Download Laporan Artikel Aktivitas Zat Radioaktif

Download Lengkap Artikel (PDF)

    Penemuan radioaktivitas diumumkan oleh Henri Becquerel pada bulan Maret 1896. Becquerel mengetahui bahwa garam uranium bercahaya yang terkena cahaya matahari, dan radiasi-radiasi berfosfor dari garam-garam teraktivasi tersebut dapat menembus benda-benda gelap. Dengan mempelajari efek ini, ia menemukan bahwa radiasi dari uranium teraktivasi-cahaya dapat membentuk bayang-bayang benda logam pada pelat-pelat fotografis yang terbungkus kertas hitam. Ditemukan pula sifat-sifat radiatif uranium berkaitan dengan intinya (Sumardi, 1994). Meskipun fenomena radioaktivitas ini ditemukan oleh Becquerel, nama radioaktivitas itu sendiri diberikan oleh Marie Curie, penemu unsur radioaktif lainnya (Subaer, 2014).

    Sinar radioaktif merupakan partikel dengan tingkat energi yang relatif tinggi dan relatif sulit berinteraksi secara kimia maupun listrik. Sehingga untuk mendeteksi radiasi radioaktif dibutuhkan detektor khusus seperti detektor tabung Geiger Muller. Tabung Geiger Muller adalah alat untuk mendeteksi dan pengukur ionisasi dari radiasi nuklir (Irwandi, 2007).

    Salah satu hukum alam yang paling umum adalah hukum kebalikan kuadrat. Seorang saintis menyatakan bahwa hukum kebalikan kuadrat merupakan karakteristik dari apa saja yang berasal dari sumber titik dan bergerak lurus secara kontinu (Modul Praktikum Ekfis 1, 2017).

    Percobaan ini menggunakan sinar β dan γ sebagai sumber radiaktif. Percobaan ini bertujuan untuk menyelidiki karakteristik pancaran radioaktivitas beberapa zat radioaktif, untuk menyelidiki dan membandingkan daya tembus sinar β dan γ, untuk menyelidiki kemampuan berbagai material (bahan) dalam menyerap radiasi dan untuk menyelidiki hubungan antara jarak sumber radioaktif dengan aktivitas sumber.

    Salah satu sifat unik yang dimiliki oleh atom adalah kemampuannya bertransformasi secara spontan dari suatu inti dengan nilai Z dan N tertentu menjadi inti yang lain. Peristiwa ini disebut dengan peluruhan. Sifat radiasi sepeti ini dimiliki oleh inti yang tidak stabil dan disebut inti yang bersifat radioaktif. Ada tiga jenis radiasi yang mungkin dipancarkan dalam sebuah peristiwa peluruhan yaitu radiasi sinar α, β, dan γ.

    Peristiwa pemancaran sinar-sinar radioaktif dari sebuah inti atom yang tidak mantap secara spontan disebut radioaktivitas. Gejala radiokativitas sangat berperan dalam pengembangan Fisika Nuklir. 

Ada tiga aspek radioktivitas yang luar biasa jika dipandang dari segi fisika klasik:

1. Bila inti mengalami peluruhan alfa dan beta, bilangan atomik Z berubah dan menjadi unsur yang berbeda. Jadi unsur tidak tetap.

2. Energi yang dikeluarkan selama peluruhan radioktif timbul dari inti individual tanpa eksitasi eksternal, bukan seperti radiasi atomik. Bagaimana hal ini terjadi setelah Einstein mengusulkan kesetaraan massa dan energi, barulah teka-teki ini dapat dipahami.

3. Peluruhan radioaktif adalah proses statistik yang memenuhi teori kemungkinan, tidak ada hubungan sebab akibat, yang terkait dalam peluruhan inti, hanya kemungkinan persatuan waktu. Fisika klasik tidak dapat menjelaskan prilaku seperti itu, walaupun hal ini dapat masuk dengan baik dalam kerangka fisika kuantum.

    Inti radioaktif adalah inti yang memancarkan sinar radiokatif (sinar α, β, atau γ). Akibat pemancaran sinar ini, inti radioaktif makin lama makin kecil (meluruh). Laju perubahan inti radioaktif dinamakan aktifitas inti. Semakin besar aktifitasnya semakin banyak inti atom yang meluruh tiap detiknya (catatan aktifitas hanya berhubungan dengan jumlah peluruhan tiap detik, tidak tergantung pada sinar apa yang dipancarkan). Satuan aktifitas inti adalah curie:

R = λ N (1)

Dengan N menyatakan banyaknya inti, Jadi jika ada 1023 inti radioaktif dan peluang tiap inti meluruh per detik adalah 10-12 maka aktifitas intinya adalah 1023 x 10-12 = 1011 inti/detik. Aktifitas inti R dapat juga dipandang sebagai laju perubahan inti radiokatif.

R = - dN/dt (2)

Tanda negatif menunjukkan bahwa semakin lama N semakin kecil.

Dari persamaan (1) dan (2) kita peroleh : 

λ N = - dN/dt (3)

Anggap ketika t = 0 banyaknya inti adalah No dan pada waktu t banyak inti adalah N.

Dengan mengintegrasi persamaan (3) kita peroleh :

N = No e (4)

Kalikan kedua ruas persamaan (4) dengan λ.

λN = λNo e (5)

dengan Ro = λNo merupakan aktifitas awal dan

R = λN (6)

Besaran R dan Ro dapat diukur dengan alat pencacah yaitu dengan mengukur berapa banyak radiasi yang terjadi tiap detiknya.

Sifat-sifat umum dari radiasi-radiasi radioaktif :

1. Radiasi-radiasi ini mempunyai daya tembus yang tinggi, radiasi-radiasi itu 

Mempengaruhi plat-plat fotografi, menyebabkan sintilasi pada layar-layar yang floresen, menimbulkan panas dan menghasilkan perubahan-perubahan kimia.

2. Bila radiasi telah dipancarkan maka terbentuklah elemen-elemen baru yang biasanya juga bersifat radioaktif.

3. Pemancaran dari radiasi-radiasi adalah spontan.

Detektor Geiger Muller adalah alat pencacah radiasi yang berfungsi untuk mendeteksi dan mencacah radiasi. Detektor Geiger terdiri dari tabung silinder yang pada pusatnya memanjang dipasang kawat anoda dan pada selubung silinder bagian dalam dipasang kulit sebagai katoda. Detektor Geiger Muller berfungsi untuk menentukan atau mencacah banyaknya radiasi sinar radioaktif. Cara kerja dari detektor Geiger Muller adalah mendeteksi radiasi dari suatu sumber atau bahan radioaktif.