SINAR RADIOAKTIF

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Deskripsi Umum
Radioaktifitas adalah pemancaran sinar–sinar radioaktif secara spontan dengan disertai peluruhan inti atom menjadi inti yang lain. Sinar radioaktif ini ada 3 macam yaitu: sinar alfa ( ), sinar beta ( ), dan sinar gamma ( ).
Pada tahun 1896, Antoine Henri Becquerel melaporkan bahwa senyawa kalium uranil sulfat memancarkan sinar yang dapat menghitamkan film foto dalam ruang gelap. Sinar itu memiliki sifat mirip dengan sinar X. Kemudian Marie Curie menemukan sinar yang sama pada logam Uranium. Setelah itu, Curie dengan suaminya menemukan sinar yang mirip pada unsur Polonium (Po) dan Radium (Ra). Karena sinar itu memiliki energi yang besar atau mudah bereaksi maka disebut dengan sinar radioaktif, sedangkan unsurnya disebut unsur radioaktif.



BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Penemuan Sinar Radioaktif Alami
Radioaktifitas alami ditemukan pertama kali oleh Fisikawan Perancis Antoine Henri Becquerel. Dia lahir di Paris pada tahun 1852. Pendidikannya baik sehingga dia mendapatkan gelar doktor pada tahun 1888. Tahun 1892 dia menjadi gurubesar fisika praktis di Musium Sejarah Alam (Musee d’ Histoire Naturelle) di Paris. Menarik untuk dicatat, baik kakek maupun bapaknya bukan saja sama-sama ahli fisika tetapi juga pernah menempati kedudukan yang sama. Anehnya, anaknya pun begitu. Di tahun 1895 Becquerel menjadi gurubesar fisika di perguruan tinggi politeknik (Ecole Polytechnique) di Paris. Di sinilah pada tahun 1896 dia membuat penemuan besar yang membuat namanya menjadi terkenal.
Penemuan Sinar-X oleh W.C. Röntgen sekitar tahun 1985 menarik perhatian fisikawan Perancis Henri Becquerel. Becquerel berpendapat bahwa fenomena sinar-X yang ditemukan Röntgen disebabkan oleh suatu zat yang bersifat fosforensi karena sinar matahari. Untuk membuktikannya dia membungkus suatu pelat fotografi (pelat film) dengan kain hitam. Kemudian dia menyiapkan garam uranium (kalium uranil sulfat), material yang bersifat fosforensis. Rencananya Becquerel akan menyinari garam uranium dengan sinar matahari dan meletakkannya dekat pelat film dan mengharapkan terjadinya sinar-X. Namun cuaca mendung menyebabkan Becquerel menyimpan pelat film yang tertutup kain hitam dan garam uranium dalam laci meja di laboratoriummnya.
Beberapa hari kemudian saat matahari bersinar, Becquerel bermaksud meletakkan garam uranium di bawah sinar matahari dan melanjutkan rencana percobaannya. Terlebih dahulu dia memeriksa pelat film yang dibungkus kain hitam untuk memastikan kualitasnya masih baik. Ia memeriksa pelat film tersebut di dalam kamar gelap dan membersihkannya dengan cairan pembersih pelat film. Dia sangat terkejut saat mengamati pelat film yang telah dicuci karena pada pelat film tersebut terdapat suatu jejak cahaya berupa garis lurus. Becquerel berpikir, mungkinkah garis ini disebabkan oleh radiasi garam uranium? Untuk memastikannya ia memasukkan kembali pelat film yang telah dibungkus kain hitam di dekat garam uranium di tempatnya semula. Ia menunggu beberapa hari, lalu memeriksa pelat film dan menemukan fenomena munculnya jejak cahaya berupa garis lurus pada pelat film. Rencana menyinari garam uranium dengan sinar matahari digantinya dengan percobaan mendekatkan pelat film di dekat garam uranium di dalam laci laboratorium. Setelah berkali-kali mengulangi percobaannya ia selalu menemukan fenomena yang sama yaitu jejak cahaya berupa garis lurus pada pelat film. Dari fenomena yang terjadi berulang-ulang ini Becquerel menyimpulkan bahwa jejak cahaya pada pelat film tersebut disebabkan oleh garam uranium memancarkan radiasi yang dapat menembus kain pembungkusnya dan mempengaruhi pelat film.
Becquerel juga menemukan bahwa jenis baru radiasi ini akan diteruskan oleh tiap-tiap kimiawi uranium dan tidak saja oleh apa yang diselidikinya pertama kali. Kenyataannya, dia menemukan bahwa uranium metal mengandung radioaktif. Karena radiasi tidak tergantung sama sekali pada bentuk kimiawi uranium, Becquerel menyadari bahwa radioaktivitas bukanlah berasal dari kimiawi, tetapi harus dari atom uranium itu sendiri.
Ilmuwan lain, termasuk Ernest Rutherford dan Frederick Soddy, juga melakukan penyelidikan fenomena ini, dan dalam tempo singkat mengetahui bahwa sinar Becquerel mengandung tiga jenis radiasi. Para ilmuwan menamakannya “sinar alpa”, “sinar beta” dan “sinar gamma”.
2.2. Penemuan Radioaktif Buatan
2.2.1. Penemuan Polonium dan Radium
Marie Sklodowska Curie (Polandia-Perancis, 1867-1934) menikah dengan Pierre Curie (Perancis, 1859-1906) dan siap memulai kehidupan seorang peneliti dengan meneliti sinar Becquerel sebagai tema penelitian untuk mendapatkan gelar akademik. Pierre yang saat itu sudah menjadi salah satu peneliti terkemuka bermaksud membantu istrinya dengan menyarankan pemakaian alat ukur arus yang sangat sensitif (Galvanometer Feebles). Marie Curie menggunakan alat ukur arus yang sangat sensitif dan melakukan pengukuran secara kuantitatif radioaktivitas (kemampuan melepaskan radiasi) dari materi yang dapat ia peroleh. Hanya materi yang mengandung uranium atau thorium yang menunjukkan radioaktivitas.
Berdasarkan pengukuran secara kuantitatif diketahui bahwa radioaktivitas berbanding lurus dengan jumlah uranium atau thorium, sedangkan suhu serta bentuk kimia dari materi tidak berpengaruh. Tetapi disinipun teramati sesuatu yang di luar dugaan. Dua bahan tambang uranium yaitu pitch blend (uranium oksida) dan shell corit (tembaga dan uranil) menunjukkan radioaktivitas yang besar yang tidak dapat dijelaskan dengan jumlah uranium yang ada di dalamnya. Marie Curie mencampur shell corit dengan bahan lain dan kemudian melakukan pengukuran. Ternyata hanya bagian yang mengandung uranium yang menunjukkan adanya radioaktivitas. Fakta ini dilaporkan di Akademi Sains Paris bulan April 1898.
Marie Curie berpikir bahwa di dalam batuan uranium alam terdapat unsur yang belum diketahui dalam jumlah yang sangat sedikit, dan setelah itu ia lebih serius lagi menemukan unsur radioaktif yang belum diketahui. Pierre kemudian berhenti melakukan penelitiannya sendiri untuk bekerja sama dengan Marie menemukan unsur baru. (Pierre terus melakukan penelitian radioaktivitas sebelum meninggal pada tahun 1906 karena kecelakaan).
Batuan dalam jumlah besar dilarutkan dan dilakukan pemisahan dengan prosedur analisis kimia. Radioaktivitas dari bagian yang terpisah diukur dengan alat ukur listrik yang dikonsentrasikan pada bagian yang memiliki radioaktivitas tinggi. Unsur radioaktif yang belum diketahui itu menunjukkan sifat yang mirip dengan bismuth. Bagian yang terambil ini ternyata merupakan campuran antara bismuth sulfat dan bahan radioaktif dalam bentuk sulfat. Pemisahan antara bismuth dan unsur yang belum diketahui itu dapat dilakukan berdasarkan perbedaan sifat sublimasinya. Bahan campuran itu dipanaskan dalam vakum pada suhu 700° C dan dibiarkan menyublim, dalam suhu 250°-300° C bahan radioaktif dalam bentuk sulfat itu menempel pada dinding seperti cat berwarna hitam. Beginilah cara penemuan salah satu unsur radioaktif yang belum diketahui.
Pada Juni 1898 laporan atas nama suami-istri Curie disampaikan kepada Akademi. Dalam laporan ini diusulkan nama Polonium untuk unsur baru sesuai dengan nama negara kelahiran Marie Curie. Dari analisis juga ditemukan adanya radioaktifitas yang kuat di dalam kelompok barium, secara kimiawi sifatnya sama dengan barium. Pemisahan bagian yang memiliki radioaktivitas dengan cara pemisahan kristal berdasarkan perbedaan kelarutan dalam air, campuran air dan alkohol, kelarutan garam dalam larutan asam klorida. Dengan cara seperti inilah unsur radioaktif radium ditemukan. Penemuan ini dipresentasikan pada bulan September 1898 sebagai hasil penelitian bersama suami-istri Curie dan rekan sekerja Pemon. Radioaktivitas ternyata tidak hanya ditemui pada uranium saja. Marie dan Pierre Curie menemukan bahwa radioaktivitas juga terjadi pada unsur Polonium (Po) dan Radium (Ra). Radiasi yang dipancarkan kedua unsur ini sangat kuat yaitu dapat mencapai 1000 kali radiasi Uranium. Selain itu ditemukan juga unsur lain yang juga bersifat radioaktivitas yaitu Thorium (Th) yang memiliki radiasi mirip dengan Uranium.
2.2.2. Penemuan Sinar Radioaktif Buatan
Irene Curie merupakan putri pertama Marie Curie dan Piere Curie yang telah menemukan unsur Polonium dan Radium. Irene melakukan penelitian yang berkisar di seputar partikel-partikel alpha yang dipancarkan oleh unsur polonium yang radioaktif. Polonium, elemen yang ditemukan oleh Marie Curie di tahun 1898, adalah unsur radioaktif yang sangat sering digunakan para peneliti saat itu untuk mempelajari inti atom. Kegunaannya sebagai bahan penelitian disebabkan oleh karena polonium hanya memancarkan satu jenis radiasi: partikel-partikel alpha (inti atom Helium). Biasanya mereka meletakkan polonium dekat bahan atau unsur lain yang tidak radioaktif dan mempelajari berbagai partikel yang terkeluarkan dari bahan tersebut.
Ketika Perang Dunia I meletus, Irene bekerja sebagai radiolog. Dia membantu memasang dan mengajarkan cara memakai mesin sinar X kepada para tenaga pembantu medis di rumah sakit-rumah sakit militer. Dia percaya dengan bantuan foto sinar X, ahli bedah dapat dengan cepat menolong serdadu yang terluka di medan perang. Kiprahnya selama perang menjadikan dia seorang yang berkepribadian kuat. Dalam hidupnya di kemudian hari, Irene tidak pantang menyerah melawan penyakit TBC yang dideritanya selama 20 tahun. Yang disayangkan hanya satu. Dia mendapatkan dosis radiasi yang sangat besar karena sering menggunakan mesin sinar X, menyebabkan kematiannya yang dini karena penyakit leukemia.
Setelah perang, Irene kembali dekat dengan ibunya dan bekerja di Radium Institute sambil menamatkan kuliahnya. Tidak berapa lama setelah Irene meraih S3, seorang perwira bernama Frederick Joliot datang dan melamar kerja di tempat Irene meneliti. Keduanya bertemu dan berkenalan. Walau Irene dan Fred memiliki kepribadian yang berlawanan, keduanya sadar mereka memiliki beberapa kesamaan. Pada tahun 1926, mereka pun menikah.
Di labotarium mereka bekerja menggunakan polonium (memproduksi dan mempersiapkannya untuk menjadi alat penelitian). Pada saat itu, dunia sains belum mengerti benar struktur inti atom. Belum ada yang mengerti dan menemukan netron. Ketika Irene mengandung anak keduanya, dia mencoba memecahkan masalah yang ditemukan oleh fisikawan Jerman Walther Bothe. Bothe telah membombardir elemen berilium (unsur metalik yang ringan) dengan partikel-partikel alpha polonium. Yang keluar dari berilium adalah pancaran radiasi yang sangat kuat sehingga bisa menembus timah sampai setebal 2 cm. Mulanya dia berpikir dia menemukan tipe baru sinar gamma.
Pasangan Juliot-Curie mengulang percobaan yang dilakukan oleh Bothe. Mereka membombardir lilin parafin (yang kaya akan proton) dengan partikel-partikel alpha polonium. Lilin ini mengeluarkan proton-proton dengan kecepatan sepersepuluh kecepatan cahaya. Mereka pun mengambil kesimpulan yang salah bahwa ini sinar gamma.
Pasangan Joliot-Curie sebenarnya telah membuktikan keberadaan netron, tapi tidak dapat menjelaskannya. Sayangnya kejadian ini bukan yang terakhir kalinya mereka melewatkan kesempatan untuk mendapatkan hadiah Nobel.
Setelah netron ditemukan, fisikawan Enrico Fermi melihat kegunaannya sebagai alat peneliti inti atom. Netron adalah partikel yang tidak memiliki muatan. Jika netron dengan kecepatan tinggi dapat menembus inti atom, ia dapat mengeluarkan proton. Pasangan Joliot-Curie pun mengikuti jejak Fermi mempelajari inti atom dengan memborbardir inti atom unsur-unsur yang lain dan melihat jejak-jejak partikel yang dikeluarkan memakai Wilson cloud chamber. Hasil eksperimen-eksperimen yang mereka lakukan memberikan petunjuk bahwa ada satu lagi partikel subatomik yang belum pernah ditemukan sebelumnya. Partikel ini bermuatan positif, tapi beratnya sama dengan elektron (positron). Lagi-lagi Fred dan Irene menebak dengan salah partikel ini. Ketika ilmuwan C.D. Anderson dari Amerika melakukan percobaan yang sama, dia menebak dengan benar dan mendapatkan hadiah Nobel. Pasangan Joliot-Curie sebenarnya telah membuktikannya adanya antimatter, tapi sayangnya mereka tidak dapat menjelaskannya.
Beberapa waktu setelah itu, mereka meletakkan polonium di dekat lempengan tipis aluminium dan mengharapkan nukleus hidrogen yang keluar. Tetapi malah netron dan positron yang keluar. Ketika mereka melaporkan hasil eksperimen ini di Konferensi di Belgia pada bulan Oktober 1933, pernyataan mereka ini ditolak oleh Lise Meitner. Meitner mengaku melakukan percobaan yang sama, tapi tidak menemukan netron. Banyak yang hadir lebih percaya Meitner ketimbang Joliot-Curie. Pasangan tersebut sempat kecewa memang. Tapi Niels Bohr dan Wolfgang Pauli yang juga hadir memberikan semangat kembali ke mereka berdua.
Mereka akhirnya kembali ke Paris di tahun 1934 untuk mengulang percobaan yang sama. Pada mulanya mereka mengasumsi inti aluminum mengeluarkan netron dan positron pada saat yang bersamaan. Untuk mengecek hipotesa ini, Fred menarik lempengan aluminum agak jauh dari polonium dan mengecek dengan Geiger Counter. Netron memang berhenti keluar, tapi dia heran ketika partikel-partikel positron masih terdeteksi oleh Geiger Counter yang dia pegang. Dia bergegas memanggil istrinya untuk menunjukkan apa yang terjadi.
Inti aluminium telah menyerap partikel-partikel alpha dari polonium, mengeluarkan netron-netron dan dalam proses tersebut, dalam waktu yang singkat, berganti jadi fosfor. Fosfor ini fosfor buatan, jadi tidak stabil. Oleh karena itu intinya mengeluarkan positron dan akhirnya berubah lagi menjadi elemen silikon yang stabil. Mereka berhasil menemukan radioaktif buatan.
Untuk hasil penelitiannya ini, pasangan Joliot-Curie dinominasikan untuk penghargaan Nobel Fisika di tahun 1934, tapi tidak dapat. Mereka akhirnya berhasil meraih Nobel Kimia tahun 1935. Nobel Kimia mereka merupakan Nobel ketiga untuk keluarga Curie. Ketika suami adik Irene, Eve, seorang diplomat bernama Henry R. Labouisse, menerima Nobel Perdamaian atas nama UNICEF (organisasi PBB untuk anak-anak) pada tahun 1965, total Nobel untuk keluarga Curie menjadi empat.
2.3. Arti Penting Radioaktif
Radiokatif mempunyai arti penting karena beberapa sebab. Pertama, mempunyai berbagai kegunaan langsung, misalnya untuk pengobatan kanker. Kedua, mempunyai manfaat besar dalam penyelidikan ilmiah. Radioaktif menolong kita peroleh keterangan tentang struktur nuklir, reaktor nuklir tentu saja menyajikan cara pelepasan energi atom secara terawasi dan perlahan. Petunjuk radioaktif digunakan dalam penyelidikan biokimia, pencarian keterangan waktu radioaktif suatu alat penting dalam penyelidikan geologi dan arkeologi. Tetapi makna terbesarnya karena tersingkapnya kenyataan bahwa sejumlah besar energi “tersimpan” dalam atom. Dalam tempo lima puluh tahun sejak penemuan Becquerel, ditemukan teknik untuk melepas jumlah besar energi atom dalam saat singkat. (Bom yang dijatuhkan di Hiroshima terdiri dari uranium).

BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Dari sejumlah zat radioaktif yang telah ditemukan, dikelompokkan berdasarkan sumber ditemukannya, yaitu Radioaktivitas Alam dan Radioaktivitas Buatan.
Radioaktivitas Alam adalah unsur-unsur radioaktif yang ditemukan di alam sebagai bahan tambang, yaitu Uranium (U), Aktinium (At), dan Thorium (Th). Radioaktif alami ditemukan oleh Antoine Henri Becquerel pada tahun 1896.
Radioaktivitas Buatan adalah zat-zat radioaktif yang diproduksi dengan sengaja dalam reaktor atom, antara lain Neptunium (Np), Polonium (Po), Radium (Ra). Radioaktif buatan ditemukan oleh Irene Joliot dan Frederick joliot pada tahun 1934.



salam,

ratih nurafriani