KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat
Tuhan yang maha Esa karena atas anugrah-NYA kami dapat menyelesaikan makalah
ini dengan judul “Unsur unsur radioaktif” dengan tepat waktu dan penuh rasa
tanggung jawab, mengingat ini merupakan salah satu kriteria penilaian Guru
terhadap siswa khususnya dalam mata pelajaran kimia.
Adapun dalam penulisan makalah ini kami
dihadapkan dengan berbagai kesulitan dan hambatan-hambatan, namun semua itu
dapat teratasi berkat adanya bantuan dari berbagai pihak, baik bantuan moral,
maupun materiil.
Oleh karena itu, ijinkan kami
menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada pihak yang telah
membantu, akhirnya kami menyadari bahwa “tiada gading yang tak retak” begitu
pula kami selaku insan manusia biasa yang tak luput dari kesalahan dan
kekurangan. Olehnya saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini
sangat diharapkan.
Masohi, 28 Oktober 2012
Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang
B. Rumusan masalah
C. Tujuan
BAB II PEMBAHASAN
A. Perkembangan
Keradioaktifan
B. Sinar-sinar
radioaktif mempunyai sifat-sifat:
C. Macam-macam
sinar radioaktif
D. Struktur
Inti
E. Pita
Kestabilan
F. Reaksi pada
Inti
G. Waktu paro
H. Kegunaan
Radioaktif
BAB III PENUTUP
a. KESIMPULAN
b. SARAN
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suatu
zat radioaktif (radioactive substance) dapat didefinisikan sebagai
sesuatu yang memiliki sifat untuk mengemisikan radiasi secara spontan yang
mampu berjalan melewati lembaran-lembaran logam dan zat-zat lain yang tak
tembus terhadap cahaya. Radiasi tersebut berlaku dengan cara yang sama seperti
pada cahaya terhadap suatu pelat fotografi, menyebabkan fluoresensi bertanda
dalam zat-zat tertentu dan memberikan konduktivitas listrik pada udara.
Berdasarkan hasil penelitian W.C
Rontgen tersebut, 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.
B. Rumusan Masalah
Yang menjadi masalah dalam penyusunan makalah ini
adalah :
Ø Bagaimana siswa mengetahui sejarah
Radioaktif?
Ø Apa saja yang dapat kita ketahui tentang
radioaktif?
Ø Apa manfaat dan bahaya radioaktif?
C. Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
Ø Untuk
memenuhi salah satu tugas mata pelajaran kimia dari guru bidang studi.
Ø Guna saling
berbagi materi yang penulis susun secara sederhana mengenai salah satu unsur
kimia yaitu unsur Radioaktif yang ada di alam yang sering kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari.
BAB II
PEMBAHASAN
A. Perkembangan Keradioaktifan
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,
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
Becquerel, selanjutnya dengan bantuan suaminya Piere Curie berhasil
memisahkan sejumlah kecil unsur baru dari beberapa ton bijih uranium. Unsur
tersebut diberi nama radium. Pasangan Currie 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.
B. 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 α, β,
dan γ.
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 α, β,
dan γ.
C. Macam-macam sinar radioaktif
1. Sinar Alfa (α)
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 α
menghasilkan sejumlah besar ion. Oleh karena bermuatan positif partikel α
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.
2. Sinar Beta (β)
Berkas sinar
β terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan negatif dan partikel β identik
dengan elektron. Sinar beta mempunyai daya tembus yang lebih besar tetapi daya
pengionnya lebih kecil dibandingkan sinar α . 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 β mengalami pembelokan yang lebih besar dibandingkan partikel
dalam medan listrik maupun dalam medan magnet. Hal itu terjadi karena partikel
β mempunyai massa yang jauh lebih ringan dibandingkan partikel α
3. Sinar Gamma
Beberapa
proses peluruhan radioaktif yang memancarkan partikel α atau β 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.
D. Struktur Inti
Inti atom
tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti atom yang
diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.
Macam-macam nuklida:
a. Isotop:
nuklida yang mempunyai jumlah proton sama tetapi jumlah neutron berbeda.
Contoh:
b. Isobar:
nuklida yang mempunyai jumlah proton dan neutron sama tetapi jumlah proton
berbeda.
Contoh:
c. Isoton:
nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama.
Contoh:
E. Pita Kestabilan
Unsur-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:
F. Reaksi pada Inti
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.
Contoh
Ada dua
macam partikel proyektil yaitu:
a. Partikel bermuatan seperti ,
atau atom yang lebih berat seperti
b. Sinar gamma dan partikel tidak
bermuatan seperti neutron.
Contoh
- Penembakan dengan partikel alfa
2.
Penembakan dengan proton
3.
Penembakan dengan neutron
1.
Reaksi 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.
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 atom uranium-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.
2.
Reaksi Fusi
Pada reaksi fusi, terjadi proses
penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat.
Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi lebih besar daripada 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 disebutreaksi
termonuklir. Energi yang dihasikan pada reaksi fusi
G. Waktu paro
Waktu pro 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 paro
Contoh:
Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 4 jam. Jika semula tersimpan 16 gram unsur radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari ?
Jawab :
N0 = massa mula-mula
T = waktu peluruhan
t( 1)/2 = waktu paro
Contoh:
Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 4 jam. Jika semula tersimpan 16 gram unsur radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari ?
Jawab :
H. Kegunaan Radioaktif
Ø Larutan
1. Bidang
Kedokteran
Digunakan
sebagai perunut untuk mendeteksi berbagai jenis penyakit, antara lain:
a. 24Na, mendeteksi
adanya gangguan peredaran darah.
b. 59Fe, mengukur
laju pembentukan sel darah merah.
c. 11C, mengetahui
metabolisme secara umum.
d. 131I,
mendeteksi kerusakan pada kelenjar tiroid.
e. 32P,
mendeteksi penyakit mata, liver, dan adanya tumor.
2. Bidang
Industri
Digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi, seperti pada:
Digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi, seperti pada:
a. Industri
makanan, sinar gama untuk mengawetkan makanan, membunuh mikroorganisme yang
menyebabkan pembusukan pada sayur dan buahbuahan.
b. Industri
metalurgi, digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor, mendeteksi
sambungan pipa saluran air, keretakan pada pesawat terbang, dan lain-lain.
c. Industri kertas,
mengukur ketebalan kertas.
d. Industri
otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja.
3. Bidang
Hidrologi
a. 24Na dan 131I,
digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran air sungai.
b. Menyelidiki kebocoran
pipa air bawah tanah.
c. 14C dan 13C,
menentukan umur dan asal air tanah.
4. Bidang Kimia
Digunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia, seperti:
Digunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia, seperti:
a. Dengan
bantuan isotop oksigen–18 sebagai atom perunut, dapat ditentukan asal molekul
air yang terbentuk.
b. Analisis
pengaktifan neutron.
c. Sumber
radiasi dan sebagai katalis pada suatu reaksi kimia.
d. Pembuatan
unsur-unsur baru.
5. Bidang
Biologi
a. Mengubah
sifat gen dengan cara memberikan sinar radiasi pada gen-gen tertentu.
b. Menentukan
kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis menggunakan radioisotop
C–14.
c. Meneliti
gerakan air di dalam batang tanaman.
d. Mengetahui
ATP sebagai penyimpan energi dalam tubuh dengan menggunakan radioisotop 38F.
6. Bidang
Pertanian
a. 37P dan 14C,
mengetahui tempat pemupukan yang tepat.
b. 32P,
mempelajari arah dan kemampuan tentang serangga hama.
c. Mutasi gen
atau pemuliaan tanaman.
d. 14C dan 18O,
mengetahui metabolisme dan proses fotosintesis.
7. Bidang Peternakan
a. Mengkaji
efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak.
b. Mengungkapkan
informasi dasar kimia dan biologi maupun antikualitas pada pakan ternak.
c. 32P dan 35S,
untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar.
d. 14C dan 3H,
untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudah
menguap di dalam usus besar.
menguap di dalam usus besar.
Ø Sebagai Sumber Radiasi
1. Bidang
Kedokteran
Digunakan untuk sterilisasi radiasi, terapi tumor dan kanker.
Digunakan untuk sterilisasi radiasi, terapi tumor dan kanker.
2. Bidang
Industri
Digunakan untuk:
Digunakan untuk:
a. Perbaikan
mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah diradiasi, kayu menjadi lebih
keras dan lebih awet.
b. Perbaikan
mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil, sehingga titik leleh lebih
tinggi dan mudah mengisap zat warna serta air.
c. Mengontrol
ketebalan produk yang dihasilkan, seperti lembaran kertas, film, dan lempeng
logam.
d. 60Co untuk
penyamakan kulit, sehingga daya rentang kulit yang disamak dengan cara ini
lebih baik daripada kulit yang disamak dengan cara biasa.
3. Bidang
Peternakan
Digunakan untuk:
Digunakan untuk:
a. Mutasi gen
dengan radiasi untuk pemuliaan tanaman.
b. Pemberantasan
hama dengan meradiasi serangga jantan sehingga mandul.
c. Pengawetan
bahan pangan dengan radiasi sinar-X atau gama untuk membunuh telur atau larva.
d. Menunda
pertunasan pada bawang, kentang, dan umbi-umbian untuk memperpanjang masa
penyimpanan.
A. Dampak
negatif dari radiasi zat radioaktif, antara lain:
1. Radiasi zat
radioaktif dapat memperpendek umur manusia. Hal ini karena zat radioaktif dapat
menimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkan
kekebalan tubuh.
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.
B. Pengaruh Radiasi pada Makhluk Hidup
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.
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
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian W.C
Rontgen tersebut, maka Henry Becquerel pada tahun 1896
bermaksud menyelidik sinar X, tetapi secara kebetulan ia menemukan gejala
keradioaktifan. Sehingga hingga sekarang kita mengenal adalanya radioaktif.
Sedangkan Suatu zat radioaktif (radioactive
substance) dapat didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki sifat untuk
mengemisikan radiasi secara spontan yang mampu berjalan melewati
lembaran-lembaran logam dan zat-zat lain yang tak tembus terhadap cahaya
Dalam
perkembangan selanjutnya radioaktif banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang
seiring dengan perkembangan teknologi yang semakain pesat namun di samping
manfaat itu radioaktif juga memiliki bahaya seperti mengakibatkan terjadinya
pembelahan sel darah putih, sehingga mengakibatkan penyakit leukimia. menyebabkan
kerusakan somatis berbentuk lokal dengan tanda kerusakan kulit, kerusakan sel
pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf.
B. Saran
Semoga makalah ini dapat berguna
dan dapat dipergunakan sebagai mana
mestinya. Selain itu, kritikan dari penikmat sangat kami harapkan demi
perbaikan makalah ini kedepannya.
DAFTAR PUSTAKA
Tim Simpati. 2006. Kimia Simpati untuk lelas XII smester 1.
Surakarta : Grahadi