SejarahUnsur yang bersifat radioaktif pertama kali

ditemukan oleh Willhem Roentgen (1845-1923) dengan melakukan percobaan sinar katode, yang menghasilkan suatu radiasi berdaya tembus besar dan dapat menghitamkan film foto. sinar itu diberi nama sinar X.

Sinar X merupakan radiasi elektromagnetik yang terjadi karena benturan elektron berkecepatan tinggi.

• Di tahun 1896 Henry Becquerel bermaksud menyelidiki sinar X, dengan menggunakan batuan uranium yang memang sedang ditelitinya, dan ternyata sinar yang dikeluarkan uranium dapat menghitamkan kertas foto seperti sinar x, bahkan uranium dapat memancarkan sinar berdaya tembus tinggi walaupun tidak dilakukan penyinaran.

• Pemancaran sinar secara spontan inilah yang disebut dengan keradioaktifan.

• unsur yang dapat memancarkan sinar secara spontan itu disebut unsur radioaktif.

• Unsur radioaktif yang pertama kali ditemukan ialah uranium.

• Selanjutnya tahun 1894 Pierre dan Marrie Currie menemukan zat-zat radioaktif yang lebih aktif dari uranium, yaitu Polonium dan Radium.

• Dan pada perkembangan selanjutnya telah diketahui bahwa semua unsur yang bernomor atom lebih dari 83 bersifat radioaktif.

Struktur inti

• Inti atom tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti atom yang diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.

Macam-macam nuklida

1. Isotop: nuklida yang mempunyai jumlah proton sama tetapi jumlah neutron berbeda.

2. Isobar: nuklida yang mempunyai nomor massa yang sama tetapi jumlah proton berbeda.

3. Isoton : nuklida yang mempunyai jumlah neutron yang sama.

Radioaktif

• Radioaktif adalah unsur yang mengandung inti tidak stabil.

• Inti atom yang tidak stabil slalu mencari cara untuk menjadi stabil. Caranya adalah dengan meluruh dan menjadi unsur lain dengan memancarkan sinar alfa,beta,gamma,dll

Kestabilan inti

Kestabilan inti

• Pita tersebut dapat dibaca dengan cara:1. Apabila suatu unsur yang memiliki harga

n/p > 1 akan berada diatas pita kestabilan.Neutron pada unsur tersebut akan berubah menjadi proton, yang akan mengalami emisi beta.

2. Apabila suatu unsur yang memiliki harga n/p < 1 akan berada dibawah pita kestabilan. Unsur tersebut akan mengalami emisi positron, penangkap elektron.

3. Apabila nuklida memiliki terlalu banyak neutron dan proton (jumlah proton >83) atau yang bermassa besar akan terletak di seberang pita kestabilan, unsur tersebut akan mengalami emisi alfa. Pemancaran sinar alfa tersebut akan menyebabkan perubahan nuklida tersebut menjadi nuklida lain.

Sinar-sinar radioaktif

• Sinar alfaadalah radiasi yang bermuatan positif. ⁴₊₂α

o Karena α identik dengan inti helium (He) sehingga dapat pula dinyatakan dengan 2

4Heo Bermuatan +2 dan bermassa 4 smao Dipancarkan oleh unsur yang bermassa besar (>83)o Daya tembusnya kecilo Dapat membelok ke kutub negatif dalam medan listrik.o Apabila memancarkan sinar alfa muatan suatu unsur akan

berkurang 2 dan massanya berkurang 4.

Sinar Radioaktif• Sinar Beta

adalah radiasi yang bermuatan negatif ⁰₋₁βo Identik dengan elektron ₋₁eo Bermuatan negatifo Bergerak dengan kecepatan tinggio Dapat membelok ke kutub positif pada medan listriko Daya tembusnya lebih besar dari sinar alfao Daya pengionnya lebih kecil o Dipancarkan oleh unsur yang memiliki jumlah neutron yang jauh

lebih banyak dari protono Unsur yang memancarkan sinar beta akan merubah neutron

menjadi proton.

Sinar Radioaktif

• Sinar Gammaadalah radiasi gelombang yang tidak bermuatan dan tidak bermassa ₀⁰ɣ

o Berenergi tinggio Mengikuti sinar alfa dan sinar betao Memiliki daya tembus yang sangat besaro Bergerak dengan kecepatan cahayao Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik, karena

tidak bermuatan.

Sinar Radioaktif

• Positronadalah radiasi elktromagnetik yang mirip dengan sinar beta, tetapi bermuatan positif ⁰₊₁e atau β⁺

o Dapat mengurangi nomor atom, tetapi tidak merubah nomor massa

o Dihasilkan oleh inti yang memiliki jumlah proton lebih besar daripada neutron

Jenis-jenis partikel dalam radioaktif

1. Reaksi peluruhanReaksi peluruhan terjadi secara spontan. Pada reaksi peluruhan

ini terjadi perubahan inti yang tidak stabil menjadi inti yang stabil.

a. Peluruhan alfapeluruhan alfa terdiri dari pancaran inti atom helium yang disebut partikel alfa dinyatakan dengan ⁴₂He. Karena pemancaran dari sinar alfa, mengakibatkan inti kehilangan 2 proton dan 2 netron, hal ini mengurangi nomor masa dari inti sebanyak 4 dan nomor atom sebanyak 2.contoh :

b. Peluruhan BetaPada peluruhan ini neutron akan berubah menjadi

proton. Pemancaran sinar Beta terjadi ketika netron yang terdapat dalam inti tiba-tiba meluruh menjadi proton dan electron,yang kemudian dikeluarkan. Pada peluruhan ini tidak terjadi perubahan jumlah nukleonContoh :

• c. peluruhan Gammapada peluruhan ini tidak dihasilkan unsur baru, karena gamma tidak bermuatan dan tidak bermassa. Radiasi sinar Gamma selalu mengikuti pemancaran sinar alfa dan sinar beta oleh radionuklida, namun biasanya tidak dituliskan karena sinar gamma tidak memiliki perubahan nomor massa ataupun nomor atom dalam inti produknya.

d. Peluruhan PositronPositron memiliki massa yang sama dengan

electron namun dengan muatan yang berbeda. Hasil dari pemancaran positron adalah mengurangi nomor atom dari inti produk namun tidak ada perubahan dalam nomor massanya.

Contoh :

Transmutasi Inti

Transmutasi inti adalah perubahan suatu isotop menjadi isotop lain dengan memancarkan suatu radiasi.

Transmutasi dapat terjadi secara alami, misalnya unsur Uranium (U) menjadi thorium (Th).

Transmutasi juga dapat dibuat, yang disebut transmutasi buatan. Dengan cara unsur ditembak dengan peluru berukuran atom misalnya patikel alfa,beta,neutron atau partikel ringan lainnya.

Reaksi Penembakan Partikel

Laju peluruhan

• Laju peluruhan adalah kecepatan suatu unsur radioaktif dapat meluruh setiap satuan waktu.

• Unsur radioaktif akan meluruh sampai terbentuk unsur yang lebih stabil.

• Laju peluruhan ini tidak bergantung pada suhu, tekanan atau keadaan lainnya.

Waktu paruh

• Setengah peluruhan yang terjadi pada suatu unsur disebut waktu paruh (t1/2)

• Stabilitas radioisotop ditentukan oleh waktu paruhnya. Makin lama waktu paruh maka makin besar stabilitasnya.

• Dapat dinyatakan dengan rumus :n =

Reaksi fisi

• Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti neutron suatu atom dan akan menghasilkan 2 macam nuklida yang lebih ringan.

• Reaksi pada bom atom merupakan salah satu contoh dari reaksi fisi.

• Reaktor nuklir pun termasuk dari contoh reaksi fisi

Reaksi fusi

• Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti atom ringan menjadi inti baru yang lebih besar.

• Untuk mewujudkan reaksi fusi (penggabungan inti atom) harus dilakukan pada tempat yang bertemperatur sangat tinggi (± 50 juta°C sampai dengan 200 juta°C) agar menghasilkan energi yang besar.

• Dapat disimpulkan bahwa reaksi fisi tidak dapat terjadi di bumi, mungkin hanya dapat terjadi di matahari yang mempunyai suhu yang sangat tinggi.

Contoh soal

Suatu zat radioaktif mempunyai waktu paruh 15 jam. Apabila mula-mula diketahui ada 64 atom zat tersebut, maka setelah 75 jam berapa atom kah zat tersebut akan tersisa?

Kegunaan radioisotop1. Industri• Pengawetan Makanan

Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk mengawetkan makanan.

• Industri pembangkit listrik tenaga nuklir• Industri kertas, mengukur ketebalan kertas• Industri otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif selam

mesin bekerja.• Banyak reaksi kimia yang membebaskan banyak kalor, tetapi

reaksi inti atau reaksi nuklir memberikan lebih banyak kalor. Pusat Tenaga Nuklir mengendalikan reaksi nuklir sehingga energi yang dilepaskan dapat digunakan untuk pembangkit listrik.

• Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah satu contoh yang sangat populer. PLTN ini memanfaatkan efek panas yang dihasilkan reaksi inti suatu radioisotop , misalnya U-235.

2. Bidang hidrologi• Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah• Menentukan umur dan asal air tanah.3. Bidang Kedokteran• Pensterilan alat-alat kedokteran

Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan alat-alat kedokteran.

• Pengobatan penyakitPengobatan dengan menggunakan dampak radiasi disebut radioterapi.

• Penyelidikan efisiensi kerja organ tubuhIsotop radioaktif dapat digunakan untuk menentukan letak tumor pada manusia.

4. Pertanian• Pemupukan

Untuk mengetahui tempat pemupukan yang tepat sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik

• Pemberantasan hama• Mutasi pada tanaman

Penyinaran untuk memperoleh mutasi-mutasi pada tanaman dilakukan terhadap biji-biji atau kecambah dari tanaman yang memiliki nilai ekonomis tinggi

• Banyak reaksi kimia yang membebaskan banyak kalor, tetapi reaksi inti atau reaksi nuklir memberikan lebih banyak kalor. Pusat Tenaga Nuklir mengendalikan reaksi nuklir sehingga energi yang dilepaskan dapat digunakan untuk pembangkit listrik.

• Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah satu contoh yang sangat populer. PLTN ini memanfaatkan efek panas yang dihasilkan reaksi inti suatu radioisotop , misalnya U-235.

Bahaya unsur radioaktif• Pencemaran radioaktifDefinisi 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.

Apabila ada makhluk hidup yang terkena radiasi 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-efek terkena radiasi

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

• 1. Pusing-pusing2. Nafsu makan berkurang atau hilang3. Terjadi diare4. Badan panas atau demam5. Berat badan turun6. Kanker darah atau leukimia7. Meningkatnya denyut jantung atau nadi8. Daya tahan tubuh berkurang sehingga mudah terserang penyakit akibat sel darah putih yang jumlahnya berkurang.

Efek radiasi berlebih Beberapa gejala akibat radiasi berlebih antara lain sebagai berikut.• Kerusakan somatik berbentuk lokal.• Kerusakan kulit berupa penyakit kulit• Kerusakan sel pembuat sel darah• Kerusakan sistem saraf

Kerusakan Genetis• Kerusakan genetis dapat mengakibatkan mahkluk menjadi steril

atau mandul atau terjadi kelainan pada keturunannya. Kerusakan sel-sel lain• Lensa mata menjadi pudar ( mata katarak )• Leukimia ( kanker darah )

MERCI