton menjadi sebuah inti mantap. Pada umumnya, inti ringan (A<20) mengandung jumlah neutron dan proton yang hampir sama, sedangkan pada inti , berat proporsi neutron bertambah besar.

Karena partikel alfa terdiri dari dua proton dan dua neutron, peluruhan alfa mereduksi Z dan N inti induk, masing-masing dengan dua. Dalam peluruhan beta negatif, neutron bertransformasi menjadi proton dan elektron :

            n^o                     p⁺ +  e^-

elektronnya meninggalkan inti dan teramati sebagai “partikel beta”. Dalam peluruhan beta positif, sebuah proton menjadi sebuah neutron dan sebuah positron dipancarkan :

            p⁺                     n^o +  e^-

Jadi, peluruhan beta negatif mengurangi proporsi neutron, dan peluruhan beta positif menambahnya. Elektron diabsorpsi oleh proton nuklir yang bertransformasi menjadi neutron :

            P⁺ +  e^-                  n^o

Salah satu contoh dari reaksi inti gabung adalah sebagai berikut :

           

Makin banyak energi yang diberikan pada inti, semakin banyak neutron yang kita dapati melingkari inti.

            p + ⁶³Cu                                               ⁶³Zn + n

                                                Zn                    ⁶²Cu + n + p

a + ⁶⁰Ni                                               ⁶²Zn + 2n

3 Pembentukan Radioisotop dalam Reaksi Inti

Aktivitas sebuah sampel nuklide radioaktif ialah laju perubahan inti atom pembentuknya jika N menyatakan banyaknya inti dalam sampel pada suatu saat, aktivitasnya R ialah sebagai berikut :

           

Tanda minus dipakai supaya R menjadi kuantitas positif karena dN/dt secara intrinsik berharga negatif.  Setiap radioisotop memiliki umur-paro karakteristik, beberapa memiliki umur-paro sepersejuta detik. Hukum aktivitas :

            R  =  R_o e^-lt

Dengan l disebut sebagai konstan peluruhan, mempunyai harga yang berbeda untuk setiap radioisotop. Hubungan antara l dengan T_1/2 adalah mudah untuk menentukannya. Kemudian umur-paro akan berlalu, yaitu apabila t = T_1/2, aktivitas R telah menurun menjadi _½ Ro.

Jadi :

               R    =  Ro e^-lt

            _½ Ro  =  Ro e^-lT1/2

            e^lT1/2 =  2

            lT_1/2  =  ln 2

            T_1/2    = 

Hukum aktivitas empiris didapatkan langsung dari anggapan peluang masing-masing inti isotop tertentu untuk meluruh per satuan waktu ialah konstan l. Karena l adalah peluang per satuan waktu. ldt adalah peluang setiap inti untuk meluruh dalam selang waktu dt. Jika sampel itu mengandung N inti yang belum meluruh, banyaknya inti dN yang meluruh dalam selang waktu dt ialah perkalian antara banyaknya inti N dan peluang ldt untuk masing-masing inti meluruh dalam selang waktu dt. Ini berarti,

            dN = - Nldt

tanda minus diperlukan, karena N berkurang ketika t bertambah. Persamaan diatas dapat ditulis

           

masing-masing ruas dapat diintegrasi :

           

            ln N – ln N_o =  -lt

            N = Noe^-lt

Rumus-rumus diatas dapat juga dituliskan :

            dN = Rdt - lNdt

           

dimana R = laju tetap

            l = tetapan peluruhan =

            N(t) =

Sehingga aktivitasnya

a(t) =  lN = R (1 – e^-lt)

untuk t yang harganya kecil maka

            a(t) @ Rlt       atau

            R =  fs    dengan f = fluks neutron

4 Kinematika Reaksi Energi Rendah

Dalam reaksi inti, energi seringkali dilepaskan atau diserap. Suatu reaksi melepas energi berarti energi kinetik partikel-partikel setelah reaski lebih besar dari energi kinetik partikel-partikel sebelum reaski. Penambahan energi ini datang dari pengubahan energi diam menjadi energi kinetik. Jumlah energi yang dilepas diukur oleh nilai Q reaksi inti, yang didefinisikan sebagi selisih antara energi kinetik akhir dan awal.

Dalam sistem laboratorium, energi kinetik total timbul dari  partikel datang saja :

            K_lab  =                        (energi kinetik dalam sistem lempengan)

Dalam sistem pusat massa, kedua partikel bergerak dan memberikan kontribusi pada energi kinetik total.

            K_cm  = ½ m_A (v-V)² + ½ m_B V²

                     = ½ m_Av²  -  ½ (m_A – m_B) V²

                     = K  -  ½ (m_A  - m_B) V²

                     = _lab         (energi kinetik dalam sistem pusat massa)

Energi kinetik total partikel relatif terhadap pusat massanya ialah energi kinetik total dalam sistem laboratorium dikurangi energi kinetik ½ (m_A + m_B)V² dari pusat massa yang bergerak. Jadi dapat dianggap bahwa K_cm sebagai energi kinetik gerak relatif partikel itu. Jika partikel bertumbukan, energi kinetik maksimum yang dapat berubah menjadi energi eksitasi dari inti majemuk yang terjadi dengan  tetap mempertahankan kekekalan momentum ialah K_cm yanng lebih kecil dari K_lab.

Harga Q suatu reaksi nuklir : 

            Q  = [(m_A + m_B)  -  (m_C + m_D)] c²

                 = [(m_A + m_B – m_C – m_D)]c²

Jika Q merupakan kuantitas positif, energi dilepaskan oleh reaksi itu. Jika Q kuantitas negatif energi kinetik dalam sistem pusat massa cukup besar  harus diberikan oleh partikel-partikel yang bereaksi sehingga

                        K_cm  +  Q  ³  0

5 Energi Ambang Reaksi Inti

Untuk reaksi-reaksi eksoergik, nampaknya tidak diperlukan nilai ambang, tetapi sering di dalam praktek menghadapi energi penghalang tertentu terdapat energi ambang minimum.

Dalam hal reaksi endoergik, energi ambang sekurang-kurangnya sama dengan –Q. Ini harus dalam bentuk energi kinetik projektil. Fraksi , energi kinetik projektil diperlukan untuk translasi inti senyawa.

Dengan demikian suatu reaksi hanya akan berlangsung apabila :

           

Atau energi ambang Eo ³ (1 +m/M)Q

Jadi, bila detron dipercepat dengan energi 8 MeV, menumbuk inti Mg, maka energi yang tersedia untuk mempengaruhi reaksi inti  ²⁴Mg (d,a)²² Na, hanya ada sebesar

 yang sama dengan energi kinetik pada CMS.

6. Fisi Inti

Salah satu reaksi inti yang paling praktis adalah pembentukan inti majemuk apabila sebuah inti dengan A > 230 menyerap sebuah neutron. Kebanyakan inti majemuk ini kemudian akan membelah diri ke dalam dua fragmen (fragment) inti bermassa sedang (medium-mass) dan neutron tambahan. Jenis reaksi inti ini disebut fisi inti (nuclear fission).

Dalam sebuah reaktor atom, jumlah fisi per satuan waktu dikendalikan oleh penyeraan kelebihan neutron, sehingga secara rata-rata, satu neutron dari tiap-tiap fisi

Menghasilkan suatu fisi baru. Panas yang dibebaskan oleh reaksi inti ini kemudian digunakan untuk menghasilkan uap air guna membangkitkan turbin pembangkit tenaga listrik. Jika reaksinya tak terkendali, sehingga tiap fisi menghasilkan lebih dari satu neutron yang kemudian masing-masing memungkinkan terjadinya fisi-fisi berikutnya, maka jumlah fisi yang terjadi akan meningkat sesuai dengan deret ukur. Akibatnya, semua energi sumber akan terbebaskan dalam selang waktu yang sangat singkat, sehinggga menimbulkan ledakan bom nuklir.

Salah satu  reaksi fisi yang khas adalah :

           

Dengan Z₁ + Z₂  = 92, A₁ + A₂  +  Î = 236, dan Î sebuah bilangan bulat. Perbandingan masa antara fragmen-fragmen, M₁/M₂, secara eksperimen diperoleh kurang lebih 3/2. Bilangan e yang menyatakan jumlah neutron yang dibebaskan dalam fisi sebuah unsur atau inti tertentu bergantung pada fragmen-fragmen akhir yang dihasilkan.

7 Fusi Inti

Reaksi fusi (fusion) adalah suatu reaksi iti ketika dua inti atau inti-inti yang relatif ringan (A < 20) bergabung membentuk suatu inti yang lebih berat, dengan hasil pembebasan energi. Salah satu contoh reaksi fusi adalah pembentukan sebuah detron dari sebuah proton dan sebuah neutron :

                          Q  =  2,23 MeV

Reaksi fusi yang  lainnya adalah pembentukan sebuah partikel a oleh fusi dua buah detron.

            s           Q  =  2,23 MeV

Meskipun energi-energi ini lebih kecil dari yang dibebaskan dalam suatu reaksi fisi khas (» 200 MeV), tetapi energi per satuan massanya lebih besar sebab massa partikel-partikel yang terlibat lebih kecil.

Pembebasan energi dalam fusi menunjukkan bahwa untuk inti-inti ringan, energi ikat per nukleon (partikel inti) pada umumnya meningkat dengan bertambahnya nomor massa A. Sebagai akibatnya, inti yang lebih berat yang dibentuk dari dua inti yang lebih ringan memiliki energi ikat per nukleon yang lebih besar dari yang dimiliki masing-masing inti semula. Tetapi energi ikat per nukleon yang lebih besar dari yang dimiliki masing-masing inti semula. Tetapi energi ikat yang lebih tinggi berarti massa diam yang bersangkutan lebih rendah.

IV Kegunaan dan Bahaya Radioaktif

Pengaruh Radiasi pada mahluk hidup

Walaupun energi yang ditumpuk sinar radioaktif pada mahluk hidup relatif kecil tetapi dapat menimbulkan pengaruh yang serius. Hal ini karena sinar radioaktif dapat mengakibatkan ionisasi, pemutusan ikatan kimia penting atau membentuk radikal bebas yang reaktif. Ikatan kimia penting misalnya ikatan pada struktur DNA dalam kromosom. Perubahan yang terjadi pada struktur DNA akan diteruskan pada sel berikutnya yang dapat mengakibatkan kelainan genetik, kanker dll.

Pengaruh radiasi pada manusia atau mahluk hidup juga bergantung pada waktu paparan. Suatu dosis yang diterima pada sekali paparan akan lebih berbahaya daripada bila dosis yang sama diterima pada waktu yang lebih lama.

Secara alami kita mendapat radiasi dari lingkungan, misalnya radiasi sinar kosmis atau radiasi dari radioakif alam. Disamping itu, dari berbagai kegiatan seperti diagnosa atau terapi dengan sinar X atau radioisotop. Orang yang tinggal disekitar instalasi nuklir juga mendapat radiasi lebih banyak, tetapi masih dalam batas aman.

Radioaktif Sebagai Perunut.

Sebagai perunut, radoisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistern fisika, kimia maupun sistem biologi. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yang sama seperti isotop stabilnya, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau.

A. Bidang kedokteran

Berbagai jenis radio isotop digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit al:teknesium (Tc-99), talium-201 (Ti-201), iodin 131(1-131), natrium-24 (Na-24), ksenon-133 (xe-133) dan besi (Fe-59). Tc-99 yang disuntikkan ke dalam pembuluh darah akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu, seperti jantung, hati dan paru-paru Sebaliknya Ti-201 terutama akan diserap oleh jaringan yang sehat pada organ jantung. Oleh karena itu, kedua isotop itu digunakan secara bersama-sama untuk mendeteksi kerusakan jantung

1-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan bagian-bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, 1-131 dapat digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tumor otak. Larutan garam yang mengandung Na-24 disuntikkan ke dalam pembuluh darah untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah misalnya apakah ada penyumbatan dengan mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan isotop Natrium tsb.

Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru. P-32 untuk penyakit mata, tumor dan hati. Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah. Kadang-kadang, radioisotop yang digunakan untuk diagnosa, juga digunakan untuk terapi yaitu dengan dosis yang lebih kuat misalnya, 1-131 juga digunakan untuk terapi kanker kelenjar tiroid.

B. Bidang lndustri

Untuk mempelajari pengaruh oli dan afditif pada mesin selama mesin bekerja digunakan suatu isotop sebagai perunut, Dalam hal ini, piston, ring dan komponen lain dari mesin ditandai dengan isotop radioaktif dari bahan yang sama.

C. Bidang Hidrologi.

1.Mempelajari kecepatan aliran sungai.

2.Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.

D. Bidang Biologis

1. Mempelajari kesetimbangan dinamis.

2. Mempelajari reaksi pengesteran.

3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.

4. 5. Radioisotop sebagai sumber radiasi.

A. Bidang Kedokteran

1) Sterilisasi radiasi.

Radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. Steritisasi dengan cara radiasi mempunyai beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan sterilisasi konvensional (menggunakan bahan kimia), yaitu:

a) Sterilisasi radiasi lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme.

b) Sterilisasi radiasi tidak meninggalkan residu bahan kimia.

c) Karena dikemas dulu baru disetrilkan maka alat tersebut tidak mungkin tercemar bakteri lagi sampai kemasan terbuka. Berbeda dengan cara konvensional, yaitu disterilkan dulu baru dikemas, maka dalam proses pengemasan masih ada kemungkinan terkena bibit penyakit.

2) Terapi tumor atau kanker.

Berbagai jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi. Sebenarnya, baik sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh radiasi tetapi sel kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih mudah rusak). Oleh karena itu, sel kanker atau tumor dapat dimatikan dengan mengarahkan radiasi secara tepat pada sel-sel kanker tersebut.

B. Bidang pertanian.

1) Pemberantasan homo dengan teknik jantan mandul

Radiasi dapat mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis. Di laboratorium dibiakkan hama kubis dalam bentuk jumlah yang cukup banyak. Hama tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas. Dengan demikian reproduksi hama tersebut terganggu dan akan mengurangi populasi.

2) Pemuliaan tanaman

Pemuliaan tanaman atau pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi. Misalnya pemuliaan padi, bibit padi diberi radiasi dengan dosis yang bervariasi, dari dosis terkecil yang tidak membawa pengaruh hingga dosis rendah yang mematikan. Biji yang sudah diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditaman berkelompok menurut ukuran dosis radiasinya.

3) Penyimpanan makanan

Kita mengetahui bahwa bahan makanan seperti kentang dan bawang jika disimpan lama akan bertunas. Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan seperti itu. Jadi sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan dosis tertentu sehingga tidak akan bertunas, dengan dernikian dapat disimpan lebih lama.

C. Bidang Industri

1) Pemeriksaan tanpa merusak.

Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam,

2) Mengontrol ketebalan bahan

Ketebalan produk yang berupa lembaran, seperti kertas film atau lempeng logam dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.

3) Pengawetan hahan

Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat menningkatkan mutu tekstil karena inengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama.

DAMPAK RADIOAKTIF

Pengertian atau arti definisi pencemaran radioaktif adalah suatu pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom atom. Yang paling berbahaya dari pencemaran radioaktif seperti nuklir adalah radiasi sinar alpha, beta dan gamma yang sangat membahayakan makhluk hidup di sekitarnya. Selain itu partikel-partikel neutron yang dihasilkan juga berbahaya. Zat radioaktif pencemar lingkungan yang biasa ditemukan adalah 90SR merupakan karsinogen tulang dan 131J.

Apabila ada makhluk hidup yang terkena radiasi atom nuklir yang berbahaya biasanya akan terjadi mutasi gen karena terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh makhluk hidup baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan atau binatang.

Efek serta Akibat yang ditimbulkan oleh radiasi zat radioaktif pada umat manusia seperti berikut di bawah ini :

1. Pusing-pusing

2. Nafsu makan berkurang atau hilang

3. Terjadi diare

4. Badan panas atau demam

5. Berat badan turun

6. Kanker darah atau leukimia

7. Meningkatnya denyut jantung atau nadi

8. Daya tahan tubuh berkurang sehingga mudah terserang penyakit akibat sel darah putih   yang jumlahnya berkurang

Sumber :

http://sains-pro.blogspot.com/2012/03/radioaktivitas.html

http://www.ceritakecil.com/tokoh-ilmuwan-dan-penemu/Marie-Curie-7

http://penemu-terkenal.blogspot.com/2011/09/penemu-radioaktif-antoine-henri.html

http://radioaktif12fm.wordpress.com/2010/09/26/penemuan-unsur-radioaktif/