Website Bilingual Kajian Teori
27 Gaya gravitasi menyebabkan gaya tarik-menarik antarmassa nukleon,
yaitu proton dengan proton, proton dengan neutron, atau neutron dengan neutron, sedangkan gaya elektrostatis menyebabkan gaya tolak-menolak antara
muatan proton dan proton. Gaya ikat inti lebih besar dibandingkan gaya gravitasi dan gaya elektrostatis. Gaya ikat inti bekerja antara proton dengan
proton, proton dengan neutron, atau neutron dengan neutron. Gaya yang
menyebabkan nukleon bisa bersatu di dalam inti disebut gaya ikat inti. Energi yang ditimbulkan ialah energi ikat inti.
Adanya energi ikat inti ini dibuktikan pada kenyataan bahwa massa inti atom atau massa nukleon tidaklah sama dengan massa partikel dasar
penyusunnya saat menjadi nukleon bebas. Sejumlah proton dan sejumlah neutron yang bermassa M akan mengalami pengurangan massa saat proton dan
neutron tersebut membentuk inti massa inti M. Energi yang dilepas saat nukleon bebas membentuk nukleon terikat disebut dengan energi ikat inti.
Karena massa itu ekuivalen dengan energi, maka energi ikat inti dapat dicari dengan mencari selisih antara massa nukleon saat bebas dengan massa inti.
En ergi ikat per nukleon
yaitu energi ikat inti dibagi dengan jumlah nukleon pada inti tersebut yang dinyatakan dalam persamaan:
Energi ikat per nukleon =
A
B
E
Keterangan:
B
E
= energi ikat inti A
= nomor massa
28
Radioaktivitas keradioaktifan adalah suatu aktivitas dari suatu
unsur dalam memancarkan radiasipemancaran sinar radioaktif secara spontan.
Sinar yang dipancarkan oleh unsur radioaktif disebut sinar radioaktif. Sinar radioaktif memiliki banyak perbedaan dari sinar lainnya seperti sinar matahari
karena memiliki daya tembus yang besar sehingga dapat menghitamkan pelat film dan sinar radioaktif dapat mengionisasi media yang dilaluinya. Radiasi
pengion yang dihasilkan oleh isotop radioaktif dapat berupa radiasi partikel yaitu sinar alfa dan beta, maupun berupa radiasi elektromagnetik berenergi
tinggi yaitu sinar gamma. Suatu unsur yang dapat dinyatakan telah mencapai kestabilan inti
adalah ketika unsur tersebut mengalami kesesuaian perbandingan neutron terhadap proton pada pita kestabilan. Inti atom yang tidak stabil tersebut akan
memancarkan energi disebut radiasi untuk mencapai keadaan yang lebih stabil. Pada peristiwa peluruhan zat radioaktif, salah satu besaran yang
digunakan adalah aktivitas. Inti atom radioaktif adalah inti yang tidak stabil,
secara spontan memancarkan sinar radioaktif , dan
. Akibat pemancaran sinar ini menyebabkan jumlah inti makin lama makin berkurang meluruh. Laju
perubahan inti atom radioaktif yang meluruh tiap satu satuan waktu disebut
aktivitas inti.
Peluruhan isotop radioaktif ada yang membutuhkan waktu lama, tetapi ada juga yang membutuhkan waktu beberapa detik. Ukuran kestabilan inti
ditentukan oleh laju peluruhan. Laju peluruhan isotop radioaktif dapat ditentukan dengan waktu paruh. Waktu paruh unsur radioaktif yaitu waktu yang
diperlukan oleh unsur radioaktif untuk meluruh sehingga unsur radioaktif yang
29 belum meluruh tinggal separuh dari jumlah unsur radioaktif mula-mula.
Dengan kata lain, waktu paruh
2 1
t
suatu unsur radioaktif adalah waktu yang diperlukan
agar aktivitas A menurun menjadi separoh aktivitas semula
2 1
A
. Jadi A = ½ Ao sehingga:
t
e A
A
2 1
2 1
t
e A
A
2 1
2 1
t
e
2 1
ln
2 1
t
2 ln
2 1
t
2 ln
2 1
t
Jadi diperoleh:
693 ,
2 1
t
Keterangan:
2 1
t
= waktu paruh = tetapan peluruhan
Pada unsur radioaktif, inti-intinya meluruh menjadi inti yang lain yang lebih stabil. Pada peristiwa peluruhan radioaktif inti-inti berubah dengan
sendirinya tanpa dipengaruhi atau berlangsung secara alami, tetapi sebenarnya perubahan inti-inti radioaktif juga dapat dilakukan dengan cara menembakkan
30 partikel-partikel yang mempunyai energi cukup sehingga berlangsung reaksi
pada unsur yang ditembaki. Reaksi yang terjadi dinamakan reaksi nuklir.
Reaksi inti ditulis sebagai berikut:
X adalah inti awal, Y inti akhir, sedang a dan b masing-masing adalah partikel datang dan yang dipancarkan.Reaksi inti dibedakan menjadi reaksi fisi
pembelahan inti atom menjadi dua inti atom atau lebih yang lebih ringan dan reaksi fusi penggabungan dua inti atom menjadi inti atom yang lebih berat.
Reaktor nuklir atau reaktor atom adalah tempat terjadinya reaksi
berantai yang menyangkut reaksi fisi yang terus menerus dan terkendali. Reaktor nuklir merupakan suatu perangkat yang digunakan untuk membuat,
mengatur, dan menjaga kesinambungan reaksi nuklir berantai pada laju yang tetap. Sebuah reaktor merupakan sumber energi yang efisien. Kebanyakan
reaktor nuklir yang beroperasi didasarkan pada reaksi fisi dengan neutron thermal.
Reaktor nuklir digunakan untuk banyak tujuan. Saat ini, reaktor nuklir paling banyak digunakan untuk membangkitkan listrik. Energi yang dilepaskan
dalam suatu reaktor nuklir timbul sebagai energi kalor dan dapat diambil dengan mengalirkan zat cair atau gas untuk pendingin, melalui bagian dalam reaktor.
Selanjutnya energi tersebut ditransfer keluar reaktor dengan pendingin sekunder yang akan mengubah energi kalor menjadi energi uap yang dapat digunakan
untuk menggerakkan turbin yang akan menggerakkan dinamogenerator, sehingga akan diperoleh energi listrik.
31 Meskipun radioisotop diproduksi dalam reaktor nuklir, namun
radioisotop dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Radioisotop banyak dimanfaatkan di berbagai bidang, misalnya bidang kedokteran, pertanian,
industri, dan hidrologi, dan lainnya. Tujuan digunakannya radioisotop tersebut ialah untuk memudahkan manusia dalam berbagai hal. Berdasarkan sifat
karakteristik radioisotop yang meliputi sinar radiasi yang dipancarkan, energi, dan waktu paruhnya, maka radioisotop dapat digunakan sebagai perunut dan
sumber radiasi. Penggunaan radioisotop, di samping mendatangkan banyak manfaat,
juga dapat mendatangkan masalah. Masalah yang dihadapi sekarang ini di antaranya, masalah pengontrolan dan pembuangan limbah nuklir. Pembuatan
persenjataan nuklir dari negara-negara maju maupun negara yang berkembang yang tidak dikontrol akan membahayakan bagi kehidupan. Misalnya dengan
terjadinya perang antarnegara yang menggunakan persenjataan nuklir. Dan lagi banyak sekali manfaat radiasi suatu zat radioaktif di bidang kedokteran. Dalam
pengobatan radiasi dapat menyelamatkan jiwa manusia, namun juga bisa membunuh.
Kita hidup di dunia yang beradiasi. Setiap manusia, seperti seluruh alam semesta, mengandung zat radioaktif. Alam sejak dahulu memang sudah
demikian adanya. Radioaktivitas alam adalah bagian dari alam, dan tubuh kita adalah bagian dari kita. Sedangkan radioaktivitas buatan disamping memiliki
banyak manfaat, juga memiliki satu sisi yang jika tak terkontrol maka akan buruk efek yang ditimbulkannya.
32