UNSUR RADIOAKTIF

Atom terdiri atas inti dan elektron-elektron yang beredar mengitarinya. Lintasan electron mengitari inti aton disebut “kulit atom”. Reaksi kimia biasa, misalnya pembentukan ikatan kimia, hanya melibatkan electron pada kulit atom sedangkan inti tidak mengalami perubahan. Reaksi yang menyangkut perubahan susunan init atom disebut reaksi inti atau reaksi nuklir (nucleus = inti).

Reaksi inti ada yang terjadi secara spontan, ada juga yang terjadi karena buatan. Reaksi inti spontan terjadi pada inti yang tidak stabil. Zat yang mengandung inti tidak stabil ini disebut zat radioaktif.

Reaksi inti berlangsung dengan disertai pembebasan energi berupa radiasi dan kalor. Energi yang menyertai reaksi inti jauh lebih besar daripada energi reaksi kimia biasa. Namun sayang, energi yang dihasilkan reaksi inti (energy nuklir) tersebut pertama kali diperkenalkan kepada penduduk bumi berupa bom atom, yang menghancurkan HIrosima dan Nagasaki, Jepang. Dewasa ini zat radioaktif telah banyak digunakan untuk maksud damai (bukan tujuan militer), baik sebagai sumber radiasi maupun sebagai sumber tenaga.

1.     Penemuan Keradioaktifan

Pada tahun 1985, Roentgen menemukan sinar  X, suatu radiasi electromagnet berenergi tinggi yang dapat menghitamkan pelat potret meski masih terbungkus kertas hitam. Seperti Anda ketahui, sina X kini digunakan untuk roentgen. Tertarik akan penemuan sinar X, Henry Becquerel meneliti radiasi yang dipancarkan oleh bantuan yang dapat berpendar. Secara kebetulan Becquerel meneliti batuan uranium sehingga menghantarkannya pada penemuan keradioaktifan, yaitu pada tahun 1896. Becquerel menemukan bahwa uranium senantiasa memancarkan radiasi secara spontan. Fenomena ini disebut radioaktivitas. Pada tahun 1898, pasangan suami istri Pierre dan Marie Curie menemukan dua unsur radioaktif lainnya, yaitu radium and polonium.

Ternyata, banyak unsur yang secara alami bersifat radioaktif. Semua isotop yang bernomor atom di atas 83 bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor ato 83 atau kurang mempunyai isotop stabil, kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radioisotop, sedangkan isotop yang tidak radioaktif disebut isotop stabil. Dewasa ini radioisotop dapat juga dibuat dari isotop stabil. Jadi, selain radioisotop alami, juga ada radioisotop buatan.

2.     Sinar-Sinar Radioaktif

Pada tahun 1903, Ernest Rutherford menemukan bahwa radiasi yang dipancarkan zat radioaktif dapat dibedakan menjadi 2 jenis berdasarkan muatannya. Radiasi yang bermuatan positif dinamai sinar alfa, dan yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta. Selanjutnya, Paul U. Vilard menemukan jenis sinar ketiga yang tidak bermuatan dan diberi nama sinar gamma.

a.      Sinar Alfa (α) “gambar”

Sinar alfa merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Partikel sinar alfa sama dengan inti helium -4(⁴₂He), bermuatan +2ḗ dan bermasa 4 sma. Partikel sinar alfa itu merupakan gabungan dari 2 proton dan 2 neutron. Sinar alfa dipancarkan oleh inti dengan kecepatan sekitar  kecepatan cahaya. Oleh karena memiliki massa yang besar, daya tembus sinar alfa paling lemah di antara sinar radioaktif. Di udara hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Sinar alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Sianr alfa segera kehilangan energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya. Tabrakan itu mengakibatkan media yang dilaluimengalami ionisasi. Akhirnya, partikel alfa akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium -4 (⁴₂He).

b.      Sinar Beta (β)

Sinar beta adalah berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta bermuatan -1ḗ dan bermassa  sma. Oleh karena sangat kecil, partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi .

Energi sinar beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus lebih besar daripada sinar alfa, tetapi daya pengionnya lebih lemah. Sinar beta paling energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam udara kering dan dapat menembus kulit.

c.       Sinar Gamma (γ)

Sinar Gamma adalah radiasi elektromagnetik berenergi tinggi, tidak bermuatan, dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi .

Sinar gamma mempunyai daya tembus yang sangat besar, paling besar diantara sinar radioaktif, tetapi daya pengionnya paling lemah. Sinar gamma dapat menembus beberapa cm logam timbel (logam yang memiliki daya serap radiasi yang paling kuat).

“gambar”

Berbagai Jenis Partikel dan Radiasi yang Menyertai Peluruhan Radioaktif

Jenis Parrtikel	Notasi	Muatan (e)	Massa (sma)
Proton	atau	+1	1
Neutron		0	1
Elektron		-1	0
Positron		+1	0
Foton Sinar Gamma		0	0
Foton Sinar X		0	0
Partikel Sinar Alfa (α)		2	4

Selain sinar alfa, beta, dan gamma, zat radioaktif buatan juga ada yang memancarkan sinar X dan sinar positron. Sinar X adalah radiasi electromagnet menyerupai sinar gamma, tetapi energy sinar X lebih lemah. Sinar positron menyerupai sinar beta kecuali muatannya berbeda. Sinar positron terdiri atas electron bermuatan positif sehingga dinyatakan dengan notasi  atau β⁺.