14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir

1. Disusun oleh:
Maria Hanifah, S.Pd.
(14708251105)
PENDIDIKAN IPA PROGRAM PASCASARJANA UNY
RADIOAKTIVITAS DAN
TEKNOLOGI NUKLIR
2014

2. Radioaktif dan Sumbernya ?
Radioaktif :
adalah pemancaran partikel dari
ketidakstabilan inti atom, ketidakstabilan
ini mengkibatkan pecahnya susunan
atom dan mengeluarkan partikel energi
yang memancarkan radiasi
elektromagnetik. Proses pemancaran ini
disebut radioaktifitas. Proses ini
mengakibatkan peluruhan inti atom, ini
sering disebut peluruhan radioaktif.
Sinar radioaktif memiliki sifat-sifat:
• menghitamkan pelat film,
• dapat mengionkan gas yang dilewati,
• memiliki daya tembus yang besar,
serta
• menyebabkan benda-benda berlapis
ZnS dapat berpendar (mengalami
fluoresensi).

3. Sumber Radioaktif
Sumber radioaktif 81% dari
mineral bumi yaitu berasal dari
atom yang memiiki nomor atom
diatas 82 (Pb). Unsur-unsur ini
memancarkan tiga jenis radiasi
yang berbeda, dinamakan
dengan tiga huruf pertama dari
alfabet Yunani alpha (α), beta (ß)
dan gamma (γ). Sinar alfa
membawa muatan listrik positif,
sinar beta membawa muatan
negatif, dan sinar gamma tidak
membawa muatan.
Perhatikan bahwa sinar alfa menekuk kurang dari sinar beta. Hal ini terjadi karena
partikel alpha memiliki lebih banyak inersia (massa) dari partikel beta. Dikombinasikan
Sinar berasal dari bahan radioaktif ditempatkan di bagian bawah lubang dibor di blok
timbal.
Radioaktif dan Sumbernya ?
Bermuatan positif
Bermuatan negatif

4.  Sinar alpha (α) partikel yang dipancarkan adalah
inti 4 He, beta (ß) memancarkan partikel positron
dan gamma (γ) memancarkan foton.
 Positron adalah partikel yang serupa dengan
elektron dengan muatan +e. Sedangkan simbol
e- untuk elektron.
 Energi gamma lebih besar dari beta dan alfa

5. Perbedaan sinar alpha (α), beta (ß)
dan gamma (γ)

6. Ilustrasi daya tembus energi sinar
alpha (α), beta (ß) dan gamma (γ)
α
ß
γ
Papan Alumunium Timbal
Menembus
beberapa
cm timbal
Menembus
beberapa mm
alumunium
Menembu
s
selembar
kertas

7.  Proses peluruhan akibat pemancaran radioaktivitas
itu, jika di alam bersifat probabilistik dan dapat
dihitung secara statistika pada ukuran
makroskopis dengan rumus:

8. Waktu Paruh
 Waktu paruh dari sebuah materi radioaktif
adalah rentang waktu yang dibutuhkan inti untuk
meluruh menjadi setengah dari jumlah
semulanya
Keterangan:
curie
becquerel

10. R: laju peluruhan/ aktifitas sample
Ro: laju peluruhan saat t=0
Laju Peluruhan adalah jumlah peluruhan per detik dapat dihitung
dengan Rumus:

11. Peluruhan Radioaktif ?
Unsur disebut juga atom mempunyai inti. Inti atom terdiri atas proton dan neutron.
Jika inti atom terdiri atas proton dan neutron dalam jumlah tertentu, maka disebut
nuklida. Simbol nuklida: A= nomor massa
X= nomor atom
Isotop Isobar Isoton Isomer
inti
Nomor atom
sama, Nomor
Massa beda.
Nomor massa
sama, Nomor
atom beda.
Neutron sama,
Nomor atom
beda.
Nomor atom &
nomor massa
sama, tingkat
energi beda.

12. a. Pancaran Sinar Alpha (α), sebuah inti yang memancarkan partikel alfa akan
kehilangan 4 proton dan 2 neutron.
X adalah inti induk dan Y adalah inti anak, terjadi pada isotop dengan z > 83.
b. Pemancaran sinar gamma (γ)
terjadi pada inti yang tereksitasi.
Peluruhan Radioaktif ?

13. c. Pancaran Sinar Beta (ß)
terjadi pada isotop yang terletak di atas pita kestabilan (n/p > isotop stabil).
d. Pancaran positron (ß+)
terjadi pada isotop yang terletak di bawah pita kestabilan (n/p < isotop stabil).
Peluruhan Radioaktif ?

14. Reaksi nuklir

15. Reaksi Fusi dan Fisi
Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir.
Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi
atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih.
Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom
lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil,
serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar
alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia.

16. Contoh reaksi fusi dan fisi nuklir
 Contoh reaksi fusi, reaksi
yang terjadi di hampir semua
inti bintang di alam semesta.
Senjata bom hidrogen juga
memanfaatkan prinsip reaksi
fusi tak terkendali. Contoh
reaksi fisi adalah ledakan
senjata nuklir dan
pembangkit listrik tenaga
nuklir.
 Unsur yang sering digunakan
dalam reaksi fisi nuklir adalah
Plutonium dan Uranium
(terutama Plutonium-239,
Uranium-235), sedangkan
dalam reaksi fusi nuklir
adalah Lithium dan Hidrogen

17. Teknologi Nuklir
Pemanfaatan teknologi nuklir sudah banyak
sekali. Namun masih banyak permasalahan dari
dapak radiasi dan energy untuk pengendalian
keselamatan.
ada dua prinsip pemanfaatan teknologi nuklir:
1) pemanfaatan teknologi nuklir
2) pemanfaatan radiasi nuklir

18. pemanfaatan teknologi nuklir
Pada reaksi inti terjadi di dalam reactor yaitu bahan
bakar (bahan fisil) bereaksi dengan neutron yang
menghasilkan unsure radioaktif. Panas yang dihasilkan
dalam reaksi ini sangatlah tinggi jauh besar dari bahan
bakar fosil. Maka dari itu dewasa ini reactor nuklir banyak
digunakan dalam PLTN.
PLTN adalah pembangkit listrik tenaga nuklir.
Pembangunan PLTN cukuplah pesat, karena bahan utama
PLTN yaitu uranium masih cukup melimpah di bumi ini.
PLTN tidaklah memberikan dampak pencemaran
lingkungan seperti bahan fosil (bakar minyak dan batu
bara).

19. Air dingin masuk ke reaktor melalui dasar teras, mengalir pada elemen
bahan bakar nuklir. Karena reaksi inti elemen-elemen bahan bakar
menjadi panas , maka air yang mengalir disekitar elemen jadi panas, .
Bahan bakarnya U235
PLTN Reaktor Air Tekan
Sistem air dingin

20. Pemanfaatan Teknologi Nuklir dalam
PLTN
1. Boiling water reactor (BWR) atau reactor air
mendidih (RAM)
2. Pressurized water reactor (PWR) atau reactor air
tekan (RAT)
3. Pressurized heavy water reactor (PHWR)atau
reactor berat airt tekan (PHWR)
4. high thermal gas cooled reactor (HTGR) atau
reactor termal berpendingin gas (RTBG)
5. fast breeder reactor (FBR) atau reactor
pengembang biak (RPB)

21. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Reactor nuklir selain untuk PLTN juga untuk
reactor riset, reactor produksi, dan
radioisotope.
Radioisotope memiliki sifat yang khusus
•memancarkan sinar alpha, beta, dan gamma.
•dapat menembus benda
•bentuk tetap (baik diberi perlakuan kimia dan
fisika
•mudah dideteksi
•sinar radioaktif mampu mengubah sifat benda.

22. Pemanfaatan Radiasi Nuklir1. pengawetan bahan
makanan menggunakan
sinar gamma, mematikan
mikroorganisme dengan
memberikan sinar.
2. sterilisasi alat-alat
kedokteran, menggunakan
radiasi sinar gamma,
biasanya juga digunakan
pada pembauatan kapas
steril, kapas kecantikan,
kasa pembalut, pembalut
wanita, Sterilisasi alat
secara konvensional sudah
ditinggalkan dengan
pateurisasi dan pemanasan
air

23. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
3. kedokteran nuklir
radioisotope yang digunakan pada kedokteran
nuklir yaitu sediaan radiofarmaka.
radioisotope sumber
terbuka
sumber tertutup
sumber terbuka digunakan
dengan cara memasukkan
radioisotope di dalam
tubuh pasien. Contohnya:
teknologi kedokteran nuklir
Sumber
tertutup hanya
diluar tubuh
pasien
contohnya: radiologi,
tertutup/sealed sources Co-
60 dan jarum Ra-226
digunakan dalam terapi

24. Bidang Radiologi
Contohnya penerapan yaitu:
1. Sterilisasi alat kedokteran dengan CO-60
2. Pesawat Sinar X , dari cintra film roentgen
3. Analisis aktivasi nuetron, mencari kandungan mineral
dalam tubuh manusia yang ada dalam jumlah kecil. Co,
Cr, F, Fe, Mn, Se, Si, V, Zn. Dengan cara ditembaki
nuetron.
4. Kerapatan Tulang dengan Bone densitometer, dengan
radiasi gamma dan sinar-X. untuk diagnosis
osteoporosis.
5. Kedokteran forensik, dengan mengambil bagian tubuh
manusia dapat menentukkan kadar zat yang ada.
Contohnya cerita dari napoleon yang terdapat arsen
dalam jasadnya.
6. Tree dimentional Conformal Radiotherapy (3D-CDRT),
untuk kangker, dengan tingkat keselamatan tinggi.

25. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Contoh sumber terbuka/unsealed
sources yaitu
1. I-131 dalam bentuk
NaI131menentukan kelainan-
kelainan pada fungsi tiroid dan
terapi carcinoma pada tiroid.
Penggunaannya dengan cara
diminum denga dosis berorde
mikro-Curie atau mili-Curie
tergantung keadan pasien. Dalam
bentuk hipuran I-131 untuk
diagnosis fungsi ginjal dengan
cara disuntikan dan diminumkan.
Biasanya disebut rekaman
renogram.
2. P-32 dalam bentuk NaH2P32O4
untuk terapi policotemia vera,
leukemia, dan hemangium

26. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
3. Tc-99m dalam bentuk Sulphur koloidal Tc-99m menentukan
penataan fungsi hati. Selain itu turunannya juga
digunakan untuk:
Tc-99m –makrokoloid untuk menatah paru-paru
Tc-99m –Fe kompleks untuk penatahan ginjal
Tc-99m –serum albumin penatahan jantung dan plasenta
Tc-99m –portechnetat penatahan otak
Tc-99m- rythrocit penatahan limpa
4. RIHSA (radio iodinate human serum albumin) untuk
mengukur volume darah manusia dan plasma darah
manusia, melihat metabolism albumin, melihat kemapuan
keluaran jantung, melihat lokasi plasenta bayi dalam
kandungan.

27. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
pemanfaatan radioisotope dalam bidang kedokteran
perlu diperhatikan waktu paruhnya, semakin sedikit
waktu paruh semakin baik karena akan cepat meluruh
dan aman bagi lingkungan dan tubuh pasien.

28. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Bidang Industry
yang digunakan dapat berupa, sinar
x, gamma, dan neutron.
contohnya yaitu:
1. teknik radiografi: mengetahui
cacat bagian suatu produk
industry yang tidak dapat dilihat
mata.
2. control proses dalam
industry:mengkontrol proses
industry dengan tepat, yaitu
analisis cepat tak merusak:
dengan interaksi energy neutron
dengan bahan yang dianalisis,
pengukuran tebal bahan: pada
industry kertas, plastic dan plat
logam, peningkatan mutu
bahan: dengan pelapisan benda
dengan radiasi berkas electron.
3. industry tambang, dengan hamburan
balik radiasi electron sumber
tertutup. Contohnya adalah sinar
hamburan balik radiasi neutron
untuk eksplorasi pertambangan.

29. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Bidang Hidrologi
Bidang hidrologi paling banyak digunakan yaitu H-3, Na-24,Cr-51,Br-
82, I-131. Manfaatnya yaitu:
1. pencarian tempat kebocoran pipa:memasukkan radioisotop pada
saluran pipa,mengalir mengikuti arus air dan akan keluar pada pipa
yang bocor
2. pengamatan pola retakan batuan,
3. penentuan umur air yang ada dalam perut bumi.
4. air resapan pada panas bumi, yaitu digunakan untuk mengukur
uap air yang dihasilkan bumi kontinyu atau tidak (menentukan
dinamika air di dalam tanah), digunakan dalam PLTU. Radioaktif
yang digunakan O-18, H-2,H-3, C-14.

30. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Bidang Pertanian, digunakan untuk pengawetan bahan
makanan dan efektifitas pemakaian pupuk tanaman. Hal ini
dapat digunakan dengan memasukkan P-32 dimasukkan
dan menyatu dengan pupuk tanaman masuk dalam bagian
semua tanama, sehingga dapat direkam hasil
filmnya.Sehingga tau pupuk yang baik bagi tanaman. Selain
itu metode ini juga dapat menentukkan jam makan
tanaman.
Bidang Biologi
Selain itu juga untuk pemberantasan hamba:
1. teknik jantan mandul.
2. Mutasi genetika, menghasilkan tanaman yang super.
3. Migrasi Hamma, dengan memberi makanan yang
dicampur P-32, S-35, Na-14, Co-60, I-131 atau
disuntikkan atau dioleskan.

31. baterai nuklir, kekuatan baterai nuklir tergantung waktu
paruhnya, semakin lam waktu paruh semakin lama
fungsi baterai nuklir. Biasanya digunakan dalam, tenaga
pada satelit, lampu navigasi pada mercusuar, rambu-
rambu sonar pada stasiun cuaca yang jauh dari jankauan
listrik
Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Macam Model Baterai Nuklir:
Baterai Nuklir High Speed Elektrons Baterray
Baterain Nuklir Contact Potential Difference Battery
Baterai Nuklir PN Junction
Baterai Nuklir Termokopel
Baterai Nuklir Secondary emiter
Baterai Nuklir Photolistrik

32. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Baterai Nuklir High Speed Elektrons Baterray
Baterai nuklir beta. Radioisotop yang digunakkan Stronsium-
90. waktu parohnya 28 tahun. Sehingga waktu pakainya dua
kali waktu parohnya yaitu 56 tzahun.

33. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Baterain Nuklir Contact Potential Difference Battery
Elektrodanya menggunakkan 2 logam pada nomor 1 dan 2 . 4
adalah tritium. Tritium di ionisasi menghasilkan elektron dan ion
positif. Radioisotopnya Stronsium-90

34. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Baterai Nuklir PN Junction
Dengan teknik menghasilkan berondongan eletron pada elemen dioda
semikonduktor, menggunkkan Antimon. Elektoda positifnya Silikon. Berondong
akan ditarik ke elektrode positif menghasilkan arus listrik searah. Radioisotop
yang digunakan Rpometium 147 . Waktu paruh 2,5 tahun. Umur pakainya 5
tahun.

35. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Baterai Nuklir Termokopel
Memanfaatkan panas dari radioisotopnya, dengan wadah termokopel

36. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Baterai Nuklir Secondary emiter
Dengan menumbuk bahan yang peka radiasi, menghasilkan elektron sekunder
yang dikumpulkan oleh elektrode. Perbedaan tekanan menimbulkan arus listrik.

37. Pemanfaatan Radiasi Nuklir
Baterai Nuklir Photolistrik
Memanfaatkan bahan sintilator menghasilkan pendar cahaya (proton) bila
terkena radiasi. Diubah menjadi tenaga listrik oleh bahan semikonduktor yang
peka proton. Proton cahaya diubah menjadi tenaga oleh fotolistrik juga. Bahan
sintilator berupa posfor, Nattrium iodida diberi Thalinum.

38. Soal 1
a. 10 hari
b. 15 hari
c. 20 hari
d. 25 hari
hari

39. Soal 2
a.
b.
c.
d.
Berikut disajikkan reaksi peluruhan,
Partikel X pada reaksi peluruhan diatas yaitu ……

40. Soal 3
a.
b.
c.
d.
Berikut disajikkan reaksi peluruhan,
Partikel Y pada reaksi peluruhan diatas yaitu ……

41. Soal 4
Waktu Paruh inti Radioaktif radium-226 ( )adalah .
Berapakah konstanta peluruhannya?
Jawaban:

42. Soal 5
Soal lanjutan dari nomor 4

43. Soal 6
Soal lanjutan nomor 4 dan 5

44. Soal 7
Sifat yang khusus Radioisotope adalah:
a. dapat menembus bendadan bentuk tetap
b. mudah dideteksi dan bentuk tidak tetap
c. mampu mengubah sifat benda dan sulit
dideteksi
d. Sinar alfa dapat menembus alumunium dan
kertas
e. Semua sinar memeiliki kekuatan yang sama

45. Soal 8
Radiasi nuklir banyak dimanfaatkan dalam berbagai
bidang, salah satunya kedokteran yaitu untuk sterilisasi
alat-alat kedokteran. Sinar apa yang digunakkan dalam
pemanfaatan dibidang kedokteran ini?
a. Radiasi sinar alfa
b. Radiasi sinar gamma
c. Radiasi sinar beta
d. Radiasi sinar ultaviolet
e. Radiasi sinar X

46. Soal 9
Dalam kedokteran nuklir , pemanfaatan radioisotop sudah banyak digunakkan
salah satunya dengan metode sumber tertutup . Apa yang disebut dengan
metode sumber tertutup?
a. memasukkan radioisotope CO-60 di dalam tubuh pasien untuk penyembuhan
gagal ginjal
b. Memberikan radiasi sinar gamma pada tubuh untuk film roengen
c. Penggunaan gamma knife untuk memotong tumor ganas
d. Meminum I131 untuk mendapatkan gambar renogram
e. Memasukkan P-32 dalam bentuk NaH2P32O4 untuk terapi leukemia

47. Soal 10
Baterai nuklir beta adalah salah satu pemanfaatan teknologi
nuklir. Baterai nuklir beta memiliki waktu paruh 28 tahun.
Berapakah waktu pakainya dan radioisotop apa yang
digunakkan?
a. 7 tahun dan Sulphur koloidal-90
b. 14 tahun dan Stronsium-92
c. 32 tahun dan Uranium- 92
d. 46 tahun dan Sulphur koloidal-90
e. 56 tahun dan Stronsium -90

48. TERIMAKASIH