Sinar X dan Radioaktivitas

BAB I
PENDAHULAN
Latar Belakang

Kita ketahui bahwa sebuah atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil, di mana jauh dari inti atom beregeraklah elektron-elektron menyerupai awan elektron mengitari inti ataom. Dari pekerjaan Rutherford dan pengikutnya diketahui bahwa inti bermuatan positif. Partikel-partikel bermuatan positif ini disebut sebagai proton.
Pada awal tahun 1920, Rutherford mengusulkan bahwa inti seharusnya mengandung sejumlah partikel netral, di mana massa satu atom netral hampir sama dengan massa proton. Ia menamai partikel ini sebagai neutron. Pekerjaan menemukan partikel netral ini merupakan pekerjaan sukar karena pada waktu itu, alat-alat pendeketsi radiasi hanya peka terhadap partikel-partikel bermuatan. Barulah 12 tahun kemudian, fisikawan  inggris, James Chadwick (1891-1974), pada tahun 1933 berhasil memodifikasikan kehadiran partikel netral ini. Sehingga diketahui inti atom terdiri dari sejumlah proton bermuatan positif dan sejumlah neutron tak bermuatan.
Sebelumnya pada tahun 1899, Ernest Rutherford melakukan percobaan dalam rangka studinya mengenai radioaktif. Ia menempatkan sedikit radium di dasar sebuah kotak kecil dari timah hitam (timbal). Ia memperhatikan sinar-sinar yang dipancarkan dari kotak karena adanya pengaruh sebuah medan magnetik kuat yang berarah tegak lurus terhadap arah rambat radiasi ketiga sinar yang dipancarkan oleh radium, ketiga sinar ini diketahui sebagai sinar alfa (sinar α), sinar beta (sinar β), dan sinar gamma (sinar γ).


1.2  Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud dengan sinar x dan radioaktivitas
Apa saja yang termasuk kedalam sinar radioaktif
Apa yang dimaksud dengan isotop
Bagaiamana terjadinya proses peluruhan atom radioaktif
Apa yang dimaksud dengan waktu paruh
Bagaimana cara kerja dari detektor radiasi
Apa perbedaan antara transmutasi alamiah dan transmutasi artificial
Apa yang dimaksud isotop radioaktif
Apa saja efek radioaktif yang dapat ditimbulkan pada manusia

2.2  Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulis membuat makalah ini yaitu
Untuk mengtahui perbedaan antara sinar x dan radioaktivitas
Mengetahui apa saja yang termasuk sinar-sinar radioaktif
Untuk mengetahui cara kerja dari detektor radiasi
Mengetahui perbedaan antara tranmutasi alamiah dan artificial
Untuk mengetahui hubungan antara peluruhan atom radioaktif dan waktu paruh
Untuk lebih mengetahui apa saja efek yang ditimbulkan dari radioaktif pada manusia







BAB II
PEMBAHASAN

2.1  Sinar X dan Radioaktivitas
Sinar X adalah pancaran gelombang elektromagnetik yang sejenis dengan gelombang radio, panas, cahaya sinar ultraviolet, tetapi mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek sehingga dapat menembus benda-benda.
 Ada beberapa sifat sinar X yaitu:
Termasuk gelombang Elektromagnetik
Tidak di belokkan oleh medan listrik dan medan magnet
Daya tembus besar dan dapat menembus benda padat
Tidak terlihat mata, hanya dapat dideteksi dengan alat atau film
Menghitamkan plat hitam
Penemuan sinar X oleh Rontogen pada tahun 1895  merangsang Henri Becquerel untuk meneyelidiki asal-usul sinar X. Dalam penyelidikannya itu, secara kebetulan Becquerel menemukan bahwa senyawa uranium menunjukkan keaktifan radiasi tertentu dengan daya tembus yang sangat kuat, seperti sinar x, meskipun senyawa uranium itu tidak disinari terlebih dahulu.
 Kemudian Becquerel menguji dugaannya dengan menempatkan bijih uranium dalam kotak timah yang tertutup rapat dan menyimpannya beberapa bulan. Ternyata, walaupun sudah tertutup rapat dan tidak ada sumber energi, bahan uranium tersebut tetap menunjukkan keaktifan radiasi, yakni dapat menghitamkan plat film. Ini berarti, tanpa terkena sinar matahari pun bahan uranium tetap menghasilkan sinar tembus seperti halnya sinar x. Pemancaran sinar tembus (sinar radioaktif) secara spontan oleh inti-inti tidak stabil (misalnya inti uranium) dinamakan radioaktivitas.Istilah radioaktivitas diberikan oleh Marie Curie. Jadi, radioaktivitas alami pertama kali ditemukan oleh Henri Becquerel.
Selanjutnya pada tahun 1899, Ernest Rutherford melakukan penelitian tentang sinar radioaktif. Sinar yang di hasilkan dikenakan pada medan magnet yang sangat kuat, Rutherford menemukan sinar yang di pisahkan menjadi tiga bagian, Rutherford menamai sinar tersebut dengan alfa (α), beta (β) dan gamma (ϒ) . Radioaktivitas di sebut  juga peluruhan radioaktif, yaitu pristiwa terurainya beberapa inti atom tertentu secara spontan yang di ikuti dengan pancaran partikel alfa (inti helium) partikel beta (elektron) atau radiasi gamma ( gelombang elektomagnetik gelombang pendek )




  Gambar 2.1
2.2  Sinar-Sinar Radioaktif
1) Sinar alfa ( sinar α )
Sinar yang di pancarkan oleh unsur radioaktif. Sinar ini di temukan secara bersamaan dengan penemuan fenomena radioaktivitas, yaitu peluruhan inti atom yang berlangsung secara spontan, tidak terkontrol, dan menghasilkan radiasi sinar alfa berasal dari dua proton dan dua neutron. Di bawah ini adalah sifat dari sinar alfa:
Sinar α adalah inti atom helium ( 42He )
Bermuatan listrik positif

Dapat dibelokkan oleh medan magnet atau medan liistrik
Daya tembusnya kecil,tetapi ionisasinya besar
Proses peluruhan intinya adalah
                             (_Z^A)X →  (_Z-2^(A-4))Y  + (_2^4)α
2) Sinar beta ( sinar β )
Sinar beta adalah adalah elektron berenergi tinggi yang berasal dari inti atom, di bawah ini adalah sifat dari sinar beta:
Sinar β adalah elektron ( (_-1^0)e )
Bermuatan listrik negatif.
Dapat dibelokkan oleh medan magnet atau medan listrik.
Daya tembusnya lebih besar dari sinar α, tetapi daya ionisasi lebih kecil dari sinar α
Proses peluruhan intinya adalah
                        (_Z^A)X →  (_z+1^A)Y + (_-1^0)e
3) Sinar gamma (ϒ )
Sinar gamma adalah radiasi gelombang elektromagnetik yang terpancar dari inti atom dengan energi yang sangat tinggi yang tidak memiliki massa dan muatan, sinar gamma ikut terpancar ketika sebuah inti memancarkan sinar alfa dan sinar beta, peluruhan sinar gamma tidak menyebabkan perubahan nomor atom maupun massa atom. Di bawah ini adalah sifat dari sinar gamma:
Sinar ϒ termasuk gelombang elektomagnetik
Tidak bermuatan listrik
Tidak dibelokkan oleh medan magnet atau medan listrik.
Daya tembusnya sangat besar, tetapi daya ionisasinya sangat kecil.
Proses peluruhan intinya adalah   (_Z^A)X →  (_Z^A)Y + (_0^0)β

2.3 Isotop
Isotop di definisikan sebagai nuklida dengan jumlah proton sama tetapi jumlah neutron berbeda setiap unsur kimia memiliki beberapa isotop. Bahkan unsur hidrogen yang setiap atom nya mengandung sebuah elektron memiliki tiga isotop, yaitu hidrogen biasa ( (_1^1)H ), duaterium ( (_1^2)H ), dan tritium ((_1^3)H ).  Unsur- unsur lain bahkan memiliki isotop yang lebih banyak misalnya timah putih (Sn) bahan kaleng, biasanya memiliki 10 isotop. Beberapa isotop tidak terjadi secara alamiah tetapi di produksi dalam laboratorium melalui reaksi nuklir.
2.4 Peluruhan Atom Radioaktif
Untuk mencapai kestabilan, inti unsur yang tidak stabil akan meliruh menjadi unsur lain yang stabil dengan memancarkan sinar radioaktif. Akyivitas radioaktif, kekuatannya dapat diukur, misalnya dengan mencecah banyak partikel yang dipanvarkan tiap detik. Satuannya dapat dinyatakan  dalam curie (Ci) atau Becquerel (Bq) dimana: 1 Bq = 1 partikel/detik dan 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq
Jumlah nukleon/atom/massa suatu unsur yang meluruh akan berkurang dan memenuhi persamaan:
N = N0e-λt  atau  N = N0  1/2  t/T

Dengan
N   = jumlah nukleon/atom/massa/ yang tersisa pada saat tertenu                                          N0 = jumlah nukleon/atom/massa sebelum meluruh                    λ    = konstanta peluruhan             t     = lama peluruhan                            


2.5  Waktu paruh
Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan oleh suatu zat radioaktif untuk meluruh sehingga waktu tersebut tinggal separuh dari jumlah mula-mula, waktu paruh dari suatu isotop radioaktif adalah selang waktu yang di butuhkan agar aktifitas radiasi berkurang setengah dari aktifitas semula. Waktu paruh hanya bergantung pada jenis unsur  dan memenuhi persamaan T  = □(0,693/λ)   
Dengan T = waktu paruh λ  = konstanta peluruhan 

2.6  Detektor Radiasi
Detektor radiasi merupakan tranducer (sensor) yang dapat mengenali adanya radiasi nuklir, baik alfa, beta, maupun gamma. Prinsip kerja detektor berdasarkan pada interaksi radiasi, sehingga menghasilkan besaran fisis lain yang mudah dilihat atau diukur. Semua detektor radiasi energi tinggi bekerja berdasarkan prinsip bahwa radiasi akan mamberikan energi pada elektron-elektron dalam bahan yang dilewatinya sehingga elektron keluar dari atom, dan atom menjadi ion positif (peristiwanya berdasarkan ionisasi) ada beberapa detektor radiasi
a. Pencacah Geiger-Muller
Pencacah Geiger-Muller adalah detektor yang paling banyak digunakan untuk mendeteksi radiasi. Detektor ini terdiri atas sebuah tabung alumunium yang di isi dengan gas argon bertekanan rendah(10cmHg) dan seutas kawat yang membentang pada pusat tabung
 Gambar 2.6 (a) Detektor Pencacah Geiger-Muller
b. Kamar Kabut
Jika udara didinginkan sedemikian sehingga uap mencapai keadaan jenuh, maka udara itu masih dapat di dinginkan tanpa terjadi pengembunan. Pada keadaan ini uap dinamakan super jenuh. Keadaan super jenuh akan terjadi hanya jika udara bebas dari debu atau partikel-partikel garam yang dapat bertidak sebagai inti pengembunan sehingga membentuk tetes kabut.
c. Film Fotograsfis
Becquerel telah menggunakan film fotografis ketika ia secara tidak sengaja menemukan radioaktivitas alami dari uranium. Di sini ia menemuka sinar radioaktif yang telah menghitamkan film. Banyaknya penghitaman film akan menunjukkan apakah mereka telah terkena radiasi atau tidak.

2.7    Transmutasi Alamiah
Transmutasi alamiah adalah transmutasi yang terjadi secara alami yaitu bila unsur radioaktif secara spontan meluruh melalui suatu periode waktu yang panjang dan berubah menjadi unsur lain yang lebih stabil.


2.8 Transmutasi Artificial
Transmutasi artificial (transmutasi buatan) adalah perubahan isotop suatu unsur menjadi isotop unsur lainnya. Transmutasi spontanterjadi pada peluruhan radioaktif. Transmutasi juga dapat terjadi pada inti stabil, yaitu jika ditembakidengan peluru atomer, seperti partikel alfa, neutron, atau suatu inti ringan, disebut juga dengantransmutasi buatan.
2.9 Isotop Radioaktif
Isotop radioaktif adalah isotop yang bersifat radioaktif sehingga jejak nya dapat di kenal. Pembuatan isotop radioaktif dapat digunakan dengan reaksi inti. Dalam reaksi inti, suatu isotop stabil X ( tidak radioaktif) di tembaki dengan partikel a sehingga menghasilkan isotop baru Y yang radioaktif. Partikel yang paling sering digunakan 0063an oleh partikel inti adalah neutron. Contoh isotop radioaktif  61Cu dengan waktu paro 3,41 jam dapat di buat dengan menembakkan partikel ( (_2^4)He ) pada sasaran 59Co, separti reaksi berikut
(_27^59)Co+(_2^4)He → (_29^61)Cu+2 (_0^1)n 
Sebagai sumber partikel alfa berenergi tinggi adalah siklotron.

2.10 Efek Radioaktif Pada Manusia
Efek radioaktif dapat menimbulkan radiasi yang menyebabkan ionisasi molekul dalam sel-sel hidup, yang selanjutnya dapat merusak sel. Radiasi zat radioaktif yang paling sering terjadi pada manusia yaitu, pusing-pusing, terjadi diaere, nafsu makan berkurang, meningkatnya denyut nadi, kanker dan masih banyak lagi.

BC Adetya Rakasihwi - Sekian Informasi Bisa saya sampaikan. Silahkan like fanspage dan tetap kunjungi situs kami di Bukucatatan.xyz. Kami senantiasa memberikan berita dan informasi terupdate dan teraktual yang dilansir dari berbagai sumber terpercaya. Terima Kasih atas kunjungan anda semoga informasi yang kami sampaikan ini bermanfaat