RADIOAKTIVITAS

RADIOAKTIVITAS      

 

PENDAHULUAN

Pengetahuan tentang inti atom dikenal pada tahun 1896, yaitu ketika seorang Sarjana Fisika Perancis Henri Becqueral (1852-1908) sedang melakukan percobaan untuk menyelidiki sifat fluoresensi dan fosforisensi suatu bahan.

Fluorisensi : sifat dari suatu bahan ketika di sinatin akan berpancar.

Fosfonsensi : sifat dari suatu bahan, meskipun tidak disinari tetap dapat berpancar.

Diluar dugaan ia menemukan bahwa senyawa uranium menunjukkan gejala tertentu, seperti radiasinya memiliki ddaya tembus yang sangat kuat meskipun senyawa itu tidak disinari lebih dahulu.

Ada 3 aspek Radioaktif yang luar biasa jika dipandang dari segi fisik klasik (Proralativitas dan praku anium) :

1.      Bila inti mengalami penalaran Alfa dan Beta, bilangan atomic z berubah menjadi unsure yang berbeda.

2.      Energy yang keluar selama peluruhan radiaktif timbul dari inti Individual, tanpa eksitasi eksternal, bukan radiasi atomic.

3.      Peluruhan radioaktif adalah proses statistic yang memenuhi teori kemungkinan.

 MATERI / ISI

1.      Peluruhan Radioaktif

Ada 5 jenis peluruhan radioaktif :

a.       Penemuan Radioaktif pada tahun 1895 Roenrgan mendekati sinar x dengan fluarosensi yang timbul dalam bahan tertentu.

b.      Perumut Radioaktif, Radioaktivitas suatu unsure timbul dari radioaktifitas satu atau lebih isotopnya. Banyak sekali unsure dalam alam tidak mempunyai isotop radioaktif, walaupun demikian, isotop seperti itu dapat disiapkan supaya menjadi radioaktif secara artificial (buatan) dan dapat berguna bagi penelitian  kedokteran.

c.       Satuan untuk aktifitas adalah becqueral, Aktifitas sebuah sampel nuclide radioaktif adalah laju peluruhan inti atom dan pembetuknya. Aktifitas  .

d.      Curie adalah satuan aktivitas lama

Satuan tradisional dari aktifitas ialah Curie (Ci) yang mulanya didefinisikan sebagai aktifitas 1g radium  .

Radium ditemukan oleh Pirre  dan Mane Curie dalam tahun 1898. Didefinisikan dengan persamaan :

e.       Radioaktivitas menimbulkan pemisahan bahan primitip bumi menjadi teras besi cairan dan mantel batuan.

2.      Umur –Paro

Aktifitas menurut secara eksponensial menunjukkan dalam setiap kasus. Umur-paro berubah kemana, karena memiliki karakteristik seperti sejuta detik. Satu dari masalah pokok oleh penanaman tenaga nulir adalah pembuangan yang aman radioaktif sehingga memiliki umur paro yang lama.

3.      Daya tembus sinar Radioaktif

Daya tembus adalah kemmapuan untuk menembuskan suatu media sinar=-sinar Radioaktif memiliki daya tembus yang berbeda-beda. Sinar Radioaktif tersebut memenuhi persamaan : I = I₀ e^-uk.

4.      Penentuan umur Radioaktif

Metode yang berdasarkan peluruhan radioaktif kemungkinan penentuan umur batuan dan benda yang mempunyai asal biologis. Karena nuclide radioaktif tertentu berlangsung dengan laju konstan tak bergantung dari kondisi eksternal, rasio antara jumlah nuclide dan nuclide anak mantap dalam benda yang diselidiki menunjukkan umurnya.

Radiocarbon di bentuk oleh sinar kosmik merupakan inti atomic berenergi tinggi terutama terdiri dari proton yang bergerak menembus galaksi kita kira-kira 10¹⁸ diantaranya sampai kebumi tiap detik. Ketika sinar itu memasuki atmosfir, maka terjadi tumbukan dengan inti atom yang berada pada lintasannya sehingga menimbulkan hujan partikel sekunder. Diantara partikel sekunder ini terdapat neoutron yang timbul dari inti target (sasaran) yang berdisintegrasi.

Semua makhluk hidup mengandung radiocarbon sesaatt setelah dihasilkan dalam atmosfir, atom ¹⁴C menempel pada molekul oksigen membentuk CO₂ radioaktif.

Proporsi radiocarbon berkurang setelah mati manyatnya/jasadnya tidak lagi menyerap radiocarbon, dan radiocarbon yang kandungannya terus-menerus meluruh menjadi ¹⁴N.

Menentukan umur batuan supaya kandungan ¹⁴C dapat di ukur karbon dalam sampel suatu organisme.

5.      Alat-alat Deteksi

Partikel-partikel α, β, γ dan netorn tidak dapat dilihat oleh mata dan tidak dapat dirasakan oleh indera kita. Untuk mengetahui adanya partikel-partikel tersebut, perlu bantuan alat-alat deteksi partikel-partikel α, β, γ, dan netron. Alat ini disebut detector.

a.       Pencacah Geiger

Pada tahun 1928, Hans Geiger seorang ilmuwan Jerman membuat alat pencacah unutk menentukan radiasi α, β, dan γ. Alat ini disebut pencacah Geiger. Pencacah ini terbuat dari sebuah tabung yang tertutup pada kedua ujungnya. Tabung ini berisi gas, seperti argon atau helium. Pada bagian dindingnya dilapisis logam tipis yang berfungsi sebagai katode. Ditengah-tengah tabung sepanjang sumbunya dipasang kawat logam kecil yang berfungsi sebagai anode.

b.      Kamar Kabut Wilson

Kamar kabut dibuat oleh C. T. R. Wilson pada tahun 1907. Alat ini terdiri atas sebuah tabung dengan keeping gelas sebagai dalah satu ujungnya dan penghisap pada ujung lainnya. Tabung ini di isi udara jebuh dengan uap air. Bila penghisapnya diturunkan dengan cepat, uap akan mengembang dan lebih dingin sehingga menjadi super jenuh.

c.       Emulasi Film

Emulasi film adalah sebuah film yang diberi emulsi khusus, yaitu mempunyai kandungan perak yang tinggi dan dilapiskan pada sekeping gelas. Partikel pengion yang melaluinya akan meninggalkan jejak dan memperlihatkan lintasannya pada Kristal perak Bromida yang telah berubah, sedangkan partikelnya sendiri tidak dapat ditangkap.

d.      Detektor Sintilasi

Sintilasi artinya percikan cahaya, alat ini menggunakan radiasi partikel yang mengenai suatu zat yang dapat berpendar (fluorisensi). Bila partikel mengenai zat itu maka zat itu akan berpendar dan terlihat berupa kelipan kecil yang terang.

Alat cacah sintilasi ini memakai fosfor dalam bentuk padat atau cair yangdapat ditembus oleh cahaya yang ditimbulkannya. Cahaya dideteksi dengan tabung fotomulitipler. Tabung ini befungsi untuk memperbanyak keluaran foto electron mula-mula berasal dari katode.

6.      Peluruhan

Radioaktif dapat ditemukan di alam, contohnya radiaktivitas yang dipancarkan oleh inti-inti uranium dalam batuan-batuan. Selain itu, radioaktivitas dapat juga dibuat dengan jalan menembak inti-inti ataom dengan netron.

Secara matematika proses peluruhan inti-inti radioaktif dapat dituliskan dalam bentuk berikut.

  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  (11-7)

Dengan :

N₀        =  jumlah inti atom yang aktif pada saaat t = 0

N(t)     =  jumlah inti atom yang aktif setelah t = t

λ          =  konstanta peluruhan inti radioaktif

a.       Deret Uranium

Deret Uranium ini bersumber pada ₉₂U²³⁸ dan berakhir pad inti ₈₂Pb²⁰⁶ yang stabil.

b.      Deret Thorium

Deret ini dimulai dari unsure induk ₉₀U²³² dan berakhir pada ₈₂U²⁰⁹ yang stabil.

c.       Deret Neptunium

Deret ini dimulai dari ₉₃U²³⁷ yang radioaktif dan berakhir pada ₈₃U²⁰⁹ yang stabil.

d.      Deret Aktinium

Deret ini dimulai dari ₉₂U²³⁵ dan berakhir pada  ₈₂Pb²⁰⁷ yang stabil.

7.      Partikel Elementer

Pada tahun 1897, J.J. Thomson berhasil menemukan perbandingan antara muatan electron dengan massanya. Selain electron, ada juga partikel elementer lain yang memiliki massa yang sama dengan massa electron dan mempunyai muatan positif. Partikel ini ditemukan oleh Anderson  pada tahun 1932 dari hasil pemotretan sinar kosmos. Partikel ini disebut dengan positron. Pada tahun 1932, Chadwick menemukan jumlah partikel elementer pembangun materi, yaitu proton, netron, electron dan foton.

Tabel.  Partikel-partkel Elementer

Nama Partikel	Lambang Partikel	Massa Diam (MeV)	Umur Rata-rata (sekon)
Foton Electron Positron Proton Neutron e-neutrino µ- neutrino Messon π0 Messon π- Messon π+ Messon µ-  Messon µ+	g e- e+ p n ve vµ π0 π- π+ µ- µ+	0 0,51 0,51 938,3 939,6 Ø Ø 135,0 140,0 140,0 106,0 106,0	mantap mantap mantap mantap 932 mantap mantap 8 x 10-17 2,6 x 10-17 2,6 x 10-17 2,2 x 10-17 2,2 x 10-17

                        PENUTUP

1)      Kesimpulan

-          Radioaktivitas suatu unsure timbul dari radioaktivitas satu atau lbih isotopnya.

-          Aktivitas sebuah sampel nuclide radioaktif adalah laju peluruhan inti atom- pembentukannya jika N menyatakan banyaknya inti dalam sampel pada suatu saat.

-          Setiap radioisotope memiliki umur paro karakterisktik beberapa memiliki umur paro seperjuta detik, beberapa yang lain memiliki umur paro bilyun tahun.

-          Sinar kosmik merupakan inti atomic berenergi tinggi terutama terdiri proton yang bergerak menembus galaksi kita kira-kira 10¹⁸ diantaranya sampai ke bumi tiap tahun.

2)      Pertanyaan

1.      Coba gambar dan jelaskan alat Pencacah Geiger..?

2.      Bagaimanakah cara membuat radioaktivitas…?