zat radio aktif

                         ZAT RADIOAKTIF

KOMPETENSI DASAR:

       Mendiskripsikan unsure-unsur radioaktif dari segi sifat-sifat fisik dan sifat-sifat kimia, kegunaan   dan   bahayanya

INDIKATOR :

1. Mendiskripsikan penemuan sinar radioaktif
2. mengidentifikasi sifat-sifat sinar radioaktif
3. menentukan pita kestabilan inti
4. menuliskan persamaan reaksi inti
5. mendiskripsikan kegunaan unsure-unsur radioaktif
6. mendiskripsikan bahaya unsure radioaktif

PENEMUAN SINAR RADIOKATIF

NO	NAMA PENEMU	JENIS SINAR YANG DITEMUKAN
1. 2 3 4 5	WILHELM KONRAD RONTGEN ANTOINE HENRI BECQUEREL PIERE CURIE DAN MARIE CURIE ERNEST RUTHERFORD PAUL  U  VILLARD	SINAR X URANIUM POLONIUM (Po) dan RADIUM (Ra) SINAR ALFA DAN SINAR BETA SINAR GAMA

SIFAT-SIFAT SINAR RADIOAKTIF

1. SINAR  ALFA (  α) :

a.        bermuatan positif

b.        sama dengan inti atom helium yang bermuatan +2 dan bermassa 4 sma

c.        lambangnya :   α  =  He

d.        merupakan partikel terberat diantara partikel-partikel yang dihasilkan oleh zat radioaktif

e.        memiliki daya tembus paling lemah dan daya pengionan paling kuat

f.         dibelokkan oleh medan magnet kearah kutub negative

     

2. SINAR BETA  ( β )

a.        bermuatan negative

b.        massanya   1       sma  atau karena sangat kecil shg dianggap tdk bermassa

                        1.836

c. lambangnya    :        β =   e

d. memiliki daya tembus lebih besar dari pada sinar alfa dan daya pengionan yang lebih lemah

e. dalam medan listrik membelok kearah kutub positif

f. bergerak dengan kecepatan tinggi shg sinar beta juga disebut electron berkecepatan tinggi

3. SINAR GAMMA  ( ∂ )

a.        tidak bermuatan dan tidak bermassa

b.        lambangnya  : ∂

c.        memiliki daya tembus yang paling kuat dan daya pengionan yang paling lemah

d.        merupakan gelombang elektromagnetik

e.        tidak bermuatan listrik shg tdk dpt dibelokkan oleh medan magnet

sinar	Daya tembus	Daya pengionan
α	Paling lemah	Paling kuat
β	sedang	sedang
∂	Paling kuat	Paling lemah

BERBAGAI JENIS PARTIKEL DAN RADIASI YANG MENYERTAI PELURUHAN RADIOAKTIF

Jenis partikel	Proton	neutron	positron	Sinar X	deutron	triton
notasi	p  =  H	n	e	X	H	H

KESTABILAN INTI

Isotop-isotop suatu unsure mempunyai sifat kimia yang sama,tetapi sifat intinya yang beda,missal isotop P dan

P,sifat kimia sama ,ttp ³¹P tdk berssifat radioaktif sedang  ³²P bersifat radioaktif,.Perbedaan sifat ini disebabkan perbedaan sifat intinya.  ³¹P mempunyai inti yg stabil, ³²P intinya tidak stabil

Inti dikatakan stabil apabila  netron =  n  = 1

                                              Proton    p                                                       

Pengaruh perbandingan jumlah proton: netron dpt dijelaskan dgn peta isotop

   Nomor atom = proton = Z                              Untuk nomor atom  à   Z <  20  stabil

                                                                          20 <  Z  < 83   à jika perbandingan  netron  < 1,5  stabil

                                                                                                                                     proton

               x                          Z > 83  tidak stabil,bersifat radioaktif

Partikel penyusun inti  (proton dan netron)  disebut NUKLEON,

suatu inti atom yang ditandai dgn jumlah proton dan netron tertentu disebut  NUKLIDA

netron

								III
		I
					II

            0  10   20   30   40   50   60   70  80  90  jumlah proton

Terdapat 3 daerah diluar pita kestabilan inti

I.                     di atas pita

II.                    di bawah pita

III.                  diseberang pita

DI ATAS PITA KESTABILAN INTI  à  netron  > 1 ,   maka langkah yang harus ditempuh:mengurangi netron   

                                                               proton            Atau menambah proton

Dengan jalan : 1. memancarkan sinar beta (elektron negative)

                            P   à  S  +  e

                         2. memancarkan netron

                            He  à  He  +  n

DI BAWAH PITA KESTABILAN INTI à  netron  <  1,  maka langkah yang harus ditempuh

                                                                 proton

Dengan jalan : 1. memancarkan positron ( positif lektron )

                            Na  à  Ne  +  e

                         

2.        menangkap electron dari kulit yang paling dekat dengan inti yaitu kulit K

      Be  +   e  à  Li

      DISEBERANG PITA KESTABILAN INTI à dengan jalan memancarkan partikel alfa

                                 U  à  Th  +   He 

PERBANDINGAN REAKSI INTI DENGAN REAKSI KIMIA

Reaksi KIMIA	Reaksi INTI
reaksi berupa pemutusan dan pembentukan ikata kimia tanpa ada perubahan kimia hanya electron yang terlibat dlm reaksi reaksi diikuti oleh penyerapan atau pelepasan energi yang relative kecil laju reaksi dipengaruhi oleh: suhu,luas permukaan zat,konsentrasi dan katalis	suatu unsure(atau isotopnya) berubah mjd unsure lian proton, netron dan elektrondapat terlubat dlm reaksi reaksi diikuti oleh  penyerapan atau pelepasan energi yang sangat besar laju reaksi tdk dipengaruhi oleh suhu,luas permukaan ,konsentrasi dan katalis

PERSAMAAN REAKSI INTI

             Harus mengikuti azas kesetaraan  à no atom    di ruas kiri = di ruas kanan

                                                                          No massa di ruas kiri = di ruas kanan

Contoh reaksi inti :   N     +      He  à    O   +    p

                           

Dpt diringkas         N    (  α   ,   p   )  

                                   Partikel    partikel

                               Penembak   yang dipancarkan

Soal :

Selesaikan persamaan reaksi inti berikut

1.    Al   +   …      à   P  +    n

2.   Pb     à    Bi   +   …

      3.   penembakan nuklida   U  dgn proyektil  deutron  H akan terbentuk dua buah neutron dan

             suatu isotop

            No massa dan no atom isotop tsb adl ….

      4.   Jika emas   Au ditembak dgn inti karbon   C, akan terbentuk  astatine  At  dan 

            netron sebanyak ..

                                                LAJU PELURUHAN DAN WAKTU PARUH

RUMUS  : At = ( ½ ) ^{t / T1/2}  . Ao    atau    At   =  ( 1 )  ^{t / T1/2}           dimana At : zat yg tersisa

                                                                          Ao         2                              Ao: zat mula-mula

                                                                                                                                       T ½ : waktu paruh

                                                                                                                                       t: lama peluruhan

SOAL :

1.        suatu radioisotope mula-mula mempunyai keaktifan 1000 dps,setelah 15 jam keaktifannya

      tinggal 125  dps,    tentukan waktu paruhnya.

2.         sebanyak 25% dari suatu radioisotope meluruh dalam 10 hari, brp hari waktu paruhnya

3.         suatu unsure radioaktif memp waktu paruh 24 jam .Hitung brp % sisanya jika disimpan

         selama 4 hari

4.         suatu unsure radioaktif memp waktu paruh 75 hr ,brp hr harus disimpan agar unsure

        radioaktif itu

       tinggal 12,5 %

5.        intensitas radiasi yg dipancarkan oleh suatu zat radioaktif berkurang mjd 1/8 intensitas semula

      setelah 48 hr ,brp waktu paruhnya ?

                                                

KEGUNAAN RADIOISOTOP

Tergantung dari kebijakan umat manusia, karena radioisotope dpt digunakan untuk kesejahteraan umat tetapi juga dpt membuat kehancuran

INDONESIA memiliki 3 buah reactor  nuklir

1. REAKTOR TRIGA MARK II di Bandung à pelatihan,penelitian dan produksi radioisotope
2. REAKTOR KARTINI di Yogya à pendidikan dan pelatihan
3. REAKTOR  G.A. SIWABESSY  di Serpong Jawa Barat  ( reactor serbaguna ) à produksi isotop,produksi radiofarmasi,produksi elemen bakar  serta penelitian

MANFAAT :

1.        BIDANG KESEHATAN  /  KEDOKTERAN

Iodium -131 ( I  - 131 ) à mendeteksi kelenjar gondok

                                          Mendeteksi jaringan kanker pada otak

             Kobalt – 60 ( Co – 60 ) à membunuh sel-sel kanker

                                                       Pengobatan leukemia

                                                       Sterilisasi alat-alat kedokteran

            Teknetium – 99 ( Tc – 99 )  à  membunuh sel-sel kanker

             Talium – 201  ( Tl – 201 )  à  mendeteksi penyakit jantung dan pembuluh darah

             Besi – 59 ( Fe – 59 )  à  mempelajari pembentukan sel darah merah

             Fosfor – 32 ( P – 32 ) à pengobatan penyakit polycythemia rubavera,yaitu pembentukan sel darah 

                                                       Merah yg berlebihan.

                                                      Mendeteksi penyakit mata, tumor dan hati

            Natrium – 24  ( Na – 24 ) à  mendeteksi adanya gangguan peredaran darah

            Xenon – 133 ( Xe – 133 )  à mendeteksi penyakit paru-paru

             Sinar gamma   yg dihasilkan oleh radiasi cobalt -60 à untuk mensterilkan alat-alat kedokteran yg sdh   

                                                       dikemas dan ditutup rapat,missal proses  Sterilisasi alat suntik.

2.        BIDANG PENGAWETAN MAKANAN

Radiasi sinar gamma dpt digunakan pd pengawetan makanan mell 2 cara

a.        membasmi mikroorganisme ,misalnya pd pengawetan rempah-rempah ,spt mrica,ketumbar,miri

b.        menghambat pertunasan,misal unt pengawetan tanaman yg berkembang biak dgn pembentukan tunas : kentang,bawang merah,jahe ,kunyit .

3.        BIDANG INDUSTRI

a.        pemeriksaan tanpa merusak à dgn radiasi sinar gamma à memeriksa cacat pd logam atau

                                                           sambungan las

b.        pengawetan bahan à kayu,barang seni dll

c.        Na – 24 à  mendeteksi kebocoran pipa di bawah tanah

4.        BIDANG PERTANIAN

a.        P – 32  à  untuk mempelajari cara pemupukan yg baik

b.        Radiasi digunakan unt memberantas hama dgn teknik hama jantan mandul,dgn teknik ini populasi hama terhambat shg hama mudah unt dibasmi, selain itu radiasi juga unt meperoleh bibit unggul

5.        BIDANG HIDROLOGI

a.        Na – 24 à menguji kecepatan aliran sungai / aliran Lumpur, mengukur debit air

6.       BIDANG BIOLOGI

a.       C – 14 à  mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis

b.       Mempelajari proses penyerapan air serta sirkulasinya di dlm batang tumbuhan

c.       Mempelajari pengaruh unsure-unsur hara selain unsure N,P,K thd perkembangan tumbuhan

d.       Memacu mutasi gen tumbuhan dlm upaya mendapatkan bibit unggul

7.       BIDANG KIMIA

a.       O – 18 à  mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi

b.       Mempelajari kesetimbangan dinamis

c.       C – 14 à mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis

8.       RADIASI UNTUK STERILISASI SUSU

              Bakteri pathogen dan bakteri biasa akan mati jika mengalami penghambatan pembelahan sel atau

              Enzimnya tdk berfungsi akibat radiasi

9.       PEMBANGKIT TENAGA  NUKLIR

              PLTN à energi ini digunakan unt memanaskan air shg terbentuk uap

                                                                                                                                        

10.   PENANGGALAN KARBON

              Menentukan umur suatu senyawa organic,missal unt menentukan umur fosil,  digunakan C – 14

DAMPAK PENGGUNAAN RADIOISOTOP

1.      merusak jaringan sel

2.      menurunkan kekebalan tubuh thd penyakit

3.      menyebabkan penyakit leukemia(penambahan sel darah putih yg berlebihan

4.      menyebabkan kemandulan dan mutasi pada keturunan krn radiasi unsure radioaktif dpt merusak kelenjar kelamin

5.      menyebabkan kerusakan kulit dan system syaraf       

Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain sebagai berikut:

1. Mual muntah
2. Diare
3. Sakit kepala
4. Demam.

Sementara itu, dampak yang baru muncul setelah terpapar radiasi nuklir selama beberapa hari di antaranya adalah sebagai berikut:

1. Pusing, mata berkunang-kunang
2. Disorientasi atau bingung menentukan arah
3. Lemah, letih dan tampak lesu
4. Kerontokan rambut dan kebotakan
5. Muntah darah atau buang air besar mengeluarkan darah
6. Tekanan darah rendah
7. Luka susah sembuh

Dampak kronis alias jangka panjang dari radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga bertahun-tahun.
Beberapa dampak mematikan akibat paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain sebagai berikut.

1. Kanker
2. Penuaan dini
3. Gangguan sistem saraf dan reproduksi
4. Mutasi genetik.