makalah radiokimia kelompok 12 " manfaat radiokimia bidang kesenian"

by.

Widyawati Sari Putri,Hestu Anggrah Eny,sholikha mafullah,siti nur kholifah,

BAB II

PEMBAHASAN

A.           PengertianRadioAktif

Suatuzatradioaktif (radioactive substance) dapatdidefinisikansebagai sesuatu yang memiliki sifat untuk mengemisikan radiasi secara spontan yang mampu berjalan melewati lembaran-lembaran logam dan zat-zat lain yang tak tembus terhadap cahaya. Radiasi tersebut berlaku dengan cara yang sama seperti pada cahaya terhadap suatu pelat fotografi, menyebabkan fluoresensi bertanda dalam zat-zat tertentu dan memberikan konduktivitaslistrikpadaudara.

Radioaktivitas  merupakankarakteristikdarisuatu inti atom. Inti tersebut, dan dengannya sebuah atom sebagai suatu keseluruhan, mengalami perubahan spontan yang dikenal sebagai radioaktif atau transformasi inti dan disebut juga dengan peluruhan (decay) atau disintegrasi. Energi yang dilepaskan per transformasi inti dan ditangani sebagai radiasi inti, sebagai suatu kaidah, kira-kira 103 hingga 106 kali lebih tinggi daripada energi yang dilepaskan per atom yang terlibat dalam reaksi kimia.

 Radioaktivitas adalah suatu proses peluruhan spontan dan transformasi pada inti atom tidak stabil yang disertai dengan emisi partikel-partikel inti dan/atau radiasi elektromagnet (disebutjugaradiasiinti).

Radioaktivitasdapatdidefinisikansebagai transformasi spontan inti dalam atom tidak stabil yang menghasilkan formasi unsur-unsur baru.Transformasi tersebut digolongkan ke dalam salah satu dari beberapa mekanisme, di antaranya emisi partikel alfa, partikel beta dan emisi positron serta penangkapan elektron orbital.Masing-masing dari reaksi tersebut mungkin saja atau mungkin juga tidak disertai dengan radiasi gamma.

B.            SejarahPenemuanZatRadioAktif

Sejarahpenemuanzatradioaktif diawali dengan ditemukannya sinar X oleh Wilhelm Conrad Roentgen pada tahun 1895. Setelah itu, para ilmuwan menyadari bahwa beberapa unsur dapat memancarkan sinar-sinar tertentu, meskipun pada waktu itu para ilmuwan belum memahami hakikat sebenarnya dari sinar-sinar tersebut sertamengapaunsur-unsurmemancarkannya.

Padatahun 1896, Henri Becquerel, fisikawan Perancis berusaha mendapatkan sinar X dari suatu batuan yang mengandung garam uranium. Secara tidak sengaja, batuan tersebut dibungkus dengan kertas hitam dan diletakkan di atas plat film itu, ia sangat terkejut karena bagian film pada tempat garam uranium diletakkan menjadi gelap. Dari hasil penelitiannya, diketahui bahwa penyebab gelapnya bagian plat foto adalah radiasi berdaya tembus kuat, bahkan lebih kuat dari sinar X, yang dipancarkan secara spontan oleh garam uranium tanpa harus disinari terlebih dahulu.Radiasi spontan garam uranium terjadi karena mengandung unsur uranium yang bersifat radioaktif.Peristiwa radiasi spontan ini kemudian disebut keradioaktifan, sedangkan zat yang yang bersifat radioaktif disebutdengan zatradioaktif.

Padatahun 1898, Marie Sklodowska Curie dan oleh suaminya, Pierre Curie menemukan unsur radiaktof lainnya dari mineral pitchblende yaitu polonium dan radium. Nama unsur polonium diambil dari nama negara asal Marie Sklodowska Curie, yaitu Polandia, sedangkan nama unsur radium diambil dari bahasa Yunani “radiare” yang artinyabersinar.

Padatahun 1903, Ernest Rutherford mengemukakan bahwa sinar radioaktif dapat dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan muatan mereka. Sinar radioaktif yang bermuatan positif diberi nama sinar alfa, dan tersusun dari inti-inti helium. Sinar radioaktif yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta, dan tersusun dari elektron-elektron. Sementara itu, Paul Ulrich Villard menemukan jenis sinar radioaktif yang ketiga, yaitu sinar gama yang tidak bermuatan. Sinar gama adalah suatu bentuk radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang lebih pendekdarisinar X.

Marie Curie adalahahli kimia dan fisika Perancis kelahiran Polandia 7 November 1867 – 4July 1934 yang sampai sekarang merupakan satu-satunya orang yang pernah mendapatkan hadiah nobel di dua bidang yang berbeda, yaitu fisika dan kimia. Penemuannya dibidang radioaktif membuat Marie Curie masuk ke dalam daftar penemu yang berpengaruh kepada dunia. Marie Curie adalah wanita pertama pemenang nobel dan juga adalah wanita pertama yang menjadi professor di universitasnya, Universities of Paris. Walaupun berkewarganegaraan Perancis, Marie Curie tidak pernah kehilangan rasa kebanggaannya sebagai orang Polandia. Penemuan pertamanya pada elemen kimia yang ditemukan tahun 1898 diberi nama 'polonium' dan penemuan berikutnya adalah radium beberapa bulan kemudian. Radium adalah zat radioaktif yang banyak digunakan dalam bidang medis dan kedokteran, umumnya untuk menghilangkan penyakit kanker dengan menyinari sel-sel kanker denganzatradioaktiftersebut.

C.           Sifat-sifat Radioisotop

Peranradioisotopsebagaipencarijejaktidakterlepasdarisifat-sifatkhas yang dimilikinya.Pertama, radioisotopmemancarkanradiasi manapun dia berada dan mudah dideteksi.Radioisotop ibarat lampu yang tidak pernah padam senantiasa memancarkan cahayanya.Radioisotopdalam jumlah sedikit sekali pun dapatdengan mudah diketahui keberadaannya.Dengan teknologi pendeteksian radiasi saat ini, radioisotop dalam kisaran pikogram (satu per satu trilyun gram) pun dapat dikenali dengan mudah. Sebagai ilustrasi, jika radioisotop dalam bentuk carrier free (murni tidak mengandung isotop lain) sebanyak 0,1 gram saja dibagi rata ke seluruh penduduk bumi yang jumlahnya lebih dari 5 milyar, jumlah yang diterima oleh masing-masing orang dapatdiukursecaratepat.

Kedua, lajupeluruhantiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan fungsi jumlah atom radioisotop yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan baik temperatur, tekanan, pH dan sebagainya.Penurunan radioaktivitas ditentukan oleh waktu paro, waktu yang diperlukan agar intensitas radiasi menjadi setengahnya. Waktu paro ini merupakan bilangan khas untuk tiap-tiap radioisotop. Misalnya karbon-14 memiliki waktu paro 5.730 tahun, sehingga radioaktivitasnya berkurang menjadi separonya setelah 5.730 tahun berlalu. Seluruh radioisotop yang telah berhasil ditemukan telah diketahui pula waktu paronya. Waktu paro radioisotop bervariasi dari kisaran milidetik sampai ribuan tahun. Waktu paro ini merupakan faktor penting dalam pemilihan jenis radioisotop yang tepatuntukkeperluantertentu.

Ketiga, intensitasradiasiini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya.Hal ini dikarenakan pada reaksi kimia atau ikatan kimia yang berperan adalah elektron, utamanya elektron pada kulit atom terluar, sedangkan peluruhan radioisotop merupakan hasil dari perubahanpadainti atom.

Keempat, radioisotopmemilikikonfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radioisotop sama dengan isotop-isotop lain dari unsur yang sama. Radioisotop karbon-14, misalnya, memiliki karakteristik kimia yang samadengan karbon-12.

Kelima, radiasi yang dipancarkan, utamanya radiasi gamma, memiliki daya tembus yang besar. Lempengan logam setebal beberapa sentimeter pun dapat ditembus oleh radiasi gamma, utamanya gamma dengan energi tinggi. Sifat ini mempermudah dalam pendeteksian.

D.           Peran Radioisotop dalam Bidang Kesenian

1.             PenentuanUmurSuatu Benda

Teknikpenentuanumursuatu benda yang menggunakan radioisotop disebut Carbon Dating.Prinsip kerja teknik ini adalah membandingkan konsentrasi unsur karbon yang tidak stabil pada suatu benda dengan benda lainnya.Teknik ini banyak digunakan oleh para ahli geologi, antropologi dan arkeologi untuk menentukan umur benda yang merekatemukan.

Carbon dating, penggunaan carbon-14 untuk mengetahui kapan pertama kali lukisan dibuat. Karbon memiliki masa hidup dan pada titik tertentu akan mulai membusuk pada laju yang konstan. Dengan kelajuan yang konstan itu usia suatu karya seni dapat ditentukan dengan menghitung sisa carbon-14.

Analisis isotop stabil digunakan untuk menentukan letak marmer (patung) yang seharusnya sebelum digali. Permukaan patung marmer terdiri dari patina yang dapat dianalisis oleh isotop stabil sehingga kita dapat menentukan apakah karya seni tersebut berasal dari waktu yang diklaim.

Karena keluruhannya yang tetap atau konstan maka radioisotop dapat digunakan sebagai jam nuklir. Seperti pada penentuan umur fosil dengan karbon. Karbon-14 (waktu paruh 5730 tahun) dapat digunakan untuk menentukan umur fosil mahluk hidup atau sisa-sisa dari material yang terbuat dari kayu, kulit, tulang, dan kertas. Cara ini dipakai karena diketahui pada mahluk hidup – mnusia, tumbuhan, hewan- terdapat sedikit kandungan radioaktif ¹⁴C. Proses terbentuknya ¹⁴C pada mahluk hidup yaitu neutron-neutron dari sinar kosmik menumbuk nitrogen ¹⁴N dengan reaksi:

Jadi ada isotop ¹⁴C yang radioaktif dan ¹²C yang stabil. Jumlah ¹⁴C sangat sedikit dibandingkan dengan ¹²C. Perbandingan antara ¹⁴C dan ¹²C adalah 1,3x 10^-2. Kemudian unsur karbon bergabung dengan oksigen membentuk karbon dioksida (). Jadi di udara ada yang sedikit bersifat radioaktif –unsur karbonnya berasal dari karbon-14 yang radioaktif. Selanjutnya diserap oleh tumbuhan, kemudian tumbuhan tersebut dikonsumsi oleh manusia dan hewan. Pada saat mahluk hidup mati, maka penyerapan  terhenti dan kandungan ¹⁴C mulai berkurang karena meluruh dengan melepaskan sinar beta seperti reaksi

Dengan membandingkan aktivitas karbon-14 pada mahluk sejenis yang masih hidup dengan yang sudah mati (sampel) maka dapat diketahui umur sampel tersebut.

2.             Mengetahui Keaslian Lukisan atau Benda-Benda Seni

Radioisotopdapatjugadigunakanuntukmengetahuipemalsuanlukisan.Seorangpemalsuakanmenggunakan cat yang dibuatpadaabadsekarang. Denganmengetahuibanyaknyaunsurradioaktifpada cat akandiketahuiumurlukisantersebutsebenarnya.

Menganalisa Materi

        Analisis material menggunakan metode radiasi disebut neutron activation analysis. Caranya material yang akan dianalisa diradiasi dengan neutron. Inti-inti atom material menyerap neutron dan bisa berubah menjadi isotop-isotop yang berbeda, banyak yang radioaktif. Dengan menganalisa radiasi yang dipancarkan oleh material setelah menyerap neutron, dapat diketahui jenis materialnya. Dengan analisis ini, dapat dideteksi material sampai yang paling kecil sekalipun. Analisis aktivasi neutron ini secara rutin digunakan di bandara oleh penerbangan komersial untuk mengecek barang-barang bawaan penumpang dan juga bagasi.

Penggunaan lainnya adalah untuk mengetahui keaslian lukisan atau benda-benda seni lainnya. Cat yang lama dan yang baru akan memberikan reaksi yang berbeda terhadap neutron.