A. PENEMUAN SINAR RADIOAKTIF

B. SIFAT-SIFAT SINAR RADIOAKTIF

C. PELURUHAN RADIOAKTIF

D. REAKSI INTI

E. LAJU PELURUHAN DAN WAKTU PARO (t1/2)

F. PENGGUNAAN DAN BAHAYA RADIOAKTIF

radioaktif

4

Kebutuhan manusia akan sumber energi semakin meningkat, karena jumlahpenduduk yang semakin banyak, dan juga adanya perubahan gaya hidupmanusia. Dalam memenuhi kebutuhan itu para ahli mencari sumber energialternatif, sebagai ganti energi dari fosil yang semakin menipis persediaannya.Salah satu di antaranya adalah sumber energi nuklir, yang dapatmenghasilkan energi sangat besar. Energi nuklir adalah energi yang dihasilkandari reaksi inti atom dengan bahan baku unsur radioaktif.

Unsur radioaktif adalah unsur yang intinya tidak stabil. Unsur radioaktifdisebut juga radioisotop atau radionuklida. Unsur ini berusaha menstabilkandiri dengan cara memancarkan radiasi (sinar) yang disebut sinar radioaktif.

KIMIA XII SMA138Dalam mempelajari zat radioaktif diharapkan anda dapat mendeskripsikanunsur-unsur radioaktif dari sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, kegunaan, danbahayanya.

Hubungan antara konsep yang satu dengan yang lain dapat kamuperhatikan peta konsep berikut.

A. PENEMUAN RADIOAKTIF

Pada tahun 1895 Williem K. Rontgen menemukan sinar-X dengan jalanmenembakkan sinar katoda pada pelat aluminium. Para ilmuwanmenyadari bahwa ada beberapa unsur yang dapat memancarkan sinartertentu, walaupun pada saat itu belum memahami tentang sifat sinartersebut, mengapa unsur tersebut memancarkan sinar?

Pada tahun 1896, Henry Becquerel mengamati garam uranium yang dapatmemancarkan radiasi. Radiasi yang dipancarkan ini dapat menghitamkan

ZATRADIOAKTIF

ISOTOPRADIO AKTIF

berguna dalam bidang

industri

kedokteran

pertanian

biologi

kimia

hidrologi

PLTN

perub.inti

peluruhan

sinar-α

sinar β

sinar γ

lajupeluruhan

persamaanreaksi

daya tem-bus besar

muatan negatif

takbermuatan

takbermassa

mengion-kan

daya tem-bus besar

muatanpositif

massa4 sma

kecepatantinggi

mengalami

bersifat

bersifat

mengalami

massa sangatkecil

daya tembussangat besar

KIMIA XII SMA 139pelat film meskipun film tersebut ditutup rapat dengan kertas hitam.Henry Becquerel mengatakan bahwa garam uranium memancarkan sinarsecara spontan. Unsur yang memancarkan sinar secara spontan disebut unsurradioaktif dan sinar yang dipancarkan ini disebut sinar radioaktif.

Kemudian pada tahun 1898 suami istri Piere Curie dan Marie Curiedapat menemukan unsur polonium (Po) dan radium (Ra) yang jugabersifat radioaktif.

Pada tahun 1903 Ernest Rutherford menemukan sinar yang bermuatanpositif disebut sinar alfa (α), yang merupakan inti helium (He). Rutherfordjuga menemukan sinar bermuatan negatif yang disebut sinar beta (β).Pada waktu itu pula Paul Ulrich Villard menemukan sinar yang tidakbermuatan disebut sinar gamma (γ). Sinar ini merupakan gelombangelektromagnetik dengan panjang gelombang sangat pendek.

Pada tahun 1905 Einstein mengemukakan adanya hubungan masadengan energi dalam rumus

E = energi (erg) c = kecepatan cahaya (3 x 1010 cm/detik)m = massa (gram)

Dari rumus di atas, 1 gram materi dapat dihasilkan energi sebesar 9. 1020 ergatau setara dengan ledakan 20.000 ton TNT.

Pada saat ini sudah banyak ilmuwan yang memikirkan bagaimanamemanfaatkan energi yang terkandung dalam atom untuk meningkatkankesejahteraan umat manusia, serta bagaimana mengatasi dampak negatifdari pemanfaatan energi tersebut.

Latihan 1

1. Apakah yang dimaksud dengan gejala keradioaktifan?2. Sebutkan sinar atau unsur radioaktif yang ditemukan oleh:

a. Rontgenb. Pierre Curie dan Marie Curiec. Ernest Rutherfordd. Paul Ulrich Villard

E = mc2

KIMIA XII SMA140B. SIFAT-SIFAT SINAR RADIOAKTIF

Meskipun tidak dapat dilihat dengan mata namun secara umum sinarradioaktif memiliki sifat-sifat:• menghitamkan pelat film,• dapat mengionkan gas yang dilewati,• memiliki daya tembus yang besar, serta• menyebabkan benda-benda berlapis ZnS dapat berpendar (mengalami

fluoresensi).Sinar yang dipancarkan unsur radioaktif ada tiga macam, yaitu sinaralfa (α), sinar beta (β), dan sinar gamma (γ).

Perbedaan ketiga jenis sinar tersebut dapat dilihat pada tabel berikut.

Dengan jenis muatan yang dimilikinya, bila sinar radioaktif dilewatkandalam medan magnet maka akan terurai sebagai berikut.a. Sinar alfa (α): akan tertarik ke medan magnet negatif.b. Sinar beta (β): tertarik ke medan magnet positif.c. Sinar gamma (γ): tidak dibelokkan oleh medan magnet, seperti pada gambar.

Gambar 4.1 Pengaruh medan magnet terhadap sinar radioaktif

γ

medan magnetmedan magnet

zat radioaktif

αβ

+ + + + ++ + + + ++ + + + ++ + + + ++ + + + +

_ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _

Sinar α1. merupakan inti

helium, bermasa 4dan bermuatan +2,simbolnya 4

2α atau42He

2. daya ionisasinyabesar

3. daya tembusnyakecil

Sinar β- merupakan elektron

berkecepatan tinggi,tidak bermassa danbermuatan negatifsatu (-1), simbolnya0-1β atau 0

-1e- daya ionisasi α > β > γ

- daya tembus α < β < γ

Sinar γ- merupakan gelombang

e l e k t r o m a g n e t i k ,tidak bermassa dantidak bermuatan,simbolnya 00γ

- daya ionisasinya kecil

- daya tembusnya besar

KIMIA XII SMA 141Latihan 2

1. Sebutkan sifat sinar alfa, beta dan gamma apabila sinar tersebutdidekatkan pada medan magnet!

2. Bagaimana daya tembus sinar alfa, beta dan gamma?3. Tuliskan simbol sinar alfa, beta dan gamma!

C. PELURUHAN RADIOAKTIF

1. Kestabilan inti

Inti atom terdiri atas netron dan proton. Proton bermuatan positif,sedangkan netron tidak bermuatan (netral). Netron dalam intiberfungsi menjaga gaya tolak-menolak antarproton. Oleh karena itukestabilan inti ditentukan oleh perbandingan banyaknya proton dengannetron.

Jika digambarkan grafik nomor atom (jumlah proton) terhadap jumlahnetron pada inti yang stabil (tidak radioaktif), akan diperoleh suatugrafik berupa pita yang dinamakan pita kestabilan inti (stability band).

Pada grafik kestabilan inti disamping terlihat bahwa• unsur dengan nomor atom(Z) 1 sampai dengan 20 stabil

bila .

• Unsur dengan nomor atom(Z) 21 sampai dengan 83

stabil bila atau sekitar

1,5 (kurva membelok ke atas)• Unsur dengan nomor atomlebih dari 83 (Z > 83), pitaterputus. Hal ini menunjuk-kan bahwa semua unsuryang nomor atomnya lebihbesar dari 83 tidak ada yangstabil (semua bersifatradioaktif).

Di samping itu dari grafik pita kestabilan inti juga bisa dilihat,bahwa unsur-unsur yang tidak stabil (bersifat radioaktif) berada di luarpita kestabilan.

np

> 1

np

= 1

20

40

60

80

100

120

20 40 60 80

4020Ca

20983 Bi

C

pita kestabilannp =1

B8436 Kr

np =2

138 56Ba

neut

ron

proton

A = kelebihan neotron (di atas pita kestabilan)B = kelebihan proton (di bawah pita kestabilan)C = nomor atom besar (di seberang pita kestabilan)

(n)

A

(Z)

Gambar 4.2 Grafik pita kestabilan inti

KIMIA XII SMA142Unsur-unsur yang tidak stabil tersebut, berusaha menstabilkan diri

dengan cara memancarkan sinar radioaktif (meluruh).Peluruhan adalah peristiwa perubahan unsur radioaktif menjadi

unsur stabil yang disertai dengan pemancaran sinar atau partikelradioaktif. Adapun partikel yang dipancarkan unsur radioaktif inidapat berupa:

proton = 11p

netron = 10n

elektron = -01e

positron = +01e

Pada reaksi peluruhan ini berlaku hukum kekekalan massa danmuatan yang dirumuskan:

A = unsur radioaktifB = unsur stabilC = sinar atau partikel radioaktifm = p + qn = r + S

2. Jenis peluruhan

Berdasarkan letaknya pada grafik pita kestabilan peluruhan unsurradioaktif dibagi menjadi tiga, yaitu:a. Peluruhan unsur radioaktif yang berada di atas pita kestabilan

Unsur yang terletak di atas pita kestabilan mempunyai jumlah

netron yang terlalu besar untuk mengurangi

netron tersebut dilakukan 2 cara, yaitu:1) Pemancaran sinar β (elektron) dengan mengubah netron menjadi

proton

Contoh: 10n → 11P + -

11e

146C → 14

7N + - 01e

2) Pemancaran netron

Contoh:

53137

53136

01He He n→ +

25

24

01He He n→ +

np

terlalu besar⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ,

mnA → p

rB + qsC

KIMIA XII SMA 143b. Peluruhan unsur radioaktif yang berada di bawah pita kestabilan

Unsur yang terletak di bawah pita kestabilan mempunyai jumlah

proton yang terlalu besar untuk mengurangi

proton dilakukan dengan 2 cara, yaitu:1) Pemancaran positron (elektron yang bermuatan positif) dengan

mengubah proton menjadi neutron

Contoh:

2) Penangkapan elektron pada kulit K (kulit terdekat dengan inti)

akan menghasilkan kenaikan harga karena menambah

jumlah netron

Contoh:

c. Peluruhan unsur radioaktif yang berada di seberang pita kestabilanUnsur yang terletak diseberang pita (Z > 83) gaya tolak-menolakantar proton sedemikian besarnya, sehingga berapapun jumlahnetron tidak mampu menjaga kestabilan inti atom, maka untukmengurangi proton dan netron dengan cara memancarkan sinar α.

Contoh:

Latihan 3

1. Stabilkah unsur di bawah ini? Berikan alasannya!

a. b. c.

2. Apabila suatu unsur radioaktif terletak di atas pita kestabilan, langkah-langkah apakah yang dilakukan supaya unsur tersebut mencapai keadaanstabil?

3. Reaksi peluruhan

a. b.

Partikel apakah X dan Y tersebut?

83211

81207Bi Ti Y→ + 2

524He He X→ +

1124Na12

24Mg614 C

92238

90234

24U n He→ +

47

10

37Be e Li→ + -

11

10

00p e n→ + -

np

611

511

10C B e→ + +

11

01

10p n e→ + +

np

terlalu kecil⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ ,

KIMIA XII SMA144D. REAKSI INTI

Reaksi inti adalah reaksi antara suatu inti atom dengan inti atom lainsehingga terbentuk satu atau lebih inti baru.

1. Reaksi penembakan (Reaksi transmutasi)

Transmutasi adalah reaksi penembakan suatu inti atom denganpartikel dasar atau inti unsur lain sehingga berubah menjadi inti baru.Pada tahun 1919, Ernest Rutherford berhasil untuk pertama kalinyamelakukan penembakan inti. Ia menembak atom nitrogen denganpartikel alfa sehingga terbentuk atom oksigen dan disertai denganpemancaran proton.

Penulisan reaksi inti di atas dapat dinyatakan dengan notasi:

Beberapa reaksi transmutasi yang telah berhasil dilakukan:

Pada reaksi penembakan, sebagai peluru (proyektil) dapat di-gunakan paritkel-partikel dasar seperti α, β, netron atau netron, tetapai

dapat pula digunakan inti atom unsur lain seperti

Contoh:

disingkat:

2. Reaksi fisi (Reaksi pembelahan)

Pada tahun 1938, Otto Hahn (1879 – 1968) dan Lise Meitner (1878 – 1968)melakukan percobaan membombardir uranium dengan menggunakanpartikel netron. Uranium ini terbelah menjadi 2 nuklida baru yang lebihringan (mengalami fisi) dan memiliki massa hampir sama.Reaksi fisi uranium menghasilkan energi yang sangat besar disertaidengan pancaran netron.

Tiga buah netron yang dihasilkan ini dapat menembak atom-atom uraniumlain sehingga terjadi reaksi berantai. Jika reaksi ini terkontrol, akanterjadi reaksi seperti pada bom atom.

92235

01

3692

56141

01U n K Ba + 3+ → + +r n energi

92238

724

99247U N, 5n Es( ) →92

2387

2499

24701U N Es 5 n+ → +

612

816C N dan O, , . 7

14

3

4

612

713

01

1327

1124

24

.

.

C N n

Al n Na He

+ → +

+ → +

H

12

01

1

2

1939

1836

24

49

612

01

.

.

K Ar

Be C n

+ → +

+ → +

H

He

11

24

α

+ (α, p)7N14

8O17

nuklida yang ditebak

partikel penembakpartikel yang dipancarkan

nuklida hasil reaksi

714

817

11He O p+ → + He 2

4

KIMIA XII SMA 1453. Reaksi fusi (Reaksi penggabungan)

Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti yang kecil menjadi satuinti lebih besar disertai dengan pemancaran energi

Contoh:

Reaksi yang terjadi di matahari adalah contoh reaksi fusi di alam.

Latihan 4

1. Tuliskan persamaan reaksi peluruhan dari:

a. peluruhan alfa dari

b. Peluruhan beta dari

2. Lengkapi reaksi inti di bawah ini!

E. LAJU PELURUHAN DAN WAKTU PARO (t1⁄⁄2)

Waktu paro (t1⁄2) adalah waktu yang diperlukan oleh zat radioaktifuntuk berkurang menjadi separo (setengah) dari jumlah semula.

Peluruhan tergolong reaksi orde satu sehingga waktu paronya tidaktergantung pada jumlah zat mula-mula, berapapun jumlah radioisotopmula-mula, selalu diperlukan waktu yang sama agar separonya meluruh.Masing-masing unsur radioaktif mempunyai harga waktu paro yang

sudah tertentu, misal unsur memiliki waktu paro 5730 tahun. Unsur

1,6 x 10-4 detik unsur empat hari. Bila mula-mula terdapat

10 gram maka setelah 5730 tahun akan tersisa 5 gram, dan 5730 tahun

kemudian tersisa 2,5 gram. Dari keterangan tersebut diperoleh rumussebagai berikut.

614 C

86222 Rn84

214 Po

614 C

f Cm C n

g U Sm Zn n

h Es Md n

i Cf B n

j U Br n

. ....

. ....

. ...

. ....

. ....

96246

612

01

92235

62160

3072

01

99253

110256

01

98250

511

92235

3587

4

4

2

+ → +

→ + +

+ → +

+ →

→ + +

a Ra He

b Mn e

c At Bi

d Na Mg

e Ag He

. ....

. ....

. ....

. ....

. ....

88210

24

2549

10

85218

83214

1124

1224

47109

24

→ +

→ +

→ +

→ +

→ +

1124 Na

96242 Cm

12

13

24

01H H n+ → + +He energi

KIMIA XII SMA146

atau

= waktu paro

t = waktu peluruhan

No = jumlah zat radioaktif mula-mula

Nt = jumah zat radioaktif yang masih tersisa pada waktu t

λ = tetapan peluruhan

Contoh1. Sebanyak 20 gram zat radioaktif mempunyai waktu paro 10 tahun di-

simpan selama 30 tahun. Berapa gram zat yang masih tersisa.Jawab:

Jadi, sisa zat setelah 30 tahun = 2,5 gram

b. Waktu paro adalah 5 menit. Berapa hari waktu yang diperlukan

untuk menjadikan unsur tersebut tinggal dari jumlah semula?

Jawab:

Jadi, waktu yang diperlukan = 15 hari

t

t

=

=5

3

15 hari

NN

n

t

o

n

n

= ⎛⎝

⎞⎠

=

=

12

18

123

18

83210Bi

nt

t

NtNo

n Nt

Nt

Nt

= = =

= ⎛⎝

⎞⎠

→ = ⎛⎝

⎞⎠

=

= =

12

3010

3

12 20

12

3

2018208

2 5

,

t 1

2

0 693=

,λ

t 12

2 303

12

, logN

Non

tt

⎛⎝

⎞⎠

=

NN

t

o

n=

12

⎛⎝

⎞⎠

KIMIA XII SMA 147Latihan 5

1. Waktu paro Radon-222 adalah 3,823 hari. Berapakah tetapan laju peluruhan222Rn?

2. Therapy leukemia menggunakan radioisotop posfor -32. Posfor -32mempunyai waktu paro 14,28 hari. Berapa % sample tersisa setelah 35 hari?

3. Laju peluruhan mula-mula 41Ar adalah 34,5 desintegrasi/menit, sedang-kan setelah 75 menit laju peluruhannya adalah 21,5 desintegrasi/menit.Berapa waktu paro 41Ar?

4. Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 5 bulan. Berapa bulanunsur tersebut meluruh jika masih tersisa 25%?

5. Waktu paro kerbon adalah 5730 tahun. Jika mula-mula terdapat karbonsebanyak 20 gram. Berapa gram karbon yang tersisa setelah 1910 tahun?

F. PENGGUNAAN DAN BAHAYA RADIOAKTIF

1. Penggunaan Isotop

Dengan menggunakan alat pencacah Geiger Muller dapat diketahuiadanya radiasi atau intensitas radiasi dan juga dapat ditentukan jumlahradioisotop yang terdapat dalam suatu bahan. Dengan melihat sifat-sifat radioisotop dan radiasi yang dipancarkan, maka radioisotop dapatdigunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, misalnya: bidangkedokteran, industri, pertanian, hidrologi, kimia, biologi, dan lain-lain.

Penggunaan radioisotop dapat dibedakan menjadi radioisotopsebagai perunut dan radioisotop sebagai sumber radiasi.a. Radioisotop digunakan sebagai perunut

Radioisotop sebagai perunut dapat digunakan dalam berbagaibidang, antara lain sebagai berikut.• Bidang kedokteran

1) Isotop Na-24 (dalam NaCl) untuk meneliti peredaran darahdalam tubuh manusia.

2) Isotop I-131 untuk mempelajari kerja getah tiroid yangterdapat dalam kelenjar gondok/tiroid

3) Isotop Fe-59 untuk mempelajari kecepatan pembentukan seldarah merah dalam tubuh.

• Bidang pertanian1) Untuk mempelajari cara pemupukan yang cocok pada suatu

tanaman dengan isotop P-32.2) Untuk menentukan umur tanaman yang tepat dalam

pemberian pupuk.

KIMIA XII SMA148• Bidang biologi

1) Isotop C-14 dan isotop O-18 digunakan untuk mempelajarifotosintesis pada tumbuhan

2) Radioisotop Na dan K digunakan dalam penelitianpermeabilitas selaput sel.

• Bidang hidrologi1) Untuk mengetahui kebocoran suatu bendungan.2) Untuk mengukur kecepatan aliran sungai atau aliran air

dalam tanah dan pembentukan sedimentasi.• Bidang industri

Untuk pengujian bahan pakaian sintetis.• Bidang arkeologi

Untuk mengukur umur fosil digunakan radioisotop C-14sebagai perunut.

• Radioisotop dapat digunakan dalam menentukan mekanismereaksi kimia dan proses biologi antara lain sebagai berikut.1) Reaksi esterifikasi

Reaksi esterifikasi yaitu reaksi pembentukan ester dariasam karboksilat dan alkohol.Reaksinya:

O O|| ||

R – C – OH + R' – OH →← R – C – OR' + H2OUntuk mengetahui apakah molekul air yang terjaditerbentuk dari H yang berasal dari karboksilat dan OH darialkohol atau sebaliknya, maka dapat digunakan isotop O-18sebagai bagian dari gugus OH pada alkohol, dan ternyatabahwa isotop O-18 terdapat pada ester.Reaksinya:

O O|| ||

R – C – OH + R' – 18O-H → R – C – 18O-R' + H2O

Tetapi bila isotop O-18 sebagai bagian OH pada gugus

karboksil ternyata isotop O-18 terdapat padamolekul air. Reaksinya:

O O|| ||

R – C – O18H + R' – OH → R – C – OR' + H2O18

O

C CH( )− −18

KIMIA XII SMA 149Dengan demikian jelas bahwa molekul air yang ter-

bentuk berasal dari OH pada gugus karboksil yang berikatandengan H dari alkohol.

b) Reaksi fotosintesisPada reaksi fotosintesis digunakan radioisotop O-18.Reaksinya:

Bila isotop O-18 terdapat pada H2O , maka isotop O-18akan terdapat pada O2.

Dari reaksi ini menunjukkan bahwa O2 hasil fotosintesisberasal dari peruraian air (H2O).

b. Radioisotop digunakan sebagai sumber radiasi.Radioisotop sebagai sumber radiasi dapat digunakan dalam

berbagai bidang antara lain sebagai berikut.• Bidang kedokteran, mislanya isotop Co-60 untuk terapi penyakit

kanker.• Bidang pertanian, misalnya digunakan untuk

1) Memberantas hama penyakit dengan teknik hama jantanmandul. Hama jantan disinari dengan sinar radioaktifsehingga mandul, kemudian dilepaskan di daerah yangdiserang hama tersebut, sehingga perkawinan antara hamajantan yang mandul dengan betina tidak menghasilkanketurunan, maka perkembangbiakan hama akan terganggu.

2) Memperoleh bibit unggul.3) Mengawetkan hasil pertanian bahan makaan

• Bidang industri, misalnya untuk sebagai berikut.1) Mengukur ketebalan kaca.2) Mengukur ketebalan kertas.3) Menguji bahan tanpa merusak bahan tersebut.4) Mengendalikan produksi timah dalam pembuatan kaleng.

• Bidang hidrologi, misalnya digunakan untuk menentukanpengendapan lumpur di sungai dan di danau.

Pembuatan isotop-isotop radioaktif (radioisotop) dilakukan dalamreaktor atom dengan jalan penembakan suatu inti atom dengan netron.Contoh:

Pembuatan 53131

1532

614

1635I P C dan S, , ,

CO + 6H C + 6O2 2

klorofil

sinar matahari6 26 18

12 618O H O⎯ →⎯⎯⎯

KIMIA XII SMA150

Indonesia telah memiliki beberapa reaktor atom, antara lain:1) Reaktor Triga Mark II di Bandung

Diresmikan tahun 1972 sebagai reaktor penelitian.2) Rekator Kartni di Yogyakarta

Diresmikan tahun 1979 sebagai reaktor penelitian.3) Reaktor serba guna siwabesi di Puspitek Serpong Jawa Barat

Reaktor ini selain untuk penelitian juga untuk memproduksiisotop-isotop radioaktif dan berbagai kebutuhan yang adakaitannya dengan keradioaktifan.

2. Bahaya Unsur Radioaktif

Selain mempunyai banyak kegunaan, penggunaanradioaktif dapatjuga membahayakan bagi kehidupan makhluk hidup, khususnyamanusia dan lingkungan. Radiasi yang dipancarkan oleh zat radioaktifdapat merusak jaringan dan sel-sel tubuh manusia, tergantung darijumlah intensitas yang diterima oleh tubuh. Makin banyak radiasi yangditerima oleh tubuh, maka mengakibatkan rusak atau matinya sel-selsehingga kekebalan daya tahan tubuh menjadi berkurang.

Jaringan yang paling peka terhadap radiasi adalah mata, sumsumtulang belakang, dan fungsi reproduksi. Beberapa gejala akibat radiasizat radioaktif yang berlebihan antara lain sebagai berikut.• Kerusakan genetis

Dapat berakibat makhluk menjadi mandul/steril, atau terjadikelainan-kelainan pada keturunan misalnya wajah buruk, cacat,dan sebagainya.

• Katarak (kerusakan lensa mata).• Leukemia (kanker darah).• Kerusakan kulit/sarcoma• Kerusakan sistem saraf.• Kerusakan sel pembentuk sel darah.

Latihan 6

1. Sebutkan kegunaan radioisotop sebagai:a. perunutb. sumber radiasi

2. Di bidang kimia, radioisotop dapat digunakan untuk menentukanmekanisme reaksi kimia. Beri contoh dan jelaskan!

c N n C H

d Te n S H

.

.

714

01

614

11

1735

01

1635

11

+ → +

+ → +

a Te n I

b S n P H

.

.

52130

01

52431

1632

01

1532

11

+ → +

+ → +

γ

KIMIA XII SMA 151

• Zat/unsur radioaktif adalah unsur yangintinya tidak stabil sehingga dapatmemancarkan sinar radioaktif.

• Sinar radioaktif terdiri dari: sinar alfa,sinar beta dan sinar gamma.

• Inti atom terdiri dari proton dan netronakan saling berinteraksi sehingga intiatom bersifat stabil.

• Stabilitas inti atom ditentukan olehperbandingan jumlah proton dan netronsehingga nuklida-nuklida dapatdigolongkan menjadi nuklida yang stabildan nuklida yang tidak stabil.

• Nuklida-nuklida yang tidak stabil akanmengalami peluruhan berubah menjadinuklida yang stabil dan dibagi 3kelompok sebagai berikut.a. Daerah di atas pita kestabilan.b. Daerah di bawah pita kestabailan.c. Daerah di seberang pita kestabilan.

• Reaksi inti ialah reaksi yang terjadi antarasuatu inti atom dengan inti atom lainsehingga terbentuk satu/atau lebih intibaru

• Macam-macam reaksi intia. Transmutasi (reaksi penembakan)

adalah penembakan inti atom denganpartikel dasar atau inti unsur lainmenjadi unsur lain yang berbeda denganunsur semula.

b. Reaksi fisi adalah reaksi pembelahansuatu inti menjadi nuklida baru yangmassanya hampir sama.

c. Reaksi fusi (reaksi penggabungan)adalah reaksi penggabungan beberapainti yang lebih berat disertaipemancaran energi.

nuklidazat radioaktifpeluruhanwaktu paropita grafik kestabilanpita kestabilantransmutasifisifusisinar αsinar λsinar γradioisotop

KKKKaa tttt aaaa KKKKuuuu nnnncccc iiiiRANGKUMAN

KIMIA XII SMA152

• Waktu paro: waktu yang diperlukan zatradioaktif untuk berkurang menjadiseparo (setengah) dari jumlah semula.

• Setiap unsur radioaktif mempunyaiwaktu paro yang berbeda.

• Radioisotop adalah isotop-isotop radio-aktif.

• Radioisotop sebagai perunut dapatdigunakan dalam bidang kedokteran,pertanian, biologi, hidrologi, industri,arkeologi, dan kimia.

• Radioisotop sebagai sumber radiasi dapatdigunakan dalam bidang kedokteran,pertanian industri dan hidrologi.

• Beberapa gejala akibat radiasi zatradioaktif antara lain: kerusakan genetis,mata katarak, kanker darah/leukemia,kulit rusak, kerusakan sel pembentuk seldarah, dan kerusakan sistem saraf.

• Radioisotop dapat dibuat dalam reaktoratom dengan jalan penembakan suatu intiatom dengan netron, misalnya:

• Kegunaan radioisotopa. Sebagai perunut dalam berbagai

bidang ilmu seperti kedokteran,pertanian, biologi, kimia, arkeologi

b. Sumber radiasi dalam bidangkedokteran, pertanian, industri,hidrologi.

c. Sumber energi dalam PLTN

714

01

614

11

1632

01

1532

11

N n C H

N n C H

+ → +

+ → +

Rumus

nt

t

n =

NN

t

o= ⎛

⎝⎞⎠

=

12

12

KIMIA XII SMA 153

ELATIHAN SOALPP

I. Pilihlah huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang tepat!

1. Yang pertama kali menemukansinar radioaktif adalah ....a. Villardb. Rutherfordc. Henry Becquereld. Daltone. Thomson

2. Berikut ini adalah sifat-sifatradioaktif:1. dibelokkan oleh medan

listrik ke kutub negatif2. partikel bermuatan positif

dua bermassa empat dandaya tembusnya palingkecil

3. bermassa satu dan tidakmempunyai muatan

4. merupakan yang identikdengan elektron dalammedan listrik

5. daya ionnya besarYang merupakan sifat sinarradioaktif alfa adalah ....a. 1 – 3 – 4 d. 1 – 2 – 5b. 2 – 4 – 5 e. 3 – 4 – 5c. 2 – 3 – 5

3. Suatu unsur dikatakan bersifatradioaktif, apabila ....a. dalam medan magnet dapat

teruraib. dapat memancarkan cahaya

dalam gelapc. dapat memancarkan gelom-

bang-gelombang radiod. mempunyai isotop lebih

dari 2 macame. dapat memancarkan sinar

radioaktif dengan sendiri-nya

4. Partikel-partikel yang berperandalam kestabilan inti adalah ....a. proton dan elektronb. proton dan neutronc. neutron dan positrond. positron dan neutrone. positron dan elektron

5. Isotop meluruh menjadi

dengan memancarkan ....

a. proton d. elektronb. positron e. sinar αc. neutron

6. Suatu isotop yang tidak stabilyang terletak di bawah kurvakestabilan inti akan memancar-kan ....a. elektron d. sinar γb. neutron e. protonc. positron

7. Pada reaksi inti berikut:

Partikel x adalah ....a. neutronb. partikel αc. partikel βd. positrone. proton

8. Pada reaksi transmutasi

(α, n) maka harga x dan y

masing-masing adalah ....a. 29 dan 15b. 30 dan 14c. 31 dan 14d. 30 dan 15e. 31 dan 15

yx p,

1327 Al

3068

01

2865Z n I x.a + → +

1022 Na

1123 Na

KIMIA XII SMA1549. Perhatikan reaksi peluruhan

berikut ini.

A dan B adalah ....a. β dan γ d. β dan αb. γ dan β e. α dan γc. α dan β

10. Proses yang menyebabkankenaikan nomor atom sebanyaksatu satuan adalah ....a. emisi protonb. emisi sinar βc. emisi sinar γd. emisi sinar αe. tingkat elektron

11. Apabila 7N14 ditembaki dengan

neutron, maka inti nitrogenakan berubah menjadi 6C

14 di-sertai pemancaran ....a. partikel neutronb. partikel protonc. sinar αd. sinar βe. sianr γ

12. Pada proses

54Xe139 + ... terjadi pelepasan ....a. satu partikel αb. satu partikel βc. dua perike βd. 3 neutrone. 2 neutron

13. Apabila suatu zat radioaktifselama 120 hari hanya tinggal6,25%, maka waktu paro adalah....a. 8 hari d. 24 harib. 10 hari e. 30 haric. 16 hari

14. Sebuah fosil berupa tulangbinatang diteliti di laboratoriumternyata mengandung 12,5%

Jika waktu paruh (t1⁄2)

dari C-14 adalah 5730 tahun,maka umur fosil adalah ....a. 2865 tahunb. 5730 tahunc. 11460 tahund. 17190 tahune. 19600 tahun

15. Co-60 digunakan pada peng-awetan makanan karena Co-60adalah ....a. bersifat stabilb. memancarkan betac. memancarkan gammad. memancarkan positrone. memancarkan alfa

16. Pernyataan berikut menunjuk-kan beberapa penggunaanradioaktif ....1. pemuliaan tanaman2. mendeteksi jenis penyakit3. sterilisasi alat-alat kedokteran4. mempelajari reaksi peng-

esteranYang termasuk penggunaanisotop radioaktif sebagaiperunut adalah ....a. 1 – 4 d. 1 – 3b. 2 - 4 e. 2 - 3c. 1 – 2

17. Di bawah ini merupakanpenggunaan radioisotop sebagaisumber radiasi, kecuali ....a. mengukr ketebalan kacab. mengukur ketebalan kertasc. mengawetkan makanand. memperoleh bibit unggule. mengetahui kebocoran

bendungan

614 C.

92235

01

3894U n Sr+ →

92238

90234

91234U

ATh

BPa→ →

KIMIA XII SMA 15518. Radioisotop yang digunakan

untuk mempelajari kelenjargondok adalah ....a. Na–24 d. P–32b. Fe–58 e. Si–29c. I–131

19. Radioisotop yang digunakandalam penelitian peredarandarah tubuh manusia dalah ....

a Na–24 d. K–39b. Na–23 e. O–18c. Ca–40

20. Untuk mempelajari reaksipengesteran digunakan isotopradioaktif ....a. C-14 d. O-16b. O-18 e. Na-24c. Na-23

II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini!

1. Jelaskan pengertian:a. unsur radioaktifb. sinar radioaktifc. nuklida

2. Sebutkan perbedaan antara sinar α, β dan γ!3. Selesaikan persamaan reaksi inti berikut:

4. Suatu zat radioaktif diukur aktivitasnya pada tanggal 26 Desember2005 jam10 pagi menunjukkan angka 72000 cpm. Ketika diukur lagipada tanggal 1 Januari 2006 jam 10 pagi menunjukkan angka 900 cpm.Tentukan waktu paruh zat radioaktif tersebut!

5. Sebutkan kegunaan dari nuklida:

a Co

b I

c Na

.

.

.

2760

53131

1124

a O D N

b Pu He N e

c U n C

d F p n

. ....

.

. (...., )

. ( , )

...

816

12

714

94239

24

10

92238

98246

919

+ → +

+ → + +

4

... Ne

...