DI SUSUN OLEH :AGNESIAWATI (02)CINDY ROSARIA P. (09)DENDY ACHMAD F. (12)MUTHMAINAH (30)

UNSUR RADIOAKTIF

Pada tahun 1896, Antoine Henry Becquerel menemukan garam uranium yang dapat memancarkan sinar yang dapat merusak plat photo yang ditutup dengan kertas hitam. Selain itu, sinar tersebut dapat pula menembus lempengan logam yang sangat tipis. Sinar tersebut diberi nama Sinar Radioaktif , sedangkan unsur yang dapat memancarkan sinar radioaktif disebut Unsur Radioaktif . Setelah ditemukan unsur Uranium, Marie Sklodowska dan Pierre Curie menemukan unsur radioaktif lainnya yaitu polonium (Po) dan Radium (Ra). Polonium dan Radium merupakan isotop-isotop dari unsur uranium karena unsur-unsur tersebut merupakan hasil pemisahan dari bijih uranium. Isotop-isotop yang berasal dari unsur radioaktif disebut Radioisotop.

1. SEJARAH UNSUR RADIOAKTIF

Radioaktif adalah zat yang mengandung inti yang tidak stabil. Pada tahun 1903, Ernest Rutherford mengemukakan bahwa radiasi yang dipancarkan zat radioaktif dapat dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan muatannya. Radiasi yang bermuatan positif disebut sinar alfa, sedangkan yang bermuatan negatif disebut sinar beta. Kemudian ditemukan sinar ketiga yang tidak bermuatan dan diberi nama sinar gama, penemunya Paul U. Vilard.

2. PENGERTIAN UNSUR RADIOAKTIF

1. Dapat menembus kertas atau lempengan logam tipis.2. Dapat mengionkan gas yang disinari.3. Dapat menghitamkan pelat film.4. Menyebabkan benda-benda berlapis ZnS dapat berpendar (fluoresensi).5. Dapat diuraikan oleh medan magnet menjadi tiga berkas sinar, yaitu sinar α, β,dan γ.

3. SIFAT UMUM SINAR RADIOAKTIF

A. Sinar Alfa (α)Sinar alfa merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Partikel ini samadengan inti helium bermuatan +2e– dan bermassa 4 sma.

memiliki daya tembus kecil (daya jangkau 2,8 – 8,5 cm dalam udara),

dapat mengionsasi molekul yang dilaluinya. Sinar alfa ini dapat menyebabkan satu atau lebih elektron suatu molekul lepas, sehingga molekul berubah menjadi ion (ion positif dan elektron) per cm bila melewati udara,

dalam medan listrik dapat dibelokkan ke arah kutub negatif.

4. JENIS – JENIS SINAR RADIOAKTIF

Jadi, sinar alfa mengalami pembelokan ke pelat bermuatan negatif karena partikel alfa ini bermuatan positif. Sehingga, dia akan mencari pasangannya yaitu muatan negatif.

Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif yang identik dengan elektron. Sinar beta ini bermuatan negatif dan bermassa sangat kecil, yaitu 5,5 x 10-4 satuan massa atom atau amu, diberi simbol beta atau e. Sifat-sifat sinar sinar beta adalah:

memiliki daya tembus yang jauh lebih besar daripada sinar alfa (dapat menembus lempeng timbel setebal 1 mm),

daya ionisasinya lebih lemah dari sinar alfa,bermuatan listrik negatif, sehingga dalam

medan listrik dibelokkan ke arah kutub positif.

B. Sinar Beta (β)

Karena partikel sinar alfa memiliki beban yang lebih besar dibanding sinar beta, maka partikel sinar beta memiliki massa yang lebih ringan dari sinar alfa sehingga pembelokannya lebih tajam dibanding sinar alfa maupun sinar gamma. Sama halnya seperti sinar alfa, sinar beta akan mencari pasangan muatannya, oleh karena itu sinar beta yang bermuatan negatif akan menuju pelat yang bermuatan positif.

Sinar gama merupakan radiasi gelombang elektromagnetik, sejenis dengan sinar X, dengan panjang gelombang pendek. Sifat-sifat sinar gama adalah:

tidak memiliki massa,memiliki daya tembus sangat kuat (dapat

menembus lempeng timbel setebal 20 cm),daya ionisasinya paling lemah,tidak bermuatan listrik, oleh karena itu tidak

dapat dibelokkan oleh medan listrik.Sinar gamma tidak mengalami pembelokan sebab

partikel sinar gama tidak memiliki massa dan juga tidak memiliki muatan. Sehingga, dia tidak akan mencari pasangan muatannya.

c. Sinar Gama (γ)

5. PELURUHAN ZAT RADIOAKTIF

1. PELURUHAN ALPHA

Inti-inti radioaktif secara

spontan menjadi inti

turunan yang kadang-

kadang memancarkan

partikel α. Pada

umumnya diikuti pula

dengan peluruhan radiasi

gamma. Radiasi alpha

mempunyai spektrum

energi yang diskrit.

Radioisotop yang

memancarkan radiasi

alpha maka nomor massa

akan berkurang 4 dan

nomor atomnya

berkurang 2, sehingga

radiasi alpha disamakan

dengan pembentukan inti

Helium yang bermuatan

+2 .

Berdasarkan hukum kekekalan jumlah muatan dan nucleon maka peluruhan partikel α memenuhi hubungan yang dapat dinyatakan sebagai berikut:

:X adalah unsur induk dan Y adalah unsur turunan. Contoh peluruhan α terjadi pada peluruhan Plutonium

Energi yang dilepaskan pada saat peluruhan, disebut energi disintegrasi atau energi peluruhan yaitu:

Q = (mx-mY-mα)c2

Fraksi Energi Peluruhan

KY = energi kinetik inti   (inti anak)Kα = energi kinetik partikel α

2. Peluruhan Beta

Minus (Beta Minus

Decay)

Peluruhan beta (β) adalah

suatu proses peluruhan

radioaktif dengan muatan

inti berubah tetapi jumlah

nukleonnya tetap. Radiasi

beta minus disamakan

dengan pemancaran

elektron dari suatu inti

atom. Bentuk peluruhan

ini terjadi pada inti yang

kelebihan neutron dan

pada umumnya disertai

juga dengan radiasi

gamma.

Pada radiasi Beta minus, nomor atomnya akan bertambah satu, sedang nomor massanya tetap. Reaksi secara umum dapat ditulis sebagai:

Contoh reaksi peluruhan radiasi Beta minus adalah:

⊽ disebut antineutrino yang merupakan partikel netral dengan kelajuan c dan tidak mempunyai massa. Energi dari antineutrino bersifat kinetic. Energi yang dilepas pada saat peluruhan yaitu:

Q = (mx-mY)c2

3. Peluruhan Beta Plus (Beta Plus Decay)

Radiasi ini sama dengan pancaran positron dari inti. Bentuk peluruhan ini terjadi pada inti yang kelebihan proton. Pancaran positron dapat terjadi apabila perbedaan energi antara inti semula dengan inti hasil paling tidak sebesar 1,02 MeV.

Menurut Pauli, radiasi beta plus sama dengan perubahan proton menjadi neutron sehingga nomor atomnya akan berkurang satu.

Reaksi secara umum dapat ditulis sebagai berikut:

v adalah neutrino yaitu partikel sejenis dengan antineutrino dengan spin yang berlawanan. Contoh peluruhan beta plus adalah sebagai berikut:

Energi disintegrasi atau energi peluruhannya yaitu:

Q = (mx – mY + 2me)c2

Pada radiasi Beta plus akan selalu diikuti dengan peristiwa Annihilasi, karena begitu terbentuk zarah beta plus maka akan langsung bergabung dengan elektron dan menghasilkan radiasi Gamma:

5. Peluruhan Gamma

(Gamma Decay)

Suatu inti unsur

radioaktif yang

mengalami peluruhan,

baik peluruhan α maupun

peluruhan β atau

mengalami tumbukan

dengan netron biasanya

berada pada keadaan

tereksitasi. Pada saat

kembali ke keadaan

dasarnya inti tersebut

akan melepas energi

dalam bentuk radiasi

gamma.

Radiasi gamma

mempunyai energi yang

diskrit. Gambar 2.9.

menunjukkan salah satu

contoh energi gamma dari

atom cesium 137 (137Cs).

Radiasi gamma mempunyai energi yang diskrit. Energi sinar gamma (γ) akan berkurang atau terserap oleh suatu material yang dilewatinya. Karena ada penyerapan energi olah bahan maka intensitas dari sinar gamma akan berkurang setelah melewati material tersebut.I = Io.e-μx

I     : intensitas sinar gamma yang berhasil melewati material Io   : intensitas mula-mula x    : tebal material μ    : koefisien atenuasi linier atau koefisien pembanding yang besarnya tergantung sifat material penyerap dan energi sinar gamma.Jika tebal material penyerap L, maka :

Jika intensitas I yaitu intensitas sinar gamma yang berhasil melewati material tinggal separoh dari intensitas awal, maka tebal material tersebut dinamakan

Lapisan Harga Paroh (Half Value Layer = hvl).

6. REAKSI INTIReaksi inti adalah proses

yang terjadi apabila partikel – partikel nuklida atau inti atom saling mengadakan kontak. Secara umum reaksi inti ditulis sebagai berikut.X + a → y + b atau x(a, b)y

Ket : X : inti awaly : inti akhira : partikel datangb : partikel yang dipancarkan

Perbedaan antara reaksi nuklir dan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut.

a. Nomor atom berubah.b. Pada reaksi endoenergik,

jumlah materi hasil reaksi lebih besar dari pereaksi, sedangkan dalam reaksi eksoenergik terjadi sebaliknya.

c. Jumlah materi dinyatakan per partikel bukan per mol.

d. Reaksi-reaksi menyangkut nuklida tertentu bukan campuran isotop.

1. Penembakan dengan partikel alfa

2.  Penembakan dengan proton

3. Penembakan dengan neutron

Jika suatu sasaran ditembak oleh partikel yang disebut proyektil akan menghasilkan inti baru dan beberapa partikel hasil reaksi. Peristiwa ini disebut reaksi penembakan. Proyektil yang digunakan dapat berupa partikel ringan, misalnya sinar alfa, proton, neutron, deuterium, atau partikel berat.

A. REAKSI PENEMBAKAN

B. REAKSI FUSI ( REAKSI PENGGABUNGAN )Pada reaksi fusi, terjadi proses penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi lebih besar daripada energy yang dihasikan reaksi fisi dari unsur berat dengan massa yang sama. Perhatikan reaksi fusi dengan bahan dasar antara deuterium dan litium berikut.

C. REAKSI FISI ( REAKSI PEMBELAHAN )

Reaksi fisi adalah reaksi inti yang bersifat pemecahan sebuah inti berat menjadi dua buah inti yang lebih ringan, yang disertai dengan pemancaran energi dan partikel elementer.

Energi yang dihasilkan pada reaksi fusi jauh lebih besar dari energi yang dihasilkan pada reaksi fisi.

D. REAKSI BERANTAI

Dari reaksi fisi telah ditemukan lebih dari 200 isotop dari 35 cara sebagai hasil pembelahan uranium-235. Ditinjau dari sudut kestabilan inti, hasil pembelahan mengandung banyak proton. Dari reaksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu neutron menghasilkan dua sampai empat neutron. Setelah satu atom uranium-235 mengalami pembelahan, neutron hasil pembelahan dapat digunakan untuk pembelahan atom uranium-235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat menghasilkan reaksi rantai. Bahan pembelahan ini harus cukup besar sehingga neutron yang dihasilkan dapat tertahan dalam cuplikan itu. Jika cuplikan terlampau kecil, neutron akan keluar sehingga tidak terjadi reaksi rantai.

Waktu pro adalah waktu yang dibutuhkan unsur radioaktif untuk mengalami peluruhan sampai menjadi 1/2 kali semula (masa atau aktivitas).Rumus:

Nt = massa setelah peluruhanN0 = massa mula-mulaT = waktu peluruhant( 1)/2 = waktu paro

D. Waktu Paro

Contoh:Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 4 jam. Jika semula tersimpan 16 gram unsur radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari ?Jawab :

A. Sebagai Perunut1. Bidang Kedokteran

Digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi berbagai jenis penyakit, antara lain:a. 24Na, mendeteksi adanya gangguan peredaran darah.b. 59Fe, mengukur laju pembentukan sel darah merah.c. 11C, mengetahui metabolisme secara umum.d. 131I, mendeteksi kerusakan pada kelenjar tiroid.e. 32P, mendeteksi penyakit mata, liver, dan adanya tumor.

7. KEGUNAAN UNSUR RADIOAKTIF

2. Bidang IndustriDigunakan untuk

meningkatkan kualitas produksi, seperti pada:a. Industri makanan, sinar gama untuk mengawetkan makanan, membunuh mikroorganisme yang menyebabkan pembusukan pada sayur dan buahbuahan.b. Industri metalurgi, digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor, mendeteksi sambungan pipa saluran air, keretakan pada pesawat terbang, dan lain-lain.c. Industri kertas, mengukur ketebalan kertas.d. Industri otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja.

3. Bidang Hidrologia. 24Na dan 131I, digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran air sungai.b. Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.c. 14C dan 13C, menentukan umur dan asal air tanah.

4. Bidang KimiaDigunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia, seperti:a. Dengan bantuan isotop oksigen–18 sebagai atom perunut, dapat ditentukan asal molekul air yang terbentuk.b. Analisis pengaktifan neutron.c. Sumber radiasi dan sebagai katalis pada suatu reaksi kimia.d. Pembuatan unsur-unsur baru

5. Bidang Biologia. Mengubah sifat gen dengan cara memberikan sinar radiasi pada gen-gen tertentu.b. Menentukan kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis menggunakan radioisotop C–14.c. Meneliti gerakan air di dalam batang tanaman.d. Mengetahui ATP sebagai penyimpan energi dalam tubuh dengan menggunakan radioisotop 38F.

6. Bidang Pertaniana. 37P dan 14C, mengetahui tempat pemupukan yang tepat.b. 32P, mempelajari arah dan kemampuan tentang serangga hama.c. Mutasi gen atau pemuliaan tanaman.d. 14C dan 18O, mengetahui metabolisme dan proses fotosintesis

7. Bidang Peternakana. Mengkaji efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak.b. Mengungkapkan informasi dasar kimia dan biologi maupun antikualitas pada pakan ternak.c. 32P dan 35S, untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar.d. 14C dan 3H, untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudahmenguap di dalam usus besar.

B. Sebagai sumber radiasi1. Bidang Kedokteran

Digunakan untuk sterilisasi radiasi, terapi tumor dan kanker.2. Bidang Industri

Digunakan untuk:a. Perbaikan mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah

diradiasi, kayu menjadi lebih keras dan lebih awet.b. Perbaikan mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil,

sehingga titik leleh lebih tinggi dan mudah mengisap zat warna serta air.c. Mengontrol ketebalan produk yang dihasilkan, seperti lembaran

kertas, film, dan lempeng logam.d. 60Co untuk penyamakan kulit, sehingga daya rentang kulit yang

disamak dengan cara ini lebih baik daripada kulit yang disamak dengan cara biasa.

3. Bidang PeternakanDigunakan untuk:a. Mutasi gen dengan radiasi untuk pemuliaan tanaman.b. Pemberantasan hama dengan meradiasi serangga jantan sehingga mandul.c. Pengawetan bahan pangan dengan radiasi sinar-X atau gama untuk membunuh telur atau larva.d. Menunda pertunasan pada bawang, kentang, dan umbi-umbian untuk memperpanjang masa penyimpanan.

8. DAMPAK RADIOAKTIF

Dampak negatif dari radiasi zat radioaktif, antara lain:1. Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia. Hal ini karena zat radioaktif dapat menimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkankekebalan tubuh.2. Radiasi zat radioaktif terhadap kelenjar-kelenjar kelamin dapat mengakibatkan kemandulan dan mutasi genetik pada keturunannya.3. Radiasi zat radioaktif dapat mengakibatkan terjadinya pembelahan sel darah putih, sehingga mengakibatkan penyakit leukimia.4. Radiasi zat radioaktif dapat menyebabkan kerusakan somatis berbentuk lokal dengan tanda kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf.

9. Pengaruh Radiasi pada Makhluk HidupAkibat radiasi yang melebihi dosis yang

diperkenankan dapat menimpa seluruh tubuh atau hanya lokal. Radiasi tinggi dalam waktu singkat dapat menimbulkan efek akut atau seketika sedangkan radiasi dalam dosis rendah dampaknya baru terlihat dalam jangka waktu yang lama atau menimbulkan efek yang tertunda. Radiasi zat radioaktif dapat memengaruhi kelenjarkelenjar kelamin, sehingga menyebabkan kemandulan. Berdasarkan dari segi cepat atau lambatnya penampakan efek biologis akibat radiasi radioaktif ini, efek radiasi dibagi menjadi seperti berikut.

1. Efek segeraEfek ini muncul kurang dari satu tahun

sejak penyinaran. Gejala yang biasanya muncul adalah mual dan muntah muntah, rasa malas dan lelah serta terjadi perubahan jumlah butir darah.

2. Efek tertundaEfek ini muncul setelah lebih dari satu

tahun sejak penyinaran. Efek tertunda ini dapat juga diderita oleh turunan dari orang yang menerima penyinaran.

http://noviakimiapasca.wordpress.com/kelas-xii/kimia-unsur/materi/zat-radioaktif/

http://nataliaivana.blogspot.com/2012/04/radioaktif-dan-radioaktivitas.html

http://rezarafiqmz.blogspot.com/2012/04/manfaat-dan-bahaya-zat-radioaktif-pada.html

DAFTAR PUSTAKA

TERIMA KASIH