Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII
90
Lapisan penutup
Inti reaktor
Pengaduk Penukar
panas Pompa
Air dingin Kondensor
Air hangat Sungai,
danau atau laut
Air dingin Uap
Turbin uap
Uap
Pompa Generator
listrik
a b
Gambar 4.10
a Rancangan dasar dari pembangkit listrik tenaga nuklir.
b Pabrik pembangkit nuklir di Salem, New Jersey, Amerika
Serikat. Neutron
Inti atom 2 neutron
Gambar 4.9
Reaksi fisi berantai yang setiap reaksinya menghasilkan dua
neutron.
Sumber: Chemistry the Central Science, 2000
Carilah informasi dari berbagai media mengenai
adanya reaktor nuklir di Indonesia dan
pemanfaatannya. Diskusikanlah bersama
teman Anda.
Kimia
Tantangan
makhluk hidup tersebut hidup, jumlah karbon-14 di dalam tubuhnya tetap. Akan tetapi, ketika makhluk hidup tersebut meninggal, jumlah karbon-14
yang terkandung dalam makhluk hidup akan meluruh. Dengan mengukur jumlah karbon-14 yang meluruh, kita dapat menduga usia fosil tersebut.
f. Pemanfaatan Reaksi Fisi sebagai Energi
Perhatikan kembali reaksi penembakan isotop
235 92
U oleh partikel neutron.
Penembakan ini akan menghasilkan dua isotop yang lebih ringan
142 56
Ba dan
91 36
Kr serta 3 partikel neutron dan disertai energi. Partikel neutron yang dihasilkan dapat bereaksi kembali dengan isotop
235 92
U lainnya dan menghasilkan dua isotop yang lebih ringan dan partikel neutron. Reaksi
tersebut terjadi secara terus-menerus hingga seluruh isotop
235 92
U habis. Reaksi tersebut dinamakan reaksi berantai. Untuk lebih jelasnya, perhatikan
gambar berikut.
Sumber energi dalam reaktor nuklir atau ledakan nuklir
adalah reaksi berantai. Inti uranium atau plutonium
terbelah, mengeluarkan neutron yang membelah inti
lain. Dalam reaktor, kalor ini digunakan secara terkendali
untuk menghasilkan listrik. Dalam ledakan bom, kalor ini
dikeluarkan secara tak terkendali.
F a k t a
K i m i a
Reaksi Berantai
Reaksi berantai ini akan menghasilkan energi yang cukup besar. Tidak heran jika beberapa negara memanfaatkan energi yang dihasilkan reaksi
berantai ini sebagai sumber energi. Energi yang berasal dari reaksi berantai ini dikenal dengan istilah energi nuklir. Salah satu bidang yang memanfaatkan
energi nuklir untuk kepentingan masyarakat adalah bidang kelistrikan. Produksi energi nuklir sebagai sumber energi listrik dilakukan di dalam
reaktor nuklir. Perhatikanlah gambar berikut.
Kimia Inti
91
Kulit Jaringan
Tulang Organ
α β
γ
Sumber: Chemistry the Central Science,
2000
2. Dampak Unsur Radioaktif
Bagaikan dua sisi mata uang, selain memiliki banyak manfaat, sifat radioaktif juga memberikan dampak terhadap kehidupan manusia. Apa saja
dampak negatif dari pemanfaatan sifat radioaktif di dalam kehidupan?
a. Dampak Radiasi
Radiasi yang dihasilkan dari peluruhan radioisotop berbahaya bagi kesehatan manusia. Radiasi dapat mempercepat pembelahan sel tubuh. Efek
radiasi terhadap tubuh manusia ini dipengaruhi oleh banyaknya radiasi, jenis radiasi, dan lama penyinaran. Semakin banyak dan semakin lama radiasi
yang diterima oleh tubuh, semakin besar pula dampak yang diterima tubuh. Di antara 3 radiasi alfa, beta, dan gama, radiasi sinar gama yang paling
berbahaya. Ini disebabkan oleh kemampuan sinar gama yang dapat menembus kulit, sel, tulang, dan tubuh bagian dalam. Perhatikan Gambar 4.11.
Untuk menjaga agar penggunaan radioisotop tidak berbahaya, perlu adanya petunjuk mengenai dosis radiasi yang boleh masuk ke dalam tubuh.
Dalam hal ini, para peneliti terus-menerus melakukan penelitian.
b. Dampak Reaksi Berantai yang Tidak Terkendali
Jika dapat dikendalikan, reaksi berantai dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik. Bagaimana jika tidak dikendalikan? Jika ini yang
terjadi, tragedi kemanusiaan yang akan muncul. Reaksi berantai yang tidak terkendali mampu menghasilkan energi yang sangat besar dalam waktu
singkat. Anda tentu mengetahui peristiwa pengeboman kota Hiroshima dan Nagasaki pada 1945 oleh Amerika Serikat. Pada Perang Dunia II PD II
tersebut, tentara Amerika Serikat menjatuhkan bom atom ke dua kota di Jepang. Ribuan orang tewas seketika hanya dalam hitungan detik. Bom atom
yang dijatuhkan Amerika Serikat tersebut dibuat dengan menggunakan prinsip reaksi berantai yang tidak terkendali. Apa sikap Anda setelah
mengetahui dampak positif dan negatif dari reaksi berantai ini?
Gambar 4.11
Kemampuan menembus relatif dari radiasi sinar alfa, beta, dan
gama.
Gambar 4.12
Bom atom yang diledakkan di Hiroshima dan Nagasaki
1. Tuliskanlah contoh kegunaan radioisotop.
2. Apakah kegunaan dan dampak reaksi berantai?
3. Apakah dampak dari penggunaan radiasi terhadap
kesehatan?
Soal Penguasaan
Materi 4.2
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.
Pada 1905, 40 tahun sebelum ledakan nuklir
pertama, Albert Einstein menunjukkan teorinya
tentang relativitas khusus bahwa massa dan energi
adalah sama dan dapat dipertukarkan. Ia juga
mengemukakan bahwa reaksi rantai uranium dapat
digunakan untuk membuat bom baru yang dahsyat.
F a k t a
K i m i a
Penemuan Bom Nuklir
Sumber: Chemistry the Central Science, 2000
Praktis Belajar Kimia untuk Kelas XII
92
4. Unsur-unsur radioaktif dapat mengalami:
a. reaksi fisi adalah reaksi penembakan inti atom
yang besar menjadi inti atom ringan; b.
reaksi fusi adalah reaksi penggabungan dua inti atom ringan menjadi inti atom yang besar.
5. Dampak dari unsur radioaktif:
a. dampak negatif di antaranya radiasi dan reaksi
berantai yang tak terkendali; b.
dampak positif di antaranya untuk kesehatan, perairan, peternakan, dan arkeologi.
1. Isotop adalah unsur-unsur dengan nomor atom
yang sama, tetapi nomor massanya berbeda. Misalnya, hidrogen yang memiliki tiga buah isotop;
H-1, H-2, dan H-3.
2. Sifat-sifat unsur radioaktif dipengaruhi oleh
kestabilan isotopnya. Suatu isotop bersifat stabil jika jumlah proton dan neutronnya sama. Isotop-isotop
yang tidak stabil secara alami mengalami peluruhan dengan memancarkan:
a.
partikel alfa
4 2
He
atau
4 2
α
b. partikel beta
1
e
−
atau
1
β
−
c. partikel gama
γ
d. positron
1
e
3. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan suatu
radioisotop untuk meluruh separuhnya. N
t
=
1 2
n
x N n =
1 2
t t
Rangkuman
Kimia Inti
93
P e t a
Konsep
Radioisotop buatan
Radioisotop alami
Transmutasi Dampak
radioaktif
Sifat-sifat unsur radioaktif
Kestabilan isotop
Peluruhan
Alfa Beta Gama Positron
Deret peluruhan uranium-238
terbagi atas
Reaksi berantai tak terkendali
Radiasi Kesehatan
Perairan Peternakan
Sumber energi
Arkeologi Fusi
Fisi
dipengaruhi oleh
cara mencapai kestabilan
Waktu paruh
menghasilkan
contoh dapat
mengalami reaksi
Unsur radioaktif
dampak negatif
dampak positif
Bagaimanakah pendapat Anda setelah mempelajari
materi Kimia Inti ini? Menyenangkan, bukan? Banyak hal yang menarik tentang materi Kimia Inti ini. Misalnya, Anda
akan mengenal berbagai dampak negatif dan manfaat dari radioisotop dalam kehidupan sehari-hari.
Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Anda dapat mendeskripsikan unsur-unsur radioaktif dari sifat-sifat fisik
dan sifat kimia, kegunaan, dan bahayanya. Apakah Anda dapat mencapai tujuan belajar tersebut? Jika Anda mengalami
kesulitan dalam mempelajari materi tertentu pada bab ini, bertanyalah kepada guru kimia Anda. Anda pun dapat
berdiskusi dengan teman-teman untuk memecahkan permasalahan-permasalahan yang berkenaan dengan materi
Kimia Inti ini. Belajarlah dengan baik. Pastikanlah Anda menguasai materi ini.
memancarkan
Kaji Diri
didapat dengan cara
memiliki
