UNSUR RADIOAKTIF

.

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Mendeskripsikan penemuan sinar radioaktif.2. Mengidentifikasi sifat-sifat sinar radioaktif.3. Menentukan pita kestabilan inti.4. Menuliskan persamaan reaksi inti.5. Mendeskripsikan kegunaan unsur-unsur

radioaktif.6. Mendeskripsikan bahaya unsur-unsur

radioaktif.

A. SEJARAH PENEMUAN SINAR RADIOAKTIF

1. Wilhelm Roentgen (1845-1923) Tahun 1895 menemukan sinar X; yaitu sinar yang dihasilkan dari tabung sinar katoda yang berdaya tembus tinggi.

2. Antonie Henri Becquerel (1852-1908)

Tahun 1896 melakukan penelitian interaksi sinar matahari dengan mineral Pitchblende. “Menemukan bahwa pancaran sinar zat uranium dilakukan secara spontan”. Zat yang memancarkan sinar tersebut dinamakan zat radioaktif, gejalanya disebut keradioaktifan atau radioaktivitas.

3. Marie Curie(1867-1934)

Tahun 1898 bersama suaminya Pierre Curie menemukan sinar radioaktif polonium dan radium.

4. Lord Ernest Rutherford (1871-1937)Tahun 1903 menemukan sinar alfa (α) dan sinar beta (β).

5. Wofgang Pauli

Tahun 1930 menemukan partikel

neutrino (ν).

6. Paul U. Villard

Tahun 1956 menemukan sinar gamma (γ).

2. SIFAT-SIFAT SINAR RADIOAKTIF

1. Sinar Alfa ( 2α4 atau 2He4 )

▪ Memiliki 2 proton dan 2 neutron sehingga bermassa 4.

▪ Dalam medan listrik berbelok ke kutub negatif, menunjukkan sinar alfa bermuatan positif.

▪ Berdaya tembus kecil.

▪ Memiliki radiasi sekitar 1,5 x 107 m/s (sekitar 1/20 kali kecepatan cahaya).

▪ Jika suatu zat padat yang dapat memancarkan sinar alfa ditempatkan dalam tabung hampa udara, perlahan-lahan tabung tersebut penuh dengan gas helium.

2. Sinar Beta ( -1β0 atau -1e0 )

• Dalam medan listrik berbelok ke kutub positif, menunjukkan sinar beta bermuatan negatif.

• Beradaya tembus lebih besar dari pada sinar alfa. Sinar beta dapat menembus logam Al (100 kali daya tembus sinar alfa).

• Laju perambatan sinar beta mendekati kecepatan cahaya.

• Bermassa sangat kecil sekitar 5,5 x 10-4 sma atau sekitar 1/2000 sma, sehingga dianggap tidak bermassa.

3. Sinar Gamma ( 0γ0 ) : adalah sinar bergelombang elektromegnetik berenergi tinggi dengan panjang gelombang yang pendek.

• Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik, menunjukkan bahwa sinar gamma tidak bermuatan.

• Berdaya tembus besar, yaitu 10.000 kali daya tembus sinar alfa. Sinar gamma dapat menembus logam Pb setebal 20 – 25 cm.

• Sinar gamma tidak memiliki massa.

JENIS-JENIS SINAR RADIOAKTIFJenis Sinar Z A Notasi

1. Sinar alfa2. Sinar beta3. Sinar gamma4. Sinar proton5. Sinar neutron6. Sinar positron7. Sinar deutron8. Sinar triton

2-1010

+111

40011023

2α4 = 2He4

-1β0 = -1e0

0γ0

1p1 = 1H1

0n1

+1β0 = +1e0

1D2

1T3

3. PITA KESTABILAN INTI ΣN Keterangan : - ΣN : jlh neutron

Pita - ΣZ : jlh proton kestabilan - x dan y, isotop bersifat

radioaktif, dan z stabil.

ΣZ

- Isotop stabil terletak pada pita kestabilan, dan yg terletak di luar (di atas atau di bawah) adalah isotop yg bersifat radioaktif.

- Pita kestabilan memuat unsur bernomor atom ≤ 83.

- Unsur bersifat radioaktif bernomor atom > 83.

▪x

▪y▪z

4.PERSAMAAN REAKSI INTI

4.1 Reaksi Peluruhan : adalah reaksi spontan suatu unsur radioaktif sehingga berubah menjadi unsur lain.

Misalnya :1. Peluruhan Alfa : menghasilkan unsur baru dengan Z

berkurang 2 dan A berkurang 4.2. Peluruhan Beta : menghasilkan unsur baru dengan

Z bertambah 1 dan A tetap.3. Peluruhan Gamma : menghasilkan unsur baru

dengan Z dan A tetap.

Rumus Reaksi Peluruhan :

dPa → eQb + fRc dimana : a = b + c

d = e + f

4.2 Reaksi Penembakan :

adalah reaksi penembakan suatu unsur dengan sinar radioaktif tertentu dan menghasilkan suatu unsur lain yang bersifat radioaktif serta pemancaran sinar radioaktif yang lain pula.

Soal Latihan :

1. Tentukan sinar radioaktif x pada persamaan reaksi inti berikut :a. 84Po212 → 82Pb208 + x

b. 83Bi210 → 84Po210 + x

c. 92U238 → 90Th234 + x

d. 30Zn68 + x → 28Ni65 + 2He4

e. 12Mg24 (x,n) 14Si27

f. 13Al27 (α,x) 15P30

2. Tentukan unsur X pada persamaan reaksi inti berikut :

a. X + n → 56Ba139 + 36Kr94 + 3n (EBTANAS 1990).

b. 90Th235 → X + 6α + 4β (EBTANAS 1986).

c. Unsur 90Th235 dapat memancarkan 5 kali sinar alfa hingga terbentuk unsur X yang memiliki 135 neutron (EBTANAS 1989).

d. 19K40 (n,e) X (UMPTN 1995).

5. KEGUNAAN UNSUR-UNSUR RADIOAKTIFA. Dalam Bidang Kesehatan1. Iodium-131 (I-131) : - mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok - mendeteksi letak jaringan kanker/tumor otak2. Kobal-60 (Co-60) :- membunuh sel-sel kanker (terapi kanker)- pengobatan penyakit leukimia3. Teknesium-99 (Tc-99) : membunuh sel-sel

kanker.

4. Talium-201 (Tl-201) : mendeteksi penyakit jantung dan pembuluh darah.5. Besi-59 (Fe-59) : mempelajari proses

pembentukan sel darah merah.6. Fosforus-32 (P-32) : pengobatan penyakit

polycythemia rubavera, yaitu pembentukan sel darah merah yang berlebihan.

7. Sinar gamma (γ) :

- mensterilkan alat-alat kedokteran yang sudah dikemas dan ditutup rapat (misalnya mensterilkan jarum suntik).

B. Dalam Bidang Industri Pengawetan Makanan

• Menggunakan sinar gamma :- membasmi mikroorganisme, misalnya pada pengawetan rempah-rempah (seperti : merica, ketumbar, dan kemiri).- menghambat pertunasan, misalnya pada pengawetan tanaman yang berkembang biak dengan pembentukan tunas (seperti : kentang, bawang merah, jahe, dan kunyit).

C. Mendeteksi Kebocoran pada Pipa Bawah Tanah

▪ Natrium-24 (Na-24) :- mendeteksi kebocoran pada pipa bawah tanah.- menguji kebocoran sambungan logam pada

pembuatan kerangka pesawat terbang.

D. Dalam Bidang Pertanian▪ Nitrogen-15 (N-15) : untuk melaksanakan teknik pemupukan yang tepat.

▪ Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul.

E. Dalam Bidang Hidrologi

• Natrium-24 (Na-24) :- untuk menguji kecepatan aliran sungai atau

aliran lumpur.- untuk mengukur debit air.

FF. Dalam Bidang Biologi

Karbon-14 (C-14) atau Oksigen-18 (O-18) :• untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.Kegunaan lain radioisotop dalam bidang biologi :• untuk mempelajari proses penyerapan air serta

sirkulasinya di dalam batang tumbuhan• untuk mempelajari pengaruh unsur hara selain N,

P, dan K terhadap perkembangan tumbuhan• untuk memacu mutasi ges tumbuhan dalam

upaya mendapatkan bibit unggul.

G. Dalam Bidang Kimia

• Oksigen-18 (O-18) : untuk mempelajari reaksi esterifikasi. • Hasilnya : atom O pembentuk H2O berasal dari as.

karboksilat, dan atom O pembentuk ester berasal dari alkohol.

H. Dalam Bidang Pembangkit Tenaga ListrikPada PLTN, reaktor nuklir adalah reaksi inti yang berlangsung terkendali.Reaksi inti menghasilkan energi yang sangat besar, energi ini untuk memanaskan air sehingga terbentuk uap untuk menggerakkan turbin yang dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.

I. Dalam Bidang Penanggalan Karbon• Penanggalan karbon adalah fungsi

radioisotop untuk menentukan umur fosil (umur suatu senyawa organik).

• Isotop yang digunakan adalah karbon-14 (C-14).

6. REAKTOR NUKLIR INDONESIA

Saat ini Indonesia memiliki 3 buah reaktor nuklir :

1. Reaktor Triga Mark II (Training Research and Isotope Production by General Atomic) di Bandung, yang digunakan untuk penelitian, pelatihan, dan produksi radioisotop.

2. Reaktor Kartini di Yogyakarta, digunakan untuk pendidikan dan pelatihan.

3. Reaktor G.A. Siwabessy di Serpong, merupakan reaktor serba guna, digunakan untuk produksi (isotop, radiofarmasi, dan elemen bakar, serta untuk penelitian).

7. DAMPAK PENGGUNAAN RADIOISOTOP

• Merusak jaringan sel• Menurunkan kekebalan tubuh terhadap penyakit• Menyebabkan kerusakan kulit dan sistem saraf• Menyebabkan kemandulan dan mutasi pada

keturunan karena radiasi unsur radioaktif dapat merusak kelenjar kelamin

• Menyebabkan penyakit leukimia, yaitu penambahan sel darah putih yang berlebihan. Penyakit ini diderita oleh Marie Curie.