Makalah Evi

21
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teknik radioanalisis merupakan salah satu persoalan yang harus dipecahkan oleh para ahli kimia analisis terutama dalam hal peningkatan kepekaan analisis. Teknik radioanalisis terdiri dari metode radiometri yang menggunakan perunut radiasi (radiotracer) pengenceran isotop dan metode aktivasi. Seiring dengan perkembangan pemanfaatan ilmu nuklir tersebut, para ahli peneliti banyak melakukan penemuan isotop-isotop yang berguna aplikasinya dalam banyak bidang kehidupan. Oleh sebab itu diperlukan metode atau teknik yang handal guna menentukan kadar suatu isotop dalam sampel. Teknik ini dinamakan teknik analisis pengenceran isotop. Analisis pengenceran isotop merupakan teknik untuk menentukan kadar suatu zat dalam sampel dengan cara pengenceran dan penambahan zat radioaktif atau isotopnya. Analisis ini berdasarkan pada suatu komponen yang telah diketahui aktivitas jenisnya. Penentuan kuantitatif senyawa dalam campuran yang rumit dapat dilaksanakan dengan menambahkan senyawa bertanda dengan keaktifan jenis dan jumlah yang diketahui dengan teliti. Untuk maksud ini harus digunakan senyawa bertanda dengan sifat yang identik dengan senyawa yang akan ditentukan. Bila senyawa yang akan ditentukan dapat dipisahkan dalam keadaan murni, tetapi tidak perlu diperoleh hasil pemisahan yang kuantitatif, maka

Transcript of Makalah Evi

Page 1: Makalah Evi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknik radioanalisis merupakan salah satu persoalan yang harus dipecahkan oleh para ahli

kimia analisis terutama dalam hal peningkatan kepekaan analisis. Teknik radioanalisis terdiri dari

metode radiometri yang menggunakan perunut radiasi (radiotracer) pengenceran isotop dan

metode aktivasi. Seiring dengan perkembangan pemanfaatan ilmu nuklir tersebut, para ahli

peneliti banyak melakukan penemuan isotop-isotop yang berguna aplikasinya dalam banyak

bidang kehidupan. Oleh sebab itu diperlukan metode atau teknik yang handal guna menentukan

kadar suatu isotop dalam sampel. Teknik ini dinamakan teknik analisis pengenceran isotop.

Analisis pengenceran isotop merupakan teknik untuk menentukan kadar suatu zat dalam sampel

dengan cara pengenceran dan penambahan zat radioaktif atau isotopnya. Analisis ini berdasarkan

pada suatu komponen yang telah diketahui aktivitas jenisnya. Penentuan kuantitatif senyawa

dalam campuran yang rumit dapat dilaksanakan dengan menambahkan senyawa bertanda dengan

keaktifan jenis dan jumlah yang diketahui dengan teliti. Untuk maksud ini harus digunakan

senyawa bertanda dengan sifat yang identik dengan senyawa yang akan ditentukan. Bila senyawa

yang akan ditentukan dapat dipisahkan dalam keadaan murni, tetapi tidak perlu diperoleh hasil

pemisahan yang kuantitatif, maka kadar senyawa yang dimaksud dapat ditentukan dengan

membandingkan keaktifan jenis sebelum dan sesudah pemisahan. Oleh karena itu, perlu adanya

ulasan khusus mengenai analisis pengenceran isotop. Hal ini perlu dilakukan agar kadar suatu zat

dalam sampel dapat diketahui dengan mudah serta aplikasinya tidak membahayakan bagi

peneliti, pengguna, maupun penggelut di bidang kimia nuklir.

Senyawa radioaktif alami memancarka radiasi yang alami, sedangkan radiasi buatan adalah

radiasi yang sengaja dibuat oleh manusia dengan tujuan untuk kesejahteraan dan keselamatan

umat manusia. Radiasi buatan dapat diperoleh melalui modifikasi ditingkat inti, bukan tingkat

elektronik, dari suatu unsur yang sebelumnya tidak bersifat radioaktif menjadi bersifat radioaktif.

Peralatan yang dapat digunakan untuk menghasilkan radiasi buatan adalah : (1) Reaktor atom,

(2) Akselerator dan (3) Irradiator.

Page 2: Makalah Evi

1.2 Tujuan Penulisan

Tujuan dari Penulisan makalah :

1. Mengetahui analasis kuantitatif metode pengencern isotop.

2. Mengetahui analasis kuantitatif analisis aktivasi.

3. Mengetahui radiasi buatan dengan reaktor atom.

4. Mengetahui radiasi buatan dengan akselerator.

5. Mengetahui radiasi buatan dengan irradiator.

1.3 Metode Penulisan

Metode yang dipakai dalam penulisan makalah ini adalah metode studi pustaka.

Penulis menggunakan berbagai sumber buku dan Situs serta media internet sebagai sumber

informasi dalam menyusun makalah ini.

Page 3: Makalah Evi

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Metode Pengeceran Isotop

Analisa dengan metode pengenceran isotop atau Isotop Dilution Methode (IDM) adalah

suatu metode analisis yang mengukur perubahan aktivitas spesifik suatu senyawa yang

dimasukkan ke dalam suatu bahan yang mengandung senyawa tersebut. Pengenceran isotop

adalah pengenceran bahan target yang dilakukan dengan menambahkan isotopnya. Isotop adalah

bentuk dari unsur yang nukleusnya memiliki nomor atom yang sama - jumlah proton di nukleus,

tetapi dengan massa atom yang berbeda karena mereka memiliki jumlah neutron yang berbeda.

Analisis pengenceran isotop untuk menentukan kadar suatu zat dilakukan dengan cara

menambahkan zat radioaktif yang telah diketahui aktivitas jenisnya dan sudah diencerkan ke

dalam zat yang akan ditentukan kadarnya. Kemudian zat tersebut dipisahkan, lalu

keradioaktifannya ditentukan. Dalam pengenceran analisis isotop ini senyawa yang digunakan

memiliki sifat yang identik dengan senyawa yang akan dianalisis. Metode ini mempunyai

kelebihan yaitu dalam melakukan analisis sampel tidak mesti dipisahkan secara benar-benar

kuantitatif dari campuran, prinsip analisanya berdasarkan perubahan aktivitas spesifik sebagai

akibat dari tercampurnya analit yang stabil dan yang radioaktif. Ada tiga metode teknik

pengenceran isotop,yaitu :

1. Analisis pengenceran Isotop secara langsung (langsung): sampel non

radioaktif diencerkan dengan perunut radioaktif.

2. Kebalikan (reverse) : memiliki prinsip yang hampir sama dengan metode secara

langsung, namun terbalik yang  tidak diketahui adalah berat zat yang aktif.

3. Pengenceran isotop rangkap : menggunakan 2 isotop radioaktif dari unsur

radioaktif yang sama.

Metode-metode ini mempunyai prinsip dasar sama, tetapi mempunyai perbedaan dalam

teknik, prosedur, dan penggunaannya. Biasanya ketiga metode ini digunakan dalam kondisi yang

berbeda.

Page 4: Makalah Evi

Jika,

R' = aktivitas (cps) dalam larutan Radioaktif yang digunakan.

m' = massa larutan Radioaktif yang digunakan.

m = massa senyawa non radioaktif yang digunakan.

Maka, aktivitas spesifik larutan radioaktif adalah S' denga rumus pada l,

S' ………………… (1)

Dan aktivitas spesifik dari senyawa yang diisolasi dalam bentuk murni (tidak aktif) dari

campuran adalah seperti yang dituangkan dalam persamaan 2.

S = = …………….. (2)

Dalam hal ini ingin diketahui massa (m) sampel atau yang tidak diketahui untuk

mempermudah pegukuran kuantitaif. Hal ini dapat dilakukan dengan membagi persamaan (1),

dengan persamaan (2), seperti pada persamaan (3), (4), dan (5).

Jadi :

2.2 Analisis Aktivasi

Teknik analisis aktivasi biasanya dikenal dengan nama teknik analsis aktivasi neuron

(AAN). Teknik analisis aktivasi neutron (AAN) adalah merupakan salah satu teknik nuklir yang

m = m' [( - 1]

Page 5: Makalah Evi

dapat membantu memecahkan berbagai masalah khusus yang tidak dapat dicapai dengan teknik

konvensional, baik di bidang industri, kesehatan maupun lingkungan.

Teknik AAN ini merupakan teknik analisis unsur yang unggul: selektif, multi elemental,

tidak merusak, sensitif dengan batas deteksi mencapai orde nanogram. Potensi AAN yang sangat

besar perlu diberdayakan agar upaya peningkatan hasil industri, pelayanan kesehatan kepada

masyarakat luas, serta pengelolaan lingkungan yang tepat sasaran dapat dicapai.

Analisa aktivasi memungkinkan orang mengukur jumlah x dalam bahan y. langkahnya

adalah sebagai berikut :

Iridiasi y dengan radiasi pengionisasi sehingga

X → yang aktif

Dengan cara kimia atau instrumentasi, pindahkan X dan dari unsur lain dalam Y (tidak

perlu kuantitatif) lalu ukur aktivitas . Hitung jumlah X yang ada.

Dx = NxσФ(1-e- t1)e- t

1

Dimana :

Dx = aktivasi yang ada pada waktu td terhitung sesudah akhir penyinaran

Nx = jumlah inti yang mula-mula ada

σ = penampang lintang reaksi inti

Ф = fluks partikel pengaktifan

ti = lama waktu penyinaran

td = lama waktu dan akhir penyinaran sampai analisis

λx= tetapan peluruhan X*

Page 6: Makalah Evi

Dengan demikian kita dapat menentukan Nx, tetapi cara yang paling sederhana adalah

meradiasi dan mencacah jumlah x yang diketahui dengan kondisi yang sama mencacah Y :

Massa X dalam Y = massa X yang diketahui x waktu

Analisis aktivasi neutron adalah analisis unsur-unsur dalam sampel yang didasarkan pada

pengubahan isotop stabil oleh isotop radioaktif melalui pemboman sampel oleh neutron. Untuk

mengidentifikasi apakah seseorang itu mati wajar atau diracun dapat dianalisis berdasarkan

runutan unsur dalam rambut. Ini dapat dilakukan dengan cara menentukan jumlah dan posisi

unsur dalam rambut secara saksama sehingga dapat diketahui penyebab kematian orang itu.

Analisis terhadap rambut dapat dilakukan untuk menentukan zat beracun yang terdapat dalam

rambut, misalnya arsen (As). Jika isotop 75As dibombardir dengan neutron, inti metastabil dari

76As akan diperoleh:

33As75 + 0n1 → 33Asm77

Inti metastabil berada pada keadaan tereksitasi, dan meluruh disertai emisi gamma.

Frekuensi sinar gamma yang diemisikan khas untuk setiap unsur. Selain itu, intensitas sinar

gamma sebanding dengan jumlah unsur yang ada dalam sampel rambut. Berdasarkan prosedur di

atas, dapat diketahui apakah orang itu diracuni arsen atau mati wajar. Metode ini juga sangat

peka sebab dapat mengidentifikasi jumlah arsen hingga 10–9 g.

Gambar disamping ialah Arsen dibombardir dengan neutron

menghasilkan arsen metastabil. Untuk stabil meluruhkan sinar

gamma.

Peranan analisis aktivasi dalam kehidupan

Page 7: Makalah Evi

Penggunaan radioisotop sangat membantu manusia dalam berbagai bidang kehidupan seperti

yang telah disebutkan, seperti dalam bidang kedokteran untuk mendeteksi kelainan-kelainan

dalam jaringan tubuh, dalam hidrologi untuk menyelidiki kebocoran-kebocoran, atau dalam

bidang pertanian untuk membentuk bibit unggul, dan dalam penyimpanan makanan. Serta dalam

bidang kimia, sains, pengukuran usia bahan organik, serta dalam bidang industri.

Sedangkan analisis aktivasi neutron dapat digunakan untuk menentukan unsur kelumit

dalam cuplikan yang berupa padatan. Misal untuk menentukan logam berat (Cd) dalam sampel

ikan laut. Sampel diiradiasi dengan neutron dalam reaktor sehingga menjadi radioaktif. Salah

satu radiasi yang dipancarkan adalah sinar gamma. Selanjutnya sampel dicacah dengan

spektrometer gamma untuk menentukan aktivitas dari unsur yang akan ditentukan.

Selain itu, Metode Analisis Aktivasi Neutron (AAN) digunakan untuk analisis kualitatif dan

kuantitatif. Metode kualitatif dapat mengetahui unsure yang terkandung didalamnya, sedangkan

metode kuantitatif digunakan untuk mengethui kadar unsure yang terdapat didalamnya.

Teknik Analisis Aktivasi Neutron (AAN) dapat membantu memecahkan berbagai masalah

di bidang kesehatan, lingkungan dan industri yang tidak dapat dilakukan oleh teknologi

konvensional. Teknik ini merupakan teknik analisis unsur yang unggul, selektif, multi-elemen,

tidak merusak dan sensitif (dengan batas deteksi mencapai orde nanogram). Teknik ini sangat

cocok untuk memberikan peringatan dini terhadap terjadinya penyimpangan suatu kondisi fisik

yang tidak mampu terdeteksi dengan metode lain.Oleh karena itu keunggulan teknik ini harus

dapat dimanfaatkan agar peningkatan hasil industri dan pelayanan kesehatan kepada masyarakat

luas dapat terjangkau serta dapat digunakan untuk pengelolaan lingkungan yang tepat sasaran

dan akurat.

Teknik analisis ini memiliki beberapa keuntungan dan kelemahan. Beberapa keuntungan dan

kelemahan dari teknik analisis ini adalah sebagai berikut:

Keuntungan :

1. Kepekaannya tinggi

2. Multi unsure

3. Non destruktif

4. Akurasi 1% presisi 5% untuk

pengukuran konsentrasi unsur.

Page 8: Makalah Evi

Kekurangannya adalah

1. Mahal

2. Tidak bisa menetapkan status kimia

unsur

3. Penggunaan tingkat keradioaktifan

yang tinggi dibandingkan menurut

radiasi biasa.

4. Waktu lebih lama.

2.3 Reaktor Atom

Reaktor atom atau lebih dikenal dengan istilah reaktor nuklir adalah tempat dimana terjadiya

reaksi inti. Reaktor nuklir dapat digunakan untuk menghasilkan bahan-bahan radioaktif buatan.

Singkatnya cara kerja reaktor nuklir adalah menjinakkan tenaga nuklir, yang asalnya merusak

menjadi bermanfaat.

Reaksi Fisi dan Reaksi Fusi

Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti berat menjadi dua buah inti atau yang lebih ringan,

disertai pancaran energi yang sangat besar.  Reaksi ini merupakan salah satu cara untuk

memperoleh energi nuklir.  Reaksi fisi terjadi antara neutron dengan nuklida di dalam alat yang

disebut reaktor nuklir. Karena hasil pembelahan inti uranium juga menghasilkan dua netron yang

baru. Maka akan dapat terjadi proses reaksi berantai. Proses reaksi ini terjadi karena netron hasil

pembelahan inti mengenai inti Uranium 235 yang lain, kemudian menimbulkan pembelahan inti

yang baru, demikian seterusnya. Jika reaksi fisi ini tidak terkendali, maka dalam waktu singkat

semua inti uranium 235 akan cepat habis disertai pelepasan energi yang sangat besar berupa

ledakan dahsyat (contoh bom nuklir). Namun reaksi fisi dalam reaktor atom dikendalikan dan

energinya dapat dimanfaatkan.

Reaksi fisi adalah suatu reaksi pembelahan, yang disebabkan oleh neutron yang secara

umum dapat ditulis sebagai:

X + n ——> X1 + X2 +…. + (2 - 3) n + E

Beberapa hal yang perlu diketahui dalam jenis reaksi tersebut adalah:

1. X disebut inti bahan fisil (fisile material), yang secara populer disebut "bahan bakar"

karena dalam reaksi ini dibebaskan sejumlah energi.

Page 9: Makalah Evi

2. Dari reaksi dihasilkan dua inti baru sebaga hasil fisi, X1 dan X2 yang berupa inti-inti yang

tidak stabil. Untuk menjadi stabil inti-inti tersebut meluruh dengan mengeluarkan sinar-

sinar maupun partikel.

3. Adanya neutron-neutron baru yang dihasilkan dari reaksi inti tersebut dapat melanjutkan

reaksi fisi hingga mungkin terjadi reaksi berantai, dan pada keadaan tertentu bila tidak

dikendalikan maka reaksi berantai tersebut dapat menjadi suatu ledakan. Reaksi nuklir

yang tidak terkendali merupakan prinsip kerja bom nuklir.

4. Reaksi fisi mengeluarkan energi total E, sebesar 200 MeV. Dengan menggunakan data

konversi satuan dan data fisika, dapat dihitung bahwa bila semua inti-inti 1 gram

uranium melakukan fisi maka kalor yang dikeluarkan setara dengan kalor yang

dihasilkan oleh pembakaran 1 ton batu bara. Untuk memecah inti isotop Uranium

digunakan neutron lambat (thermalneutron'). Uranium yang menangkap neutron segera

menjadi tidak stabil. Inti Uranium yang tidak stabil hanya dapat bertahan selama kurang

lebih sepertriliun detik (10-12 detik) sebelum mengalami proses fisi menjadi inti-inti X1

dan X2 serta sekitar dua sampai tiga neutron yang siap untuk memecah inti 235U lainnya.

Kemudian ketiga neutron tadi diserap oleh inti-inti isotop Uranium lain, tiga proses yang

sama akan terjadi dengan produksi akhir sekitar sembilan neutron. Proses berulang-ulang

ini dinamakan reaksi berantai (chain reaction) yang merupakan prinsip kerja reaktor.

Pada setiap proses pemecahan tadi, inti atom akan melepaskan energi yang sesuai

dengan hilangnya jumlah massa inti-inti di akhir proses rumus E=mc2.

Page 10: Makalah Evi

Gambar reaksi fisi tak terkendali

Proses reaksi fusi adalah kebalikan dari reaksi, proses ini merupakan reaksi penggabungan

dua inti menjadi inti lain yang lebih besar. Reaksi fusi adalah suatu reaksi yang menggabungkan

beberapa partikel atomik menjadi sebuah partikel atomik yang lebih berat. Reaksi jenis ini tidak

terjadi secara alamiah di permukaan bumi, namun merupakan prinsip kerja pembakaran

Hidrogen di pusat matahari serta bintang-bintang. Sebenarnya, banyak tipe reaksi fusi yang dapat

terjadi di matahari yang sering disebut siklus proton-proton, mulai dari penggabungan dua inti.

2.4 Akselerator

Akselerator atau mempercepat partikel adalah suatu alat yang dapat menghasilkan neutron pada dasarnya ada 2 macam yaitu :

1. Akselerator linier yaitu akselerator yang dilengkapi dengan sumber tegangan tinggi

berupa generator Cockroft-Walton atau dapat juga dengan generator Van de Graff. Dalam

hal ini partikel bermuatan dipercepat secara linier.

2. Akselerator siklis, yaitu akselerator yang dilengkapi dengan mempercepat partikel yang

gerakannya melingkar dalam medan magnet tertentu.

Akselerator adalah alat untuk pemercepat partikel yang menghasilkan neutron cepat sehingga

alat ini sering disebut dengan generator neutron. Neutron yang dihasilkan oleh akselerator

tenaganya dapat lebih besar dari 0.1 Mev. Pemakaian akselerator sebagai generator neutron

memungkinkan untuk menghasilkan neutron cepat dengan tenaga tunggal.

Neutron pertama kali ditemukan pada tahun 1930 oleh fikiwan Jerman W.Bothe dan

H.Becker. Kedua fisikawan ini menemukan reaksi inti :

4Be9 +2 α4 6C12 + 0n1 atau 4Be9 (α , n) 6C12

Prinsip terjadinya neutron pada akselerator sama dengan reaksi inti . Dalam hal ini partikel

(bermuatan) yang dipercepat akan menembak sasaran target sehingga terjadi reaksi inti yang

menghasilkan neutron.

Page 11: Makalah Evi

Beberapa bahan yang digunakan antara lain : H-2, H-3, Li-7, Be-9. Sedangkan partikel yang

dipercepat sebgai bahan penembak pada umumnya adalah proton (p), deuteron (d), dan partikel

alpa.

Beberapa mekanisme reaksi inti yang terjadi adalah sebgai berikut :

1H2 + 1d2 2He3 + 0n1 disingkat H2 (d,n) He3

1H3 + 1d2 2He4 + 0n1 disingkat H3 (d,n) He4

Selanjutnya neutron yang dihasilkan oleh akselerator inti diarahkan kepada sasaran baru

berupa inti atom yang dijadikan radioaktif . Inti atom radioaktif atau dalam keadaan tidak stabil

atau zat radioaktif dinamakan proses aktivasi.

Untuk mengetahui unsure radioaktif yang dimaksudkan maka digunakan suatu alat analisis

spectrum energi radiasi dengan memakai alat yang disebut Multi Chanel Analyser (MCA). Jadi

apabila dari hasil analisis spectrum energy sudah dapat ditentukan unsure radioaktifnya, dengan

teknik berjalan mundur diketahui unsu aslinya yang akan dicari (dianalisis). Teknik berjalan

mundur yang dimaksud adalah nomor atom dan nomor massa unsure radioaktif dikurangi dengan

muatan dan massa neutron sehingga diperoleh nomor atom dan nomor massa.

Contoh Macam Reaksi Inti Antara Neutron yang dihasilkan dari suatu akselerator :

Reaksi (n, α) :

zXA + 0n1 zXmA+1 z-2 YA-3 + 2 He4

Pada persamaan reaksi ini maka akan timbul inti antara atau majemuk, yaitu zXmA+1

yang akan meluruh dengan memancarkan radiasi Alpa. Akibat peluruhan tersebut maka

terjadi inti baru yang nomor massanya berkurang tiga dan nomor atomnya berkurang

dua dari inti semula.

Contoh :

13Al27 + 0n1 13Al28 11Na24 + 2He4

Reaksi (n,p)

zXA + 0n1 zXmA+1 z-1 YA + 1H1

Contoh : 26Fe56 + 0n1 26Fe57 25Mn56 + 1H1

Page 12: Makalah Evi

Reaksi (n,2n)

zXA + 0n1 zXmA+1 z-1 YA-1 + 0n1+ 0n1

Contoh : 35As75 + 0n1 33As67 33As74 + 0n1+ 0n1

Reaksi (n,γ)

zXA + 0n1 zXmA+1 sYA+1 + 0n1

Contoh : 13Al27 + 0n1 13Al28 13Al28 + 0n0

Reaksi Pembelahan atau Fisi (n,f)

zXA + 0n1 zXmA+1 z-1YA-1 + z2XA2 + (2,3) 0n1

Pada reaksi pembelahan, seperti pada reator fisi, inti majemuk akan meluruh

membentuk dua atau lebih inti baru yang stabil, inti-inti baru tersebut akan meluruh

dengan memancarkan radiasi.

Selain itu, akselerator dapat juga digunakan sebagai “mesin inplantasi ion”. Inplantasi ion

adalah suatu proses pencangkokan ion kedalam suatu bahan dengan cara menembakan ion

kedalam bahan dengan menggunakan akselerator. Pemakaian implasi ion telah banyak

digunakan dalam berbagai macam bidang industry elektronika, seperti pada pembuatan resistor,

diode zener ,dll

2.5 Irradiator

Irradiator adalah suatu alat yang digunakan untuk meradiasikan suatu bahandengan sumber

radiasi yang ada pada irradiator yang pada umumnya berupa radiasi Gamma dengan aktivitas

tinggi. Sumber radiasi Gamma yang digunakan pada umumnya aktivitas lebih dari 100.000 Curie

dan umur paruhnya relatif panjang,agar aktivitasnya relatif tetap, karena dengan berjalannya

waktu aktifitasnya relatif akan menurun secara eksponensial. Kalau umur paruhnya panjamg

maka penurunan aktivitasnya akan lambat, sesuai dengan persamaan de Alembert berikut ini:

A= Aoe-λt dimana:

A = aktivitas saat ini

Ao = aktivitas semula

Page 13: Makalah Evi

λ = konstanta paruhannya

t = selang waktu semula sampai saat ini

Radiasi Gamma yang keluar dari irradiator dapat diarahkan ke suatu sasaran (bahan yang

akan diradiasikan) yang akan dibuat menjadi radioaktif. Radiasi Gamma yag diserap oleh bahan

memungkinkan terjadinya reaksi inti melalui proses reaksi (ɣ,p), (ɣ,n), (ɣ, α). Proses reaksi inti

tersebut dinamakan juga dengan nuclear photoeffect. Contoh reaksi menggunakan radiasi

Gamma adalah sebagai berikut:

4Be9 + oɣ02He4 + 2He4 + 0n1

Berilium yang semula tidak aktif dapat menghasilkan radiasi Alpa (yang ditunjukkan oleh 2

inti Helium tersebut diatas) karena ditembak oleh reaksi Gamma. Dalam contoh diatas selain

dihasilkan radiasi Alpa, juga dihasilkan radiasi neutron. Mudah tidaknya suatu bahan untuk

bereaksi inti dengan radiasi Gamma, tergantung pada tenaga radiasi Gamma yang digunakan

serta penampang lintang bahan terhadap radiasi Gamma. Penampang lintang bahan tidak lain

adalah kementakan atau kebolehan-jadian suatu bahan menyerap radiasi Gamma.

Selain untuk keperluan reaksi inti diatas, irradiator pada saat ini lebih banyak digunakan

untuk keperluan aplikasi teknologi nuklir dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan. Pemanfaatan

radiasi Gamma ini berdasarkan beberapa sifat yang terjadi pada saat interaksi dengan materi

(bahan), baik melalui proses fisika, kimia, biokimia maupun melalui proses biologi. Proses yang

terjadi tergantung pada bahan yang diradiasikan, dapat terjadi sendiri-sendiri atau terjadi melalui

proses gabungan. Contoh proses yang terjadi manakala suatu bahan diradiasikan adalah pada

radiasi terhadap molekul air (yang merupakan bagian terbesar dari materi biologi):

H2O + radiasi H2O+ + e-

Tak Stabil

H2O + e- H2O-

Tak Stabil

Reaksi selanjutnya yang terjadi adalah:

H2O + H2O+ 2( H+ + OH- radikal bebas)

H2O + H2O- 2( H- + OH+ radikal bebas)

Radikal bebas yang reaktif akan membentuk:

OH + OH+ H2O2 peroksida

Page 14: Makalah Evi

Radikal bebas dan peroksida, karena sifatnya yang reaktif, dapat merusak dan menyerang

molekul-molekul penting yang ada di dalam materi biologi seperti enzim, DNA, RNA,

kromosom dan lain sebagainya.

Mengingat bahwa materi biologi materi biologi atau organisme sebagian besar mengandung

air (kurang lebih 80%), maka pengaruh radiasi terhadap organisme akan melalui tahapan reaksi

awal seperti tersebut diatas yang sering disebut hidrolilis air. Reaksi selanjutnya baik secara

kimia maupun secara biokimia dapat memberikan pengaruh menguntungkan dan merugikan.

Pengaruh radiasi terhadap organisme lain adalah:

1. Efek fisiologis, yaitu pengaruh radiasi yang bersifat sementara dan organisme dapat

memulihkan dirinya lagi.

Contonya adalah radiasi yang dapat menghambat pertumbuhan tunas umbi-umbian sehingga

dapat dimanfaatkan untuk pengawetan hasil pertanian pasca panen.

2. Efek genetik, Radiasi dapat mengubah pembawa sifat keturunan atau mutasi genetik. Dalam

hal ini radiasi mengunah kromosom sehingga keturunannya memiliki sifat yang berbeda-

beda dari sifat induknya. Efek genetik dimanfaatkan dalam pemuliaan tanaman.

3. Efek somatik. Radiasi akan menyebabkan timbunya sel-sel somatik abnormal sebagai hasil

pembelahan secara mitosis.

Efek somatik ada 2 macam:

a. Efek stokastik, yaitu efek tertunda akibat terkena radiasi.

Contohnya: kanker pada tulang, paru-paru, darah (leukimia)

b. Efek nonstokastik, yaitu efeklangsung radiasi, seperti terjadinya luka bakar, katarak,

berkurangnya sel gonad yang menyebabkan kemandulan.

c. Efek lethal atau efek mematikan, yaitu efek yang menyebabkan kegagalan fungsidarah,

fungsi saluran pencernaan, ungsi pernapasan yang pada akhirnya menyebabkan

kematian.

Keempat macam efek radiasi tersebut merupakan dasar pertimbangan pemanfaatan irradiator

pada berbagai macam bidang yang dapat meningkatkan kesejahteraan umat manusia.