kimia anorganik

of 51 /51
Diajukan untuk memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Anorganik Dosen Mata Kuliah : Candra Irawan,M.Si Kartini Afriyani,S.Si Disusun oleh: Kelompok 2 (kelas 1A) Aditya Suryadarma Nurina Imannisa Sari Malam Shadiah Aspuri

Author: nurina-imannisa

Post on 18-Feb-2015

102 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

radioaktif

TRANSCRIPT

Diajukan untuk memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Anorganik Dosen Mata Kuliah : Candra Irawan,M.Si Kartini Afriyani,S.Si

Disusun oleh: Kelompok 2 (kelas 1A)

Aditya Suryadarma Nurina Imannisa Sari Malam Shadiah Aspuri

Akademi Kimia Analisi Bogor

Jalan Pangeran Sogiri Nomor 283 Tanah Baru

PEMBAHASANA.

Penemuan

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja dengan material fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan dia berfikir pendaran yang dihasilkan tabung katoda oleh sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya ia membungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam dan menempatkan beragam material fosforen diatasnya. Kesemuanya tidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan garam uranium. Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika ia menggunakan garam uranium tesebut. Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada pelat bukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan, material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.

2

Partikel Alfa tidak mampu menembus selembar kertas, partikel beta tidak mampu menembus pelat alumunium. Untuk menghentikan gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin menembus pelat metal. Pada awalnya tampak bentuk radiasi yang baru ditemukan ini mirip dengan penemuan sinar-X. Akan tetapi, penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie, Ernest Rutherford dan ilmuwan lainnya menemukan bahwa radiaktivitas jauh lebih rumit ketimbang sinar-X. Beragam jenis peluruhan bisa terjadi. Sebagai contoh, ditemukan bahwa medan listrik atau medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan alfabet yunani yakni alpha, beta, dan gamma, nama-nama tersebut masih bertahan hingga kini. Kemudian dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa sinar alfa mengandung muatan positif, sinar beta bermuatan negatif, dan sinar gamma bermuatan netral. Dari besarnya arah pantulan, juga diketahui bahwa partikel alfa jauh lebih berat ketimbang partikel beta. Dengan melewatkan sinar alfa melalui membran gelas tipis dan menjebaknya dalam sebuah tabung lampu neon membuat para peneliti dapat mempelajari spektrum emisi dari gas yang dihasilkan, dan membuktikan bahwa partikel alfa kenyataannya adalah sebuah inti atom helium. Percobaan lainnya menunjukkan kemiripan antara radiasi beta dengan sinar katoda serta kemiripan radiasi gamma dengan sinar-X. Para peneliti ini juga menemukan bahwa banyak unsur kimia lainnya yang mempunyai isotop radioaktif. Radioaktivitas juga memandu Marie Curie untuk mengisolasi radium dari barium; dua buah unsur yang memiliki kemiripan sehingga sulit untuk dibedakan. Bahaya radioaktivitas dari radiasi tidak diketahui. Efek akut dari radiasi pertama kali diamati oleh insinyur listrik Amerika Elihu Thomson yang secara terus menerus mengarahkan sinar-X ke jari-jarinya pada 1896. Dia menerbitkan hasil pengamatannya terkait dengan efek bakar yang dihasilkan. Bisa dikatakan ia menemukan bidang ilmu fisika medik (health physics) untungnya luka tersebut sembuh dikemudian hari.

3

Efek genetis radiasi baru diketahui jauh dikemudian hari. Pada tahun 1927 Hermann Joseph Muller menerbitkan penelitiannya yang menunjukkan efek genetis radiasi. Pada tahun 1947 dimendapat penghargaan hadiah Nobel untuk penemuannya ini. Sebelum efek biologi radiasi diketahui, banyak perusahan kesehatan yang memasarkan obat paten yang mengandung bahan radioaktif; salah satunya adalah penggunaan radium pada perawatan enema. Marie Curie menentang jenis perawatan ini, ia memperingatkan efek radiasai pada tubuh manusia belum benar-benar diketahui (Curie dikemudian hari meninggal akibat Anemia Aplastik, yang hampir dipastikan akibat lamanya ia terpapar Radium). Pada tahun 1930-an produk pengobatan yang mengandung bahan radioaktif tidak ada lagi dipasaran bebas.

B. DEFINISIUnsur radioaktif adalah unsur yang dapat memancarkan sinar radioaktif. Setiap spesi nuklir yang ditandai dengan bilangan massa A, nomor atom Z, dan bilangan neutron N disebut nuklida.

AZMacam-macam nuklida, yaitu: 1. Nuklida stabil

X

N

Nuklida ini stabil atau keradioaktifannya tidak terdeteksi.

2. Radionuklida alam primer

4

Nuklida ini radioaktif dan dapat ditemukan di alam.

waktu paruh 4,5 x 109 tahun

3. Radionuklida alam sekunder Nuklida ini radioaktif dan dapat ditemukan di alam. Waktu paruhnya pendek dan dibentuk secara kontinu dari radionuklida alam primer. 4. Radionuklida alam tereduksi

Misalnya atmosfir.

yang terbentuk karena antaraksi sinar kosmik dengan nuklida

di

Pengelompokan nuklida: a. Isotop: nuklida yang mempunyai nomor atom (Z) sama tetapi bilangan massa (A) dan neutron (N) berbeda. Contoh:

Isotop-isotop suatu unsur mempunyai sifat-sifat kimia yang sama. Sifat kimia ini bergantung pada nomor atomnya.

b. Isobar: nuklida yang mempunyai bilangan massa sama tetapi nomor atomnya berbeda. Contoh:

5

Isobar-isobar suatu unsur mempunyai sifat kimia dan fisika yang berbeda sebab nomor atomnya berbeda.

c. Isoton: nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama. Karena nomor atomnya berbeda, maka isoton-isoton memiliki sifat fisika dan kimia yang berbeda.

Contoh:

C. Kestabilan IntiKestabilan inti tidak dapat diprediksi dengan suatu ketentuan, namun terdapat aturan empiris yang dapat digunakan untuk mengenal inti yang stabil dan yang radioaktif dengan cara sebagai berikut: Semua inti mengandung 84 proton ( Z=84 ), jika proton lebih dari 84 maka unrur tersebut tidak stabil. Dengan menggunakan aturan ganjil genap, inti yang mengandung jumlah proton genap dan jumlah neutron genap akan lebih stabil dari pada inti yang mengandung jumlah proton ganjil dan jumlah neutronnya ganjil.

Atau dengan menggunakan bilangan sakti dan sering disebut magic number. Pada hal ini, inti yang stabil apabila terdapat jumlah proton dan neutronnya sama dengan bilangan sakti atau konfigurasi kulit tertutup untuk proton dan neutron.

Untuk proton : 2, 8, 20, 28, 50, dan 82

6

Untuk neutron : 2, 8, 20, 28, 50, 82, dan 126

Isotop-isotop yang stabil:

,

,

Kestabilan ini dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron/proton (N/Z) Inti yang stabil apabila N/Z di antara 1- 1,6 Cara mencapai kestabilan untuk inti ringan berbeda dengan inti berat

Inti ringan Untuk inti dengan Hal ini dapat terjadi bila: 1. Memancakan sinar beta + di atas pita kestabilan, maka inti tersebut harus memperkecil .

Contoh:

+

2. Jika inti memancarkan partikel neutron Contoh: +

Inti tersebut harus memperbesar harga

. Hal ini dapat terjadi bila:

1. Memancakan positron7

+

Contoh:

+

2. Inti menangkap elektron dari kulit yang terdekat (kulit K).

Contoh:

+

Inti berat

Untuk unsur radioaktif dengan Z>83 dalam usaha mendapatkan

yang stabil dapat

dilakukan dengan beberapa ion diantaranya inti membebaskan dua proton dan dua neutron

bersama-sama dalam bentuk pancaran partikel (

).

Contoh:

+

D. Deret Keradioaktifan8

Merupakan kelompok yang terbentuk dari satu nuklida radioaktif yang berturut- turut memancarkan partikel alfa atau beta.

Pada saat pemancaran radiasi terbentuk atom dari unsur yang berlainan. Deret ini dimulai dari unsur indux yang meluruh terus- menerus, membentuk atom baru sehingga akhirnya membentuk atom yang tidak radioaktif.

Terdapat 3 deret keradioaktifan atom, yaitu deret thonium, uranium dan aktinium dan deret keempat ada deret keradioaktifan buatan ( deret neptunium).

Hasil terakhir deret keradioaktifan atom adalah unsur Pb, sedangkan hasil terakhir dari deret keradioaktifan buatan adalah unsur bismut.

E.

Pita KestabilanUnsur-unsur dengan nomor atom rendah dan sedang kebanyakan mempunyai nuklida

stabil maupun tidak stabil (radioaktif). Contoh pada atom hidrogen, inti atom protium dan deuterium adalah stabil sedangkan inti atom tritium tidak stabil. Waktu paruh tritium sangat pendek sehingga tidak ditemukan di alam. Pada unsur-unsur dengan nomor atom tinggi tidak ditemukan inti atom yang stabil. Jadi faktor yang memengaruhi kestabilan inti atom adalah angka banding dengan proton.

9

Inti-inti yang tidak stabil cenderung untuk menyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton agar sama dengan perbandingan pada pita kestabilan. Bagi nuklida dengan Z = 20, perbandingan neutron terhadap proton (n/p) sekitar 1,0 sampai 1,1. Jika Z bertambah maka perbandingan neutron terhadap proton bertambah hingga sekitar 1,5. Inti atom yang tidak stabil akan mengalami peluruhan menjadi inti yang lebih stabil dengan cara:

10

F.

Reaksi pada IntiReaksi yang terjadi di inti atom dinamakan reaksi nuklir. Jadi Reaksi nuklir melibatkan

perubahan yang tidak terjadi di kulit elektron terluar tetapi terjadi di inti atom. Reaksi nuklir memiliki persamaan dan perbedaan dengan reaksi kimia biasa. Persamaan reaksi nuklir dengan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut. a. Ada kekekalan muatan dan kekekalan massa energi. b. Mempunyai energi pengaktifan. c. Dapat menyerap energi (endoenergik) atau melepaskan energi (eksoenergik).

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.

Reaksi nuklir dapat ditulis seperti contoh di atas atau dapat dinyatakan seperti berikut. Pada awal dituliskan nuklida sasaran, kemudian di dalam tanda kurung dituliskan proyektil dan partikel yang dipancarkan dipisahkan oleh tanda koma dan diakhir perumusan dituliskan nuklida hasil reaksi. Contoh

11

Ada dua macam partikel proyektil yaitu: a. Partikel bermuatan seperti, atau atom yang lebih berat seperti b. Sinar gamma dan partikel tidak bermuatan seperti neutron. Contoh 1. Penembakan dengan partikel alfa

2. Penembakan dengan proton

3. Penembakan dengan neutron

a. Reaksi Pembelahan Inti Sesaat sebelum perang dunia kedua beberapa kelompok ilmuwan mempelajari hasil reaksi yang diperoleh jika uranium ditembak dengan neutron. Otto Hahn dan F. Strassman, berhasil mengisolasi suatu senyawa unsur golongan II A, yang diperoleh dari penembakan uranium dengan neutron. Mereka menemukan bahwa jika uranium ditembak dengan neutron akan menghasilkan beberapa unsur menengah yang bersifat radioaktif. Reaksi ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi.

12

Contoh reaksi fisi:

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. b. Reaksi Fusi 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:

Reaksi-reaksi fusi biasanya terjadi pada suhu sekitar 100 juta derajat celsius. Pada suhu ini terdapat plasma dari inti dan elektron. Reaksi fusi yang terjadi pada suhu tinggi ini disebut reaksi termonuklir. Energi yang dihasikan pada reaksi fusi.

13

G. Sinar-sinar radioaktif

Pada tahun 1903, Ernest Rutherford mengemukakan bahwa radiasi yang dipancarkan zat radioaktif dapat dibedakan atas dua jenis berdasarkan muatannya. Radiasi yang bermuatan positif dinama sinar alfa, dan yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta . Selanjutnya Paul U.Viillard menemukan jenis sinar yang ketiga yang tidak bermuatan dan diberi nama sinar gamma. a. Sinar alfa ( )

Sinar alfa merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel sinar alfa sama dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Sinar alfa dipancarkan dari inti dengan kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang besar daya tembus sinar alfa paling lemah diantara diantara sinar-sinar radioaktif. Diudara hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Sinar alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Sinar alfa segera kehilangan energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya. Tabrakan itu mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi. Akhirnya partikel alfa akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom

14

b. Sinar beta ()

Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar beta merupakan berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bemuatan -1e dan bermassa 1/836 sma. Karena sangat kecil, partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi . Energi sinar beta sangat bervariasi,

mempunyai daya tembus lebih besar dari sinar alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Sinar beta paling energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam udara kering dan dapat menembus kulit.

c. Sinar gamma ( )

Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar dinyatakan dengan notasi gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus. Selain sinar alfa, beta, gamma, zat radioaktif buatan juga ada yang memancarkan sinar X dan sinar Positron. Sinar X adalah radiasi sinar elektromagnetik. Kuat radiasi suatu bahan radioaktif adalah jumlah partikel (, , ) yang dipancarkan tiap satuan waktu. R=N R = kuat radiasi satuan Curie

15

1 Curie (Ci) = 3,7 x 1010 peluruhan per detik. = konstanta pelurahan, tergantung pada jenis isotop dan jenis pancaran radioaktif, yang menyatakan kecepatan peluruhan inti. N = jumlah atom.

H. Deret KeradioaktifanDeret keradioaktifan merupakan kelompok unsur yang terbentuk dari satu nuklida radioaktif yang berturut-turut memancarkan partikel alfa atau partikel beta. Pada setiap pancaran radiasi terbentuk atom dari unsur yang berlainan. Deret ini dimulai dari unsur induk yang meluruh terus-menerus membentuk atom baru sehingga akhirnya membentuk atom yang tidak radioaktif. Ada tiga deret keradioaktifan alam yaitu deret thorium, deret uranium, dan deret aktinium. Deret thorium dan deret uranium diberi nama sesuai dengan nama anggota yang mempunyai waktu paruh terpanjang yaitu berturut-turut 1,39 x 10 10 dan 4,51 x 109 tahun. Induk deret uranium bukan seperti yang diduga semula yaitu unsur aktinium, tetapi unsur yang mempunyai waktu paruh 7,13 x 108 tahun yang kadang-kadang disebut aktinouranium. Bilangan massa thorium adalah 232 merupakan kelipatan 4 yaitu 4 x 58. Oleh karena pada pancaran alfa bilangan massa berkurang dengan 4 dan pada pancaran beta tidak terjadi perubahan massa yang berarti, maka bilangan massa setiap anggota deret thorium dapat dinyatakan dengan 4n dan n adalah angka 58 (thorium) sampai 52 (thorium D). Dengan cara yang sama dapat ditunjukkan bahwa deret uranium dinyatakan dengan 4n + 2 dan deret aktinium dinyatakan dengan 4n + 3. Tidak ada anggota deret keradioaktifan alam yang bilangan massanya dinyatakan dengan 4n + 1. Deret keradioaktifan keempat adalah deret keradioaktifan buatan yang disebut deret neptunium karena neptunium adalah anggota dengan waktu paruh terpanjang yaitu 2,20 x 106 tahun, dan bilangan massa dinyatakan dengan 4n + 1.

16

Hasil terakhir dari deret keradioaktifan alam adalah unsur Pb, sedangkan hasil terakhir dari deret keradioaktifan buatan adalah unsur bismuth (Z=83).

Tabel Deret Keradioaktifan Nama deret Thorium Neptunium Uranium Aktinium Jenis 4n 4n + 1 4n + 2 4n + 3 Inti terakhir (mantap)208

Anggota dengan umur paling panjang 232 Th 237 Np 238 U 235 U

Pb 209 Bi 206 Pb 207 Pb

Dengan demikian, reaksi inti menggabung nuklida ringan menjadi nuklida yang dekat pada . Sebaliknya nuklida di atas dapat mencapai kestabilan dengan cara .

tranformasi radioaktif spontan menghasilkan produk yang lebih ringan mendekati

Tabel Massa Beberapa Inti dan Partikel Lambang en H atau P He Li Be B Z -1 0 1 1 1 2 2 3 3 4 5 5 A 0 1 1 2 3 3 4 6 7 9 10 11 Massa (sma) 0,000549 1,00867 1,00728 2,01345 3,01550 3,01493 4,00150 6,01347 7,01435 9,00999 10,0102 11,0066 Pa Rn Ra Th Po Lambang Co Ni Pb Z 27 28 82 82 82 84 84 86 88 90 90 91 A 59 58 206 207 208 210 218 222 226 230 234 234 Massa (sma) 58,9184 57,9199 205,9295 206,9309 207,9316 209,9368 217,9628 221,9703 225,9771 229,9837 233,9942 233,993117

C O Cr Fe

6 6 8 24 26

12 13 16 52 56

11,9967 13,0001 15,9905 51,9273 55,9206

U

92 92 92 92

233 234 235 238 239

232,9890 233,9904 234,9934 238,0003 239,0006

Pu

94

Energi pengikat inti suatu inti adalah energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi proton dan neutron. Jadi, energi pengikat inti Helium -4, adalah perubah energi untuk reaksi:4

He 2

+2

Defek massa ini adalah jumlah massa nukleon dikurangi dengan massa inti. Dalam Helium -4, Defek massa = 4,03190 sma 4,00150 sma = 0,03040 sma Energi pengikat inti dan defek massa mencerminkan kestabilan suatu inti.

Deret keradioaktifan (s = detik, m = menit, j = jam, h = hari, t = tahun)232 90

Th

228

88

Ra

228 89

Ac

228

90

Th

224

88

Ra 3,64 h

220

86

Rn

1,39 x 1010 t

6,7 t

6,13 j 54,5 s

1,90 t

212

84Po 3 x 10-7 s208 82

216 84

Po

212 82

Pb

212

83

Bi

60,6 m

Pb18

0,158 s

10,6 j

208 81

Tl Deret Thorium (4n)

3,1 m

237

93

Np

233

91

Pa

233

92

U

229

90

Th

225

Ra

2,20 x 106 t

27,4 h

1,62 x 105 t

7340 t

14,8 h

213 84

Po 209 82

4,2 x 10-6 s225 89

Ac

221 87

Fr

217

85

At

213 83

Bi

47 m 209 81

Pb

209

83

Bi

10,0 h

4,8 m

0,018 s

Tl

2,2 m

3,3 j

Deret Neptunium (4n + 1)

238

92

U

234 90

Th

234 91

Pa

234

92

U

230

90

Th

4,5 x 109 t

24,5 h

1,14 m 8,3 x 104 t

2,67 x 105 t

210

81

Tl

226 88

Ra

222

86

Rn

218 84

Po

214 82

Pb

214 83

Bi

19,7 m

210

82

Pb

1620 t

3,82 h

3,05 m

26,8 m

214 84

Po19

1,5 x 10-4 s 22 t206 82

Pb

210

84

Po

210

83

Bi

138 h Deret Uranium (4n + 2)

4,85 h

223

87

Fr 223 88

235 92

21 m Ra 18,6 h

U

231 90

Th

231

91

Pa

227 89

Ac 22,0 t

7,13 x 108 t

25,6 j

3,43 x 104 t

227

90

Th 11,1 h 219 86

207

82

Pb

207

81

Tl

211 83

Bi

211

82

Pb

215 84

Po

Rn

4,79 m

2,16 m

36,1 m

1,83 x 10-3

3,92

Deret Aktinium (4n + 3)

I. Peluruhan radioaktifNeutron dan proton yang menyusun inti atom, terlihat seperti halnya partikel-partikel lain, diatur oleh beberapa interaksi. Gaya nuklir kuat, yang tidak teramati pada skala makroskopik, merupakan gaya terkuat pada skala subatomik. Hukum Coulomb atau gaya elektrostatik juga mempunyai peranan yang berarti pada ukuran ini. Gaya nuklir lemah sedikit berpengaruh pada interaksi ini. Gaya gravitasi tidak berpengaruh pada proses nuklir. Interaksi gaya-gaya ini pada inti atom terjadi dengan kompleksitas yang tinggi. Ada sifat yang dimiliki susunan partikel di dalam inti atom, jika mereka sedikit saja bergeser dari posisinya, mereka dapat jatuh ke susunan energi yang lebih rendah. Mungkin bisa sedikit20

digambarkan dengan menara pasir yang kita buat di pantai: ketika gesekan yang terjadi antar pasir mampu menopang ketinggian menara, sebuah gangguan yang berasal dari luar dapat melepaskan gaya gravitasi dan membuat tower itu runtuh. Keruntuhan menara (peluruhan) membutuhkan energi aktivasi tertentu. Pada kasus menara pasir, energi ini datang dari luar sistem, bisa dalam bentuk ditendang atau digeser tangan. Pada kasus peluruhan inti atom, energi aktivasi sudah tersedia dari dalam. Partikel mekanika kuantum tidak pernah dalam keadaan diam, mereka terus bergerak secara acak. Gerakan teratur pada partikel ini dapat membuat inti seketika tidak stabil. Hasil perubahan akan memengaruhi susunan inti atom; sehingga hal ini termasuk dalam reaksi nuklir, berlawanan dengan reaksi kimia yang hanya melibatkan perubahan susunan elektron diluar inti atom. (Beberapa reaksi nuklir melibatkan sumber energi yang berasal dari luar, dalam bentuk "tumbukkan" dengan partikel luar misalnya. Akan tetapi, reaksi semacam ini tidak dipertimbangkan sebagai peluruhan. Reaksi seperti ini biasanya akan dimasukan dalam fisi nuklir/fusi nuklir)

Simbol trefoil digunakan untuk menunjukkan sebuah material radioaktif

Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah inti atom yang tidak stabil memancarkan partikel subatomik (partikel radiasi). Peluruhan terjadi pada sebuah nukleus induk dan menghasilkan sebuah nukleus anak. Ini adalah sebuah proses acak sehingga sulit untuk memprediksi peluruhan sebuah atom. Satuan internasional (SI) untuk pengukuran peluruhan radioaktif adalah becquerel (Bq). Jika sebuah material radioaktif menghasilkan 1 buah kejadian peluruhan tiap 1 detik, maka dikatakan material tersebut mempunyai aktivitas 1 Bq. Karena biasanya sebuah sampel material radiaktif mengandung banyak atom,1 becquerel akan tampak sebagai tingkat aktivitas yang rendah; satuan yang biasa digunakan adalah dalam orde gigabecquerels.21

Mode Peluruhan Sebuah inti radioaktif dapat melakukan sejumlah reaksi peluruhan yang berbeda. Reaksireaksi tersebut disarikan dalam tabel berikut ini. Sebuah inti atom dengan muatan (nomor atom) Z dan berat atom A ditampilkan dengan (A, Z). Mode peluruhan Partikel yang terlibat Peluruhan dengan emisi nukleon: Peluruhan alfa Sebuah partikel alfa (A=4, Z=2) dipancarkan dari inti Emisi proton Sebuah proton dilepaskan dari inti Emisi neutron Sebuah neutron dilepaskan dari inti Fisi spontan Sebuah inti terpecah menjadi dua atau lebih atom dengan inti yang lebih kecil disertai dengan Peluruhan cluster pemancaran partikel lainnya Inti atom memancarkan inti lain yang lebih kecil tertentu (A1, Z1) yang lebih besar daripada partikel alfa Berbagai peluruhan beta: Peluruhan beta Sebuah inti memancarkan elektron dan sebuahantineutrino

Inti anak (A-4, Z-2) (A-1, Z-1) (A-1, Z) -

(A-A1, Z-Z1) + (A1,Z1)

(A, Z+1)

Emisi positron Tangkapan elektron Peluruhan beta ganda Tangkapan elektron ganda Tangkapan elektron dengan emisi positron Emisi positron ganda

Sebuah inti memancarkan positron dan sebuah neutrino Sebuah inti menangkap elektron yang mengorbit dan memancarkan sebuah neutrino Sebuah inti memancarkan dua elektron dan dua antineutrinos Sebuah inti menyerap dua elektron yang mengorbit dan memancarkan dua neutrino Sebuah inti menangkap satu elektron yang mengorbit memancarkan satu positron dan dua neutrino Sebuah inti memancarkan dua positrons dan dua

(A, Z-1) (A, Z-1) (A, Z+2) (A, Z-2) (A, Z-2)

(A, Z-2)

neutrino Transisi antar dua keadaan pada inti yang sama: Peluruhan gamma Sebuah inti yang tereksitasi melepaskan sebuah Konversi internal foton energi tinggi (sinar gamma) Inti yang tereksitasi mengirim energinya pada sebuah elektron orbital dan melepaskannya

(A, Z) (A, Z)

22

Peluruhan radioaktif berakibat pada pengurangan massa, dimana menurut hukum relativitas khusus massa yang hilang diubah menjadi energi (pelepasan energi) sesuai dengan persamaan E = mc2. Energi ini dilepaskan dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang dipancarkan. Rantai peluruhan dan mode peluruhan ganda Banyak inti radioaktif yang mempunyai mode peluruhan berbeda. Sebagai contoh adalah Bismuth-212, yang mempunyai tiga. Inti anak yang dihasilkan dari proses peluruhan biasanya juga tidak stabil, kadang lebih tidak stabil dari induknya. Bila kasus ini terjadi, inti anak tadi akan meluruh lagi. Proses kejadian peluruhan berurutan yang menghasilkan hasil akhir inti stabil, disebut rantai peluruhan.

Keberadaan dan penerapan Menurut teori Big Bang, isotop radioaktif dari unsur teringan (H, He, dan Li) dihasilkan tidak berapa lama seteleah alam semesta terbentuk. Tetapi, inti-inti ini sangat tidak stabil sehingga tidak ada dari ketiganya yang masih ada saat ini. Karenanya sebagian besar inti radioaktif yang ada saat ini relatif berumur muda, yang terbentuk di bintang (khususnya supernova) dan selama interaksi antara isotop stabil dan partikel berenergi. Sebagai contoh, karbon-14, inti radioaktif yang mempunyai umur-paruh hanya 5730 tahun, secara terus menerus terbentuk di atmosfer atas bumi akibat interaksi antara sinar kosmik dan Nitrogen. Peluruhan radioaktif telah digunakan dalam teknik perunut radioaktif, yang digunakan untuk mengikuti perjalanan subtansi kimia di dalam sebuah sistem yang kompleks (seperti organisme hidup misalnya). Sebuah sampel dibuat dengan atom tidak stsbil konsentrasi tinggi. Keberadaan substansi di satu atau lebih bagian sistem diketahui dengan mendeteksi lokasi terjadinya peluruhan. Dengan dasar bahwa proses peluruhan radioaktif adalah proses acak (bukan proses chaos), proses peluruhan telah digunakan dalam perangkat keras pembangkit bilangan-acak yang merupakan perangkat dalam meperkirakan umur absolutmaterial geologis dan bahan organik.23

Laju peluruhan radioaktif Laju peluruhan atau aktivitas dari material radioaktif ditentukan oleh: Konstanta:

Waktu paruh - simbol t1 / 2 - waktu yang diperlukan sebuah material radioaktif untuk meluruh menjadi setengah bagian dari sebelumnya. Rerata waktu hidup - simbol - rerata waktu hidup (umur hidup) sebuah material radioaktif.

Konstanta peluruhan - simbol - konstanta peluruhan berbanding terbalik dengan waktu hidup (umur hidup)

Variabel:

Aktivitas total - simbol A - jumlah peluruhan tiap detik. Aktivitas khusus - simbol SA - jumlah peluruhan tiap detik per jumlah substansi. "Jumlah substansi" dapat berupa satuan massa atau volume.

Persamaan:

dimana

adalah jumlah awal material aktif.

24

Pengukuran aktivitas Satuan aktivitas adalah: becquerel (simbol Bq) = jumah disintegrasi (pelepasan)per detik ; curie (Ci) = disintegrasi per detik; dan disintegrasi per menit (dpm).

Waktu peluruhan Sebagaimana yang disampaikan di atas, peluruhan dari inti tidak stabil merupakan proses acak dan tidak mungkin untuk memperkirakan kapan sebuah atom tertentu akan meluruh, melainkan ia dapat meluruh sewaktu waktu. Karenanya, untuk sebuah sampel radioisotop tertentu, jumlah kejadian peluruhan dN yang akan terjadi pada selang (interval) waktu dt adalah sebanding dengan jumlah atom yang ada sekarang. Jika N adalah jumlah atom, maka kemungkinan (probabilitas) peluruhan ( dN/N) sebanding dengan dt:

Masing-masing inti radioaktif meluruh dengan laju yang berbeda, masing-masing mempunyai konstanta peluruhan sendiri (). Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa jumlah N berkurang seiring dengan peluruhan. Penyelesaian dari persamaan diferensial orde 1 ini adalah fungsi berikut:

Fungsi di atas menggambarkan peluruhan exponensial, yang merupakan penyelesaian pendekatan atas dasar dua alasan. Pertama, fungsi exponensial merupakan fungsi berlanjut, tetapi kuantitas fisik N hanya dapat bernilai bilangan bulat positif. Alasan kedua, karena persamaan ini penggambaran dari sebuah proses acak, hanya benar secara statistik. Akan tetapi juga, dalam banyak kasus, nilai N sangat besar sehingga fungsi ini merupakan pendekatan yang baik. Selain konstanta peluruhan, peluruhan radioaktif sebuah material biasanya juga dicirikan oleh rerata waktu hidup. Masing-masing atom "hidup" untuk batas waktu tertentu sebelum ia25

meluruh, dan rerata waktu hidup adalah rerata aritmatika dari keseluruhan waktu hidup atomatom material tersebut. Rerata waktu hidup disimbolkan dengan , dan mempunyai hubungan dengan konstanta peluruhan sebagai berikut:

Parameter yang lebih biasa digunakan adalah waktu paruh. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan sebuah inti radioatif untuk meluruh menjadi separuh bagian dari sebelumnya. Rumus:

Nt = massa setelah peluruhan N0 = massa mula-mula T = waktu peluruhan t( 1)/2 = waktu paruh

Hubungan waktu paruh dengan konstanta peluruhan adalah sebagai berikut: T = ln 2/ = 0,693/ N = Noe-lt = No()-t/T

Jadi setelah waktu simpan t = T massa unsur mula-mula tinggal separuhnya, N = No atau setelah waktu simpan nT zat radioaktif tinggal ()n. Hubungan waktu paruh dengan konstanta peluruhan menunjukkan bahwa material dengan tingkat radioaktif yang tinggi akan cepat habis, sedang materi dengan tingkat radiasi rendah akan lama habisnya. Waktu paruh inti radioaktif sangat bervariasi, dari mulai 1024 tahun untuk inti hampir stabil, sampai 10-6 detik untuk yang sangat tidak stabil. Sinar radioaktif yang melewati suatu materi akan mengalami pelemahan intensitas dengan rumus: I = Ioe - x26

Io = intensitas mula-mula (joule/s.m2) = koefisien serap materi (m-1 atau cm-1) x = tebal materi/bahan (m atau cm ) Bila I = Io maka x = 0,693/ disebut HVL (lapisan harga paruh) yaitu tebal keping yang menghasilkan setengah intensitas mula. 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 :

Jenis detektor radioaktif: 1. Pencacah Geiger(G1M) untuk menentukan/mencacah banyaknya radiasi sinar radioaktif 2. Kamar Kabut Wilson untuk mengamati jejak partikel radioaktif 3. Emulsi Film untuk mengamati jejak, jenis dan mengetahui intensitas partikel radioaktif 4. Pencacah Sintilad untuk mencacah dan mengetahui intensitas partikel radioaktif.

27

J. Bahaya Radioaktif

Zat radioaktif adalah setiap zat yang memancarkan radiasi pengion dengan aktivitas jenis lebih besar daripada 70 kBq/kg atau 2 nCi/g (tujuh puluh kilobecquerel per kilogram atau dua nanocurie per gram). Angka 70 kBq/kg (2 nCi/g) tersebut merupakan patokan dasar untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umum-nya yang ditetapkan berdasarkan ketentuan dari Badan Tenaga Atom Internasional (International Atomic Energy Agency). Namun, masih terdapat beberapa zat yang walaupun mempunyai aktivitas jenis lebih rendah daripada batas itu dapat dianggap sebagai zat radioaktif karena tidak mungkin ditentukan batas yang sama bagi semua zat mengingat sifat masing-masing zat tersebut berbeda. Pengertian atau arti definisi pencemaran zat radioaktif adalah suatu pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom atom. Limbah radioaktif adalah zat radioaktif dan bahan serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif karena pengoperasian instalasi nuklir yang tidak dapat digunakan lagi. 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 penyebab kanker tulang dan 131J.

28

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 : Pusing-pusing, Nafsu makan berkurang atau hilang, Terjadi diare, Badan panas atau demam, Berat badan turun, Kanker darah atau leukimia, Meningkatnya denyut jantung atau nadi. Limbah radioaktif Limbah radioaktif adalah bahan yang terkontaminasi dengan radio isotop yang berasal dari penggunaan medis atau riset radio nukleida. Limbah ini dapat berasal dari antara lain : tindakan kedokteran nuklir, radio-imunoassay dan bakteriologis; dapat berbentuk padat, cair atau gas. Selain sampah klinis, dari kegiatan penunjang rumah sakit juga menghasilkan sampah non klinis atau dapat disebut juga sampah non medis. Sampah non medis ini bisa berasal dari kantor/administrasi kertas, unit pelayanan (berupa karton, kaleng, botol), sampah dari ruang pasien, sisa makanan buangan; sampah dapur (sisa pembungkus, sisa makanan/bahanmakanan, sayur dan lain-lain). Limbah cair yang dihasilkan rumah sakit mempunyai karakteristik tertentu baik fisik, kimia dan biologi. Limbah rumah sakit bisa mengandung bermacam-macam mikroorganisme, tergantung pada jenis rumah sakit, tingkat pengolahan yang dilakukan sebelum dibuang dan jenis sarana yang ada (laboratorium, klinik dll). Tentu saja dari jenis-jenis mikroorganisme tersebut ada yang bersifat patogen. Limbah rumah sakit seperti halnya limbah lain akanmengandung bahan-bahan organik dan anorganik, yang tingkat kandungannya dapat ditentukan dengan uji air kotor pada umumnya seperti BOD, COD, TTS, pH, mikrobiologik, dan lain-lain.

K. Penggunaan RadioisotopRadioisotop digunakan sebagai perunut dan sumber radiasi Dewasa ini, penggunaan radioisotop untuk maksud-maksud damai (untuk kesejahteraan umat manusia) berkembang dengan pesat. Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah

29

satu contoh yang sangat populer. PLTN ini memanfaatkan efek panas yang dihasilkan reaksi inti suatu radioisotop , misalnya U-235. Selain untuk PLTN, radioisotop juga telah digunakan dalam berbagai bidang misalnya industri, teknik, pertanian, kedokteran, ilmu pengetahuan, hidrologi, dan lain-lain. Pada bab ini kita akan membahas dua penggunaan radioistop, yaitu sebagai perunut (tracer) dan sumber radiasi. Pengunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada ikataan bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kirnia yang sama dengan isotop stabil. Jadi suatu isotop radioaktif melangsungkan reaksi kimia, yang sama seperti isotop stabilnya. Sedangkan penggunaan radioisotop sebagai sumber radiasi didasarkan pada kenyataan bahwa radiasi yang dihasilkan zat radioaktif dapat mempengaruhi materi maupun mahluk. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis: efek kimia, maupun efek biologi. Oleh karena itu, sebelum membahas pengunaan radioisotop kita akan mengupas terlebih dahulu tentang satuan radiasi dan pengaruh radiasi terhadap materi dan mahluk hidup. Satuan Radiasi Berbagai satuan digunakan untuk menyatakan intensitas atau jumlah radiasi bergantung pada jenis yang diukur. 1. Curie(Ci) dan Becquerrel (Bq) Curie dan Bequerrel adalah satuan yang dinyatakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah disintegrasi (peluruhan) dalam satuan waktu. Dalam sistem satuan SI, keaktifan dinyatakan dalam Bq. Satu Bq sama dengan satu disintegrasi per sekon. 1Bq = 1 dps dps = disintegrasi per sekon Satuan lain yang juga biasa digunakan ialah Curie. Satu Ci ialah keaktifan yang setara dari 1 gram garam radium, yaitu 3,7.1010 dps. 1 Ci = 3,7.1010 dps = 3,7.1010 Bq

30

1. Gray (gy) dan Rad (Rd) Gray dan Rad adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah (dosis) radiasi yang diserap oleh suatu materi. Rad adalah singkatan dari 11 radiation absorbed dose. Dalam sistem satuan SI, dosis dinyatakan dengan Gray (Gy). Satu Gray adalah absorbsi 1 joule per kilogram materi. Gy = 1 J/kg Satu rad adalah absorbsi 10-3 joule energi/gram jaringan. 1 Rd = 10-3 J/g Hubungan grey dengan fad 1 Gy = 100 rd

3. Rem Daya perusak dari sinar-sinar radioaktif tidak saja bergantung pada dosis tetapi juga pada jenis radiasi itu sendiri. Neutron, sebagai contoh, lebih berbahaya daripada sinar beta dengan dosis dan intensitas yang sama. Rem adalah satuan dosis setelah memperhitungkan pengaruh radiasi pada mahluk hidup (rem adalah singkatan dari radiation equiwlen for man)

Pengaruh Radiasi pada Materi Radiasi menyebabkan penumpukan energi pada materi yang dilalui. Dampak yang ditimbulkan radiasi dapat berupa ionisasi, eksitasi, atau pemutusan ikatan kimia. Ionisasi: dalam hal ini partikel radiasi menabrak elektron orbital dari atom atau molekul zat yang dilalui sehinga terbentuk ion positip dan elektron terion. Eksitasi: dalam hal ini radiasi tidak menyebabkan elektron terlepas dari atom atau molekul zat tetapi hanya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Pemutusan Ikatan Kimia:31

radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif rnempunyai energi yang dapat mernutuskan ikatanikatan kimia. 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 dalam32

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.

33

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.34

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

35

diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan. 3) Pengawetan bahan Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barangbarang 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.

D.

Sebagai Pembangkit Energi Listrik Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di

mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe. Hingga saat ini, terdapat 442 PLTN berlisensi di dunia 17% daya listrik dunia. Berikut adalah gambar bagan reaktor nuklir :[1]

dengan 441

diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai

36

Ada 2 tipe reaktor, yakni tipe Boiling Water Reactor (BWR) dan Pressurized Water Reactor (PWR). Keduanya baik BWR maupun PWR merupakan rancangan reaktor jenis air ringan (H2O) sebagai pendingin dan moderator. Bedanya, pada reaktor tipe BWR, uap yang digunakan untuk memutar turbin dihasilkan langsung oleh teras reaktor sedangkan pada PWR. Reaktor tipe PWR dianggap lebih aman karena radiasi yang dihasilkannya lebih sedikit dibanding tipe BWR. Dewasa ini, 70% reaktor nuklir dunia menggunakan tipe PWR.

37

DAFTAR PUSTAKAhttp://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/sinar-sinar-radioaktif/ http://renideswantikimia.wordpress.com/kimia-kelas-xii-3/semester-i/3-kimia-unsur/5-unsurradioaktif/ http://ingebinzoez.wordpress.com/radioaktif/ http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/Asep %20Novandi_060893/index_files/Page612.htm http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Fisika/0351%20Fis-37d.htm http://id.wikipedia.org/wiki/Peluruhan_radioaktif http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/sinar-sinar-radioaktif/ http://forumkimia.multiply.com/journal/item/11

38