Makalah Fisika Fira

8/17/2019 Makalah Fisika Fira

1/16

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangDewasa ini pemanfaatan radioaktivitas semakin meluas, diantaranya dalam

perkembangan ilmu kedokteran, bidang pertanian, bahkan perkembangan energi yang selama

ini sedang hangat dibicarakan karena keterbatasan energi yang tersedia di dunia belum bisa

memenuhi kebutuhan manusia. Sebagian besar orang tidak asing mendengar kata

radioaktivitas, namun mereka kurang memahami seluk beluknya. Baik pengertian, dampak,

manfaat, dan pengembangan radioaktivitas. Mungkin sebagian dari mereka ada juga yang

takut mendengar kata radioaktivitas karena dikait-kaitkan dengan nuklir. Seharusnya hal itu

tidak terjadi karena ketika keluar rumah atau bahkan ketika menyalakan komputer atau lampu

sebenarnya sudah terkena yang namanya foton, sebuah partikel yang tak bermassa yanghampir mirip dengan partikel-partikel radioaktif. Namun dengan mengkonsumsi sayur-

sayuran dan buah-buahan serta susu, maka sel tubuh yang rusak akibat sinar atau partikel

foton akan kembali normal atau digantikan oleh sel yang baru. Berdasarkan latar belakang

permasalahan tersebut, maka penulis membahas tentang pengertian, manfaat, serta dampak

negative dari radioaktivitas dengan judul “Radioaktivitas”. Penulis berharap makalah ini

dapat memberikan informasi mengenai radioaktivitas dan perkembangannya kepada

pembaca.

1.2. Rumusan Masalah

1. Perkembangan radioaktivitas

2. Macam dari sinar radioaktif

3. Struktur inti

4. Kestabilan inti5. Reaksi inti

1.3. Tujuan Penulisan

1. Menjelaskan pengertian radioaktivitas2. Menjelaskan perkembangan keradioaktifan

3. Menyebutkan sifat-sifat radioaktif

4. Menyebutkan macam-macam radioaktif 5. Menjelaskan struktur inti atom

6. Menjelaskan kestabilan inti pada atom7. Menjelaskan reaksi inti

. Menjelaskan waktu paruh

!. Menjelaskan pemanfaatan radioisotop dalam kehidupan

1". Menjelaskan dampak negatif dari radiasi zat radioaktif

11. Menjelaskan pengaruh radiasi pada makhluk hidup


2/16

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Pengertian Radioaktivitas

Radioaktivitas adalah fenomena pemancaran yang spontan dari radiasi-radiasi yangditunjukkan oleh elemen-elemen berat. Sebagai

contoh #raniu$, Poloniu$, Radiu$, %oniu$, T&oriu$, '(tiniu$,

dan)esot&oriu$. Radioaktivitas terbagi atas:

! Radioaktivitas alam ditunjukkan oleh elemen-elemen yang ditemukan di dalam alam!

Radioaktivitas alam selalu ditemukan dengan elemen-elemen barat dalam tabel periodik!2. Radioaktivitas buatan, dengan menggunakan teknik modern maka transmutasi buatan dari

elemen dapat dilakukan dan menghasilkan radioaktivitas pada elemen-elemen yang lebih

ringan daripada elemen-elemen radioaktivitas alam.

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun "#$ oleh ilmuwan Prancis %enri

&ec'uerel ketika sedang bekerja dengan material fosforen! Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya( dan dia berpikir pendaran yang dihasilkan tabung katoda oleh sinar-)mungkin berhubungan denganfosforesensi! Karena ia membungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam danmenempatkan beragam material fosforen diatasnya! Semuanya tidak menunjukkan hasil

sampai ia menggunakan garam uranium! *erjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika iamenggunakan garamuranium 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 bahkanuranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.

2.2. Perke$*angan +eradioakti,an

Pada tahun 1895 W.C. Rontgen melakukan percobaan dengan sinar katode. Ia

menemukan bahwa tabung sinar katoda menghasilkan suatu radiasi berdaya tembus besar

yang dapat menghitamkan film foto. Selanjutnya sinar itu diberi nama sinar X. Sinar X tidak

mengandung elektron, tetapi merupakan gelombang elektromagnetik. Sinar X tidak

dibelokkan oleh bidang magnet, serta memiliki panjang gelombang yang lebih pendek

daripada panjang gelombang cahaya. Berdasarkan hasil penelitian W.C Rontgen tersebut,

http://id.wikipedia.org/wiki/Perancishttp://id.wikipedia.org/wiki/Perancishttp://id.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerelhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosforen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosforen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tabung_katodahttp://id.wikipedia.org/wiki/Tabung_katodahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar-Xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Uraniumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Uraniumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Henri_Becquerelhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosforen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tabung_katodahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar-Xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Uraniumhttp://id.wikipedia.org/wiki/Perancis


3/16

maka Henry Becquerel pada tahun 1896 bermaksud menyelidik sinar X, tetapi secara

kebetulan ia menemukan gejala keradioaktifan. Pada penelitiannya ia menemukan bahwa

garam-garam uranium dapat merusak film foto meskipun ditutup rapat dengan kertas hitam.

Menurut Becquerel, hal ini karena garam-garam uranium tersebut dapat memancarkan suatu

sinar dengan spontan. Peristiwa ini dinamakan radio aktivitas spontan.Marie Curie merasa tertarik dengan temuan &ec'uerel( selanjutnya dengan bantuan

suaminya Piere Curie berhasil memisahkan sejumlah kecil unsur baru dari beberapa ton bijihuranium! +nsur tersebut diberi nama radium! Pasangan ,urrie melanjutkan penelitiannya dan

menemukan bahwa unsur baru yang ditemukannya tersebut telah terurai menjadi unsur-unsur lain dengan melepaskan energi yang kuat yang disebut radioaktif !

Ilmuwan Inggris, Ernest Rutherford menjelaskan bahwa inti atom yang tidak stabil

(radionuklida) mengalami peluruhan radioaktif. Partikel-partikel kecil dengan kecepatan

tinggi dan sinar-sinar menyebar dari inti atom ke segala arah. Para ahli kimia memisahkan

sinar-sinar tersebut ke dalam aliran yang berbeda dengan menggunakan medan magnet. Dan

ternyata ditemukan tiga tipe radiasi nuklir yang berbeda yaitu sinar alfa, beta, dan gamma.

Semua radionuklida secara alami memancarkan salah satu atau lebih dari ketiga jenis radiasi

tersebut.

2.3. -i,at-i,at -inar Radioakti,

! apat menembus kertas atau lempengan logam tipis!

.! apat mengionkan gas yang disinari!/! apat menghitamkan pelat film!

0! Menyebabkan benda-benda berlapis 1nS dapat berpendar 2fluoresensi3!4! apat diuraikan oleh medan magnet menjadi tiga berkas sinar( yaitu sinar 5( 6(dan 7!

6. Radiasi-radiasi mempunyai daya tembus yang tinggi, radiasi-radiasi itu mempengaruhi plat-

plat fotografik, menyebabkan sintilasi pada layar-layar yang floresen, menimbulkan panas

dan menghasilkan perubahan-perubahan kimia.

7. Bila radiasi dipancarkan habis, maka terbentuklah elemen-elemen baru yang biasanya juga

bersifat radioaktif.

8. Pemancaran dari radiasi-radiasi adalah spontan.

9. Pemancaran tidak segera, tetapi dapat meliputi suatu periode waktu.

2.4. Macam-Macam Sinar Radioaktif

1. Sinar Alpha

/ Pengertian Sinar 8lphaDerfinisi Sinar alfa adalah zarah radioaktif yang mempunyai massa partikel sekitar

empat kali massa partikel hydrogen. Sinar alfa merupakan inti atom helium bermuatan positif

yang dipengaruhi medan magnet dengan lambang : atau 2He4. Partikel sinar samaα α

dengan inti helium. Sinar merupakan radiasi partikel bermuatan positif dan merupakanαpartikel terberat yang dihasilkan zat radioaktif. Sinar yang dipancarkan dari inti denganα


4/16

kecepatan sepersepuluh atau 0,1 dari kecepatan cahaya. Daya tembus sinar palng kecilα

dibandingkan sinar radioaktif lainnya, sedangkan daya jangkau mencapai 2,8-8,5 cm dalam

udara dan dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Daya ionisasi sinar paling besarα

karena dapat mengionisasi molekul yang dilaluinya sehingga dapat menyebabkan 1 atau lebih

electron suatu molekul lepas, sehingga molekul menjadi ion. Sinar alfa dapat membelok kearah kutub negative dalam medan listrik. Partikel Alpha adalah bentuk radiasi partikel yang

sangat menyebabkan ionisasi, dan kemampuan penetrasinya rendah. Partikel tersebut terdiri

dari dua buah proton dan dua buah neutron yang terikat menjadi sebuah partikel yang identik

dengan nukleus helium, dan karenanya dapat ditulis juga sebagai He2+. Partikel Alpha

dipancarkan oleh nuklei yang radioaktif seperti uranium atau radium dalam proses yang

disebut dengan peluruhan alpha. Kadang-kadang proses ini membuat nukleus berada dalam

excited state dan akan memancarkan sinar gamma untuk membuang energi yang lebih.

Setelah partikel alpha dipancarkan, massa atom elemen yang memancarkan akan turun kira-

kira sebesar 4 amu. Ini dikarenakan oleh hilangnya 4 nukleon. Nomor atom dari atom yang

bersangkutan turun 2, karena hilangnya 2 proton dari atom tersebut, menjadikannya elemen

yang baru. Contohnya adalah radium yang menjadi gas radon karena peluruhan alpha.

/ Penemuan Sinar Alpha

Pada tahun 1903, Ernest Rutherford mengemukakan bahwa sinar radioaktif dapat

dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan muatan mereka. Sinar radioaktif yang bermuatan

positif diberi nama sinar alfa, dan tersusun dari inti-inti helium. Partikel Alfa tidak mampu

menembus selembar kertas, partikel beta tidak mampu menembus pelat alumunium. Untuk

menghentikan gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsieksponensial 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 katode serta kemiripan

radiasi gamma dengan sinar-X.

/ Sifat-Sifat Sinar Alpha


5/16

1. ipengaruhi antara (0 9 :; m!s 1 sampai dengan .(. 9 :; m!s1 atau kira-kira


6/16

Partikel Beta merupakan suatu partikel subatomik yang terlempar dari inti atom yang

tidak stabil – beta. Partikel tersebut ekuivalen dengan elektron dan memiliki muatan listrik

negatif tunggal -e ( -1,6 x 10-19 C ) dan memiliki massa yang sangat kecil ( 0.00055 atomic

mass unit ) atau hanya berkisar 1/2000 dari massa neutron atau proton. Perbedaannya adalah

partikel beta berasal dari inti sedangkan elektron berasal dari luar inti. Kecepatan dari partikelbeta adalah beragam bergantung pada energi yang dimiliki oleh tiap – tiap partikel.

Karena pertimbangan – pertimbangan teoritis tidak memperkenankan eksistensi

independen dan dari elektron intra nuklir, maka dipostulatkan bahwa partikel terbentuk pada

saat pemancaran oleh transformasi suatu neutron menjadi sebuah proton dan sebuah elektron

/ Penemuan Sinar Beta

Padatahun1898 Ernest rutherford dan frederick soddy menemukan adanya

unsur radon yang dapat memancarkan radiasi sepertisinar- X, tetapi sinar radiasinya berbeda

dengan sinar – X. Dari percobaannya Ernest rutherford dan frederick soddy menemukan tiga

jenis sinar yang dipancarkan oleh bahan radio-radioaktif. Ketiga sinar tersebut dinamakannya

sinar alfa ( ), sinar beta ( ), dan sinar gama ( ). Ketiga sinar radiasi itu selanjutnya di sebutα β γ

sinar radioaktif.

Ketiga sinar radioaktif tersebut mempunyai karakteristik ( ciri khas ) yang berbeda-

beda sinar tidak dapat menembus lempeng logam dengan ketebalan kurang dari 100cm,α

sedang kan sinar dapat menembus lempung logam setebal 100cm, daya tembusnya sampaiβ

100 kali lebih kuat dari pada sinar . Sinar memiliki daya tembus lebih kuat, bahkan dapatα γ

menembus lempengan timbel sampai beberapa cm. pengamatan Ernest rutherford terhadap

pengaruh medan listrik terhadap ketiga sinar radioaktif tersebut menunjukkanbah wasinar αbermuatan positif, sinar bermuatan negatif, dan sinarβ merupakan suatu gelombangγ

elektomagnetik berenergi tinggi yang tidak bermuatan.

Untuk mengetahui lebih jauh tentang ketiga sinar radioaktif tersebut , Ernest rutherford

menampung masing masing sinar tersebut dalam ruang kaca yang tidak tertembus sinar itu,

dan kemudian mengamati spektrumnya. Dari pengamatannya itu ternyata perbandingan

massa dan muatan serta spektrumnya sesuai denganperbandingan massa dan muatan serta

spektrum dari ion He20, maka di simpulkan bahwa sinar merupakan inti helium. Denganα

cara yang sama di simpulkan bahwa sinar merupakan eletron.β

/ Sifat-Sifat Sinar Beta

! Sinar beta ini bermuatan negatif dan bermassa sangat kecil( yaitu 4(4 9 :4 satuan massa

atom.! simbol beta atau e/! memiliki daya tembus yang jauh lebih besar daripada sinar alfa 2dapat menembus lempeng

timbel setebal mm3(

0! daya ionisasinya lebih lemah dari sinar alfa(4! bermuatan listrik negatif( sehingga dalam medan listrik dibelokkan ke arah kutub positif


7/16

$! Kecepatannya antara :(/. sampai :(; kali kecepatan cahaya( sedangkan energinya mencapai

/Me=!;! i dalam bahan radioaktif( lintasan sinar beta berbelok-belok karena hamburan electron

dalam atom

/ Peluruhan Sinar Beta

Peluruhan beta ( ) adalah suatu proses peluruhan radioaktif dengan muatan inti berubahβ

tetapi jumlah nukleonnya tetap.Dalam peluruhan sinar beta, terdapat 3 jenis proses dalam

peluruhan sinar beta tersebut, yakni, (i) Peluruhan inti akibat emisi elektron, disimbolkan

sebagai ^- , (ii) Peluruhan inti akibat emisi positron, disimbolkan sebagai ^+ , dan yangβ β

terakhir (iii) Penangkapan electron inti oleh inti yang disebut dengan penangkapan electron.

Semua 3 jenis proses yang termasuk dalam proses peluruhan beta sering disebut dengan

perubahan isobar karena semua proses tersebut tidak membuat perubahan dalam nomor

massa A, yakni perubahan nomor massa sama dengan nol. Tetapi selalu terjadi peristiwa

yang mengakibatkan perubahan dalam muatan inti. Karena sebuah inti selalu terdiri dari

neutron dan proton, maka konservasi perubahan listrik yang dibutuhkan dapat diambil dari

proses emisi ^- , sebuah neutron yang ada pada inti dikonversikan menjadi sebuah proton.β

Ketika inti radioaktif mengalami peluruhan beta, maka anak inti memiliki jumlah yang sama

dengan nukleon seperti inti sebelumnya.

Sekali lagi, perhatikan bahwa jumlah nukleon dan muatan total keduanya dilestarikan

dalam keadaan yang sama. Namun, seperti yang akan kita lihat nanti, proses ini tidak

dijelaskan sepenuhnya oleh ekspresi seperti itu. Perhatikan bahwa dalam peluruhan beta,

neutron berubah menjadi sebuah proton, dan hal tersebut juga penting untuk menunjukkanbahwa elektron atau positron dalam meluruh tidak ada sebelumnya di inti tetapi diciptakan

pada saat keluar peluruhan, sehingga energi sisa yang ada akan hilang pada inti. Sekarang

perhatikan energi sistem sebelum dan sesudah pembusukan. Seperti dengan peluruhan alpha,

kita asumsikan energi adalah kekal dan bahwa inti recoiling berat putri membawa energi

kinetik diabaikan. Secara eksperimen, ditemukan bahwa partikel beta dari satu jenis inti yang

dipancarkan, dengan berbagai kontinu energi kinetik sampai dengan beberapa nilai

maksimum.

3. Sinar Gama

/ Pengertian Sinar Gamma

Sinar gama 2-inar ga$$a? seringkali dinotasikan dengan huruf @unani gamma( 73

adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksioleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-

positron!Sinar gama membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi! Mereka seringkali

didefinisikan bermulai dari energi : ke=< .(0. A%z< .0 pm( meskipun radiasielektromagnetik dari sekitar : ke= sampai beberapa ratus ke= juga dapat menunjuk

kepada sinar ) keras! Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gama dan sinar ) dari energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk radiasi

http://id.wikipedia.org/wiki/Gammahttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radioaktivitashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penghancuran_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penghancuran_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penghancuran_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_Xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gammahttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Radioaktivitashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penghancuran_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penghancuran_elektron-positron&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_X


8/16

elektromagnetik yang sama( sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua namauntuk cahaya tampak! Bamun( gama dibedakan dengan sinar ) dari sumber mereka! Sinar

gama adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisienergi karena percepatan elektron! Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk

memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir( ada tumpang-tindih antara apa yangkita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-) energi tinggi!

Sinar gama merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi? mereka lebih menembusdari radiasi alfa atau beta 2keduanya bukan radiasi elektromagnetik 3( tapi kurang

mengionisasi!Perlindungan untuk sinar 7 membutuhkan banyak massa! &ahan yang digunakan untuk

perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih banyak oleh bahandengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi! Cuga( semakin tinggi energi sinar gama(makin tebal perisai yang dibutuhkan! &ahan untuk menahan sinar gama biasanyadiilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama

setengahnya!

/ Penemuan Sinar Gamma

Thomson (Joseph John Thomson) melakukan penelitian sinar katoda di pusat

penelitian Cavendish di Universitas Cambridge dan menemukan elektron yang merupakan

salah satu pembentuk struktur dasar materi. (http://um.ac.id) Pada tahun 1895 datanglah

Ernest Rutherford, (http://ksupointer.com) seorang kelahiran Selandia Baru yang bermigrasi

ke Inggris, untuk bekerja di bawah bimbingan J.J. Thomson. Pada mulanya Rutherford

tertarik kepada efek radioaktivitas dan sinar-X terhadap konduktivitas listrik udara. Partikel(radiasi) berenergi tinggi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif menumbuk dan

melepaskan elektron dari atom yang ada di udara, dan inilah yang menghantarkan arus

listrik.

Setelah mengadakan penelitian bersama dengan J.J. Thomson, pada tahun 1898

Rutherford menunjukkan bahwa sinar-X dan radiasi yang dipancarkan oleh materi radioaktif

pada dasarnya bertingkah laku sama. Selain itu berdasarkan pengukuran serapan materi

terhadap radiasi yang dipancarkan oleh materi radioaktif seperti uranium atau thorium, ia

menyatakan paling sedikit ada 2 jenis radiasi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif alam

uranium dan thorium.

Satu memiliki daya ionisasi yang sangat besar, karena itu mudah diserap oleh materi,

dapat dihentikan dengan kertas tipis, yang satu lagi memiliki daya ionisasi yang lebih kecil

dan daya tembus yang besar. Menggunakan dua huruf pertama abjad Yunani, yang pertama

disebut radiasi alpha, yang kedua radiasi Beta. Selain itu juga diketahui adanya radiasi yang

memiliki daya tembus lebih besar dari pada Beta, dan radiasi ini disebut radiasi Gamma.

/ Sifat-Sifat Sinar Gamma

! Mempunyai daya tembus paling besar disbanding sinar radio aktif lainnya 25 atau 63

.! *idak dipengaruhi medan magnet dan medan listrik( karena tidak bermuatan/! apat mempengaruhi film

http://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_mataharihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sinar_bulan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_Xhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Radiasi_mengionisasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_alfahttp://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_betahttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nomor_atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_mataharihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sinar_bulan&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_Xhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Radiasi_mengionisasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_alfahttp://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_betahttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Nomor_atom


9/16

0! Anerginya mencapai /Me=4! Doto sinar 7 tidak banyak berinteraksi dengan atom suatu bahan$! daya ionisasinya paling lemah(;! tidak bermuatan listrik( oleh karena itu tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik!

"! mempunyai panjang gelombang antara E 2:1"

m3 sampai :4

E 2:14

m3!#! Merupakan gelombang elektromagnetik

/ Peluruhan Sinar Gamma

Suatu inti unsur radioaktif yang mengalami peluruhan, baik peluruhan maupunα

peluruhan atau mengalami tumbukan dengan netron biasanya berada pada keadaanβ

tereksitasi. Pada saat kembali ke keadaan dasarnya inti tersebut akan melepas energi dalam

bentuk radiasi gamma.

Radiasi gamma mempunyai energi yang diskrit. Energi sinar gamma ( ) akanγ

berkurang atau terserap oleh suatu material yang dilewatinya. Karena ada penyerapan energi

olah bahan maka intensitas dari sinar gamma akan berkurang setelah melewati material

tersebut.

Setelah peluruhan alfa dan beta( inti biasanya dalam keadaan tereksitasi! Seperti halnya

atom( inti akan mencapai keadaan dasar 2stabil3 dengan memancarkan foton 2gelombangelektromagnetik3 yang dikenal dengan sinar gamma 273! alam proses pemancaran foton ini(

baik nomor atom atau nomor massa inti tidak berubah!Setelah inti meluruh menjadi inti baru biasanya terdapat energi kelebihan pada ikatan

intinya sehingga seringkali disebut inti dalam keadaan tereksitasi! Fnti yang kelebihan

energinya ini biasanya akan melepaskan energinya dalam bentuk sinar gamma yang dikenaldengan peluruhan gamma( sinarnya ini adalah foton dan termasuk ke dalam gelombangelektromagnetik yang mempunyai energi yang sangat besar melebihi sinar )!

Peluruhan gamma 273 merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan energisangat tinggi sehingga memiliki daya tembus yang sangat kuat! Sinar gamma dihasilkan olehtransisi energi inti atomdari suatu keadaan eksitasi ke keadaan dasar! Saat transisi

berlangsung terjadi radiasi energi tinggi 2sekitar 0(0 Me=3 dalam bentuk gelombang

elektromagnetik! Sinar gamma bukanlah partikel sehingga tidak memiliki nomor atom 28G:3maka dalam peluruhan sinar-7tidak dihasilkan inti atom baru!

2.5. -truktur %nti

Inti atom tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti atom yang

diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.

Macam-macam nuklida:

a. IsotopH nuklida yang mempunyai jumlah proton sama tetapi jumlah neutron berbeda!Contoh:


10/16

b. IsobarH nuklida yang mempunyai jumlah proton dan neutron sama tetapi jumlah proton berbeda!Contoh:

c. IsotonH nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama!Contoh:

2.6. Kestabilan Inti

Pita kestabilan adalah tempat kedudukan isotop-isotop stabil dalam pita isotop. Inti

yang tidak stabil (bersifat radioaktif) memiliki perbandingan di luar pita kestabilan, yaitu :1. iatas pita kestabilan

2. ibawah pita kestabilan

3. iseberang 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.

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:

2.7. Reaksi %nti


11/16

Reaksi 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.

,ontoh H

Ada dua macam partikel proyektil yaitu:

a. Partikel bermuatan seperti , atau atom yang lebih berat sepertib. Sinar gamma dan partikel tidak bermuatan seperti neutron.

1. ea!si Penemba!an

/ Penembakan dengan partikel alfa

/ Penembakan dengan proton/ Penembakan dengan neutron

2. ea!si "isi #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.

Contoh reaksi fisi.


12/16

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 atomuranium-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.

3. ea!si "usi #penggabungan$

Pada reaksi fusi, terjadi proses penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi inti

yang lebih berat. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi lebih besar dari pada 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

2.. aktu Paru&

Waktu paruh adalah waktu yang dibutuhkan unsur radioaktif untuk mengalami

peluruhan sampai menjadi 1/2 kali semula (masa atau aktivitas).Rumus:

Nt = massa setelah peluruhan

N0 = massa mula-mula

T = waktu peluruhan

t( 1)/2 = waktu paruh

Contoh:

Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paruh 4 jam. Jika semula tersimpan 16 gram unsur

radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari ?Jawab :

2.9. Pemanfaatan Radioisotop dalam Kehidupan

a. Sebagai Perunut

/ Bidang Kedokteran

igunakan sebagai perunut untuk mendeteksi berbagai jenis penyakit( antara lainH

a! 24 Ba( mendeteksi adanya gangguan peredaran darah! b! 5!De( mengukur laju pembentukan sel darah merah!

c! 11,( mengetahui metabolisme secara umum!


13/16

d! 131F( mendeteksi kerusakan pada kelenjar tiroid!e! 32P( mendeteksi penyakit mata( liver( dan adanya tumor!

/ Bidang Industri

igunakan untuk meningkatkan kualitas produksi( seperti padaH

a! Fndustri makanan( sinar gama untuk mengawetkan makanan( membunuh mikroorganismeyang menyebabkan pembusukan pada sayur dan buahbuahan!

b! Fndustri metalurgi( digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor( mendeteksisambungan pipa saluran air( keretakan pada pesawat terbang( dan lain-lain!

c! Fndustri kertas( mengukur ketebalan kertas!d! Fndustri otomotif( mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja!

/ Bidang Hidrologi

a! .0Ba dan /F( digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran air sungai! b! Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah!c! 0, dan /,( menentukan umur dan asal air tanah!

/ Bidang Kimia

igunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia( sepertiH

a! engan bantuan isotop oksigen>" sebagai atom perunut( dapat ditentukan asal molekul air yang terbentuk!

b! 8nalisis pengaktifan neutron!c! Sumber radiasi dan sebagai katalis pada suatu reaksi kimia!d! Pembuatan unsur-unsur baru!

/ Bidang Biologi

a! Mengubah sifat gen dengan cara memberikan sinar radiasi pada gen-gen tertentu!

b! Menentukan kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis menggunakanradioisotop ,>0!c! Meneliti gerakan air di dalam batang tanaman!

d! Mengetahui 8*P sebagai penyimpan energi dalam tubuh dengan menggunakan radioisotop/"D!

/ Bidang Pertanian

a! /;P dan 0,( mengetahui tempat pemupukan yang tepat!

b! /.P( mempelajari arah dan kemampuan tentang serangga hama!c! Mutasi gen atau pemuliaan tanaman!

d! 0, dan "I( mengetahui metabolisme dan proses fotosintesis!/ Bidang Peternakan

a! Mengkaji efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak! b! Mengungkapkan informasi dasar kimia dan biologi maupun antikualitas pada pakan ternak!c! /.P dan /4S( untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar!d! 0, dan /%( untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudah

menguap di dalam usus besar!

b. Sebagai Sumber a%iasi

/ Bidang Kedokteranigunakan untuk sterilisasi radiasi( terapi tumor dan kanker!


14/16

/ Bidang Industri

igunakan untukHa! Perbaikan mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah diradiasi( kayu menjadilebih keras dan lebih awet!

b! Perbaikan mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil( sehingga titik leleh lebih tinggidan mudah mengisap zat warna serta air!

c! Mengontrol ketebalan produk yang dihasilkan( seperti lembaran kertas( film( dan lempenglogam!

d! $:,o untuk penyamakan kulit( sehingga daya rentang kulit yang disamak dengan cara inilebih baik daripada kulit yang disamak dengan cara biasa!

/ Bidang Peternakan

igunakan untukHa! Mutasi gen dengan radiasi untuk pemuliaan tanaman!

b! Pemberantasan hama dengan meradiasi serangga jantan sehingga mandul!

c! Pengawetan bahan pangan dengan radiasi sinar-) atau gama untuk membunuh telur ataularva!

d! Menunda pertunasan pada bawang( kentang( dan umbi-umbian untuk memperpanjangmasa penyimpanan!

2.10. Dampak Negatif Dari Radiasi Zat Radioaktif

1. Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia. Hal ini karena zat radioaktif dapatmenimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkan

kekebalan tubuh.

2. Radiasi zat radioaktif terhadap kelenjar-kelenjar kelamin dapat mengakibatkan kemandulan

dan mutasi genetik pada keturunannya.

3. Radiasi zat radioaktif dapat mengakibatkan terjadinya pembelahan sel darah putih, sehingga

mengakibatkan penyakit leukimia.

4. Radiasi zat radioaktif dapat menyebabkan kerusakan somatis berbentuk lokal dengan tanda

kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf.

2.11. Pengaru& Radiasi Pada )ak&luk idu

Akibat radiasi yang melebihi dosis yang diperkenankan dapat menimpa seluruh tubuh

atau hanya lokal. Radiasi tinggi dalam waktu singkat dapat menimbulkan efek akut atau

seketika sedangkan radiasi dalam dosis rendah dampaknya baru terlihat dalam jangka waktu

yang lama atau menimbulkan efek yang tertunda. Radiasi zat radioaktif dapat memengaruhi

kelenjarkelenjar kelamin, sehingga menyebabkan kemandulan. Berdasarkan dari segi cepat

atau lambatnya penampakan efek biologis akibat radiasi radioaktif ini, efek radiasi dibagi

menjadi seperti berikut :


15/16

1. Efek segera

Efek ini muncul kurang dari satu tahun sejak penyinaran. Gejala yang biasanya muncul

adalah mual dan muntah muntah, rasa malas dan lelah serta terjadi perubahan jumlah butir

darah.

2. Efek tertunda

Efek ini muncul setelah lebih dari satu tahun sejak penyinaran. Efek tertunda ini dapat

juga diderita oleh turunan dari orang yang menerima penyinaran.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan yang telah dijelaskan, dapat disimpulkan tentang pengertian

radioaktivitas beserta penjelasannya lebih lanjut, sifat-sifat umum radioaktivitas. Selain itu

dipaparkan dengan jelas tentang manfaat radioaktivitas yang sekarang ini mencakup di

berbagai bidang, misalnya dalam bidang kedokteran, industri, energi, dan pertanian seiring

dengan perkembangan zaman serta ilmu pengetahuan dan teknologi.

Walaupun radioaktivitas memberikan banyak kemudahan pada manusia, bukan berarti

kita asal-asalan menggunakannya tanpa memahami terlebih dahulu. Karena penggunaan yang

tidak sesuai prosedur dapat memberikan dampak negatif, diantaranya menyebabkan kanker

dan bahkan ada yang menyebabkan kematian. Untuk menghindari hal tersebut, maka penulis juga membahas beberapa detektor radiasi nuklir yang berfungsi untuk mengukur tenaga dan

intensitas radiasi serta membedakan jenis radiasi.

3.2. Saran

Dari kesimpulan di atas disarankan, bagi pengguna atau peneliti nuklir bisa berhati-hati

dengan menggunakan salah satu dari detektor nuklir supaya tidak terjadi hal yang tidak

diinginkan, untuk mahasiswa yang tertarik dengan perkembangan radioaktivitas disarankan

mempelajari lebih lanjut, karena zaman sekarang di berbagai kehidupan sedangdikembangkan penggunaan radioaktivitas yang erat dengan istilah nuklir.


16/16

Makalah Fisika Fira

Documents

Transcript of Makalah Fisika Fira