FISIKA SEKOLAH 3
Mata Pelajaran: FisikaSatuan Pendidikan: SMA/MAKelas/Semester:
XII/2Kompetensi Inti:1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama
yang dianutnya.2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur,
disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama,
toleransi, damai), santun, responsive dan pro aktif dan menunjukan
sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam
berinteraksi secara efektif dengan lingkungan dan alam serta dalam
menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.3.
Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan
factual, konseptual, procedural dan metakognitif berdasarkan rasa
ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya dan
humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan
peradaban terkait penyeban fenomena dan kejadian, serta menerapkan
pengetahuan procedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai
dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.4. Mengolah,
menalar, menyaji, dan mencipta dalam ranah konkret dan ranah
abstrak, terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di
sekolah secara mandiri serta bertindak secara efektif dan kreatif,
dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
Kompetensi Dasar:1.1 Bertambahnya keimanan dengan menyadari
hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap
kebesaran Tuhan yang menciptakannya.1.2 Menyadaari kebesaran Tuhan
yang menciptakan kesimbangan perubahan medan listrik dan medan
magnet yang saling berkaitan sehingga memungkinkan manusia
mengembangkan teknologi untuk mempermudah kehidupan.2.1 Menunjukan
perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;
cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis;
kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas
sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan
percobaan dan diskusi.2.2 Menghargai kerja individu dan kelompok
dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan
percobaan dan melaporkan hasil percobaa.3.10 Memahami karakteristik
inti atom, radioaktivitas dan pemanfaantannya dalam teknologi.4.10
Menyajikan informasi tentang pemanfaatan tentang radioaktivitas dan
dampaknya bagi kehidupan.
Indikator Menjelaskan struktur inti atom. Menjelaskan pengertian
isotop, isoton dan isobar. Menjelaskan konsep gaya inti.
Menjelaskan konsep kestabilan inti. Menjelaskan defek massa dan
energi ikat inti. Mendeskripsikan karakteristik radioisotope.
Menjelaskan reaksi fisi dan reaksi fusi. Menjelaskan pemanfaatan
radioaktif dalam bidang kesehatan. Menjelaskan pemanfaatan
radioaktif dalam bidang industri. Menjelaskan pemanfaatan
radioaktif arkeolog. Menjelaskan pemanfaatan radioaktif dalam
bidang peternakan dan pertanian. Mendeskripsikan skema reaktor
nuklir dan manfaatnya. Menjelaskan penghitungan umur fosil atau
batuan dengan prinsip waktu paro. Menjelaskan bahaya radioaktif dan
cara mengurangi resikonya.
Konsep Prasyarat1. Model Atom2. Efek fotolistrik3. Sinar XKonsep
Esensial1. Struktur Inti Atom2. Radioaktivitas3. Sinar , , 4.
Peluruhan inti5. Reaksi inti6. Teknologi nuklir
Peta Konsep
URAIAN MATERI
A. Struktur Inti Atom
Anda telah mengetahui bahwa sebuah atom terdiri dari inti atom
sangat kecil., dan jauh dari inti atom bergeraklah
electron-elektron menyerupai awan electron mengitari inti atom.
Dari pekerjaan Rutherford dan pengikutnya diketahui bahwa inti
bermuatan positif yang menyusun inti disebut sebagai proton.Atom
hydrogen biasa hanya mengandung sebuah electron dan sebuah proton.
Dari percobaa Milikan dan Thomson diperoleh bahwa massa electron
sangatlah kecil, sehingga massa proton hanya sedikit lebih kecil
daripada massa atom hydrogen.Apakah inti atom hanya terdiri dari
proton? Jika inti atom hanya terdiri dari proton maka atom oksigen
yang intinya memiliki 8 proton akan memiliki massa kira-kira 8 kali
massa atom hydrogen. Tetapi, dengan menggunakan spectrometer massa
diperoleh bahwa massa atom oksigen kira-kira 16 kali massa atom
hydrogen. Pada awal tahun 1920, Rutherford mengusulkan bahwa inti
seharusnya mengandung sejumlah partikel netral, dimana massa satu
atom netral ini hamper sama dengan massa proton. Ia menamai
partikel ini sebagai neutron. Para ilmuwan berusaha menemukan
partikel netral ini. Ini merupakan pekerjaan yang sukar, karena
pada waktu itu alat pendeteksi radiasi hanya peka terhadap partikel
yang bermuatan. 12 tahun kemudian, fisikawan Inggris, James
Chadwick (1891-1974), pada tahun 1933 berhasil mendemonstrasikan
kehadiran partikel netral ini.Diagram sistematik dari peralatan
Chadwick di tunjukkan pada gambar 1. partikel alfa ditembakkan pada
sasaran berilium. Berilium kemudian memancarkan suatu radiasi tembs
yang tak di kenal. Radiasi ini tidak dibelokkan baik oleh medan
listrik maupun medan magnetic, sehingga dapat disimpulkan bahwa
secara listrik, partikel-partikel radiasi adalah netral. Radiasi
ini selanjutnya menumbuk lembaran parafin kaya hydrogen (berarti
kaya proton) dan mengeluarkan proton-proton dari parafi sebagai
akibat tumbukan elastis. Proton-proton bermuatan positif ini dengan
mudah dideteksi oleh kamar ionisasi. Gambar 1. Diagram skematik
dari percobaan Chadwick
Dengan menggunakan hokum kekekalan momentum dan energi, Chadwick
mampu membuktikan bahwa massa partikel netral tak dikenal yang
menumbuk paraffin memiliki massa hamper sama dengan massa proton.
Hasil ini persis seperti neutron Rutherford yang telah
diprediksikan kehadirnnya 12 tahun yang lalu.Dengan demikian, inti
atom terdiri dari sejumlah proton bermuatan positif dan sejumlah
neutron tak bermuatan. Proton dan neutron sebagai pertikel-partikel
penyusun atom disebut nucleon.
Penulisan Inti AtomJumlah proton dalam suatu atom disebut nomor
atom yang diberikan lambang Z. Nomor atom ini merupakan ciri khas
suatu unsur, karena atom bersifat netral maka jumlah proton sama
dengan jumlah elektronnya. Sehingga nomor atom juga menunjukan
jumlah elektron. Sedangkan jumlah nucleon (proton dan neutron)
dalam inti atom disebut nomor massa, yang dilambangkan oleh A. Jika
unsur dilambangkan oleh X, maka inti atom dengan nomor atom dan
nomor massa tertentu disebut nuklida. Sebuah nuklida dilambangkan
dengan:
A = nomor massa Z = nomor atom X = lambang unsurIsotop, Isoton
dan Isobar Setelah penulisan lambang atom unsur dan penemuan
partikel penyusun atom, ternyata ditemukan adanya unsur-unsur yang
memiliki jumlah proton yang sama tetapi memiliki massa atom yang
sama dan ada pula unsur-unsur yang memiliki jumlah neutron sama
atau massa atom yang sama tetapi nomor atom berbeda. Hal ini di
sebabkan karena jumlah neutron yang terkandung dalam inti atom
berbeda. Untuk itu dikenalkanlah istilah isotop, isoton dan
isobar.
Isotop Atom yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi memiliki
nomor massa yang berbeda disebut dengan isotop.Contoh :
Setiap isotop satu unsur memiliki sifat kimia yang sama karena
jumlah elektronnya sama.Isotop-isotop unsur ini dapat digunakan
untuk menentukan massa atom relatif (Ar), atom tersebut berdasarkan
kelimpahan istop dan massa atom semua isotop. IsotonNeutron adalah
selisih antara nomor massa dengan nomor atom; maka isoton tidak
dapat terjadi untuk unsur yang sama. Maka neutron adalah
nuklida-nuklida debgan jumlah neutron yang sama.Contoh :
IsobarIsobar adalah unsur-unsur yang memiliki nomor massa yang
sama. Adanya isotop yang membuat adanya isobar.
Sehingga antara dan merupakan isobar.1. Kestabilan Inti
Ukuran dan Bentuk Intiroton-proton dan neutron-neutron dalam
inti bergerombol bersama dengan bentuk mendekati bola. Percobaan
menunjukkan bahwa jari-jari inti atom r bergantung pada nomor massa
A dan secara pendekatan diberikan oleh:Jari-jari inti atom r =(1,2
x 10 -15 m) A1/3Panjang 10-15 m adalah satu femtometer (fm), tetapi
para fisikawan seringkali menyebut panjang itu sebagai satu Fermi,
untuk menghargai jasa fisikawan Amerika keturunan Italia, Enrico
Fermi.
2. Gaya IntiInti atom mengandung sejumlah proton positif dan
sejumlah neutron netral. Antara proton dan proton bernuatan sejenis
akan saling tolak-menolak dengan gaya Coulomb yang cukup besar.
Antara neukleon-nukleon (proton dan neutron) juga muncul gaya
gravitasi (tarik-menarik) tetapi gaya gravitasi sangat kecil jika
dibandingkan dengan gaya Couomb. Karena gaya gravitasi tak dapat
mengimbangi gaya Coulomb maka kita harapkan proton-proton dalam
inti tercerai-berai oleh gaya tolak-menolak Colomb. Faktanya ini
tidak terjadi sebab proton-proton tetap bersatu dengan neutron
dalam inti. Dengan kata lain, inti tetap stabil. Jika demikian,
gaya apakah yang mengimbangi gaya Coulomb antarproton tersebut?Inti
tetap stabil karena adanya gaya inti kuat atau aya nuklir kuat
(strong nuclear force). Gaya nuklir kuat atau gaya inti termasuk
gaya tarik dengan jangkauan sangat pendek (kira-kira 2 fm), yang
terbentuk di antara semua partikel inti (antara proton dan proton,
proton dan neutron, neutron dan neutron). Jika jarak antara
partikel lebih besar dari 2 fm, maka gaya inti sama dengan
nol.Sifat-sifat gaya inti adalah :a. Dapat dinyatakan dengan suatu
interaksi antara dua benda yang dinyatakan dengan suatu
potensial.b. Bekerja pada jangkauan pendek (sekitar 10-15 cm atau 1
fermi)c. Merupakan gaya yang mempertahankan kestabikan suatu
inti.d. Merupakan jenis gaya terkuat diantara gaya-gaya yang
ada,seperti gaya coulomb dan gaya gravitasi. 3. Kestabilan IntiGaya
inti dengan jangkauan terbatas mempunyai peranan penting dalam
kestabilan inti. Agar sebah inti stabil, gaya tolak elektrostatis
antara proton-proton harus seimbang dengan gaya tarik antara
nucleon-nukleon yang dihasilkan oleh gaya inti. Akan tetapi, satu
proton menolak seluruh proton lainnya di dalam inti karena gaya
elektrostatis memiliki jangkauan yang lebih jauh. Kebalikannya,
sebuah proton atau sebuah neutron hanya menarik tetanggga
terdekatnya melalui gaya inti. Begitu jumlah proton Z dalam inti
bertambah, maka jumlah neutron N harus bertambah lebih banyak jika
kestabilan ingin dipertahankan. Gambar di bawah ini menunjukkan
grafik N terhadap Z untuk unsure-unsur yang memiliki inti stabil.
Sebagai acuan, grafik tersebut juga memperlihatkan garis lurus yang
menampilkan keadaan N=Z. dengan sedikit pengecualian, titik-titik
yang menggambarkan inti stabil berada di atas garis acuan ini,
(garis N=Z) menggambarkan fakta bahwa jumlah neutron menjadi lebih
besar dari jumlah proton ketika nomor atom Z meningkat.Bila jumlah
proton dalam sebuah inti terus meningkat, maka sampailah pada suatu
titik dimana keseimbangan antara gaya tolak elektrostatis dan gaya
tarik inti tidak dapat diterima lagi dengan peningkatan jumlah
neutron. Inti stabil dengan jumlah proton paling banyak adalah (Z =
83, dan N = 126). Semua inti atom dengan Z > 83 akan akan berada
dalam keadaan tidak stabil atau akan bersifat radioaktif.
Grafik kestabilan inti
Z = 92N = 238 92 = 146
Z = 90 N = 232 90 = 14
Z = 82 N = 206 82 = 1244. Defek Massa dan Energi Ikat IntiMassa
atom netral (termasuk Z electron yang dikandungnya) dapat diukur
dengan menggunakan spektometer massa. Massa atom terlalu kecil jika
dinyatakan dalam satuan kilogram, sehingga massa atom dinyatakan
dalam atomic mass unit (u).
Atom netral helium mengandung 2 proton, 2 neutron, dan 2
elektron. Dengan demikian, kita harapkan massa atom sama dengan
jumlah massa 2 proton, 2 neutron, dan 2 elektron. Dengan
demikian,
Massa 2 proton= 2 x 1, 007 276 u = 2, 014 552 uMassa 2 neutron=
2 x 1, 008 665 u = 2, 017 330 uMassa 2 elektron= 2 x 0, 000 459 u =
0, 001 098 u +
Massa = 4, 032 980 u
Seperti telah kita katakana bahwa kita harapkan massa adalah 4,
032 980 u. tetapi, dari hasil pengukuran spektometer diperoleh
massa atom adalah 4, 002 602 u.Kesimpulan,,Massa sebuah inti stabil
selalu lebih kecil daripada gabungan massa nucleon-nukleon
pembentukya.
Selisih massa antara gabungan massa nucleon-nukleon pembentuk
inti dengan massa inti stabilnya disebut defek massa. Untuk kasus
inti , defek massanya, m,m = 4, 032 980 u - 4, 002 602 u. = 0,030
378 uGaya-gaya inti kuat mengikat nucleon-nukleon bersatu dalam
sebuah inti stabil. Karena itulah diperlukan energi untuk
memisahkan sebuah inti stabil menjadi proton-proton dan
neutron-neutron pembentuknya. Makin stabil sebuah inti maka makin
besar energi yang diperlukan untuk memutuskan inti tersebut menjadi
proton dan neutron pembentuknya. Energi yang diperlukan untuk
memutuskan inti menjadi proton-proton dan neutron-neutron
pembentuknya disebut energi ikat inti (binding energy).Darimana
energi ikat inti yang diperlukan untuk mengikat inti? Dimana defek
massa menghilang? Hokum kesetaraan energi Enstein menyatakan bahwa
massa yang hilang dapat berubah menjadi energi mengikuti hukum E =
mc2. Hukum ini dengan jelas menyatakan bahwa defek massa inti, m
berubah menjadi energi ikat inti E, dengan persamaan:
energi ikat dan defek massaE = mc2
B. RADIOAKTIVITAS1. Penemuan Sinar RadioaktifPada tahun 1896,
Henry Becquerel (1852-1908) seorang ahli fisika Perancis mengamati
suatu gejala sebagai berikut , pelat potret yang ia miliki disimpan
bersama-sama dengan berbagai senyawa-senyawa unsur dalam sebuah
lemari kerjanya. Ternyata , pelat potret tersebut menjadi
berbintik-bintik hitam, seperti terkena cahaya, walaupun pelat
potret telah dibungkus rapat. Setelah menyelidiki senyawa-senyawa
unsur yang ia simpan bersama pelat potret tersebut, Becquerel
memperoleh suatu kepastian bahwa pelat potret tersebut tersimpan
bersama dengan senyawa unsur uranium.Dari peristiwa tersebut,
Becquerel berkesimpulan bahwa senyawa-senyawa uranium dapat
menghasilkan sinar yang memiliki sifat hampir sama dengan sifat
sinar x , yakni memiliki daya tembus besar dan dapat menghitamkan
pelat potret film. Oleh karena gejala ini merupakan peristiwa baru,
sinar yang dipancarkan senyawa uranium ini disebut sinar
Becquerel.Dua tahun kemudian yakni tahun 1898, suami isteri Piere
Curie (1859-1906) dari Perancis dan Marie curie (1867-1934) dari
Polandia berhasil membuktikan bahwa sinar Becquerel berasal dari
atom uranium, bukan senyawanya. Dalam penelitiannya, mereka juga
menemukan bahwa polonium dan radium juga menghasilkan sinar
Becquerel dengan intensitas yang lebih kuat. Kemudian, para ahli
memutuskan bahwa unsur yang memancarkan radiasi dari dirinya
sendiri disebut unsur radioaktif. Adapun sinar radioaktif disebut
sinar radio aktif.Unsur radioaktif sudah ada di alam, seperti
uranium, polonium dan radium yang disebut radioaktif alam. Dewasa
ini, banyak lembaga-lembaga penelitian dalam bidang radioaktif yang
sudah dapat membuat unsur ringan yang disebut radioaktif
buatan.
2. Sinar-sinar radioaktif Pada penelitian berikutnya pada 1899,
Henry Becquerel mengamati bahwa salah satu sinar yang dipancarkan
oleh unsur radioaktif dapat dibelokkan oleh medan magnetik yang
arahnya sama dengan arah pembelokan sinar katode. Gejala ini
menunjukkan bahwa salah satu sinar yang dipancarkan oleh unsur
radioaktif mengandung partikel-partikel bermuatan positif. Dari
hasil pengukuran , diperoleh partikel negatif ini sama dengan
elektron yang kemudian disebut sinar beta ().Kemudian, pada 1900,
Rhutherford menemukan fakta bahwa selain dapat memancarkan partikel
yang bermuatan negatif, yakni sinar , unsur radioaktif juga dapat
memancarkan partikel yang bermuatan positif. Partikel ini
dibelokkan berlawanan arah dengan arah pembelokkan sinar beta di
dalam medan magnetik. Partikel ini memiliki daya tembus yang lebih
kecil daripada daya tembus sinar beta. Partikel ini mampu menembus
lempengan aluminium yang memiliki ketebalan kurang dari 0,1 mm.
Dari hasil penelitian yang lebih mendalam, diperoleh bahwa partikel
radioaktif ini sama dengan inti atom helium () sehingga dapat
dipastikan bahwa partikel tersebut bernomor atom dua dan nomor
massa empat, yang akhirnya disebut partikel alfa. Diketahui bahwa
selain menghasilkan partikel beta dan partikel alfa, unsur
radioaktif alam juga memancarkan sinar yang tidak dibelokkan oleh
medan magnetik. Sinar ini tidak bermuatan listrik , memiliki
frekuensi lebih besar daripada frekuensi sinarX dan memilliki daya
tembus yang sangat kuat . Rutherford menyebutnya dengan nama sinar
gamma (). Ternyata , sinar ini merupakan gelombang
elektromagnetik.Jika ketiga sinar radioaktif tersebut dilewatkan
sehingga memotong medan magnet yang arahnya tegak lurus bidang
kertas (x), kelakuan setiap sinar ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2 Daya tembus sinar-sinar radioaktif
Berdasarkan aturan gaya lorentz ,dapat diketahui bahwa sinar
merupakan partikel bermuatan positif, sinar merupakan pertikel
bermuatan negatif, dan sinar merupakan partikel tidak bermuatan.
Daya tembus ketiga sinar radioaktif tersebut ditunjukkan pada
gambar di atas.
PartikelIdentik dengan muatanMuatanMassaPerbandingan daya
tembusBahan yang mudah ditembusDalam medan magnetik dan medan
listrik
Alfa ()Inti Helium+24,00261Selembar kertasDibelokkan
Beta ()Elektron berkecepatan
tinggi-1100Kayu/aluminiumDibelokkan
Gamma ()Radiasi gelombang elektromagnetik frekuensi
tinggi001.000Timbel setebal 3 cmTidak dibelokkan
Tabel 1.1 Sifat-sifat partikel , dan
3. Sinar xWilhelm Conrad Rontgen si penemu sinar X dilahirkan
tahun 1845 di kota Lennep, Jerman. Dia peroleh gelar doktor tahun
1869 dari Universitas Zurich. Selama sembilan belas tahun sesudah
itu, Rontgen bekerja di berbagai universitas, dan lambat laun
peroleh reputasi seorang ilmuwan yang jempol. Tahun 1888 dia
diangkat jadi mahaguru bidang fisika dan Direktur Lembaga Fisika
Universitas Wurburg. Di situlah, tahun 1895, Rontgen membuat
penemuan yang membuat namanya kesohor.Tanggal 8 Nopember 1895
Rontgen lagi bikin percobaan dengan "sinar katode." Sinar katode
terdiri dari arus elektron. Arus diprodusir dengan menggunakan
voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing-masing
ujung tabung gelas yang udaranya hampir dikosongkan seluruhnya.
Sinar katode sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh
beberapa sentimeter udara. Pada peristiwa ini Rontgen sudah
sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar katode dengan kertas
hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak ada
cahaya yang bisa terlihat dari tabung. Tetapi, tatkala Rontgen
menyalakan arus listrik di dalam tabung sinar cathode, dia
terperanjat melihat bahwa cahaya mulai memijar pada layar yang
terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu. Dia
padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino
cyanide) cahaya berhenti memijar. Karena tabung sinar cathode
sepenuhnya tertutup, Rontgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk
radiasi yang tak kelihatan mesti datang dari tabung ketika cahaya
listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang misterius, dia
sebut radiasi yang tampak itu "sinar X." Adapun "X" merupakan
lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui.Tergiur
oleh penemuannya yang kebetulan itu, Rontgen menyisihkan
penyelidikan-penyelidikan lain dan pusatkan perhatian terhadap
penelaahan hal-ihwal yang terkandung dalam "sinar X." Sesudah
beberapa minggu kerja keras, dia menemukan bukti-bukti lain yaitu
sebagai berikut: (1) sinar X bisa membuat sinar berbagai benda
kimia selain "barium platinocyanide." (2) sinar X dapat menerobos
melalui berbagai benda yang tak tembus oleh cahaya biasa. Khusus
Rontgen menemukan bahwa sinar X dapat menembus langsung dagingnya
tetapi berhenti pada tulangnya. Dengan jalan meletakkan tangannya
antara tabung sinar katode dan layar yang bersinar, Rontgen dapat
melihat di layar bayangan dari tulang tangannya. (3) sinar X
berjalan menurut garis lurus; tidak seperti partikel bermuatan
listrik, sinar X tidak terbelokkan oleh bidang magnit.Bulan
Desember 1895 Rontgen menulis kertas kerja pertamanya mengenai
sinar X. Laporannya dalam waktu singkat menggugah perhatian dan
kegemparan. Dalam tempo beberapa bulan, beratus ilmuwan melakukan
penyelidikan sinar X, dan dalam tempo setahun sekitar 1000 kertas
kerja diterbitkan tentang masalah itu! Salah seorang ilmuwan yang
penyelidikannya langsung bersandar dari hasil penemuan Rontgen
adalah Antoine Henri Becquerel. Orang ini, meskipun maksud utamanya
menyelidiki sinar X, justru menemukan fenomena penting tentang
radioaktivitas.Secara umum, sinar X bekerja bilamana energi tinggi
elektron mengenai sasaran. Sinar X itu sendiri tidak mengandung
elektron, tetapi gelombang elektron magnetik. Oleh karena itu pada
dasarnya dia serupa dengan radiasi yang dapat terlihat mata (yaitu
gelombang cahaya), kecuali panjang gelombang sinar X jauh lebih
pendek.Penggunaan sinar X yang paling dikenal tentu saja di bidang
pengobatan dan diagnosa gigi. Penggunaan lain adalah di bidang
radioterapi, di mana sinar X digunakan untuk menghancurkan tumor
ganas atau mencegah pertumbuhannya.Sinar X juga banyak digunakan di
pelbagai keperluan industri. Misalnya, bisa digunakan buat ukur
tebal sesuatu benda atau mencari kerusakan yang tersembunyi. Sinar
X juga berfaedah di banyak bidang penyelidikan ilmiah, mulai dari
biologi hingga astronomi. Khususnya, sinar X menyuguhkan para
ilmuwan sejumlah besar informasi yang berkaitan dengan atom dan
struktur molekul.Kendati begitu, orang janganlah berlebih-lebihan
menilai arti penting Rontgen. Memang benar, penggunaan sinar X
membawa banyak manfaat, tetapi orang tidak bisa berkata dia telah
merombak keseluruhan teknologi kita, seperti halnya penemuan
Faraday atas pembuktian elektro magnetik. Begitu pula orang tidak
bisa bilang penemuan sinar X benar-benar merupakan arti penting
yang mendasar dalam teori ilmu pengetahuan. Sinar ultraviolet (yang
panjang gelombangnya lebih pendek ketimbang cahaya yang tampak oleh
mata) telah diketahui orang hampir seabad sebelumnya. Adanya sinar
X yang punya persamaan dengan gelombang ultraviolet, kecuali
panjang gelombangnya masih lebih pendek masih berada dalam kerangka
fisika klasik.
Radiasi Ionisasi Sinar XSinar-x merupakan gelombang
elektromagnetik atau disebut juga dengan foton sebagai gelombang
listrik sekaligus gelombang magnet. Energi sinar-x relative besar
sehingga memiliki daya tembus yang tinggi. Sinar-x tebagi atas 2
(dua) bentuk yaitu sinar-x karakteristik dan sinar-x
brehmsstrahlung.Proses terbentuknya sinar-x diawali dengan adanya
pemberian arus pada kumparan filament pada tabung sinar-x sehingga
akan terbentuk awan elektron. Pemberian beda tegangan selanjutnya
akan menggerakkan awan elektron dari katoda menumbuk target di
anoda sehingga terbentuklah sinar-x karakteristik dan sinar-x
brehmsstrahlung. Sinar-x yang dihasilkan keluar dan jika
beinteraksi dengan materi dapat menyebabkan beberapa hal
diantaranya adalah efek foto listrik, efek hamburan Compton dan
efek terbentuknya elektron berpasangan. Ketiga efek ini didasarkan
pada tingkat radiasi yang berinteraksi dengan materi secara
berurutan dari paling rendah hingga paling tinggi. Radiasi ionisasi
akan mengakibatkan efek biologi radiasi yang dapat terjadi secara
langsung ataupun secara tidak langsung.
4. Stabilitas IntiRadiasi yang dpancarkan sinar radioaktivitas,
berasal dari inti atom yang secara spontan memancarkan
partikel-partikel atau sinar radioaktif. Inti atom yag dapat
memancarkan partike-partikel atau sinar radioaktif adalah inti yang
tidak stabil. Jadi, partikel atom sinar radioaktif terjadi karena
ketidakstabilan inti.Ketidakstabilan inti tidak bisa diramalkan
dengan suatu aturan, akan tetapi dengan menggunakan beberapa data
empiris dari hasil pengamatan dapat ddigunakan untuk mengetahui
suatu inti radioaktif. Data empiris ketidakstabilan inti
diantaranya :Pada umumnya , inti yang memiliki nomor atom lebih
besar daripada 83 cenderung merupakan inti yang tidak stabil.Pada
umumnya, inti yang jumlah nukleonnya genap lebih dari stabil
daripada inti yang jumlah nukleonnya ganjil.Kestabilan inti juga
ditentukan oleh perbandingan jumlah neutron (N) dan jumlah proton
(z) didalam inti. Pada unsur unsur ringan, perbandingan jumlah
neutron dan jumlah proton,=1 merupakan inti stabil.Setiap inti atom
akan cenderung berada dalam keadaan stabil. Fakta bahwa unsur yang
terbanyak di permukaan Bumi adalah dan mendorong para ilmuwan untuk
menduga bahwa inti atom akan yang stabil adalah inti atom yang
memiliki jumlah proton yang sama dengan jumlahnya neutronnya.Dengan
demikian, kestabilan inti atom dapat diukur dari perbandingan
jumlah neutron terhadap jumlah proton. Grafik ini disebut pita
kestabilan inti.Inti yang tidak stabil memiliki nilai perbandingan
neutron dan proton diluar nilai yang ditunjukkan oleh pita
kestabilan inti, yakni di atas pita kestabilan , dibawah pita
kestabilan , dan yang memiliki nomor atom lebih besar dari pada 83
(Z >83)a. Inti diatas Pita kestabilan Unsur unsur yang terletak
di atas pita kestabilan memilki harga besar sehingga unsur tersebut
berusaha untuk mengurangi jumlah neutronnya. Hal ini dapat
dilakukan dengan cara pemancaran Sinar . + Sinar Beta () sama
dengan elektron (). Pemancaran elektron ini dapat menyebabkan
perubahan nomor atom dari Z menjadi Z+1. Proses ini banyak
ditemukan pada unsur alam dan unsur buatan, misalnya : + + + Secara
sederhana, dapat diasumsikan bahwa pada proses perubahan neutron
menjadi proton terjadi dengan memancarkan sinar beta. + b. Inti di
bawah pita kestabilan Unsur-unsur yang terletak dibawah pita
kestabilan memiliki harga kecil sehingga ini berusaha mengurangi
jumlah protonnya. Pengurangan jumlah proton dilakukan dengan cara
pemancaran positron () + Proses ini menyebabkan perubahan nomor
atom dari Z menjadi Z-1. Misalnya: + Dengan mudah dapat dipahami
bahwa pada proses pemancaran positron terjadi perubahan proton
menjadi neutron + Perhatikan kembali gambar 10.8 pada garis lurus ,
N = Z, unsur-unsur ringan terletak pada garis tersebut dan
merupakan unsur yang stabil . kestabilan inti berat terletak pada
garis , perbandingan antara jumlah neutron (N) dan jumlah proton
(Z) berkisar antara 1,5 dan 1,6. Unsur-unsur yang terletak pada
garis ini masih stabil.
5. Peluruhan Unsur RadioaktifPada 1903, Ernest Rutherford dan
Frederick saddy mempostulatkan bahwa keradioaktifan tidak hanya
disebabkan oleh perubahan yang bersifat atomis yang sebelumnya
berlangsung, namun pemancaran radioaktif berlangsung bersamaan
dengan perubahan atomis tersebut. Mereka mendapatkan adanya tiga
jenis radiasi pada saat inti meluruh menuju keadaan stabil, yakni
pemancaran Alfa (), beta() dan gamma (). Adapun karakteristik ketga
pemancaran tersebut adalah sebagai berikut :
a. Pemancaran sinar alfa Pada proses pemancaran sinar alfa, inti
induk ) sehingga menghasilkan inti anak akan menduduki tempat dua
nomor disebelah kiri inti induk dalam sistem periodik unsur,
sebagai contoh, + + Merupakan inti berat stabil yang ada di alam.
Unsur dengan A 210 dan Z 83 cenderung meluruh dengan memancarkan
sinar . Unsur berat dengan A 92 selai memiliki kecenderungan
memancarkan sinar , juga memiliki kecenderungan untuk mengalami
reaksi fisi.Unsur-unsur yang stabil dibagian tengah sistem periodik
merupakan unsur aktif yang lemah dengan waktu paruh yang sangat
panjang, yakni 1011-1015 tahun. Unsur-unsur ini misalnya , , dan
.
b. Pemancaran Sinar atau sebelum membahas reaksi pemancaran
sinar beta, Anda perlu mengenal sebuah partikel fundamental yang
belum pernah diketahui sebelumya atau disebut sebagai neutrino
(dilambangkan dengan ). Partikel ini sangat sulit dideteksi, tidak
bermassa, dan tidak bermuatan listrik. Peluruhan yang menghasilkan
positron( ) akan diikuti oleh neutrino (), tetapi pada peluruhan
sinar beta () akan diikutu oleh anti neutron (), yakni anti
pertikel neutrino.Pada peristiwa pemancaran sinar beta, sala satu
neutron dalam inti induk mengalami transformasi menjadi proton
melalui pemancaran electron dan anti neutrino (), Dengan kata lain,
jika suatu anti memliki kelebihan neutron menjadi proton. Proses
ini disebut pemancaran negative ata pemancaran beta.
Oeh karena itu pada pemancaran sinar , inti induk mengalami
kenaikan nomor atom. Dengan demikian inti anak yang terbentuk akan
berada satu tempat disebelah kanan inti induk pada sistem periodic
unsure.
Gambar 3 Pemancaran beta dan gamma yang berurutan dalam eluruhan
menjadi
Sebagai contoh
Peluruhan beta terjadi paa kebanyakan inti radio aktif alami,
inti radio aktif buatan, maupun inti hasil reaksi fisi.c.
pemancaran sinar Sinar gamma merupakan foton yang memiliki energy
sangat tinggi.Sinar tidak memiliki massa maupun muatan. Oeh karena
itu, unsure yang memancarkan sinar tidak mengalami perubahan nomor
atom maupun nomor massa.
Hubungan sederhana tingkat energy dan skema pemancaran
ditunjukuan oleh gambar 10.9 yang menggambarkan pemancaran beta
oleh sehingga menjadi *. Inti * yang dihasilkan mengalami dua
pemancaran sinar untuk mencapai keadaan dasar.
6. Deret RadioaktifKebanyakan unsure radio aktif yang berada di
alam merupakan anggota empat deret radioaktif. Setiap deret terdiri
atas urutab produk inti anak yang semuanya dapat diturunkan dari
inti induk tunggal. Pada kenyataannya, hanya terdapat empat deret
radioaktif yang dapat dijelaskan dari peluruhan beta dan peluruhan
alfa yang mereduksi nomor massa sebuah inti sebesar 4. Adapun
keempat deret radioaktif, yaitu sebagai berikut.1. Deret ThoriumA =
4nKonstanta adalah bilangan bulat, dapat meluruh menjadi inti yang
lain dengan nomor massa yang berkurang 4. Unsur radioaktif yang
nomor massanya memenuhi persamaan di atas dikatakan sebagai anggota
dari. A = 4n + 1
1. Deret Neptunium
Inti inti yang memiliki nomor massa yang memenuhi persamaan
tersebut dikatakan sebagai anggota deret .1. Deret Uranium A = 4n +
2
Anggota deret ini merupakan unsur - unsur dengan nomor massa
memenuhi . A = 4n + 3
1. Deret Aktinum
Unsur unsur pada deret ini memiliki nomor massa .Tabel Empat
Deret RadioaktifNomorMassaDeretIndukUmur Paruh (tahun)Produk
Separuh Akhir
4n
Thorium
Neptunium
Uranium
Aktinum
Anggota setiap deret ini juga dapat meluruh menjadi nuklida lain
yang memiliki nomor massa lebih kecilDeretan peluruhan alfa dan
beta untuk deret uranium yang berlangsung dari inti induk menjadi
inti yang stabil sebagai hasil akhir, dapat dilihat pada Tabel
berikutTabel Deret Radioaktif UraniumInti SemulaJis PancaranInti
hasilWaktu Paruh
Sinar alfa
Sinar beta
Sinar beta
Sinar alfa
Sinar alfa
Sinar alfa
Sinar alfa
Sinar alfa
Sinar beta
Sinar beta
Sinar alfa
Sinar beta
Sinar beta
Sinar alfa
stabil
-4,5 x 1010 tahun
24,1 hari
1,14 menit
2,5 x 105 tahun
8 x 104 tahun
1622 tahun
3, 82 hari
3 menit
26,8 menit
19,7 menit
1,6 x 104 sekon
22 tahun
5 hari
140 hari
-
7. Waktu Paruh dan Aktivitas Unsur RadioaktifSetiap Isotop
radioaktif akan mengalami proses peluruhan menjadi unsur lain yang
lebig stabil. Proses peluruhan ini berjalan dengan kecepatan yang
berbeda-beda dan hanya bergantung pada jenis isotopnya.Jika N
adalah jumlah zat radioaktif pada saat t, jumlah zat yang meluruh
per satuan waktu dapat dinyatakan oleh persamaan differensial
berikut.
Dengan konstanta peluruhan per satuan waktu. Perhitungan
integral persamaan diatas akan menghasilkan
Dengan jumlah zat radioaktif pada saat t=0 e = bilangan
natural
Gambar (a) banyaknya inti induk N dalam contoh berkurang secara
eksponensial. (b) aktivitas (banyaknya peluruhan per sekon) juga
berkurang secara eksponensial Dari gambar di atas dapat dilihat
bahwa interval waktu antara jumlah unsure aktif partikel semula
(dan setengah jumlah unsure radioaktif semula (1/2 ) adalah T1/2
yang disebut pula waktu paruh. Dengan kata lain, waktu paruh adalah
waktu yang diperlukan oleh zat radioaktif sehingga keaktifannya
berkurang menjadi separuh (setengah) dari keaktifan semula.Pada
saat t = T1/2 maka N = dengan memasukan syarat batas ini ke
persamaan sebelumnya akan didapatkan
Kita sudah mengetahui bahwa nilai ln 2 = 0,693 sehingga
persamaan tersebut akan menjadi sebagai berikut.
Jadi untuk menghitung jumlah unsure yang masih tersisa (Nt)
setelah unsure meluruh selama t, dapat digunakan persamaan
berikut.
Berkurangnya massa unsure radioaktif menjadi unsure lain yang
stabil selama proses peluruhan sebanding dengan turunnyaaktivitas
dan jumlah atom unsure tersebut. Penurunan aktivitas unsure
tersebut dirumuskan sebagai berikut.
Dengan :A0 = Aktivitas awal pada t= 0A = Aktivitas setelah
selang waktu tSatuan Aktivitas adalah Curie (Ci), sebagai
penghargaan kepada keluarga curie atas jasanya dalam bidang
radioaktivitas. Aktivitas satu Curie didefinisikan sebagai 1 gr
radium () yang diperoleh piere dan Marie Curie pada tahun 1898 yang
besarnya:1 Curie (Ci) = 3,7 x 1010 pancaran partikel per
sekon.Dalam satuan SI, aktivitas diberi satuan Bekcuaerel (Bq)
diambil dari nama Henry Becquerel (Bq) seorang penemu
radioaktivitas pada tahun 1896.1 Becquerel (Bq) = 1 pancaran
partikel per sekon. Dengan demikian 1 Curie (Ci) = 3,7 x 1010
Becquerel (Bq).
8. Serapan Sinar RadioaktifUntuk menjaga pekerja radiasi dari
pancaran radiasi yang dihasilkan oleh unsure-unsur radioaktif,
diperlukan bahan penahan radiasi atau perisai radiasi. Bahan ini
berfuingsi untuk menyerap atau melemahkan radiasi.Jika seberkas
sinar radioaktif dilewatkan pada sebuah keeping dengan ketebalan x
intensitas sinar radioaktif tersebut akan mengalamipelemahan yang
memenuhi persamaan
Dengan : I0 = Intensitas mula-mula (Wm-2)I = Intensitas setelah
melewati keeping (Wm-2)x = tebal keeping (m) = koefisien pelemahan
bahan. (m-1)
dengan memasukan I = I0 Persamaan 10-22 dapat disederhanakan
menjadi
ln 2 = 0,693 maka:
Harga x yang menyebabkan I = I0 disebut Half Value Layer (HVL)
atau lapisan harga paruh. Jika nilai HVL suatu bahan diketahui,
persamaan intensitas sinar radioaktif yang dilewatkanoleh suatu
bahan dengan ketebalan x akan memenuhi persamaan
9. Dosis serap dan Alat deteksi Radiasia. Dosis serapDisadari
atau tidak, makhluk dipermukaan bumi ini selalu mendapat atau
terkena radiasi yang berasal dari lingkungannya, baik dari radiasi
alammaupun buatan manusia.Lebih dari 2/3 radiasi yang diterima
berasal dari alam. Sumber radiasi alam tersebut antara lain sebagai
berikut:1. Sinar kosmik yang berasal dari luar angkasa 2.
Unsure-unsur radioaktif alam yang terkandung didalam kerak bumi
seperti kalium, thorium dan uranium.3. Tulang-tulang binatang atau
tulang manusia yang mengandung unsure kalium. Sumber radiasi buatan
manusia diantaranya:1. Alat-alat kedokteran (seperti sinar-x)2.
Radioterapi3. Reactor nuklir.Besarnya energy radiasi pengionyang
diserap oleh suatu materi dalam elemen volume dengan masa tertentu
disebut dosis serap yang dituliskan sebagai.
Dengan D = dosis serap (rad)= energy yang diserap (joule) =
massa penyerap (kg)Secara International telah ditetapkansatuan dari
dosis serap adlah rad, singkatan dari radiation absorbed dose.
Perlu diketahui bahwa satu rad=100 erg g-1=10-2 JKg-1 dan 1 JKg-1
disebut 1 gray = 100 rad.Akibat radiasi sangat bergantungpada
besarnya dosis dan lamnya penyinaran. Untuk mengukur besar akibat
suatauy radiasi, digunakan satuan radiasi yang lain, yakni Sievert
(Sv), yang didefinisikan sebagai jumlah radiasi pengion yang
menghasilkan efek Biologi yang sama dengan yang ditimbulkan oleh 1
joule sinar radiasi pada 1 Kg tubuh.
10. Reaksi Fisi dan Reaksi Fusia. Reaksi FisiPada Tahun 1934,
Enrico Fermi melakukan percobaan dengan menembaki inti uranium
dengan neutron sehingga dihasilkan inti majemuk uranium (U) yang
dapat meluruh dengan memancarkan sinar B sehingga membentuk unsure
baru dengan nomor atom 93. kemudian, unsure tersebut meluruh sambil
memancarkan sinar B dan membentuk inti baru lagi.Selanjutnya proses
pnembakan inti uranium oleh neutron itu diselidiki oleh Frisc dan
Meitner pada tahun 1938 secara teoritik, dan mereka menamakan
proses tersebut sebagai proses fisi, yang artinya pembelahan.
Persamaan reaksi pembelahan inti uranium tersebut dapat dituliskan
sebagai berikut.
Uranium dapat mengadakan reaksi fisi jika ditembaki oleh neutron
berenergi rendah, sekitar 0,025 eV yang disebut neutron termal.
Reaksi tersebut dinamakan reaksi fisi termal (thermal fision).
Adapun Uranium dapat membelah jika ditembaki neutron cepat yang
berenergi sekitar 1,4 MeV. Reaksi fisi semacam itu disebut reaksi
cepat (fast fision).Energi yang dihasilkan pada reaksi fisi sangat
besar. Misalnya, pada reaksi fisi dari I gram Uranium, dihasilkan
energies ekitar 8,2 x 1010 joule yang dapat digunakan untuk
mendidihkan 200.000 liter air. Selain menghasilkan kalor, reaski
fisi juga menghasilkan dua atu tiga neutron baru dan setiap neutron
baru itu akan menembaki uranium yang masih ada untuk melakukan
pembelahan (fisi) sambil menghasilkan energi. Pembelahan inti
tersebut akan berlangsung terus menerus sampai uraniumnya habis.
Peristiwa ini disebut reaksi fisi berantai. Pembelahan inti yang
terus menerus itu berlangsung dalam waktu yang singkat sehingga
jika tidak terkontrol dapat menimbulkan ledakan yang dahsyat,
misalnya pada bom atom. Akan tetapi, jika reaksi fis berantai itu
terjadi didalam reactor nuklir, reaski tersebut akan dapat
dikendalikan sehingga tidak menimbulkan ledakan.
b. Reaksi FusiInti ringan dengan nomor massa kurang dari 8 dapat
bergabung membentuk inti yang lebih berat jika memiliki energi yang
cukup besar untuk menembus potensial gaya Coulumb. Ternyata, proses
ini hanya dapat terjadi pada temperatur yang sangat tinggi dan
disebut reaksi termonuklir.Reaksi penggabungan inti tersebut
dinamakan reaksi fusi. Contoh reaksi fusi adalah reaksi inti yang
terjadi dimatahari dan bintang-bintang. Reaksi termonuklir yang
terjadi dimatahari, diantaranya penggabungan Hidrogen (H) menjadi
inti helium (He). Reaksi yang terjadi dimatahari dapat dituliskan
sebagai berikut.a. Pada tahap awal reaksi, proton bergabung dengan
proton memebentuk deutrenium b. Deutreium bergabung dengan proton
membentuk inti tritium c. Inti bereaksi menghasilkan inti Reaksi
fusi yang berlangsung spontan hanya dapat terjadi pada temperatur
dan tekanan yang sangat tinggi, supaya inti yang ikut dalam prose
situ memiliki energi yang cukup untuk bereaksi.Salah satu
pendekatan untuk mengendalikan energti fusi yang dilepaskan adalah
dengan memerangkap plasma reaktif didalam medan magnetic yang kuat.
Usaha yang dilakukan untuk pemerangkapan magnetic dirancang oleh
rusia yang disebut tokamak, yakni dengan bentuk medan magnetic yang
berbentuk kue donat (torus). Jalan lain yang juga sedang ditempuh
adalah memakai berkas energitik untuk memanaskan dan memanfaatkan
pelat deuterium-tritium yang kecil.Usaha ini masih terus dilakukan
karena keuntungan energi ini sangat besar, selaim itu bahan
bakarnya mudah didapt, yakni deuterium (H) yang jumpahnya melimpah
di air laut.Contoh lain reaksi fusi adalah pada bom hydrogen yang
mengganukan reaski termonuklir. Temperatur tingginya dicapai dengan
menggunakan bom fisi plutonium yang bertindak sebagai detonator
atau penyulut.C. Pemanfaatan Dalam Kehidupan Sehari-harii.
KesehatanSifat radiasi radioisotop banyak dimanfaatkan dalam dunia
kesehatan diantaranya adalah untuk mendiagnosa berbagai penyakit
seperti penyakit jantung koroner, kelenjar gondok, gangguan fungsi
ginjal, menentukan tahapan penyakit kanker dengan mendeteksi
penyebarannya pada tulang, mendeteksi pendarahan pada saluran
penceraan makanan dan menentukan lokasinya, serta masih banyak lagi
yang dapat diperoleh dari diagnosis dengan penerapan teknologi
nuklir. Penggunaan radioisotop untuk membunuh sel kanker disebut
radioterapi.Bagaimana caranya radiasi dapat membunuh sel kanker?
Semua bagian tubuh kita terdiri dari molekul-molekul, dan molekul
disusun oleh atom-atom. Setiap inti atom dikelilingi oleh elektron.
Ketika radiasi berenergi tinggi melewati atom, elektron dari atom
dapat dikeluarkan . peristiwa keluarnya elektron dari atom disebut
ionisasi. Secara prinsip ionisasi mengubah sifat atom dalam molekul
sel kanker. Ini mengakibatkan molekul tempat atom tadi berada juga
akan berubah sifatnya. Proses perubahan sifat ini dapat
mengakibatkan rusaknya susunan DNA dan molekul-molekul genetik pada
sel kanker. Sel-sel kanker tidak lagi mampu berfungsi, terutama
untuk membelah dan menyebar. Akhirnya sel kanker rusak secara
permanen.Saat ini yang paling banyak digunakan adalah terapi
radiasi gamma yang diradiasikan oleh isotop Co-60. Untuk
mengarahkan sinar radiasi gamma digunakan sebuah mesin tertentu.
Mesin berotasi mengitari daerah kanker dan mengarahkan sinar gamma
pada daerah tersebut. Sel-sel sehat disekitar kanker juga menerima
radiasi gamma. Tetapi karena selang waktunya singkat maka
diharapkan sel-sel sehat ini tidak rusak parah.Foton sinar gamma
tidak memiliki massa dan muatan listrik sehingga, energi yang
dibawa oleh foton akan mudah diserap oleh medium di sekeliling sel
kanker. Ini menyebabkan efek samping yaitu sel-sel sehat disekitar
sel kanker juga ikut rusak. Bagaimana mengatasi efek samping ini?
Pada tahun 1946 Robert Rathbun Wilson mempublikasikan sebuah karya
ilmiah yang pertama kali mengusulkan penggunaan berkas proton untuk
pengobatan kanker dengan radiasi. Keunikan terapi proton adalah
karena sifat alami proton, yaitu memiliki massa dan muatan listrik
positif. Karena itu energi yang dibawa proton bisa dipercepat
sedemikian sehingga medium di sekeliling kanker tidak bisa menyerap
energi yang dibawa oleh berkas proton. Akibatnya berkas proton
dapat diatur untuk bisa menanamkan energinya ke lokasi sel kanker
yang dituju. Dengan demikian terapi radiasi proton menolong dokter
mengobati hanya sel kanker dan tidak menambah resiko rusaknya
sel-sel sehat.Diagnosis dengan radioisotopKamera gamma merupakan
peralatan kedokteran yang utama. Alat ini mampu menghasilkan gambar
atau mengukur fungsi dari organ yang sedang dipelajari. Seringkali
juga digunakan kamera gamma yang berputar untuk membuat gambar
organ tubuh dalam tiga dimensi. Penggunaan komputer yang dirangkai
dengan kamera gamma ini dapat membantu dalam interpretasi hasil
pemeriksaan. Diagnosis yang menghasilkan gambar ini dikenal dengan
teknik pencitraan (imaging studies). Kamera Gamma hasil
pemeriksaanSelain dengan teknik pencitraan, diagnosis dapat juga
dilakukan dengan teknik pemeriksaan tanpa menghasilkan gambar
(non-imaging studies). Pemeriksaan tersebut dilakukan dengan cara
sebagai berikut: Menghitung aktivitas radioisotop yang terdapat
pada organ atau bagian tubuh yang mengakumulasi radioisotop dengan
menempatkan pemantau radiasi-g di atas organ atau bagian tubuh yang
diperiksa (external counting technique). Menghitung aktivitas
radioisotop yang terdapat dalam contoh bahan biologik yang diambil
dari tubuh pasien setelah mendapatkan pemberian radiofarmaka
tertentu. Perhitungan aktivitas dilakukan menggunakan pencacah
radiasi-g berbentuk sumur (sample counting technique). Untuk tujuan
diagnosis, pemeriksaan secara kedokteran nuklir dapat dilakukan
dengan mudah, murah, serta dihasilkan informasi diagnosis yang
akurat. Dari diagnosis ini dapat diperoleh informasi tentang fungsi
organ tubuh yang diperiksa serta gambaran anatominya. Hal tersebut
dimungkinkan karena sejumlah kecil radiasi yang dipancarkan oleh
radioisotop sangat mudah dideteksi dengan pemantau radiasi. Jika
suatu jenis radioisotop dimasukkan ke dalam tubuh pasien, maka
distribusi, laju distribusi, dan konsentrasi radioisotop tersebut
sangat mudah dilacak menggunakan pemantau radiasi.Radioisotop yang
digunakan dalam teknik nuklir kedokteran berumur paro (T1/2) sangat
pendek, mulai dari beberapa menit sampai beberapa hari saja. Di
samping berwaktu paro pendek, juga berenergi rendah dan diberikan
dalam dosis yang kecil saja, mengingat ada efek sampingan dari
radiasi yang merugikan terhadap tubuh apabila radioisotop tersebut
tinggal terlalu lama di dalam tubuh.
Sebagai contoh: Teknik Pengaktifan NeutronTeknik ini dapat
digunakan untuk menentukan kandungan mineral tubuh terutama untuk
unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dengan jumlah yang sangat
kecil (Co, Cr, F, Mn, Se, Si, V, Zn, dll) sehingga sulit ditentukan
dengan metoda konvensional. Kelebihan teknik ini terletak pada
sifatnya yang tidak merusak dan kepekaan yang sangat tinggi.
Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone DensitometerPengukuran
kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan
radiasi gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma
atau sinar-X yang diserap tulang yang diperiksa maka dapat
ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang. Perhitungan
dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat bone densitometer
tersebut. Teknik ini bermanfaat sebagai alat bantu diagnosis
kekeroposan tulang (osteoporosis) yang sering menyerang wanita pada
usia menopause (mati haid) sehingga menyebabkan tulang mudah
patah.a. TerapiDisamping membantu penetapan diagnosis, teknologi
nuklir juga berperan dalam terapi penyakit-penyakit tertentu,
misalnya kanker kelenjar gondok, hiperfungsi kelenjar gondok yang
membandel terhadap pemberian obat-obatan non radiasi, keganasan sel
darah merah, inflamasi (peradangan) sendi yang sulit dikendalikan
dengan menggunakan terapi obat-obatan biasa. Untuk keperluan
diagnostik, radioisotop diberikan kepada pasien dengan dosis kecil.
Berbeda dengan diagnostik, pada pemakaian untuk keperluan
radioterapi metabolik, radioisotop sengaja diberikan dalam dosis
besar kepada pasien. Dalam kegiatan terapi ini digunakan
radioisotop pemancar partikel dengan energi yang cukup besar agar
mampu menghancurkan atau mematikan sasaran yang umumnya berupa
sel-sel ganas (kanker). Dengan pemberian dosis yang besar, dapat
diperoleh dosis radiasi yang cukup apabila distribusi radioisotop
tidak merata pada jaringan yang diterapi.
Sebagai contoh: Three Dimensional Conformal Radiotherapy
(3D-CRT)Terapi kedokteran memanfaatkan teknologi 3D-CRT ini sejak
tahun 1985 telah berkembang metode pembedahan dengan radiasi
pengion sebagai pisau bedahnya (gamma knife). Kasus-kasus tumor
ganas yang sulit dijangkau dengan pisau bedah konvensional menjadi
dapat diatasi dengan teknik ini, bahkan tanpa perlu membuka kulit
pasien dan tanpa merusak jaringan di luar target.
ii. IndustriPekerjaan mengeruk lumpur pada pelabuhan dan
terowongan dapat dilaksanakan dengan lebih efisien dengan
menggunakan perunut radioisotop, caranya adalah dengan memasukan
radioisotop silikon kedalam lumpur dan kemudian mengukur cara
lumpur tersebut terbentuk dan bergerak dengan detektor radioaktif.
Radioisotop digunakan untuk mengecek kebocoran pipa air bawah
tanah. Sedikit garam(NaCl) yang mengandungi radioisotop natrium-24
(waktu paruh yang pendek) dilarutkan ke dalam air di tangki
penyimpanan.
Gambar 6: Alat pengecek kebocoran pada pipaSatu tabung pengecek
Geiger-Muller digerakkan di permukaan tanah mengikuti alur pipa itu
sehingga pembilangan yang besar terlihat. Penggunaan natrium-24
memiliki keuntungan sebagai berikut: mempunyai usia yang pendek
supaya keaktifannya dalam air akan turun ke nilai yang tidak
berbahaya dalam tempo yang singkat. memancarkan sinar beta yang
dapat menembus tanah. (sinar alfa tidak dapat menembus tanah bila
sinar gamma akan menembus pipa yang tidak bocor). Selain itu,
pemanfaatan radioisotop dalam bidang industri digunakan pada pabrik
kertas, ketebalan kertas dapat diatur dengan mengukur berapa banyak
radiasi sinar beta yang lewat menembus kertas menuju ke alat
pencacah GM. Pencacah GM mengatur tekanan alat pemutar untuk
memberikan ketebalan yang sesuai dengan spesifikasi. Gambar 7: alat
pengukur ketebalan kertasUntuk mengatur ketebalan kertas, plastik,
atau aluminium foil, dapat digunakan sinar beta yang dapat menembus
bahan ini. Dalam pabrik baja lembaran digunakan sinar gamma.dalam
pabrik karet untuk ban kendaraan digunakan isotop stronsium
(Sr-90).Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Pembangkit Listrik Tenaga
Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana
panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir
pembangkit listrik. PLTN merupakan bentuk pemanfaatan reaktor
Nuklir, neutron-neutron yang dihasilkan oleh reaksi fisi berantai
dijaga populasinya, sehingga jumlahnya terbatas dan bisa
dikendalikan.Pembangkit listrik konvensional, air diuapkan di dalam
suatu ketel melalui pembakaran bahan fosil (minyak, batubara dan
gas). Uap yang dihasilkan dialirkan ke turbin. Uap yang akan
bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin selanjutnya
digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga akan dihasilkan
tenaga listrik. Pembangkit listrik dengan bahan bakar batubara,
minyak dan gas mempunyai potensi yang dapat menimbulkan dampak
lingkungan dan masalah transportasi bahan bakar dari tambang menuju
lokasi pembangkitan.PLTN beroperasi dengan prinsip yang sama
seperti PLK, hanya panas yang digunakan untuk menghasilkan uap
tidak dihasilkan dari pembakaran bahan fosil, tetapi dihasilkan
dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalam suatu
reaktor nuklir. Tenaga panas tersebut digunakan untuk membangkitkan
uap di dalam sistem pembangkit uap ( Steam Generator) dan
selanjutnya sama seperti pada PLK, uap digunakan untuk menggerakkan
turbin- generator sebagai pembangkit tenaga listrik. Sebagai
pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus
menerus selama PLTN beroperasi.Proses pembangkitan listrik ini
tidak membebaskan asap atau debu yang mengandung logam berat yang
dibuang ke lingkungan atau melepaskan partikel yang berbahaya ke
lingkungan, sehingga PLTN ini merupakan pembangkit listrik yang
ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari
pengoperasian PLTN adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk
padat.Jadi dalam PLTN, Energi Nuklir berfungsi sebagai pemanas
untuk menguapkan air, yang selanjutnya uap air yang bertekanan
tinggi digunakan untuk mengerakkan generator listrik.skemanya
Gambar 8: skema reaktor PWRKeterangan:a) Reaktor Nuklir sebagai
Penghasil energib) Pipa Pendingin sebagai penghantar energi
nuklirc) Tabung air yang dipanasi sehingga menjadi uap yang
bertekanan tinggid) Ruang bertekanan tinggi untuk menggerakkan
turbine) Turbin yang memutar generatorf) Uap air panas di turbin
dialirkan ke ruang pendinginEnergi panas yang dhasilkan dari
pembelahan satu kilogram bahan bakar nuklir U-235 sebesar 17
tniliar kalori, atau setara dengan energi panas yang dihasilkan 2,4
juta kilogram atau 2.400 ton batu bara. Oleh sebab itulah kita
harus bisa memanfaatkan energi tersebut untuk mencukupi kebutuhan
energi listrik.PLTN memiliki dampak positif dan negatif dalam
pengoperasiannya. Berikut adalah keuntungan dan kekurangan
PLTNKeuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama
lainnya adalah: Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama
operasi normal) gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator
Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas Tidak
mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert
karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen
oksida, partikulate atau asap fotokimia Sedikit menghasilkan limbah
padat (selama operasi normal) Biaya bahan bakar rendah - hanya
sedikit bahan bakar yang diperlukan Ketersedian bahan bakar yang
melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahan bakar yang
diperlukan Baterai nuklir - (lihat SSTAR)
Berikut ini berberapa hal yang menjadi kekurangan PLTN: Risiko
kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan
Chernobyl (yang tidak mempunyai containment building) Limbah
nuklir. Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang mengandung
bahan/ unsur/ material radioaktif atau bersifat radioaktif yang
tidak mempunyai tujuan praktis tertentu. Limbah radiaktif biasanya
dihasilkan dari sebuah proses nuklir misalnya proses fisi nuklir.
Kebanyakan limbah radioaktif adalah limbah radioaktif dengan
tingkat rendah, yang artinya mempunyai tingkat radiaoktivitas
rendah (baik per massa atau per volume). Limbah radioaktif jenis
ini biasanya diisi oleh material pelindung radiasi yang hanya
sedikit terkontaminasi.
Berikut adalah skema macam-macam Reaktor Pembangkit Listrik
nuklir berdasarkan pendinginnya:
Gambar 9: Skema Reaktor Pressurized Water Reactor (PWR)
Gambar 10: Skema Reaktor Boiling Water Reactor (BWR)
Gambar 11: Skema Reaktor CANDU atau CA Nada Deuterium
Uranium
Gambar 12: Skema PBMR
Gambar 13: Skema Reaktor Magnox
Berdasarkan pendinginnya, ada berbagai jenis reaktor. Di sini
kita hanya akan membahas pembangkit listrik tenaga nuklir yang
menggunakan reaktor air bertekanan ( Pessurized Water reaktor =
PWR).Dalam reaktor air bertekanan, kalor yang dihasilkan dalam
batang-batang bahan bakar diangkut keluar dari teras reaktor oleh
air yang terdapat disekitarnya (sistem pendingin primer). Air ini
secara terus-menerus dipompakan oleh pompa primer ke dalam reaktor
melalui saluran pendingin reaktor (sistem pendingin primer). Untuk
mengangkut kalor sebesar mungkin, suhu air boleh naik sampai
mencapai 300C. untuk menjaga agar air tidak mendidih (yang dapat
terjadi pada suhu 100C pada tekanan 1 atmosfer), air diberi tekanan
160 atmosfer. Air panas diangkut melalui suatu alat penukar panas
(heat exchanger). Di sini, kalor dari air panas dipindahkan ke air
yang mengalir di sekitar alat penukar panas (sistem pendingin
sekundar). Kalor yang dipindahkan ke sistem pendingin sekunder
memproduksi uap yang memutar turbin. Turbin dikopel dengan satu
generator listrik, tempat daya keluaran listrik disalurkan menuju
konsumen melalui kawat transmisi tegangan tinggi. Setelah keluar
dari turbin, uap didinginkan kembali menjadi air oleh pengembun
(condenser) dan kemudian dikembalikan lagi ke alat penukar panas
oleh pompa sekunder.Reaktor Fusi Nuklir Reaksi fusi nuklir dapat
dikendalikan dalam reaktor atom pembangkit listrik tenaga nuklir.
Apakah reksi fusi nuklir dapat dikendalikan dalam suatu reaktor
atom? Mengendalikan fusi nuklir secara teknik sangatlah sulit.
Reaksi fusi hanya dapat berlangsung pada suhu yang sangat tinggi,
yakni paling rendah 100 juta derajat celcius. Suhu sangat tinggi
ini diperlukan agar tumbukan antarinti memiliki energi kinetik yang
dapat mengatasi gaya tolak menolak antarproton dalam inti, dan
menyebabkan terjadinya fusi. Tidak ada bahan yang tahan terhadap
suhu sangat tinggi seperti ini (suhu 100 juta derajat celcius,
lebih besar daripada suhu di dalam matahari) karena pada suhu
sangat tinggi ini semua atom terionisasi habis membentuk suatu
plasma (sejenis gas yang disusun oleh partikel-pertikel bermuatan,
seperti dan e). Misalnya adalah bagaimana untuk menahan plasma
panas ini selama suatu selang waktu yang cukup panjang sehingga
tumbukan-tumbukan antarion dapat menyebabkan fusi. Salah satu
metode yang digunakan untuk menahan plasma adalah dengan
menggunakan kurungan medan magnetik (magnetic field confinement).
Kurungan medan magnetik yang dikembangkan pertama kali di Rusia
adalah suatu peralatan berbentuk toroida, yang dinamai tokamak.
Tokamak memiliki geometri berbentuk kue donat (toroida). Suatu
gabungan dari medan magnetik digunakan untuk mengurung (menahan)
dan menstabilkan plasma. Medan magnetik pertama adalah medan
magnetik kuat yang berarah sepanjang sumbu toroida, , yang
dihasilkan oleh arus listrik luar yang mengalir melalui kumparan,
dan medan magnetik kedua adalah medan magnetik yang lebih lemah,
yang dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir melalui plasma
(medan magnet poloida, ). Arus listrik yang melalui plasma ini
selain menahan plasma juga digunakan untuk memanaskan plasma.
Resultan kedua medan magnetik ini berbentuk heliks. Garis gaya
medan magnetik heliks ini spiral mengitari plasma dan menjaga
plasma sehingga tidak menyentuh dinding kamar vakum. Jika plasma
bersentuhan dengan dinding, suhu plasma akan berkurang dan
mengakibatkan rugi daya yang besar. Pada saat ini, reaktor uju fusi
Tokamak di Universitas Princeton telah sukses memproduksi daya
listrik lebih besar dari 5 megawatt.Berita pada tanggal 10 Desember
1993 menyebutkan bahwa laboratorium Fisika Plasma Universitas
Princeton telah membuat terobosan dalam sejarah fusi nuklir. Tim
riset yang beranggota lebih dari seratus ilmuan ini berhasil
memproduksi daya sebesar 5,6 juta watt (5,6 MW) dari reaksi fusi
nuklir. Daya sebesar 3 juta watt (3 MW) cukup untuk menerangi
sebuah kota kecil. Memang masih diperlukan waktu sangat lama
(kira-kira 20 tahun mendatang) untuk dapat memproduksi daya yang
lebih besar yang dapat dipakai untuk membangkitkan tenaga listrik
komersial. Dengan teknologi yang digunakan dalam fusi yang baru
berlangsung ini, harus dicapai suhu 300 juta derajat celcius untuk
memproduksi daya sebesar 20 juta watt (20 MW). Suhu yang sangat
tinggi inilah yang merupakan kendala untuk memproduksi daya besar
melalui fusi nuklir. Jika teknologi untuk menghasilkan suhu sangat
tinggi ini berhasil ditemukan oleh para ahli nuklir, maka
permasalahan energy ini masa depan telah terjawab.Keuntungan energi
listrik yang dibangkitkan oleh fusi nuklir dibandingkan dengan
pembangkitan energi listrik lain adalah sebagai berikut. 1. Secara
relatif lebih bersih (tidak mengotori lingkungan). Hanya sedikit
zat radioaktif yang terbentuk, atau dapat kita katakana bahwa
sampah radioaktifnya nyaris nol. Bandingkan dengan reaktor daya
fisi nuklir yang harus ditangani secara hati-hati karena
menghasilkan banyak zat radioaktif. 2. Bahan bakarnya hampir tanpa
batas. Bahan bakar deuterium () banyak didapat dalam air yang
terdapat di lautan. Bahan bakar ini tersedia tanpa batas, murah,
dan mudah dipisahkan dari isotop hydrogen biasa () yang juga
terdapat dalam air. Bandingkan dengan energi dari fosil: minyak
bumi, gas alam, batubara dan energy dari fisi nuklir: uranium.
Minyak bumi dan gas alam diperkirakan akan habis 25 atau 50 tahun
lagi jika tidak ditemukan ladang baru. Batubara diperkirakan akan
habis 200 tahun lagi. Uranium sebagai bahan bakar fisi nuklir
diperkirakan akan habis 100 tahun lagi.Tidak ada kemungkinan reaksi
fusi dalam reaktor berlangsung tanpa kendali dan menyebabkan
meleburnya reaktor. Fusi akan terjadi dalam pembangkit listrik
dalam pembangkit listrik dalam ledakan energi yang singkat yang
dapat dihentikan dengan mudah apabila muncul masalah-masalah
mekanik
iii. ArkeologiC-14 yang mempunyai waktu paro 5600 tahun dibentuk
di atmosfer oleh partikel yang mempunyai energi tinggi yang berasal
dari angkasa luar. Partikel-partikel berenergi tinggi ini disebut
sinar-sinar cosmik. Tumbuhan, binatang, manusia menyerap dan
mengeluarkan C-14 selama mereka masih hidup. Oleh karena itu,
presentase C-14 dalam tubuh mereka selalu tetap. Ketika mereka
mati, presentase C-14 berkurang karena inti C-14 meluruh dengan
memancarkan sinar beta. Dengan mengukur presentase keaktifan
radiasi C-14 dalam tumbuhan, binatang, atau manusia yang mati, kita
dapat menaksir umur kematian mereka. Teknik seperti inilah yang
disebut penentuan umur dengan radioaktif (radioactive dating).
Teknik ini banyak digunakan oleh ahli antropologi sehingga mereka
dapat mengetahui umur fosil dalam periode sampai 40.000 tahun
dengan akurat. Teknik ini juga telah dilakukan oleh ahli purbakala
untuk menaksir usia kayu pada makam kuno di Mesir dan naskah-naskah
kuno yang ditulis di kertas dari daun lontar. Jika akvitas suatu
massa karbon dari sebuah tanaman / seekor binatang yang sekarang
masih hidup adalah dan aktivitas suatu massa dari sampel yang harus
ditentukan adalah R, maka :
Keterangan :
ContohSebatang pohon purba mengandung dengan aktivitas 13
disintegrasi permenit per gram karbon. Aktivitas pohon hidup adalah
10 menit per gram. Sudah berapa lama pohon itu mati?
Jawab:Dik : =
Dit t = ?Jawab: t= ln Kita juga menggunakan teknik penentuan
umur dengan radioaktif untuk menaksir umur batuan. Miliaran tahun
yang lalu, ketika batuan pertama dibentuk dari magma,
kristal-kristal uranium-238 dibentuk dalam batuan. Uranium-238
memiliki waktu paro sangat panjang, yaitu 4,4 miliar tahun. Ia
secara perlahan berubah menjadi sebuah isotop stabil timbal-206.
Jika kita dapat mengukur perbandingan relatif antara U-238 dan
Pb-206, maka kita dapat menaksir umur sebuah batuan. Batuan paling
tua yang pernah ditemukan di Bumi adalah kira-kira berumur 4,6
miliar tahun.
iv. Bidang Pertanian dan PeternakanBidang pertaniana.
Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul Radiasi dapat
mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis. Di laboratorium
dibiakkan hama kubis dalam bentuk jumlah yang cukup banyak. Hama
tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul.
Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan
akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul
dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas.
Dengan demikian reproduksi hama tersebut terganggu dan akan
mengurangi populasi. b. Pemuliaan tanaman Pemuliaan tanaman atau
pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan
radiasi. Misalnya pemuliaan padi, bibit padi diberi radiasi dengan
dosis yang bervariasi, dari dosis terkecil yang tidak membawa
pengaruh hingga dosis rendah yang mematikan. Biji yang sudah
diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditaman berkelompok menurut
ukuran dosis radiasinya.
c. Penyimpanan makanan Kita mengetahui bahwa bahan makanan
seperti kentang dan bawang jika disimpan lama akan bertunas.
Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan seperti itu. Jadi
sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan dosis
tertentu sehingga tidak akan bertunas, dengan demikian dapat
disimpan lebih lama. Bidang peternakanTeknik nuklir telah
dimanfaatkan untuk memproduksi vaksin untuk anak ayam, penggemukan
hewan ternak, peningkatan daya tahan ternak terhadap penyakit, dan
lain sebagainya.Para peneliti Indonesia berhasil menggunakan isotop
radioaktif untuk mendayagunakan pakan sehingga dengan jumlah pakan
yang sama akan dapat dikomsumsi oleh lebih banyak ternak. Namanya
adalah Urea Molasses Multinutrient Block (UMMB) yang telah
digunakan oleh para peternak di Jabar, Jateng, dan kawasan timur
Indonesia, khususnya Nusa Tenggara Barat. Nuklir untuk Ketahanan
Tubuh TernakDefinisi vaksin adalah suatu suspensi mikroorganisme
yang dapat menimbulkan penyakit tetapi telah dimodifikasi dengan
cara mematikan atau menatenuasi sehingga tidak akan menimbulkan
penyakit dan dapat merangsang pembentukan kekebalan/antibodi bila
diinokulasikan.Proses vaksinasi adalah dengan memasukkan agen
penyakit yang telah dilemahkan dengan tujuan untuk merangsang
pembentukan daya tahan atau kekebalan tubuh terhadap suatu penyakit
tertentu dan aman untuk tidak menimbulkan penyakit.Terkait dengan
vaksinasi ini, BATAN sudah melakukan pemanfaatan teknik nuklir
radiasi yang dilakukan di bidang peternakan terutama di sub bidang
kesehatan ternak, yaitu untuk melemahkan patogenisitas penyakit
yang disebabkan oleh bakteri, virus dan cacing.Litbang pemanfaatan
radiasi telah menghasilkan radiovaksin, reagen diagnostik, dan
pengawetan. radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara
iradiasi. Pembuatan radiovaksin memiliki keunggulan dibandingkan
dengan cara konvensional, yaitu mempercepat proses pembuatan vaksin
dengan memperpendek waktu pasasel. Selain itu, radiovaksin yang
diproduksi memiliki kualitas yang sama dengan vaksin buatan secara
konvensional. Vaksin ini diinokulasikan ke ayam berumur 7-10 hari
pada bagian leher atau kepala, sehingga ayam memiliki kekebalan
terhadap penyakit tersebut. Umur vaksin di tubuh ayam biasanya
mencapai 6 bulan, sedangkan umur potong ayam biasanya hanya 2-3
bulan saja, jadi ketika ayam dipotong, vaksin tersebut masih
tertinggal di tubuh ayam, khususnya di bagian kepala.Sumber radiasi
yang digunakan untuk pembuatan radiovaksin adalah sinar gama yang
digunakan untuk menurunkan infektivitas, virulensi, dan patogenitas
agen penyakit, tetapi diharapkan mampu merangsang timbulnya
kekebalan pada tubuh terhadap infeksi penyakit.45
