BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

MasalahPerkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi kian melesat dengan cepat.

Semakin anda tidak peduli dengan ilmu pengetahuan yang berkembang dengan cepat (baik

dengan berbagai alasan) maka semakin cepat anda menjadi manusia kuno di jaman modernini.

Istilah kurang gaul mungkin akan melekat pada nama anda. Jika ingin itu terjadi pada diri anda,

maka mulailah bergaul dengan ilmu pengetahuan dan teknologi serta fahami bahasa ilmu alam

yang digunakan.

Untuk mengikuti ilmu pengetahuan yang terus berkembang tidak hanya cukup dengan

membeli peralatan canggih nian praktis dan memasang di rumah anda. Melainkan konsep-konsep

pembangun dalam teknologi itu harus kita fahami kalau kita tidak ingin mudah untuk ditipu

dengan berbagai alat modern yang sebenarnya dapat kita buat sendiri.

Ilmu pengetahuan dan teknologi yang ada saat ini merupakan hasil perpaduan berbagai disiplin

ilmu. Khususnya ilmu alam yang sangat fundamental dalam kehidupan kita. Terlepas dari

anggapan sebagian orang yang berpendapat bahwa ilmu yang pertama kali lahir adalah ilmu

kimia. Kimia memang memegang tongkat dasar dari teknologi. Tidak dapat kita pungkiri alat-

alat modern yang kini muncul didepan kita sebagian besar muncul berkat konsep dasar ilmu

Kimia.

Dimulai dari jaman Aristoteles sampai jaman Einstein, Fisika telah berkembang dan

memegang peranan penting bagi kehidupan manusia. Sampai pada batas imajinasi manusia yang

terletak pada materi ultra mini yang disebut dengan atom.

B. PERMASALAHAN

1. Apa yang dipelajari pada inti atom

2. Apa yang dipelajari pada radioaktivitas

3. Efek radiasi bagi Makhluk Hidup dan masfaat radio isotop

1

BAB II. PEMECAHAN MASALAH

A. Inti Atom dan Energi Ikat Inti

1. Pengertian inti atom

Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan neutron.

Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan elemen dari suatu

atom. Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar

tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron. Jumlah

netron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton dan netron dalam inti

atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus besar ada beberapa

netron lebih. Kedua jumlah tersebut menentukan jenis nukleus. Proton dan netron memiliki masa

yang hampir sama, dan jumlah dari kedua masa tersebut disebut nomor massa, dan beratnya

hampir sama dengan massa atom ( tiap isotop memiliki masa yang unik ). Masa dari elektron

sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada masa atom.

Semua inti atom pada dasarnya tersusun atas :

Proton yaitu partikel bermuatan positif (+1,6 . 10-19) dengan massa satu satuan massa

atom

Neutron yaitu partikel tak bermuatan (netral) dengan massa satu satuan massa atom. Jadi

massa suatu atom terkonsentrasi pada inti atom.

Secara umum lambing atom dituliskan Dengan :

X     : Nama usur atom

Z      : Nomor atom, menyatakan jumlah electron. Karena jumlah electron = jumlah

proton, maka Z juga menyatakan jumlah proton.

A     : Nomor massa, menyatakan jumlah proton dan netron dalam inti.

2

N = A – Z = menyatakan jumlah netron dalam inti.

Partikel penyusun inti disebut nucleon

2. Energi Ikat Inti

Telah diketahui bahwa inti terdiri dari proton dan neutron. Proton didalam inti tolak

menolak, adanya kesatuan didalam inti disebabkan oleh adanya gaya yang mempertahankan

proton itu dalam inti, gaya ini disebut gaya inti (nucleus force). Penilaian yang cermat

menunjukkan bahwa massa inti yang lebih kecil lebih stabil dari jumlah massa proton dan netron

yang menyusunnya.

Massa detron (1H2) lebih kecil dari massa proton dan netron yang menjadi komponen-

komponen detron.

Detron terdiri atas satu proton dan satu netron

massa 1 proton   = 1,007825 sma

massa 1 netron   = 1,008665 sma               +

jumlah                  = 2,016490 sma

massa detron      = 2,014103 sma

Perbedaan massa   m= 0,002387 sma  = 2,222 MeV

Hal ini menunjukkan ketika proton bergabung dengan netron dibebaskan energi sebesar 2,222

MeV

1p1 +  0n1 ® 1H2 +  2,222 MeV

Untuk membelah detron kembali menjadi proton dan netron diperlukan energi 2,222

MeV, karenanya tenaga sebesar 2,222 MeV disebut tenaga ikat (energi binding) detron. Karena

detron terdiri atas 2 nukleon, maka tenaga ikat tiap nukleon adalah 2,222/2=1,111 MeV. Tenaga

ikat nukleon paling besar pada unsur yang nomor atomnya 50. Makin besar tenaga ikat ,makin

3

besar pula energi yang diperlukan untuk memecah unsur iti,ini berarti makin stabil keadaan

unsur itu. Karena tenaga ikat tiap nukleon paling besar pada atom yang nomor atomnya 50 dapat

ditarik kesimpulan  :

a. Ketika inti-inti ringan bergabung menjadi inti-inti yang lebih berat akan disertai

dengan pembebasan energi.

b. Bila inti-inti berat terbelah menjadi inti-inti yang sedang akan dibebaskan energi.

Dengan demikian energi ikat inti di dapat dari adanya perbedaan massa penyusun inti

dengan massa intinya sendiri dan perbedaan ini disebut dengan Deffect massa. Maka energi ikat

inti adalah : { (Smassa proton + Smassa netron) – massa inti }. c2 (1 sma c2 = 931 MeV)

B. Radioaktivitas

1. PENGERTIAN ZAT RADIOAKTIF

       

Zat radioaktif adalah zat yang tidak mempunyai isotop stabil, sehingga disebut juga

radioisotop.zat tersebut dapat memancarkan sinar radiasi yang disebut sinar radioaktif, berupa

sinar alfa(α), sinar beta(β), sinar gamma(γ).Radioisotop adalah isotop tidak stabil yang

memancarkan radiasi secara spontan dan terus-menerus. Jika jumlah neutron dalam suatu inti

sama dengan jumlah proton, maka inti akan stabil atau non radioaktif. Tetapi jika dalam inti

jumlah neutron tidak sama dengan jumlah proton, maka inti menjadi tidak stabil. Semakin

banyak perbedaan jumlah neutron dengan jumlah protonnya , maka semakin tidak stabil dan

semakin cepat pula inti itu melepaskan kelebihan energinya dalam bentuk sinar radiasinya.

Pada tahun 1900 Rutherford menemukan sinar alfa(α), dan sinar beta(β) dan pada tahun yang

sama sinar gamma(γ) ditemukan oleh P.Villard.

2. SYARAT INTI ATOM MEMILIKI SIFAT RADIOAKTIVITAS

a. Isoton : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa berbeda.

b. Isoton: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z berbeda.

c. Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda.

2. SYARAT INTI ATOM MEMILIKI SIFAT RADIOAKTIVITAS

4

Kestabilan inti : Kestabilan inti tidak dapat diramalkan dengan suatu aturan. Namun, ada

beberapa petunjuk empiris yang dapat digunakan untuk mengenal inti yang stabil dan yang

bersifat radioaktif/tidak stabil, yaitu:

1. Semua inti yang mempunyai proton 84 atau lebih tidak stabil

2. Aturan ganjil genap, yaitu inti yang mempunyai jumlah proton genap dan jumlah neutron

genap lebih stabil daripada inti yang mempunyai jumlah proton dan neutron ganjil

3. Bilangan sakti (magic numbers)

Nuklida yang memiliki neutron dan proton sebanyak bilangan sakti umumnya

lebih stabil terhadap reaksi inti dan peluruhan radioaktif.

Bilangan tersebut adalah:

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

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

Pengaruh bilangan ini untuk stabilitas inti sama dengan banyaknya elektron untuk gas

mulia yang sangat stabil.

4. Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron-proton.

3. JENIS-JENIS SINAR RADIOAKTIF

       Apabila ditinjau berdasarkan jenisnya maka sinar radioaktif terdiri dari alfa dengan simbol β,

beta dengan simbol β, dan gamma dengan simbol γ. Setiap jenis radiasi memiliki karakteristik

khusus.

a. sinar Alfa(α).

    Sinar α mempunyai sifat sebagai berikut:

     1. Merupakan inti helium(He).

     2. Diberi simbol 42α, berarti partikel bermuatan positif dua dan bermassa empat.

     3. Dibelokkan oleh medn magnet ke arah kutub negatif karena bermuatan positif.

     4. Mempunyai daya tembus paling kecil, daya jangkau 2,8 sampai dengan 8,3cm.

     5. Daya ionisasi patikel α sangat besar,± 100 kali daya ionisasi partikel β dan 10.000 kali

5

ionisasi sinar γ.

    6. Kecepatan partikel bervariasi antara 1/100 hingga 1/10 kecepatan cahaya.

b. Sinar Beta (β)

    Sinar β mempunyai sifat sebagai berikut:

    1. Merupakan partikel yang identik dengan elektron.

    2. Diberi simbol 0-β atau 0-I, berati partikel bermuatan negatif satu dan massa sangat kecil

(=5,5 x 10-4sma).

   3. Dibelokkan oleh medan magnet ke arah positif karena bermuatan negatif.

   4. Daya tembusnya lebih besar dari sinar α, sinar β dapat menembus beberapa cm dalam

medium udara.

   5. Daya ionisasi di udara 1/100 dari partikel α.

   6. Kecepatan partikel β berkisar antara 1/100 hingga 99/100 kecepatan cahaya.

c. Sinar Gamma(γ).

    Sinar γ mempunyai sifat sebagai berikut:

    1. Merupakan gelombang elektromagnetik.

    2. Diberi simbol γ, berarti partikelnya tidak bermuatan dan tidak bermassa.

    3. Karena tidak bermuatan, maka sinar γ tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun mdan

magnet.

    4. Sinar γ dipancarkan oleh inti atom yang dalam keadaan tereksitasi ddengan panjang

gelombang antara 0,005 Å hingga 0,5 Å.

    5. Daya ionisasinya di dalam medium sangat kecil sehingga daya tembusnya sangat besa jika

dibandingkan dengan daya tembus partikel α atau β (± 10.000 lebih besar dari sinar

α).Radioaktivitas Alam.

4. WAKTU PARUH

Waktu paro (t½) adalah waktu yang diperlukan oleh suatu radionuklida untuk meluruh

sehingga jumlahnya tinggal setengahnya. Radiasi radionuklida mempunyai sifat yang khas (unik)

untuk masing-masing inti. Peristiwa pemancaran radiasi suatu radionuklida sulit untuk

6

ditentukan, tetapi untuk sekumpulan inti yang sama, kebolehjadian peluruhannya dapat

diperkirakan.  Waktu paro bersifat khas terhadap setiap jenis inti.

Laju pancaran radiasi dalam ) dan secara matematik hubungansatuan waktu disebut

konstanta peluruhan ( dan tantara ½ = 0,693/ tdinyatakan dengan ½

C.Efek Radiasi Bagi Makhluk Hidup Dan Manfaat Radioisotop

1. Manfaat Radioisotop

Bidang Kedokteran

Ca-47, digunakan untuk mengetahui penyakit tulang dan darah.

I-131, digunakan untuk menentukan kelenjar gondok.

K-12, digunakan untuk menentukan penyakit pada otot.

Na-24, digunakan untuk mengetahui penyumbatan darah pada urat.

Tc-99 dan Tl-201, untuk mendeteksi kerusakan jantung.

Xe-133, untuk mendeteksi penyakit paru-paru.

a. Untuk mengetahui keefektifan kerja jantung atau ginjal dengan Sodium-24.

b. Menentukan lokasi tumor otak, mendeteksi tumor kelenjar gondok dengan Iodium-131

c. Membunuh sel-sel kanker dalam tubuh manusia dengan Kobalt-60.

d. Mengobati thrombosis (penyempitan pembuluh darah) dengan Natrium-24.

e. Mensteril alat bedah, alat suntik dan alat kedokteran lain dengan sinar gamma.

Bidang Hidrologi

a. Untuk mengukur kecepatan aliran air sungai, air tanah, dan minyak pada pipa.

Untuk mendeteksi kebocoran pipa saluran dalam tanah.

Untuk menentukan pengendapan lumpur

Mengukur kecepatan aliran atau debit fluida dalam pipa.

b. Menentukan jumlah kandungan air dalam tanah.

c. Mendeteksi kebocoran pipa yang terbenam dalam tanah.

d. Memeriksa endapan lumpur pelabuhan dan terowongan dan mengukur cara lumpur

bergerak dan terbentuk.

7

e. Mengukur tinggi permukaan cairan dalam suatu wadah tertutup.

Bidang Industri

- Untuk mengetahui pengaruh oli dan aditif selama mesin bekerja

Bidang Kimia dan Biologi

- Untuk menentukan gugus O yang membentuk air pada reaksi esterifikasi dan mempelajari

mekanisme reaksi fotosintesis, serta untuk mempelajari kesetimbangan dinamis pada reaksi

kesetimbangan.

Radioisotop Sebagai Sumber Radiasi

Bidang Kedokteran

Co-60, untuk penyembuhan penyakit kanker dan bahan sterilisasi alat-alat kedokteran.

R-32, untuk penyembuhan penyakit leukemia.

I-131, untuk terapi kenker kelenjar tiroid.

Bidang Industri

- Untuk bidang radiografi pada pemotretan bagian dalam sebuah benda seperti sinar X, sinar

Gamma atau neutron.

- Untuk mengontrol ketebalan pada industry kertas, plastic dan logam.

Mengetahui bocor atau tidaknya pipa logam atau mengukur ketebalan baja dengan sinar

gamma yang dipancarkan Kobalt-60 atau Iridium-192.

· Meneliti kekuatan material dan meneliti gejala difusi dalam logam.

· Mengukur ketebalan bahan (lembar kertas) dengan Strontium-90 atau sinar beta.

· Mengefisiensikan pekerjaan mengeruk lumpur pelabuhan dan terowongan dengan

memasukkan isotop Silikon ke dalam lumpur.

· Pemeriksaan tanpa merusak dengan teknik radiografi.

· Lampu petromaks menggunakan Thorium agar nyala lampu lebih terang

Bidang Pertanian

- Sebagai pemberantasan hama, pembentukan bibit unggul dan penyimpanan.

8

· Mempelajari unsur-unsur tertentu oleh tumbuhan.

· Memproduksi tanaman dengan karakteristik baru.

· Mengkaji proses fotosintesis dalam tanaman hijau dengan Karbon-14.

· Memandulkan serangga-serangga.

· Mendapatkan bibit unggul dengan radiasi sinar gamma dari Kobalt-60.

2. Efek Radiasi Bagi Makhluk Hidup

Pencemaran zat radioaktif, 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.

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.

9

BAB III. PENUTUP

A. KESIMPULAN

Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta awan elektronbermuatan

negatif yang mengelilinginya. Inti atom mengandung campuran proton yangbermuatan positif

dan neutron yang bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidakmemiliki neutron).

Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Mayoritas

massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom disebut

sebagai bilangan massa Massa sebuah inti stabil selalu lebih kecil daripada massa gaungan

nukleon-nukleon pembentuknya.Selisih massa antara gabungan massa nucleon-nukleon

pembentuk inti denganmassa inti stabilnya disebut defek massa (mass defect). Energi yang

diperlukan untuk memutuskan inti menjadi proton-proton dan neutronn-neutron pembentuknya

disebut Enegiikat inti (bindyng energy). Perubahan ini disebut reaksi inti.

B. SARAN

sebaiknya ilmu pengetahuan yang sudah ada dapat lebih dikembangkan lagi dengan tanggung

jawab didalamnya.

10

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Inti_atom

http://widyasujarwati.blogspot.com/2013/02/makalah-fisika-inti.html

http://ajeng-rizki.blogspot.com/2011/12/bab-x-fisika-inti-dan-radioaktivitas.html

http://dyah-dyahrahayu.blogspot.com/2013/03/contoh-makalah-zat-radioaktif.html

http://catatangurukimia.blogspot.com/2013/10/ringkasan-kimia-inti-materi-kelas-12_6615.html

http://oktaviyaniayu.blogspot.com/2013/04/manfaat-radioisotop-bagi-kehidupan.html

11