Unsur Radioaktif
- 2. Tahun 1896 seorang kimiawan Perancis. Antonie Henry Becquerel (1852-1908) untuk pertama kalinya menemukan radiasi dari senyawa-senyawa uranium. Dan menyimpulkan bahwa mineral uranium memancarkan radiasi dengan sendirinya
- 3. Suami istri Pierre Curie (1859- 1906), dan Marrie Currie (1867- 1934), menemukan bahwa uranium pichblende jauh lebih bersifat radioaktif dibandingkan uranium murni. Mereka beranggapan ada unsur lain yang menyebabkan hal ini terjadi. Akhirnya pada 1902 mereka dapat memisahkan dua unsur baru yaitu polonium dan radium.
- 4. KERADIOAKTIFAN Zat radioaktif adalah zat yang secara spontan dapat memancarkan sinar atau radiasi. Radioaktifitas adalah gejala pemancaran sinar atau radiasi secara spontan.
- 5. SIFAT-SIFAT UNSUR RADIOAKTIF Menghitamkan film Dapat mengadakan ionisasi Dapat memendarkan bahan-bahan tertentu Merusak jaringan tubuh Daya tembusnya besar
- 6. Diketahui, unsur-unsur yang memiliki nomor atom lebih dari 83 bersifat radioaktif. Adapun, unsur-unsur dengan nomor atom kurang dari 83 dapat memiliki beberapa isotop yang bersifat radioaktif. Isotop unsur yang bersifat radioaktif disebut radioisotop atau isotop radioaktif. Radioisotop yang terbentuk secara alami disebut radioisotop alami.
- 7. Radioisotop dapat mengalami reaksi nuklir atau reaksi inti yang berbeda dengan reaksi kimia pada umumnya. Perbedaan Reaksi Inti Dengan Reaksi Kimia Reaksi Kimia Reaksi Inti Reaksi berupa pemusatan dan pembentukkan ikatan kimia, tanpa ada perubahan unsur. Suatu unsur (atau isotopnya) berubah menjadi unsur lain. Hanya elektron yang terlibat dalam reaksi ( pemusatan dan pembentukan ikatan). Proton, neutron, dan elektron dapat terlibat dalam reaksi. Reaksi diiringi oleh penyerapan atau pelepasan energi yang relatif kecil. Reaksi diiringi oleh penyerapan atau pelepasan energi yang sangat besar. Laju reaksi dipengaruhi oleh suhu, tekanan, konsentrasi, dan katalis Laju reaksi tidak dipengaruhi oleh suhu, tekanan, konsentrasi, dan katalis.
- 8. KESETABILAN INTI DAN SINAR RADIOAKTIF Mengapa atom bersifat radioaktif ? Atom bersifat radioaktif karena intinya tidak stabil, sehingga mudah meluruh/pecah yang disertai pemancaran radiasi. Proton (+) Netron (o)
- 9. n/p isotop stabil 82 Catatan: 1. Isotop yang stabil adalah isotop yang memiliki n/p berada pada pita kesetabilan. 2. Isotop dengan No atom lebih dari 82 semua radio aktif. 3. Ada 3 kelompok isotop tidak stabil; a.Di atas pita kestabilan. b.Di bawah pita kestabilan c. Atom berat dengan No > 82
- 10. Radiasi yang dipancarkan zat radioaktif terdiri dari : Sinar Alfa () = 4 2Sinar beta ( ) = 0 -1 Sinar gamma ( ) = 0 0Sinar Proton (p) Sinar Neutron (n) Sinar Pesitron +
- 11. NOTASI DAN SIMBOL PARTIKEL INTI Partikel Simbol Notasi Muatan Proton p atau H p1 atau H1 +1 11Netron n n1 0 0Elektron/ e atau e0 atau 0 -1 -1-1Sinar beta Sinar alfa atau He 24 atau 2He4 +2 Sinar gama 00 0
- 12. Reaksi zat yang bersifat radioaktif dikenal dengan istilah reaksi nuklir, telah banyak digunakan di berbagai bidang seperti kesehatan, pertanian, hidrologi dan kelistrikan. Penggunaan reksi nuklir yang tidak bijaksana dapat merugikan kehidupan manusia, seperti penggunaan bom nuklir untuk menghancurkan kota hiroshima dan nagasaki di jepang. Hal ini menyebabkan segala sesuatu yang berkaitan dengan nuklir itu memiliki konotasi negatif, padahal reaksi nuklir memiliki potensi yang dapat digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia
- 13. Ada 4 golongan keluarga radioaktif : Thorium (4n) Neptunium (4n + 1) Uranium (4n + 2) Aktinium (4n + 3)
- 14. Sinar-sinar radioaktif mempunyai sifat-sifat: 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 留, 硫, dan 粒.
- 16. a. Sinar Alfa (留) Radiasi ini terdiri dari seberkas sinar partikel alfa. Radiasi alfa terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan positif dengan muatan +2 dan massa atomnya 4. Partikel ini dianggap sebagai inti helium karena mirip dengan inti atom helium. Sewaktu menembus zat,sinar 留 menghasilkan sejumlah besar ion. Oleh karena bermuatan positif partikel 留 dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik. Partikel alfa memiliki daya tembus yang rendah. Partikel-partikel alfa bergerak dengan kecepatan antara 2.000 20.000 mil per detik, atau 1 10 persen kecepatan cahaya.
- 17. b. Sinar Beta (硫) Berkas sinar 硫 terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan negatif dan partikel 硫 identik dengan elektron. Sinar beta mempunyai daya tembus yang lebih besar tetapi daya pengionnya lebih kecil dibandingkan sinar 留 . Berkas ini dapat menembus kertas aluminium setebal 2 hingga 3 mm. Partikel beta juga dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet , tetapi arahnya berlawanan dari partikel alfa. Selain itu partikel 硫 mengalami pembelokan yang lebih besar dibandingkan partikel dalam medan listrik maupun dalam medan magnet. Hal itu terjadi karena partikel 硫 mempunyai massa yang jauh lebih ringan dibandingkan partikel 留
- 18. c. Sinar Gamma Beberapa proses peluruhan radioaktif yang memancarkan partikel 留 atau 硫 menyebabkan inti berada dalam keadaan energetik, sehingga inti selanjutnya kehilangan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik yaitu sinar gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus besar dan berkas sinar ini tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Sinar gamma mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek.
- 19. d. Sinar proton (p) sinar proton merupakan inti atom hidrogen dengan muatan +1 sinar proton = 1P1= 1H1
- 20. e. Sinar Neutron (n) sinar radioaktif yang tidak bermuatan dengan 1 massa sma sinar neutron = 1n0
- 21. f. Sinar positron sama dengan snar beta, sinar positron tidak bermassa tetapi muatannya +1. positron disebut juga elektron positif atau sinar beta positif. Sinar neutron = +1硫0 = +1e0
- 22. Sifat-sifat sinar 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 留, 硫, dan 粒.
- 24. a. Peluruhan alfa peluruhan alfa mengakibatkan pengurungan empat satuan nomor massa dan dua satuan nomor atom.
- 25. b. Peluruhan beta nomor atom suatu unsur radioaktif yang mengalami peluruhan beta bertambah satu, sedangkan nomor massanya tetap.
- 26. c. Peluruhan gamma sinar gamma dihasilkan bersamaan dengan peluruhan sinar alfa atau peluruhan sinar beta. Peluruhan sinar gamma tidak mengubah nomor ataom ataupun nomor nuklida
- 27. d. Peluruhan nuklida buatan adalah yang berupa nuklida ringan (z < 83), biasanya meluruh melalui empat cara yaitu: 1. pemancaran beta 2. pemancaran positron 3. penangkapan proton 4. penangkapan elektron
- 28. e. Reaksi Penembakan Suatu unsur dapat ditembak dengan suatu unsur radioaktif sehingga dihasilkan suatu unsur lain yang bersifat radioaktif serta pemancaran sinar radioaktif yang lain pula. Penulisan reaksi ini dapat disingkat menjadi :
- 29. 3. Kegunaan Radioisotop Penggunaan radioisotop bergantung pada kebijaksanaan umat manusia karena radioisotop dapat digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan, atau sebaliknya, dapat digunakan untuk membuatkehancuran. Saat ini, Indonesia memiliki tiga buah reaktor nuklir sebagai berikut. Reaktor Triga Mark II (Training Reseach and Isotope Production by General Atomic) di Bandung, yang digunakan untuk penelitian,pelatihan, dan produksi isotop. Reaktor Kartini di Yogyakarta, digunakan untuk pendidikan dan pelatihan. Reaktor G.A Siwabessy di Serpong, Jawa Barat, yang merupakan reaktor serba guna, yaitu untuk produksi isotop, poduksi radiofarmasi, dan produksi elemen bakar, serta untuk penelitian.
- 30. A. Pemanfaatan Radioisotop Dalam Bidang Kesehatan Dalam bidang kesehatan radioisotop digunakan sebagai perunut (tracer) untuk mendeteksi kerusakan yang terjadi pada suatu organ tubuh. Selain itu radiasi dari radioisotop tertentu dapat digunakan untuk membunuh sel-sel kanker sehingga tidak perlu dilakukan pembedahan untuk mengangkat jaringan sel kanker tersebut. Berikut ini adalah contoh beberapa radioisotop yang dapat digunakan dalam bidang kesehatan (Sutresna, 2007). 1) Iodium-131 (I-131) I-131 digunakan untuk mendeteksi kerusakkan pada kelenjar gondok dan untuk mendeteksi jaringan kanker pada otak. 2) Kobalt-60 (Co-60) Pemancaran sina gamma Co-60 digunakan untuk membunuh sel-sel kanker dan juga dapat digunakan untuk pengobatan penyakit leukimia. 3) Teknetium-99(Tc-99) Tc-99 digunakan untuk membunuh sel-sel kanker. 4) Talium-201 (TI-201) Talium-201 digunakan untuk mendeteksi penyakit jantung dan pembuluh darah. 5) Besi-59 (Fe-59) Besi-59 digunakan untuk mempelajari proses pembentukan sel darah merah. 6) Fosforus-32 (P-32) P-32 digunakan untuk pengobatan penyakit polycythemia rubavera, yaitu pembentukkan sel darah merah yang berlebihan. Didalam penggunaannya P-32 disuntikkan ke dalam tubuh sehingga radiasinya yang memancarkan sinar beta dapat menghambat pembentukan sel darah merah pada sumsum tulang.
- 31. B. Pemanfaatan Radioisotop pada Industri Pengawetan makanan. Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat menningkatkan mutu tekstil karena inengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama. Radiasi sinar gamma dapat dilakukan pada pengawetan makanan melalui dua cara: a. Membasmi mikroorganisme, misalnya pada pengawetan rempah-rempah, seperti merica, ketumbar, dan kemimiri. b. Menghambat pertunasan, misalnya untuk pengawetan tanaman yang berkembang biak dengan pembentukkan tunas, seperti kentang, bawang merah, jahe, dan kunyit
- 32. c. Pemanfaatan radioisotop untuk mendeteksi kebocoran pada pipa bawah tanah untuk mendeteksi kebocoran pada pipa-pipa yang ditanam di dalam tanah biasanya di gunakan radioisotop Na-24 dalam bentuk garam NaCl atau Na2CO3 .radioisotop Na-24 ini dapat memancarkan sinar gamma yang di deteksi dengan menggunakan alat pencacah radioaktif Geiger counter . Jika intensitas radiasinya berlebihan itu menunjukan adanya kebocoran
- 33. d. Pemanfaatan radioisotop dalam bidang pertanian kemajuan bidang pertanian diperlukan taknik pemupukan yang baik,pemberantasan hama yang tepat dan menggunakan bibit unggul . Pemupukan waktu yang tepat di gunakan radioistop nitrogen-15 ( N- 15 ).radioisotop juga dapat digunakan dalam upaya pemberantas hama , radioisotop dapat meradiasi sel sel kelamin jantan hama sehingga mandul. Kegunaan lainnya juga untuk membuat bibit unggul. Ini digunakan untuk memicu terjadinya mutasi pada tanaman dari mutasi ini di ahrapkan mendapat tanaman yang uggul dan menguntungkan .
- 34. e. Pemanfaatan radioisotop bidang hidrologi radioisotop ini figunakan untuk menguji kecepatan aliran sungai atau lumpur dan juga dapat di gunakan mengukur debit air . Natrium 24 ( Na -24) di gunakan dalam garam. Garam ini di larutkan kedalam lumpur dan akan di teliti debitnya .
- 35. f. Pemanfaatan radiosotop dalam biologi dalam bidang biologi radioisotop dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintetis . Radioisotop ini berupa karbon- 14 ( c-14) atau oksigen 18 (O-18). Keduanya juga dapat mengetahui asal usul atom .
- 37. h. Pemanfaatan Radioisotop untuk pembangkit tenaga listrik pada pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN), energi ini digunakan untuk memanaskan air sehingga terbentuk uap. Kemudian, uap ini di gunakan untuk menggerakkan turbin.
- 39. Dampak penggunaan radioisotop Merusak jaringan sel Menurunkan kekebalan tubuh terhadap penyakit Menyebabkan penyakit leukimia (sel darah putih yang berlebihan) Menyebabkan kemandulan danmutasi pada keturunan karena radiasi unsur radioaktif dapat merusak kelenjar kelamin Menyebabkan kerusakan kulit dan sistemsaraf