Posted on Leave a comment

Plutonium, Unsur Bernama Planet

​Apa yg kalian bayangkan saat mendengar Plutonium? Bukan. Ini bukan planet.

Plutonium Adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Pu dan nomor atom 94. Ia merupakan unsur radioaktif transuranium yang langka dan merupakan logam aktinida dengan penampilan berwarna putih keperakan. Ketika terpapar dengan udara, ia akan mengusam oleh karena pembentukan plutonium(IV) oksida yang menutupi permukaan logam. Unsur ini pada dasarnya memiliki enam alotrop dan empat keadaan oksidasi. Ia bereaksi dengan karbon, halogen, nitrogen, dan silikon.

Apa itu alotrop?

Alotrop adalah modifikasi struktural yang berbeda-beda dari sebuah unsur. Sebagai contoh unsur karbon memiliki dua alotrop umum: intan, yang terdiri atas atom karbon yang terikat bersama-sama dalam susunan kisi tetrahedral, dan grafit, yang terdiri atas atom karbon yang terikat dalam lembaran-lembaran kisi heksagonal.
Apa pengaruhnya Plutonium ini mempunyai banyak alotrop?

Plutonium umumnya mempunyai enam alotrop. Pada temperatur yang tinggi dan jangka tekanan tertentu, alotrop ketujuh (zeta, ζ) dapat terbentuk. Alotrop-alotrop ini memiliki tingkat energi yang hampir sama, namun densitas dan struktur kristal yang sangat berbeda. Hal ini membuat plutonium sangat sensitif terhadap perubahan temperatur, tekanan, dan lingkungan kimiawi. Selain itu, perubahan volume yang dramatis selama transisi fase dari satu alotrop ke alotrop lainnya juga memungkinkan. Tidak seperti bahan-bahan lainnya, densitas plutonium akan meningkat ketika ia meleleh (sebesar 2,5%). Namun cairan logam plutonium itu sendiri menunjukkan penurunan secara linear pada densitasnya seiring dengan meningkatnya temperatur.Densitas berbagai alotrop plutonium berkisar dari 16,00 g/cm3 sampai dengan 19,86 g/cm3.
Keberadaan banyak alotrop ini membuat pemrosesan plutonium sangat sulit. Sebagai contohnya bentuk α plutonium terbentuk pada suhu kamar dan ia memiliki karakteristik yang mirip dengan besi cor, namun akan berubah menjadi seperti plastik dan mudah diubah bentuk ketika ia berubah menjadi alotrop β (beta) pada temperatur yang sedikit lebih tinggi.
Alasan mengapa plutonium memiliki diagram fase yang rumit belumlah sepenuhnya diketahui.Plutonium dalam bentuk δ (delta) umumnya terbentuk pada kisaran suhu 310 °C sampai dengan 452 °C, namun ia stabil pada suhu kamar apabila dialoi dengan galium, aluminium, ataupun serium dalam persentase rendah.[11] Bentuk delta plutonium memiliki sifat-sifat yang lebih mirip dengan sifat logam pada umumnya. Ia kira-kira sekuat dan selunak aluminium.

Apakah Plutonium berbahaya bagi tubuh?

Plutonium merupakan pemancar alfa (khusus untuk Pu-241 pemancar beta, namun anak luruhannya adalah Am-241 yang memancarkan alfa berumur paro 430 tahun). Karena jangkauan alfa dan beta pendek, maka plutonium bukan merupakan ancaman bahaya apabila berada di luar tubuh. Dengan demikian, plutonium akan memberikan ancaman bahaya apabila masuk ke dalam tubuh, namun efek yang dihasilkan tergantung dari bagaimana plutonium masuk ke tubuh.

Posted on Leave a comment

Pengelolaan Limbah Radioaktif

limbah radioaktif

Limbah radioaktif merupakan salah satu jenis limbah yang mengandung atau terkontaminasi radionuklida pada konsentrasi atau kegiatan kimiawi yang melebihi batas yang disarankan (clearance level) yang ditetapkan oleh suatu Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BPTN). Dengan kata lain bahwa limbah radioaktif merupakan zat radioaktif yang sudah tidak dipakai lagi, dan atau bahan serta peralatan yang terkena dampak dari zat radioaktif sudah tidak dapat difungsikan kembali. Continue reading Pengelolaan Limbah Radioaktif

Posted on 1 Comment

Kimia Inti – III

Penjelasan lebih lanjut lagi mengenai kimia Inti dari artikel Kimia inti bagian 1 dan bagian 2 akan kita bahas disini.

Time lapse photograph of the heater head of a ...
Time lapse photograph of the heater head of a Stirling radioisotope generator undergoing lifetime assessment. Induction heating coils maintain a 650°C (1200°F) temperature. The pictured quartz glass probes are connected to an extensometer that measures creep strain. (Photo credit: Wikipedia)

Dalam kimia inti kita telah mengenal bahwa ada atom yang bersifat radioaktif. Atom tersebut merupakan atom yang tidak stabil karena memiliki kelebihan/kekurangan jumlah netron atau biasa disebut dengan isotop. Karena sifatnya yang radioaktif, maka atom atom tersebut disebut dengan radioisotop.  Karena Sifatnya yang khas dan unik. Radioisotop ini dapat di gunakan untuk berbagai keperluan yang sangat berguna. Beberapa kegunaannya yaitu:

Iodium (I-131)
-mencari ketidaknormalan pada tiroid / kelenjar tiroid
Iodium (I-123)
-disuntikkan pada pasien untuk mengetahui ada tidaknya gangguan ginjal
Karbon (C-14)
-mencari ketidaknormalan yang berhubungan dengan diabetes dan anemia
Kromium (Cr-51)
-keperluan scanning limpa
Selenium (Se-75)
-keperluan scanning pankreas

Teknetium (Te-99)
-keperluan scanning tulang dan paru-paru
Galium (Ga-67)
– keperluan scanning getah bening
Natrium (Na-24)
-untuk deteksi penyempitan pembuluh darah/trombosis
Radioisotop Silikon
-perunut radioisotop pada proses pengerukan lumpur pelabuhan atau terowongan
Fosfor (P-32)
-memperkirakan jumlah pupuk yang diperlukan tanaman
Karbon (C-14) -mengukur umur fosil hewan, tumbuhan dan manusia (dengan pengukuran pancaran sinar  beta)
Uranium (U-238)
-menaksir umur batuan
Uranium (U-235)
Reaksi berantai terkendali dalam PLTN
Kobalt (Co-60)
mengontrol pertumbuhan beberapa jenis kanker
Isotop 8O15
-menganalisis  proses fotosintesis pada tanaman

Manfaat Fungsi-fungsi lain
-membuat varietas tanaman baru yang tahan penyakit dan produktivitas yang tinggi
-pemandulan /sterilisasi serangga pengganggu tanaman
-mendeteksi pemalsuan lukisan atau keramik

Manfaat Secara Umum
-Tracer (perunut, pencari jejak) untuk berbagai keperluan
-Sumber Tenaga Listrik/PLTN
-Memanfaatkan sinar-sinar radiasinya untuk berbagai keperluan

Selain dari unsur unsur radioisotop, ada juga yang perlu di ingat. Apa yang di pancarkan unsur unsur radioaktif tersebut saat meluruh? ya. jawabannya ialah partikel radiasi seperti alpha, beta dan gamma.

Manfaat Partikel Radiasi

  1. Dalam Bidang Industri. Misalnya dalam pabrik kertas untuk menjaga konsistensi ketebalan kertas
  2. Dalam Bidang kedokteran. Untuk pengobatan kanker, biasanya sinar radiasi dipakai untuk membunuh sel sel kanker
  3. Dalam Bidang Penelitian. Dipakai untuk suatu instrumen analisis bernama AAN yaitu sebuah instrumen yang dapat mendeteksi komponen suatu material secara akurat dan memiliki sensitifitas tinggi.

————————————————————————————————————————————–

Dalam terjadinya reaksi inti, umumnya akan dihasilkan energi yang besar. Namun tahukah anda bagaimana penjelasan di balik semua itu?

Sebelumnya, Pernahkan anda mendengar rumus seperti di bawah ini?

E=MC2

Ya, Rumus tersebut sangatlah terkenal seperti sang pencetusnya yaitu albert einstein. Dan saat itu pula kita sering mendengar teori relativitas? Apakah ada hubungannya dengan rumus ini? TIDAK! Dari gambar dapat kita lihat bahwa yang akan kita cari ialah energi.

Jadi Rumus Ini digunakan untuk menjelaskan perubahan energi yang terjadi dalam reaksi inti. Lihat contoh dibawah ini:

   massa isotop Lithium-6 : 6,015122795
   massa isotop Deuterium : 2,0141017778
   massa isotop Helium-4  : 4,00260325415
   
Kemudian terjadi reaksi 
    Lithium-6  +   Deuterium  ->   Helium-4     +    Helium-4
   6,015122795 + 2,0141017778 -> 4,00260325415  +  4,00260325415

          8,0292245728        ->          8,0052065083

 Massa yang hilang: 8,0292245728 - 8,0052065083 = 0,0240180645 u   

         E = mc2

         E = mc2  =       1u             x      c2
                  = 1,660538782×10−27 kg x (299.792.458 m/s)2
                  = 149241782981582746,248171448×10−27 Kg m2/s2
                  = 149241782981582746,248171448×10−27 J
                  = 931494003,23310656815183435498209 ev
                  = 931,49 Mev       (dibulatkan)
   Jadi,energi 1u = 931,49 Mev

         E = 0,0240180645 u    x   931,49 MeV

Referensi :

  • Marthen Kanginan, Fisika SMA 3B, Erlangga
  • Joko Budiyanto, Fisika SMA/MA Kelas XII, BSE Depdiknas
  • Siswanto.Sukaryadi, Fisika SMA/MA Kelas XII, BSE Depdiknas
  • Isotope masses – Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
  • http://fisikastudycenter.com/skl-un-fisika/79-manfaat-dan-bahaya-radioisotop
Posted on 2 Comments

Kimia Inti – I

Radioactive Materials Area
Radioactive Materials Area (Photo credit: LimeTech)

Kehidupan di bumi ini sangat membutuhkan sinar matahari, namun apa yang membuat matahari dapat terus bersinar? Ternyata itu ialah reaksi fusi hidrogen di pusat matahari untuk menghasilkan Helium, dan melepaskan energi yang luar biasa besar. Reaksi tersebut di sebut juga reaksi Inti. Continue reading Kimia Inti – I