mempunyai muatan – e. Sekarang thorium mempunyai suatu muatan inti +90e dan nomor massa 234, dan memancarkan sinar beta dan sinar gamma. Peluruhan radioaktivitas, yang menghasilkan pemancaran dari partikel alpa, beta, dan sinar gamma merupakan suatu proses yang acak. Peluruhan radioativitas tidak dapat diramalkan atom akan meluruh pada suatu fakta yang praktis. Semuanya tahu bahwa laju rata-rata pemancaran dari suatu contoh radioaktif yang ideal pada bilangan tidak mengubah atom yang menghadirkannya secara praktis. Pada perhitungan acak yang pemancarannya alami, perhitungan nomor pemancaran dalam pemberian waktu seperti satu menit yang akan ditemukan fluktuasinya, walaupun sumber aktivitasnya konstan. Ini baik diilustrasikan oleh radiasi layar yang berkaitan dengan sinar kosmik ketika mereka dibelokkan oleh suatu tabung G-M dan skalar. Radiasi dapat dipertimbangkan berkaitan dengan sumber aktivitas konstan yang lebih merupakan keaslian dari sinar kosmik yang memasuki atmosfer bumi. Pencacah per menit dalam eksperimen dengan sumber radiasi laboratorium akan memfluktuasikan, meskipun tidak sebanyak kasus sinar kosmik yang mana merupakan suatu sumber relativitas yang lemah (Nelkom, 2000: 34-47). Selanjutnya pada gambar 2.5 berikut disajikan ilustrasi tentang kemampuan daya tembus sinar alfa, beta, dan gamma.
Gambar 2.5 Ilustrasi Daya Tembus Zarah Alfa, Beta, dan Gamma
Radioaktivitas
6
Berdasarkan Gambar 2.5 tampak bahwa zarah alfa yang dipancarkan oleh bahan radioaktif dapat dihentikan oleh sehelai papan tipis. Zarah beta mampu menembus papan tipis, namun dapat dihentikan oleh pelat alumunium. Sinar gamma dapat menembus papan, pelat alumunium maupun keping timbal yang tebal. Terdapat lima jenis peluruhan radioaktif yakni: peluruhan gamma, peluruhan alfa, peluruhan beta, penangkapan elektron, dan pemancaran positron. Pada Gambar 2.6 berikut disajikan ilustrasi tentang kelima jenis peluruhan tersebut. 1. Peluruhan gamma, terjadi karena inti memiliki energi yang berlebih
Inti
Pemancaran sinar gamma mereduksi ener i inti
Inti
Gambar 2.6. a Peluruhan Gamma
2. Peluruhan alfa, terjadi karena inti induk memiliki nomor massa A besar
Inti
Pemancaran zarah alfa mereduksi ukuran inti
Inti
Gambar 2.6.b Peluruhan Alfa
3. Peluruhan beta, terjadi karena inti memiliki neutron > proton
Inti
Pemancaran elektron oleh neutron nuklir mengubah menjadi proton
Inti
Gambar 2.6.c Peluruhan Beta
Radioaktivitas
7
4. Penangkapan elektron, terjadi karena inti memiliki proton > neutron e+
=
Penangkapan elektron oleh proton mengubahnya menjadi neutron
Inti
Inti
Gambar 2.6.d Penangkapan Elektron
5. Pemancaran positron, terjadi karena inti memiliki proton > neutron +
Inti
=
Pemancaran positron oleh proton mengubahnya menjadi neutron
Inti
Gambar 2.6.e Pemancaran Positron
Radioaktivitas, yang menghasilkan pemancaran dari partikel alpa, beta, dan sinar gamma merupakan suatu proses yang acak. Dan inti memancarkan sinar gamma tanpa mengubah identitasnya, karena sinar gamma merupakan energi foton yang tinggi dan tanpa membawa muatan. Inti mempunyai tingkat energi yang berlainan analog ke dalam atom itu. Jika inti tidak dalam keadaan dibumikan, itu mungkin mengubah keadaan energi terendah dengan pemancaran sinar gamma. Ini sering terjadi setelah suatu inti mengalami satu dari jenis peluruhan lainnya menjadi suatu keadaan eksitasi anak inti. Anak inti merupakan satu elemen lebih tinggi dalam grafik periodic dan mempunyai nomor inti yang sama. Akan tetapi, anak inti merupakan milik elemen yang lebih rendah dalam tabel periodik dan mempunyai nomor inti yang sama sebagai induknya. Proses ini dideteksi oleh pengamatan atomik sinar X yang diberikan ketika elektron terluar terlempar mengisi keadaan energi yang dikosongkan oleh penangkapan elektron (Wheeler, 1997: 398-473).
Radioaktivitas
8
2.3 Hukum Peluruhan
Pada radioaktifitas tertentu, suatu nukleus tidak stabil yang dinamakan induk akan mengemisikan partikel dan meluruhkannya menjadi nukleus yang dinamakan anak . Secara efektif, kelahiran anak tersebut muncul dari kematian sang induk. Anak tersebut mungkin sama dengan nukleus dalam keadaan energi terendah. Tidak peduli apa jenis partikel yang diemisikan, seluruh partikel inti mengikuti Hukum Peluruhan Radioaktif yang sama. Proses peluruhan bersifat statistik eksponensial. Jumlah inti atom untuk meluruh setiap saat inti induk
bergantung pada jumlah sampel mula – mula
, selang waktu peluruhan t, dan tetapan disintegrasi 1 yang
memenuhi persamaan ( 2.1) Dari eksperimen terbukti bahwa peluruhan radioaktif memenuhi hukum eksponensial atau yang lebih dikenal dengan hukum peluruhan. Dapat dijelaskan perolehan hukum tersebut apabila peluruhan dianggap bukan merupakan kejadian yang berlangsung serentak atau bersamaan melainkan dianggap sebagai peristiwa statistik. Berdasarkan sifat statistik ini apabila sejumlah
nuklida, tak mungkin dapat diramal nuklida mana
yang akan meluruh pada detik berikutnya, mengingat keboleh jadian terjadinya peluruhan dari setiap nuklida dalam waktu
dengan lambda Apabila
adalah,
adalah suatu konstanta yang disebut konstanta peluruhan.
adalah sejumlah nuklida yang belum meluruh pada suatu saat,
adalah sejumlah nuklida yang akan meluruh dalam waktu
maka
dapat dituliskan,
Sehingga, (2.2) dengan, = jumlah nuklida radioaktif pada saat
Radioaktivitas
9
= jumlah nuklida radioaktif pada saat Persamaan di atas dikenal sebagai Hukum Peluruhan. Persamaan 2.2 merupakan rumus yang memberikan jumlah inti yang tidak meluruh
pada waktu t dalam peluang peluruhan persatuan waktu 1
dari sebuah isotop yang jumlah inti awalnya
pada saat
.
Grafik peluruhan inti atom induk dan pertumbuhan inti atom turunan. Disajikan pada gambar 2.7
Gambar 2.7 Peluruhan inti anak dan inti atom. 2.4 Waktu Paruh
Waktu paruh didefinisikan sebagai periode waktu dimana jumlah cacah inti atom induk yang bersifat radioaktif tinggal separuh dari cacah semula.
Untuk mempermudah
penggambaran
terhadap
kecepatan
peluruhan zat radioaktif maka sering digunakan parameter baru yaitu waktu paro (
) yang juga dapat didefinisikan sebagai selang waktu
yang dibutuhkan oleh suatu inti radioaktif untuk meluruh menjadi setengah dari aktivitasnya semula. Nilai
itu sendiri berbanding terbalik dengan
konstanta peluruhan sehingga mempunyai satuan detik.
Pada saat
dengan n bilangan bulat mak persamaan 2.3
dapat dituliskan:
Radioaktivitas
10
Waktu paro suatu inti radioaktif sangat bervariasi mulai orde menit sampai tahun bahkan ratusan tahun. Sebagai contoh, Ba-137* mempunyai waktu paro 2,5 menit, Iridium 192 (Ir-192) selama 74 hari, Kobalt-60 (Co60) selama 5,27 tahun, sedangkan Amerisium-241 (Am-241) selama 430 tahun. Secara operasional, parameter waktu paro ini lebih sering dan lebih mudah untuk digunakan daripada konstanta peluruhan. Sebagai contoh bila suatu zat radioaktif Ir-192 pada hari ini mempunyai aktivitas 100 Ci maka aktivitasnya setelah 10 bulan tinggal 6,75 Ci karena telah melewati 4 kali T½ nya. Sebagai contoh dapat dikemukakan bahwa peluruhan alfa yang terjadi pada gas radon
menjadi isotop polonium
memiliki
unsur paruh 3,8 hari. Hal ini berarti bahwa jika kita memiliki 1 g radon dalam wadah tertutup akan tertinggal 0,5 g setelah 3,8 hari; 0,25 g setelah 7,6 hari; 0,125 g setelah 11,4 hari; dan seterusnya. gambar berikut diberikan ilustrasi peluruhan radon menjadi polonium.
Gambar 2.8 Peluruhan Alfa Radon Menjadi Polonium.
Radioaktivitas
11
Contoh Soal
1.
Suatu sampel isotop radioaktif yang masih baru memiliki aktivitas 0,6 Ci , setelah meluruh selama 2 tahun aktivitasnya tinggal 3 mCi, tentukanlah: a. Konstanta peluruhan dan waktu paruh b. Jumlah inti pada sampel yang masih baru Jawab : a.
Konstanta peluruhan atau
b.
2.
Jumlah inti pada sampel yang masih baru
Seorang peneliti fosil menemukan kandungan karbon radioaktif pada fosil kayu yang ditelitinya. Unsur radioaktif tersebut kira – kira dari asalnya. Bila waktu paruh karbon radioaktif adalah 5600 tahun, maka tentukan umur fosil tersebut . Jawab : Diketahui : = 5600 tahun Ditanya : umur fosil ?
Dengan
Radioaktivitas
12
Selanjutnya :
2.5 Aktivitas radioaktif
Andaikan mempunyai secuplik bahan radioaktif (berorde beberapa gram). Laju peluruhan inti radioaktif ini disebut aktivitas. Semakin besar aktivifitasnya, semakin banyak inti atom yang meluruh tiap detik. (aktivitas tidak bersangkutan dengan jenis peluruhan atau radiasi yang dipancarkan atau energi radiasi yang dipancarkan. Aktivitas hanya ditentukan oleh jumlah peluruhan per detik). (2.3) Aktivitas inti pada setiap saat A memenuhi:
Satuan dasar untuk mengukur aktivitas adalah curie. Semula, curie didefinisikan sebagai aktivitas dari satu gram radium, definisi ini kemudian diganti dengan yang lebih memudahkan ; 1 curie (Ci) = 3,7 x 10 10 peluruhan/detik Satu curie adalah suatu bilangan yang sangat besar, sehingga kita lebih sering bekerja dengan satuan milicurie (mCi), yang sama dengan 10 -3 Ci, dan mikrocurie (µCi) 10 -6Ci. Satuan SI untuk aktivitas adalah becquerel (Bq) sebagai penghormatan atas jasa Henry Becquerel yang telah menemukan radioaktivitas pada tahun 1896. 1 bequerel = 1 Bq = 1 kejadian/ sekon Aktivitas A hanyalah bergantung pada jumlah inti radioaktif N dalam cuplikan dan juga pada probabilitas peluruhan λ : A=λN Radioaktivitas
(2.4) 13
Baik A maupun N adalah fungsi dari waktu t. Ketika cuplikan meluruh, jumlah intinya berkurang sebanyak N buah-lebih sedikit jumlah inti atom yang tertinggal. Jika N berkurang dan λ tetap, maka A harus pula menurun terhadap waktu. Jadi, jumlah peluruhan per detik makin lama makin berkurang. Contoh soal:
memiliki waktu paruh 1,6×103 tahun. Jumlah inti 3×10 16.
Inti
Berapakah aktivitas inti pada saat itu? Penyelesaian:
peluruhan/s 2.6
Umur Rerata
Umur inti atom tertentu yang berdisintegrasi adalah antara nol sampai dengan tak hingga. Oleh karena itu pengertian umur sebagai periode waktu sejak lahir sampai mati/habis tidak relevan, untuk itu diperkenalkan pengertian waktu rerata yang didefinisikan sebagai berikut. (2.5) Dalam bentuk persamaan yang identik umur rerata dapat dituliskan dalam persamaan (2.6) Contoh soal:
Inti
memiliki waktu paruh 1,6×103 tahun. Tentukan umur rerata
yang dimiliki inti tersebut! Penyelesaian:
Radioaktivitas
14
2.7 Penentuan Umur Radiometrik
Metode yang didasarkan pada peluruhan radioaktif memungkinkan untuk penentuan umur batuan dan benda yang mempunyai asal biologis. Hal ini didasarkan pada kenyataan bahwa peluruhan radionuklida berlangsung dengan laju konstan tak bergantung pada kondisi eksternal, rasio antara jumlah nuklida dan nuklida anak mantap dalam benda yang diselidiki menunjukkan umumnya. Semakin besar proporsi nuklida anak maka semakin tua umur benda. Prosedur penentuan umur radioaktif yang menggunakan isotop karbon radioaktif beta
sering dikenal sebagai
radiokarbon. Sinar kosmik merupakan sinar atomik berenergi tinggi, terdiri dari proton yang bergerak menembus galaksi kita kira
diantaranya sampai
ke Bumi tiap detik. Pada saat sinar tersebut memasuki atmosfer maka terjadilah tumbukan dengan inti atom yang berada pada lintasannya sehingga menimbulkan hujan zarah sekunder. Di antara zarah sekunder ini terdapat neutron yang timbul dari inti target yang berdisintegrasi. Masingmasing neutron dapat bereaksi tehadap inti hydrogen dalam atmosfer untuk membentuk radiocarbon dengan pemancaran proton.
Proton mengambils eluruh electron dan menjadikan sebuah atom hydrogen. Radiokarbon meluruh menjadi 5.760 tahun. Meskipun
dengan umur paruh sekitar
di bumi meluruh secara tunak, tembakan sinar
kosmik secaratetap memperbarui persediaannya. Sesaat setelah dihasilkan dalam atmosfer, atom
menempel pada molekul oksigen membentuk
radioaktif. Tanaman hijau mengambil karbon dioksida supaya tetap hidup, sehingga setiap tanaman mengandung karbon radioaktif yang terserap bersama dengan karbon dioksida yang diserapnya. Binatang makan tanaman, sehingga binatangpun menjadi radioaktif. Percampuran radiokarbon sangat efisien sehingga tanaman dan binatang memiliki proporsi
terhadap karbon biasa
yang sama. Supaya kandungan
dapat diukur, karbon dalam sampel suatu organisme yang mati setelah Radioaktivitas
15
selang waktu t biasanya dikonversi menjadi gas seperti karbon dioksida yang kemudian dimasukkan dalam detector yang peka terhadap sinar beta. Jika aktivitas suatu massa karbon darisebuah makhluk hidup yang sekarang masih hidup adalah
dan aktivitsas massa karbon dari sampel
yang akan ditentukan umurnya adalah A, maka umur sampel tersebut adalah: (2.7) Contoh Soal :
Sebatang tanaman purba mengandung
dengan aktivitas 13 desintegrasi
per menit per gram karbon. Aktivitas tanaman yang masih hidup adalah 16 desintegrasi per menit per gram. Tentukan, setelah berapa lamakah pohon tersebut mati? Penyelesaian :
Penentuan umur radio karbon terbatas sekitar 50.000 tahun, sedangkan sejarah bumi mencapai 4,5 billiun tahun atau bahkan lebih. Oleh karena itu para ahli geologi harus menggunakan nuklida radioaktif yang umur paruhnya lebih panjang dalam penentuan umur batuan, yakni dengan isotop radioaktif
;
;
dalam setiap kasus diasumsikan
bahwa semua nuklida anak yang mantap yang diperoleh dalam sampel batuan tertentu yang berasal dari nuklida induk dapat diperoleh. Jika jumlah atom nuklida induk dalam sampel Ndan jumlah atom keduanya (induk dan anak) adalah
, maka umur geologis batuan dapat ditentukan
dengan persamaan : (2.8) Peranan yang tepat dari waktu t bergantung pada sifat batuan yang terlibat, waktu tersebut dapat mengacu pada waktu batuan mineral itu mengkristal, misalnya, atau dapat mengacu pada waktu terakhir batuan
Radioaktivitas
16
tersebut didinginkan dibawah temperature tertentu. Kebanyakan batuan purba yang umumnya ditentukan dari yang diperoleh pada tanaman hij au, dipercaya ada 3,8 billiun tahun yang lalu. Batuan lunar dan meteoroid yang sama dengan batuan bumi, penentuan umurnya menggunakan isotop radioaktif
;
;
.
Tabel 2.1 Metode Penentuan Umur Geologis Batuan
Metode
Nuklida
Nuklida
induk
anak
Umur Paruh (tahun)
Kalium Argon RubidiumStrontium Uraniumtimbal
2.8
Deret Radioaktif
Sebagian besar unsur radioaktif yang terdapat di alam adalah merupakan anggota dari empat deret radioaktif. Masing-masing deret terdiridari urutan produk nuklida anak. Yang semuanya dapat diturunkan dari nuklida induk tunggal. Nama deret didasarkan pada nama nuklida induknya dan dicirikan oleh nomor massa anggota-anggotanya, yaitu deret Thorium (4n), deret neptunium (4n+1), deret uranium (4n+2), dan deret actinium (4n+3), dengan bilangan bulat. Daftar deret radioaktif tersebut disajikan pada tabel 2.2 sebagai berikut :
Radioaktivitas
17
Tabel 2.2 Deret Radioaktif
No
Nama
Nuklida induk
Deret
Massa
Umur
Produk
paruh
akhir
(tahun)
4n
Thorium
4n+
Neptunium
1 4n+
Uranium
2 4n+
Actinium
3
Deret Neptunium sudah tidak terdapat dialam, namun nuklida neptunium dapat diperoleh dilaboratorium dengan menembaki inti berat dengan neutron. Umur paruh deret neptunium begitu pendek dibandingkan dengan perkiraan umur alam semesta ini yakni 10 10 tahun, sehingga anggota-anggota deret ini sudah tidak ditemukan di alam. Contoh Soal :
1. Tentukan termasuk deret apakah unsur dibawah ini : a. b. c. Penyelesaian : a. A=236 , habis dibagi 4 Jadi, unsur
termasuk deret Thorium
b. A=285
Radioaktivitas
18
, dibagi 4 sisa 1 Jadi, unsur
termasuk deret Neptunium
a. A=287 , dibagi 4 sisa 1 Jadi, unsur
termasuk deret Actinium
2.9 Peluruhan Berurutan
Pembahasan tentang peluruhan berurutan, keseimbangan radioaktif, dan radioaktivitas buatan membutuhkan kecakapan dan ketelitian yang memadai tentang konsep deferensial dan integral. Persamaan – persamaan yang menggambarkan fenomena – fenomena tersebut cukup rumit dan memerlukan perhatian yang khusus. Hal inilah yang mendasari pokok – pokok materi tersebut disajikan secara khuus dala bab yang tersendiri. Radioaktivitas atau aktivitas peluruhan radiasi didefinisikan sebagai jumlah peluruhan per detik. Aktivitas radiasi (A) suatu sumber atau zat radioaktif ditentukan oleh jumlah inti radioaktif yang dikandungnya (N) dan konstanta peluruhan dari inti radioaktif tersebut (λ). (2.9) Pada radioaktif tertentu, suatu nukleus tidak stabil yang dinamakan induk akan mengemisikan partikel dan meluruhkannya menjadi nukleus yang dinamakan anak (Gautreau, Ronald. 2006: 162). Proses peluruhan merupakan statistik untuk nuklida yang cukup banyak, maka banyaknya peluruhan per satuan waktu (dN/dt) sebanding dengan banyaknya nuklida radioaktif (N). (2.10) Tetapan
merupakan tetapan pelunthan yang bernilai positif
Penyelesaian dan persamaan peluruhan tersebut adalah:
Radioaktivitas
19
(2.11) Umur paruh (
) didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan
agar jumlah radionukiida mencapai separuh dan jumlah semula. (2.12)
(2.13) Selain umur paruh, perlu diketahui juga umur rata-rata (t) yang didefinisikan sebagai jumlah umur (waktu) dan semua nuklida yang ada dibagi dengan jumlah awal nuklida. Jika N (jumlah nuklida) sangat banyak, maka jumlah didekati dengan integral, (2.14)
=
(2.15)
Umur rata-rata Iebih besar (1/0,693) kali daripada umur paruh. Banyaknya nuklida yang dicapai pada saat umur rata-rata (1I) adalah (lie) kali jumlah nuklida awal.
Aktivitas suatu radioaktif adalah banyaknya
peluruhan per satuan waktu. Adapun satuan aktivitas adalah bequerel (Bq) atau curie (Ci). Satu bequerel setara dengan satu disintegrasi per detik (dps), dan satu curie setara dengan 3,7.10 10 Bq. (Anonim. 1-2)
Radioaktivitas
20
2.10 Proses Peluruhan Berurutan
Dimisalkan
adalah inti atom radiokatif dengan tetapan peluruhan
meluruh menjadi inti atom baru lagi menjadi inti atom stabil
dengan tetapan peluruhan
, meluruh
. Jika dianalogikan dengan suatu generasi
maka inti atom ke-1 disebut dengan inti atom induk, generasi ke-2 disebut inti atom anak, dan generasi ke-3 disebut inti atom cucu seperti disajikkan pada Gambar
Gambar 2.8 Diagram Peluruhan Berurutan
Pada saat t = 0,
.
Setelah selang waktu dt, maka laju perubahan inti anak, induk dan cucu memenuhi: (2.16) (2.17) (2.18) Dari persamaan (2.16) diperoleh penyelesaian: (2.19) Dari persamaan (2.17) diperoleh:
Kalikan kedua ruas dengan
Radioaktivitas
21
Dengan pengintegralan:
Konstata C ditentukan dengan syarat batas
Penyelesaian untuk
pada saat t = 0
adalah:
Dengan menggunakan persamaan (2.18) dan penyelesaian diperoleh
dapat
sebagai berikut:
Diintegralkan:
Konstanta C ditentukan dengan syarat batas
Penyelesaian akhir untuk
pada saat t = 0
adalah:
Radioaktivitas
22
(2.20) Berdasarkan hasil penelitian dalam jurnal pembelajaran fisika oleh Jatu Ridwan (mahasiswa), Bambang supriadi (dosen) dan Rif’ati Dina Handayani (dosen) dari pendidikan fisika Universitas Jember mengenai “Simulasi Numerik Massa Peluruhan Inti Zat Radioaktif Unsur Uranium238 Dengan Metode Aljabar Matriks” maka dapat disimpulkan: (1) Besarnya massa sisa dalam peluruhan unsur uranium-238 yang 9
berlangsung selama 4,3 x 10 tahun menunjukan nuklida induk memiliki massa sisa sebesar 3,62 gram sedangkan massa sisa nuklida turunannya mendekati nol. (2) Jumlah atom uranium-238 yang meluruh selama selama 4,3 x 10 9 menunjukan nuklida induk atom paling banyak dibandingkan nuklida turunannya yaitu sebesar 9,15e+21 atom. (3) Besarnya aktivitas peluruhan yang terjadi pada deret uranium-238 sebesar 8,63 x 10 -6 Bq. Pada proses peluruhan uranium-238 terjadi kesetimbangan sekuler yang terjadi pada waktu 1,35 x 10 15 detik setara dengan 42,8 juta tahun (Ridwan, 2015)
2.11
Kesetimbangan Radiaktivitas
Setiap zat yang meluruh pasti mengalami inti stabil dan tidak akan meluruh lagi. Keseimbangan radioaktivitas ada 2 yaitu: 1. Keseimbangan Transien Berpijak pada persamaan (2.21) N2 akan maksimum pada saat t=tm. Waktu tersebut dapat ditentukan sbb:
)=0
Radioaktivitas
23
(2.22) Setelah ,mencapai maksimum maka dN2/dt hanya bergantung pada . a. Untuk
. Hal ini berarti bahwa selang waktu yang lama maka
lebih cepat mencapai nol dibandingkan
, sehingga:
= konstan Perbandingan aktivitas inti anak daninti induk konstan konstan N1 danN2 dikatakan berada dalam keseimbangan transien. Keduanya meluruh dengan tetapan peluruhan yang sama besar, seperti gambar berikut ini:
Gambar 2.9 Kesetimbangan Transier
b. Untuk
.
Dapat di buktikan bahwa:
Radioaktivitas
24
Hal ini berarti bahwa setelah tm, inti atom iduk akan habis (meluruh seluruhnya) dan inti atom anak meluruh dengan tetapan peluruhnya sendiri seperti gambar di bawah ini:
Gambar 2.10 Keseimbangan Transier Untuk
.
2. Kesetimbangan sekuler Untuk
maka
dapat diabaikan terhadap
dan
.
Dapat dibuktikan bahwa: (2.23) Untuk nilai t yang sangat besar di bandingkan dengan umur rerata inti anak, maka energi
dapat diabaikan terhadap, sehingga diperoleh:
N2 dan N1 dikatakan berada dalam keseimbangan sekuler. Karena atau waktu paruh inti induk jauh lebih besar dibandingkan waktu inti paruh anak maka:
Grafik kesetimbangan sekuler terjadi pada inti induk
140
Ba dengan inti
anak 140 La seperti pada gambar di bawah ini:
Radioaktivitas
25
Gambar 2.12 keseimbangan sekuler
Contoh soal. 235
Sampel
U sebanyak 117,5 gram memancarkan zarah alfa menjadi
231
Th. Jika diketahui tetapan disentegrasi untuk uranium dan thorium
secara berturut-turut adalah 3,1. 10 17s-1 dan 7,51.10 -6s-1, tentukan: a. Setelah berapa lama thorium yang terbentuk maksimum b. Jumlah thorium yang terbentuk setelah tercapai keseimbangan radioaktif. Penyelesaian : = 3,1. 10 17s-1 =7,51.10-6s-1
= 3,49.10 6s
a. b. Karena
maka terjadilah keseimbangan sekunder. inti Th
2.11 Radioaktivitas Buatan.
Contoh dari radiaktivitas buatan yaitu penembakan natrium-23 dengan deutron yang di percepat oleh siklotron dapat menghasilkan magnesium-24 radioaktif, contoh lain yaitu, penembakan Ag -107 stabil dengan neutron dapat dihasilkan inti Ag-108 radioaktif: 23
Na + 2H
107
Ag + n
1
H+24 Na
108
Ag
24
Mg+-β
108
Ag + γ
Pada hedua contoh tersebut, dapat diumpamakan sebagai induk dengan aktivitas
N1
yang digambarkan pada skema berikut:
N2
Induk radioaktvitas
anak radioaktvitas
N3 cucu stabil
Gambar 2.13 skema radoaktivitas buatan
Radioaktivitas
26
Jika
kecil sekali, tetapi karena N10 besar maka harga
terbatas. Biasanya fraksi inti induk yang bereaksi kecil sekali, sehingga dapat dianggap:
Laju produksi aktivitas pada suatu penembakan disebut yield (Y). Hal ini berarti bahwa Yield merupakan laju produksi aktivitasvaru yang didefinisikan: t=0
Telah dibuktikan bahwa: (2.23)
Sehingga di peroleh yield: t=0
=
Atau
Aktivitas inti atom baru yang dihasilkan dalam waktu t adalah:
Jika
maka:
(2.24) Jika
,aktivitas yang dapat dicapai adalah
Radioaktivitas
27
2.12 Peranan Radoiaktivitas
1. Berdasarkan hasil pengukuran tingkat radioaktivitas dan radiasi-gamma lingkungan memperlihatkan bahwa keadaan lingkungan di Provinsi Lampung dalam kondisi normal. Tidak diperoleh data anomali tingkat radioaktivitas dan radiasi-gamma baik yang berasal dari jatuhan radioaktif maupun radionuklida alam di beberapa daerah penyelidikan. Walaupun demikian perlu dilakukan pengukuran tingkat radioaktivitas dan radiasi-gamma lingkungan secara periodik untuk kepentingan keselamatanm radiasi, terutama daerah-daerah yang dianggap berpotensi melepaskan radiasi, misalnya daerah tambang bawah tanah dan daerah pemanfaatan sumber air panas untuk kesehatan dan rekreasi. 2. Kandungan radionuklida alam dalam tanah Th-228, Ra -228, dan Ra-226 tertinggi pada "washray" di Kec. Belinyu dan K-40 tertinggi di Komplek Peltim Kecamatan Mentok. Masih ditemukan sumber air minum pada beberapa lokasi yang belum memenuhi syarat, karena konsentrasi Ra-226 di atas nilai bakum utu radioaktivitasli ngkungan. Pajanan radiasi ekstema pada beberapa lokasi dalam satu tahun sudah mendekati NBD. Pajanan radiasi gamma minimal di Kecamatan Belinyu dan Kecamatan Mentok (Zona ill), sedangkan nilai maksimal dan rata tertinggi di Kecamatan mentok (Zona II). Konsentrasi Radon pada kamar tidur tertinggi di Kecamatan Koba (Zona I) dan pada ruang keluarga tertinggi di Kecamatan Mentok (Zona I) Konsentrasi Thoron pada kamar tidur tertinggi di Kecamatan Mentok (Zona III) dan pada ruang keluarga di Kecamatan Mentok (Zona III).
2.13 Penggunaan dan Bahaya Radioaktivitas
Dengan menggunakan alat pencacah Geiger Muller dapat diketahui adanya radiasi atau intensitas radiasi dan juga dapat ditentukan jumlah radioisotop yang terdapat dalam suatu bahan. Dengan melihat sifat- sifat radioisotop dan radiasi yang dipancarkan, maka radioisotop dapat digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, misalnya: bidang kedokteran, industri, pertanian, hidrologi, kimia, biologi, dan lain-lain. Penggunaan
Radioaktivitas
28
radioisotop dapat dibedakan menjadi radioisotop sebagai perunut dan radioisotop sebagai sumber radiasi. 1. Radioisotop digunakan sebagai perunut Radioisotop sebagai perunut dapat digunakan dalam berbagai bidang, antara lain sebagai berikut.
Bidang kedokteran
1)
Isotop Na-24 (dalam NaCl) untuk meneliti peredaran darah dalam tubuh manusia.
2)
Isotop I-131 untuk mempelajari kerja getah tiroid yang terdapat dalam kelenjar gondok/tiroid
3)
Isotop Fe-59 untuk mempelajari kecepatan pembentukan sel darah merah dalam tubuh.
Bidang pertanian
1)
Untuk mempelajari cara pemupukan yang cocok pada suatu Tanaman dengan isotop P-32.
2)
Untuk menentukan umur tanaman yang tepat dalam pemberian pupuk
Bidang biologi
1)
Isotop C-14 dan isotop O-18 digunakan untuk mempelajari fotosintesis pada tumbuhan
2)
Radioisotop Na dan K digunakan dalam penelitian permeabilitas selaput sel.
Bidang hidrologi
1)
Untuk mengetahui kebocoran suatu bendungan.
2)
Untuk mengukur kecepatan aliran sungai atau aliran air dalam tanah dan pembentukan sedimentasi.
Bidang industri Untuk pengujian bahan pakaian sintetis.
Bidang arkeologi Untuk mengukur umur fosil digunakan radioisotop C-14 sebagai perunut.
Radioaktivitas
29
b. Radioisotop digunakan sebagai sumber radiasi. Radioisotop sebagai sumber radiasi dapat digunakan dalam berbagai bidang antara lain sebagai berikut. Bidang kedokteran, mislanya isotop Co-60 untuk terapi
penyakit kanker. Bidang pertanian, misalnya digunakan untuk 1)
Memberantas hama penyakit dengan teknik hama jantan mandul. Hama jantan disinari dengan sinar radioaktif sehingga mandul, kemudian dilepaskan di daerah yang diserang hama tersebut, sehingga perkawinan antara hama jantan yang mandul dengan betina tidak menghasilkan keturunan, maka perkembangbiakan hama akan terganggu.
2)
Mengawetkan hasil pertanian bahan makaan
Bidang industri, misalnya untuk sebagai berikut.
1)
Mengukur ketebalan kaca.
2)
Mengukur ketebalan kertas.
3)
Menguji bahan tanpa merusak bahan tersebut.
4)
Mengendalikan produksi timah dalam pembuatan kaleng.
Selain mempunyai banyak kegunaan, penggunaan radioaktif dapat juga membahayakan bagi kehidupan makhluk hidup, khususnya manusia dan lingkungan. Radiasi yang dipancarkan oleh zat radioaktif dapat merusak jaringan dan sel-sel tubuh manusia, tergantung dari jumlah intensitas yang diterima oleh tubuh. Makin banyak radiasi yang diterima oleh tubuh, maka mengakibatkan rusak atau matinya sel-sel sehingga kekebalan daya tahan tubuh menjadi berkurang. Jaringan yang paling peka terhadap radiasi adalah mata, sumsum tulang belakang, dan fungsi reproduksi. Beberapa gejala akibat radiasi zat radioaktif yang berlebihan antara lain sebagai berikut.
Kerusakan genetis
Katarak (kerusakan lensa mata).
Leukemia (kanker darah). Radioaktivitas
30
Kerusakan kulit/sarcoma
Kerusakan sistem saraf.
Kerusakan sel pembentuk sel darah
Soal! 1. Jelaskan makna fisis lintasan sinar alfa, beta, dan gamma dalam medan magnet! Gambarkan! 2. Jelaskan ilustrasi daya tembus zarah alfa, beta, dan gamma! Gambarkan! 3. Perhatikan
grafik
peluruhan
zat
radioaktif
dibawah
ini.
Besar koefisien peluruhan adalah... 4. Diketahui suatu peluruhan sampel radioaktif dengan N = ¼
N0 =
1020 inti dan t = 6 s. Tentukan aktivitas radioaktif mula-mula! 5. Tentukan penyelesaian dan persamaan peluruhan! 6. Tentukan penyelesaian penurunan persamaan peluruhan inti anak! 7. Material radioaktif
(dengan konstanta peluruhan
menjadi material b (dengan konstanta peluruhan
) meluruh ) yang juga
merupakan radioaktif. Tentukanlah jumlah material b yang tersisa setelah waktu t! 8. Dari soal no.7 diatas bahwa
, carilah waktu di mana
(jumlah nucleus anak) bernilai maksimum!
Radioaktivitas
31
Kunci Jawaban
1. Lintasan Sinar Alfa, Beta, dan Gamma dalam Medan Magnet B
Pada gambar tersebut tampak bahwa sinar alfa dan beta dibelokkan dalam pengaruh medan magnet B. Hal ini disebabkan sinar alfa dan beta adalah zarah bermuatan positif dan negatif. Sedangkan sinar gamma tidak dibelokkan dalam medan magnet, karena sinar gamma merupakan radiasi elektromagnetik yang tidak bermuatan. 2. Ilustrasi Daya Tembus Zarah Alfa, Beta, dan Gamma
Berdasarkan Gambar tersebut tampak bahwa zarah alfa yang dipancarkan oleh bahan radioaktif dapat dihentikan oleh sehelai papan tipis. Zarah beta mampu menembus papan tipis, namun dapat dihentikan oleh pelat alumunium. Sinar gamma dapat menembus papan, pelat alumunium maupun keping timbal yang tebal. 3.
Radioaktivitas
32
peluruhan/s 4.
5.
Peluruhan
inti
anak
disimbolkan
dengan
,
penyelesaiannya adalah:
Kalikan kedua ruas dengan
Dengan pengintegralan:
Radioaktivitas
33
Konstata C ditentukan dengan syarat batas
pada saat t
=0
Maka, N2:
6.
Laju kenaikan nucleus b =
Untuk setiap nucleus a yang meluruh, terbentuk satu buah nucleus b sehingga nucleus – nucleus b tersebut berbentuk dengan kelajuan sebesar
Yang memberikan
Atau …(1)
Radioaktivitas
34
Ini adalah persamaan differensial linear pertama yang dapat dipecahkan dengan teknik – teknik konvensial. Persamaan homogen memiliki solusi
Dengan c adalah konstanta sembarang. Solusi khusus diperoleh dengan mencoba
di dalam persamaan (1):
Solusi lengkapnya adalah …(2)
Konstanta c dievaluasi dengan mensyaratkan
pada t = 0.
Sehingga hasil akhirnya adalah: …(3) 7.
Dengan
, kita mendapatkan
Untuk nilai maksimum,
Dengan menyelesaikan untuk t, kita dapatkan
Radioaktivitas
35
8. Total jumlah nucleus yang muncul setiap waktu adalah
,
sehingga
Radioaktivitas
36
DAFTAR PUSTAKA Alatas,
Z,
dkk.
Buku
Pintar
Nuklir.
Diambil
dari
:
drive.batan.go.id/kip/documents/12buku_pintar.pdf. ( 20 Mei 2017) Alatas, Z, dkk. Buku Pintar Nuklir . [Online. http://drive.batan.go.id/kip/documents/12buku_pintar.pdf . Diakses pada: 1904-2017] Anonim. Universitas Gadjah Mada [Online. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:QJRZ9kcuwMJ:elisa.ugm.ac.id/user/archive/download/43977/1e6fcd33600ab278db79 d69441f9057e+&cd=1&hl=en&ct=clnk&gl=id. Diakses pada: 19-04-2017] Beiser, Arthur. 2004. Konsep Fisika Modern. Edisi keempat. Jakarta : Erlangga. Gautreau, Ronald dan Savin, William. 2006. Fisika Modern Edisi Kedua. Jakarta : Penerbit Erlangga. Gautreau, Ronald dan Savin, William. 2006. Schaum’s Outlines FISIKA MODERN Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga Krane, Kenneth. 2014 .”Fisika Modern”. UI Press :Jakarta Nelkon, M. 2000. Principles Of Atomic Physics And Electronics. Fifth Edition. London :
Heinemann Educational Books.
Ridwan, Jatu. Supriadi, Bambang. Handayani, Rif’ati D. 2015. SIMULASI NUMERIK MASSA PELURUHAN INTI ZAT RADIOAKTIF UNSUR URANIUM-238 DENGAN METODE ALJABAR MATRIKS . Vol. 4 No.2: Pendidikan Fisika Universitas Jember [19-04-2017] Supriyanto,
Amir.2005.
Pengukuran
Radioaktivitas
Dan
Radiasi-Gamma
Lingkungan Di Provinsi Lampung .Lampung: Jurnal. Sains Tek Vol. 11, No. 3 Wahyudi, Bambang. 2003. Studi Tingkat Radioaktivitas Lingkungan Dan Epidemiologi Lingkungan Pada Area Pertambangan Timah Pulau Bangka Propinsi Kepulauan Bangka Belitung. Jakarta: Prosiding
Radioaktivitas
37
Seminar Aspek Keselamatan Radiasi dan Lingkungan pada Radiasi Non – Nuklir. Wheeler, Gerald. F. 1997. Physics Building A World View. USA : Prentice-Hall, Inc. Wiyatmo, Y. Fisika Nuklir , pustaka pelajar.Yogyakarta.2012
Radioaktivitas
38
Tabel 2.2 Deret Radioaktif
No
Nama
Nuklida induk
Deret
Massa
Umur
Produk
paruh
akhir
(tahun)
4n
Thorium
4n+
Neptunium
1 4n+
Uranium
2 4n+
Actinium
3
Deret Neptunium sudah tidak terdapat dialam, namun nuklida neptunium dapat diperoleh dilaboratorium dengan menembaki inti berat dengan neutron. Umur paruh deret neptunium begitu pendek dibandingkan dengan perkiraan umur alam semesta ini yakni 10 10 tahun, sehingga anggota-anggota deret ini sudah tidak ditemukan di alam. Contoh Soal :
1. Tentukan termasuk deret apakah unsur dibawah ini : a. b. c. Penyelesaian : a. A=236 , habis dibagi 4 Jadi, unsur
termasuk deret Thorium
b. A=285
Radioaktivitas
18
, dibagi 4 sisa 1 Jadi, unsur
termasuk deret Neptunium
a. A=287 , dibagi 4 sisa 1 Jadi, unsur
termasuk deret Actinium
2.9 Peluruhan Berurutan
Pembahasan tentang peluruhan berurutan, keseimbangan radioaktif, dan radioaktivitas buatan membutuhkan kecakapan dan ketelitian yang memadai tentang konsep deferensial dan integral. Persamaan – persamaan yang menggambarkan fenomena – fenomena tersebut cukup rumit dan memerlukan perhatian yang khusus. Hal inilah yang mendasari pokok – pokok materi tersebut disajikan secara khuus dala bab yang tersendiri. Radioaktivitas atau aktivitas peluruhan radiasi didefinisikan sebagai jumlah peluruhan per detik. Aktivitas radiasi (A) suatu sumber atau zat radioaktif ditentukan oleh jumlah inti radioaktif yang dikandungnya (N) dan konstanta peluruhan dari inti radioaktif tersebut (λ). (2.9) Pada radioaktif tertentu, suatu nukleus tidak stabil yang dinamakan induk akan mengemisikan partikel dan meluruhkannya menjadi nukleus yang dinamakan anak (Gautreau, Ronald. 2006: 162). Proses peluruhan merupakan statistik untuk nuklida yang cukup banyak, maka banyaknya peluruhan per satuan waktu (dN/dt) sebanding dengan banyaknya nuklida radioaktif (N). (2.10) Tetapan
merupakan tetapan pelunthan yang bernilai positif
Penyelesaian dan persamaan peluruhan tersebut adalah:
Radioaktivitas
19
(2.11) Umur paruh (
) didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan
agar jumlah radionukiida mencapai separuh dan jumlah semula. (2.12)
(2.13) Selain umur paruh, perlu diketahui juga umur rata-rata (t) yang didefinisikan sebagai jumlah umur (waktu) dan semua nuklida yang ada dibagi dengan jumlah awal nuklida. Jika N (jumlah nuklida) sangat banyak, maka jumlah didekati dengan integral, (2.14)
=
(2.15)
Umur rata-rata Iebih besar (1/0,693) kali daripada umur paruh. Banyaknya nuklida yang dicapai pada saat umur rata-rata (1I) adalah (lie) kali jumlah nuklida awal.
Aktivitas suatu radioaktif adalah banyaknya
peluruhan per satuan waktu. Adapun satuan aktivitas adalah bequerel (Bq) atau curie (Ci). Satu bequerel setara dengan satu disintegrasi per detik (dps), dan satu curie setara dengan 3,7.10 10 Bq. (Anonim. 1-2)
Radioaktivitas
20
2.10 Proses Peluruhan Berurutan
Dimisalkan
adalah inti atom radiokatif dengan tetapan peluruhan
meluruh menjadi inti atom baru lagi menjadi inti atom stabil
dengan tetapan peluruhan
, meluruh
. Jika dianalogikan dengan suatu generasi
maka inti atom ke-1 disebut dengan inti atom induk, generasi ke-2 disebut inti atom anak, dan generasi ke-3 disebut inti atom cucu seperti disajikkan pada Gambar
Gambar 2.8 Diagram Peluruhan Berurutan
Pada saat t = 0,
.
Setelah selang waktu dt, maka laju perubahan inti anak, induk dan cucu memenuhi: (2.16) (2.17) (2.18) Dari persamaan (2.16) diperoleh penyelesaian: (2.19) Dari persamaan (2.17) diperoleh:
Kalikan kedua ruas dengan
Radioaktivitas
21
Dengan pengintegralan:
Konstata C ditentukan dengan syarat batas
Penyelesaian untuk
pada saat t = 0
adalah:
Dengan menggunakan persamaan (2.18) dan penyelesaian diperoleh
dapat
sebagai berikut:
Diintegralkan:
Konstanta C ditentukan dengan syarat batas
Penyelesaian akhir untuk
pada saat t = 0
adalah:
Radioaktivitas
22
(2.20) Berdasarkan hasil penelitian dalam jurnal pembelajaran fisika oleh Jatu Ridwan (mahasiswa), Bambang supriadi (dosen) dan Rif’ati Dina Handayani (dosen) dari pendidikan fisika Universitas Jember mengenai “Simulasi Numerik Massa Peluruhan Inti Zat Radioaktif Unsur Uranium238 Dengan Metode Aljabar Matriks” maka dapat disimpulkan: (1) Besarnya massa sisa dalam peluruhan unsur uranium-238 yang 9
berlangsung selama 4,3 x 10 tahun menunjukan nuklida induk memiliki massa sisa sebesar 3,62 gram sedangkan massa sisa nuklida turunannya mendekati nol. (2) Jumlah atom uranium-238 yang meluruh selama selama 4,3 x 10 9 menunjukan nuklida induk atom paling banyak dibandingkan nuklida turunannya yaitu sebesar 9,15e+21 atom. (3) Besarnya aktivitas peluruhan yang terjadi pada deret uranium-238 sebesar 8,63 x 10 -6 Bq. Pada proses peluruhan uranium-238 terjadi kesetimbangan sekuler yang terjadi pada waktu 1,35 x 10 15 detik setara dengan 42,8 juta tahun (Ridwan, 2015)
2.11
Kesetimbangan Radiaktivitas
Setiap zat yang meluruh pasti mengalami inti stabil dan tidak akan meluruh lagi. Keseimbangan radioaktivitas ada 2 yaitu: 1. Keseimbangan Transien Berpijak pada persamaan (2.21) N2 akan maksimum pada saat t=tm. Waktu tersebut dapat ditentukan sbb:
)=0
Radioaktivitas
23
(2.22) Setelah ,mencapai maksimum maka dN2/dt hanya bergantung pada . a. Untuk
. Hal ini berarti bahwa selang waktu yang lama maka
lebih cepat mencapai nol dibandingkan
, sehingga:
= konstan Perbandingan aktivitas inti anak daninti induk konstan konstan N1 danN2 dikatakan berada dalam keseimbangan transien. Keduanya meluruh dengan tetapan peluruhan yang sama besar, seperti gambar berikut ini:
Gambar 2.9 Kesetimbangan Transier
b. Untuk
.
Dapat di buktikan bahwa:
Radioaktivitas
24
Hal ini berarti bahwa setelah tm, inti atom iduk akan habis (meluruh seluruhnya) dan inti atom anak meluruh dengan tetapan peluruhnya sendiri seperti gambar di bawah ini:
Gambar 2.10 Keseimbangan Transier Untuk
.
2. Kesetimbangan sekuler Untuk
maka
dapat diabaikan terhadap
dan
.
Dapat dibuktikan bahwa: (2.23) Untuk nilai t yang sangat besar di bandingkan dengan umur rerata inti anak, maka energi
dapat diabaikan terhadap, sehingga diperoleh:
N2 dan N1 dikatakan berada dalam keseimbangan sekuler. Karena atau waktu paruh inti induk jauh lebih besar dibandingkan waktu inti paruh anak maka:
Grafik kesetimbangan sekuler terjadi pada inti induk
140
Ba dengan inti
anak 140 La seperti pada gambar di bawah ini:
Radioaktivitas
25
Gambar 2.12 keseimbangan sekuler
Contoh soal. 235
Sampel
U sebanyak 117,5 gram memancarkan zarah alfa menjadi
231
Th. Jika diketahui tetapan disentegrasi untuk uranium dan thorium
secara berturut-turut adalah 3,1. 10 17s-1 dan 7,51.10 -6s-1, tentukan: a. Setelah berapa lama thorium yang terbentuk maksimum b. Jumlah thorium yang terbentuk setelah tercapai keseimbangan radioaktif. Penyelesaian : = 3,1. 10 17s-1 =7,51.10-6s-1
= 3,49.10 6s
a. b. Karena
maka terjadilah keseimbangan sekunder. inti Th
2.11 Radioaktivitas Buatan.
Contoh dari radiaktivitas buatan yaitu penembakan natrium-23 dengan deutron yang di percepat oleh siklotron dapat menghasilkan magnesium-24 radioaktif, contoh lain yaitu, penembakan Ag -107 stabil dengan neutron dapat dihasilkan inti Ag-108 radioaktif: 23
Na + 2H
107
Ag + n
1
H+24 Na
108
Ag
24
Mg+-β
108
Ag + γ
Pada hedua contoh tersebut, dapat diumpamakan sebagai induk dengan aktivitas
N1
yang digambarkan pada skema berikut:
N2
Induk radioaktvitas
anak radioaktvitas
N3 cucu stabil
Gambar 2.13 skema radoaktivitas buatan
Radioaktivitas
26
Jika
kecil sekali, tetapi karena N10 besar maka harga
terbatas. Biasanya fraksi inti induk yang bereaksi kecil sekali, sehingga dapat dianggap:
Laju produksi aktivitas pada suatu penembakan disebut yield (Y). Hal ini berarti bahwa Yield merupakan laju produksi aktivitasvaru yang didefinisikan: t=0
Telah dibuktikan bahwa: (2.23)
Sehingga di peroleh yield: t=0
=
Atau
Aktivitas inti atom baru yang dihasilkan dalam waktu t adalah:
Jika
maka:
(2.24) Jika
,aktivitas yang dapat dicapai adalah
Radioaktivitas
27
2.12 Peranan Radoiaktivitas
1. Berdasarkan hasil pengukuran tingkat radioaktivitas dan radiasi-gamma lingkungan memperlihatkan bahwa keadaan lingkungan di Provinsi Lampung dalam kondisi normal. Tidak diperoleh data anomali tingkat radioaktivitas dan radiasi-gamma baik yang berasal dari jatuhan radioaktif maupun radionuklida alam di beberapa daerah penyelidikan. Walaupun demikian perlu dilakukan pengukuran tingkat radioaktivitas dan radiasi-gamma lingkungan secara periodik untuk kepentingan keselamatanm radiasi, terutama daerah-daerah yang dianggap berpotensi melepaskan radiasi, misalnya daerah tambang bawah tanah dan daerah pemanfaatan sumber air panas untuk kesehatan dan rekreasi. 2. Kandungan radionuklida alam dalam tanah Th-228, Ra -228, dan Ra-226 tertinggi pada "washray" di Kec. Belinyu dan K-40 tertinggi di Komplek Peltim Kecamatan Mentok. Masih ditemukan sumber air minum pada beberapa lokasi yang belum memenuhi syarat, karena konsentrasi Ra-226 di atas nilai bakum utu radioaktivitasli ngkungan. Pajanan radiasi ekstema pada beberapa lokasi dalam satu tahun sudah mendekati NBD. Pajanan radiasi gamma minimal di Kecamatan Belinyu dan Kecamatan Mentok (Zona ill), sedangkan nilai maksimal dan rata tertinggi di Kecamatan mentok (Zona II). Konsentrasi Radon pada kamar tidur tertinggi di Kecamatan Koba (Zona I) dan pada ruang keluarga tertinggi di Kecamatan Mentok (Zona I) Konsentrasi Thoron pada kamar tidur tertinggi di Kecamatan Mentok (Zona III) dan pada ruang keluarga di Kecamatan Mentok (Zona III).
2.13 Penggunaan dan Bahaya Radioaktivitas
Dengan menggunakan alat pencacah Geiger Muller dapat diketahui adanya radiasi atau intensitas radiasi dan juga dapat ditentukan jumlah radioisotop yang terdapat dalam suatu bahan. Dengan melihat sifat- sifat radioisotop dan radiasi yang dipancarkan, maka radioisotop dapat digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, misalnya: bidang kedokteran, industri, pertanian, hidrologi, kimia, biologi, dan lain-lain. Penggunaan
Radioaktivitas
28
