I.
PENDAHULUAN
Reaksi inti,
seperti halnya reaksi kimia, melibatkan perubahan energi. Namun
demikian, perubahan energi dalam reaksi inti bersifat sertamerta dibandingkan
dengan reaksi kimia. Energiyang dilepaskan oleh suatu reaksi inti
tertentu dapat dilakukan dalam reactor tenaga nuklir.Terdapat dua jenis reactor
nuklir, yaitu reactor berdasarkan reaksi fisi, dan reactor berdasarkan reaksi
fusi.
Reaksi fisi
ialah proses dimana suatu inti (nomor massa > 200) membelah dirimembentuk
inti- inti yang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau lebih neutron.
Reaksi fusi
yaitu penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar.
II.
RUMUSAN MASALAH
A. Bagaimana pengertian reaksi fusi?
B. Bagaimana pengertian reaksi fisi?
C. Bagaimana aplikasi kimia inti?
D. Apakah dampak biologis dari radiasi?
III.
PEMBAHASAN
A. Reaksi fusi.
Pada 1929 Atkinson dan Houtermans
mengemukakan, bahwa tenaga yang terbentuk di matahari dan bintang-bintang
berasal dari reaksi fusi atau peleburan. Fusi inti yaitu penggabungan
inti kecil menjadi inti yang lebih besar, tampaknya bebas dari masalah
pembuangan limbah. Fusi inti terjadi terus-menerus di matahari. Matahari
terutama terdiri atas hidrogen dan helium. Di bagian dalamnya, di mana suhu
mencapai sekitar 15 juta derajat celcius. Karena reaksi fusi hanya terjadi pada
suhu yang sangat tinggi, reaksi ini sering dinamakan reaksi termonuklir. Perhitungan
menunjukkan bahwa agar isotop hidrogen bereaksi diperlukan tenaga sebesar 0,1
Mev. Untuk memperoleh tenaga sebesar ini, diperlukan panas 1000 juta 0C.
bintang-bintang mempunyai temperatur 10-30 juta 0C, hingga isotop
hidrogen dapat mengadakan reaksi. [1]
Sejak tahun 1938 diketahui, bahwa
tenaga yang ada di matahari dan bintang-bintang berasal dari reaksi fusi:
+ → 
+ 
+ tenaga + → 
+ tenaga + → 
+ 2 + tenaga
Reaktor Fusi
Pertimbangan utama dalam pemilihan proses
fusi inti yang terdapat dalam pembangkitan energy ialah untuk melaksanakan
proses tersebut. Fusi inti tampaknya merupakan sumber energy yang sangat
menjanjikan, setidaknya “di atas kertas”. Meskipun pencemaran termal mungkin
bisa menjadi masalah, fusi mempunyai beberapa keuntungan:
1. Bahan bakar murah dan nyaris tak terbatas
2. Prosesnya menghasilkan limbah radioaktif
yang sedikit.
Jika mesin fusi dimatikan, mesin ini akan
benar-benar mati dan dalam sekejap, tanpa bahaya meleleh.
Menggunakan laser berenergi tinggi untuk
mengawali reaksi fusi. Dalam uji coba, sejumlah sejumlah berkas laser
mentransfer energi ke sebuah pelet bahan-bahan berukuran kecil, memanaskannya
dan mengakibatkan implosi, artinya
meledak kea rah dalam dari semua sisi dan kemudian mengalami kemampatan volume
menjadi kecil. Akibatnya, terjadilah fusi. Seperti kesulitan pembuatan sungkup
magnetic, fusi laser menghadirkan kesulitan teknis yang masih perlu diatasi
sebelum teknik ini dapat diwujudkan dalam skala besar.
Reaksi fusi thermo ini terjadi pada
peletusan bom hidrogen. Reaksi ini bila dikontrol akan merupakan sumber tenaga
yang baik. Sebagai bahan untuk reaksi ini ialah isotop hidrogen, deuterium, dan
tritium:
+ → + 
+ 3,2 Mev + → 
+ + 4,0 Mev + → + + 17,6 Mev
Di dalam air terdapat 0,015 persen
deuterium hingga bila reaksi di atas dapat dibuat terkontrol, air akan
merupakan sumber tenaga yang tidak ada habisnya.
Bom Hidrogen
Masalah teknis yang selalu ada dalam
perancangan reactor fusi ini tidak mempengaruhi produksi bom hidrogen,
dinamakan juga sebagai bom termonuklir. Dalam kasusu ini tujuannya adalah
semata-mata tenaga dan tak perlu pengendalian. Bom hidrogen tidak mengandung
gas hidrogen atau gas deuterium, bom ini mengandung padatan Litium deuterida
(LiD), yang dapat dikemas sangat rapat. Peledakan bom hidrogen terjadi dalam dua
tahap. Mula-mula reaksi fisi dan kemudian reaksi fusi. Suhu yang diperlukan
untuk dicapai dengan bom atom. Segera setelah bom atom meledak, reaksi fusi
berikutnya terjadi, membebaskan banyak energy.
+ 
→ 2
+ → 
Tidak ada masa
kritis dalam bom fusi, dan gaya ledakan terbatas hanya pada jumlah rekatan yang
ada. Bom termonuklir digambarkan sebagai “lebih bersih” dibandingkan bom atom
sebab isotop radioaktif yang dihasilkannya hanya tritium, yaitu pemancar
partikel –
lemah ( t
= 12,5 tahun), dan produk-produk dari starter
fisi. Bagaimanapun, pengaruh buruknya terhadap lingkungan dapat diperarah
apabila dalam pembangunannya disertakan bahan-bahan tak terfisikan, seperti
kobalt. Setelah dibombardir dengan neutron, kobalt-59 berubah menjadi
kobalt-60, yaitu pemancar sinar 
yang
sangat kuat dengan waktu paruh 5,2 tahun. Keberadaan isotop radioaktif kobalt
dalam debris atau jatuhan dari ledakan termonuklir akan fatal bagi mereka yang
selamat dari ledakan pertama.[2]
lemah ( t = 12,5 tahun), dan produk-produk dari starter
fisi. Bagaimanapun, pengaruh buruknya terhadap lingkungan dapat diperarah
apabila dalam pembangunannya disertakan bahan-bahan tak terfisikan, seperti
kobalt. Setelah dibombardir dengan neutron, kobalt-59 berubah menjadi
kobalt-60, yaitu pemancar sinar yang
sangat kuat dengan waktu paruh 5,2 tahun. Keberadaan isotop radioaktif kobalt
dalam debris atau jatuhan dari ledakan termonuklir akan fatal bagi mereka yang
selamat dari ledakan pertama.[2]
B. Reaksi fisi
Reaksi fisi
merupakan reasi terbelahnya inti berat menjadi dua inti baru akibat di tembak
menggunakan neutron. Reaksi fisi yang paling populer adalah reaksi fisi nuklir.
Reaksi fisi nuklir dapat menghasilkan energi 100 juta kali lebih besar daripada
reaksi kimia. Karena setiap neutron yang dilepaskan oleh setiap reaksi fisi
dapat menyebabkan reaksi fisi lainnya, sehingga akan melepaskan lebih banyak
neutron dan menyebabkan lebih banyak reaksi fisi terjadi. Reaksi fisi yang
sambung-menyambung ini disebut dengan reaksi fisi berantai.
Unsur yang paling
sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium-239 dan Uranium-235
#Contoh
reaksi fisi Uranium
Reaksi berantai
dapat menghasilkan energi yang sangat besar. Apabila tidak dikendalikan, reaksi
fisi dapat menimbulkan ledakan dahsyat disertai pemancaran isotop radioaktif
yang membahayakan kehidupan.[3]
C. Aplikasi
kimia inti
Reaktor atom
Saat ini banyak
reaktor atom, baik untuk maksud-maksud penelitian ataupun sebagai sumber
tenaga, seperti tenaga listrik. Didalam reaktor ini juga terjadi reaksi
pembelahan dari uranium, tetapi reaksi dapat dikontrol dengan memberikan
moderator seperti air, air berat, grafit, atau berilium.[4]
Isotop sebagai tracer
Reaksi-reaksi yang
terjadi pada bermacam-macam obyek, seperti reaksi fotosintesis pada daun atau
peristiwa-peristiwa fisika seperti penyerapan fosfor dalam pupuk oleh tanaman,
dapat didikuti dengan mudah, dengan mengguakan radioaktif sebagai tracer,
Misalnya akan
diselidiki kecepatan penyerapan pupuk fosfor oleh tanaman, maka kedalam pupuk
dirambahkan fosfor radioaktif, fosfor ini akan diserap oleh tanaman, kecepatan
penyerapan akan diikuti dengan alat pencacah atau counter, seperti pencacah
Geiger Muller.
Radioisotop dalam kedokteran
Radioisotop Na
dipakai untuk diagnose sirkulasi darah, sebagian tertentu larutan NaCl yang
sebagian sudah di “label” dengan Na-24 disuntikan ditangan pasien. Sebuah alat
pencacah atau counter ditempatkan pada salah satu kakinya. Bila sirkulasi darah
normal, dalam waktu singkat dapat di-deteksi adanya radioaktivitas pada kaki
dan mencapai maksimal kurang dari setengah jam. Bila sirkulasi lemah,
radioaktif akan bertambah secara lambat. Dengan menggerakan pencacah pada
bagian-bagian badan yang lain, kedudukan yang lemah pada sirkulasi darah dapat
ditentukan
Radioisotop I-131, seperti juga iodium yang tidak radioaktif, dapat
diambil cepat oleh kelenjar tiroid, karena itu radioisotop dapat dipakai
sebagai diagnose fungsi kelenjar thiroid atau terapi. Radiasi γ dapat merusak
sebagian dari kelenjar thiroid dalam hiperthirodism. Isotop radio isotop lain
dari Iodin, yaitu iodin-123 (pemancar sinar γ, digunakan untuk menangkap citra
otak
Radiasi γ dari
radium telah lama dipakai untuk pemuembuhan kanker. Saat ini biasa dipakai
radioisotop cobal yang lebih murah, Co-60
adalah pemancar γ dengan waktu paroh 5,3 tahun, dapat dibuat dengan mudah
dengan penambahan Co-50.
Tektunum ialah salah
satu unsur yang paling bermanfaat dalam pengobatan nuklir. Walaupun tektunum
merupakan logam transisi, semua isotopnya radioaktif, dilaboratorium, unsur ini
dibuat dengan reaksi inti.
+
⇾ 
Dimana superskrip m
menyatakan bahwa isotop teknetium-99 dihasilkan pada inti tereksitasi. Isotop
ini memiliki waktu paruh 6 jam , meluruh akibat radiasi γ menjadi teknetium-99
dalam keadaan dasar intinya. Jadi isotop ini merupakan alat pendiagnosis yang
berguna. Dengan mendeteksi sinar γ yang dipancarkan oleh 99mTc ,
dokter mendapat gambaran organ seperti jantung, hati, dan paru. [5]
32P untuk mendeteksi tumor otak, 47Ca untuk
menentukan penyakit pada tulang dan darah, dan 59Fe untuk mengetahui
peredaran besi dalam darah. Keuntungan utama penggunaan radioisotop sebagai
perunut ialah karena isotop tersebut mudah dideteksi. Meskipun dalam jumlah
kecil , keberadaanya dapat dideteksi dengan couter.
Radioisotop sebagai dalam bidang industri
Radioisotop
digunakan untuk mendeteksi keboccoran pipa air dalam tanah. Sedikit garam NaCl
dilarutkan dalam tangki penyimpanan. Detektor geiger-Muller digerakan
dipermukaan tanah mengikuti aliran pipa air , sehingga kebocoran air dapat
dideteksi. Na-24 digunakan sebagai perunut didalam air karena memiliki waktu
paroh yang pendek, sehinnga kereaktifannya dalam air akan turun kenilai ambang
batas dalam waktu yang singkat dan memancrkan partikel beta yang dapat tembus
ketanah. [6]
D.Dampak
biologis Radiasi
Suatu dasar dari
radioaktivitasialah curie (Ci); 1 Ci tepat sama dengan tetap sama dengan 3,7 x
1010 disintegrasi (peluruhan) inti perdetik. Laju peluruhan ini
setara dengan peluruhan 1 g radium. Satu ml curie (mCi) ialah seperseribu curie
jadi, 10 mCi dari sampel karbon -14 ialah kuantitas yang mengalami
(10 x 10-3)
(3,70 x 1010) = 3,70 x 108
Diintegrasi per
detik. Intensitas radiasi bergantung pad banyaknya disentegrasi serta pada
energi dan jenis radiasi yang dipancarkan. Satu satuan yang umum ddigunakan
untuk dosis radiasi yang diserap ialah Rad (radiation absorved dose), yaitu
banyaknya radiasi yang menghasilkan penyerapan 1 x 10-5 J per gram materi yang
diradiasi. Efek biologis dari radiasi bergantung pada bagian tubuh yang
diradiasi dan jenis radiasi. Dengan alasan ini, Rad sering dikalikan dengan
sebuah faktor yang dinamakan RBE (Relative Biological Efectivenes). Hasilnya
dinamakan rem (Roentgen eqiuvalent for man) :
1 rem = 1 rad x 1
RBE
Diketiga jenis
radiasi inti, partikel α biasanya mempunyai daya tembus paling rendah. Partikel
beta mempunyai daya tembus lebih besar dari pada partikel β, tetapi lebih kecil
dibandingkan dengan daya tembus sinar γ . sinar gama mempunyai panjang
gelombang yang sangat pendek dan energi tinggi . selain itu karena sinar gamma
tidak mempunyai muatan maka sinar ini tak dapat dihentikan oleh materi
penghalang seperti yang mudah dilakukan untuk partikel α dan β. Bagaimanapun,
jika pemancar alfa atau beta masuk kedalam tubuh, efek merusaknya semakin besar
karena orga terus menerus disinari oleh radiasi yang rusak dalam jarak dekat.
Contohnya, srtontium -90, suatu pemancar β, dapat menggantikan kalsium dalam
tulang, dimana kerusakan paling hebat akan timbul.
Dasar kimia dari
kerusakan radiasi ialah radiasi ionisasi. Radiasi dari partikel αdan β atau
sinar –γ dapat mengambil elektron dari atom dan molekul yang terlewati olehnya,
mengakibatkan pembentukan ion dan radikal. Sebagai contoh ketika air diradiasi
dengan sinar γreaksi berikut akan berlangsung:
H2O radiasi H2O+ + e-
H2O+ + H2O →
H3O+ + OH radikal hidroksil
Elektron dalam
bentuk teradiasi dapat bereaksi dengan air atau dengan ion hidrogen untuk
membentuk hidrogen atom, dan dengan oksigen membentuk ion superoksida, O-2
(suatu radikal):
e- + O2
→ 
Didalam jaringan,ion
superoksida dan radikal lain menyerang membran sel dan inang senyawa organik,
seperti molekul enzim dan DNA. Senyawa organik sendiri dapat langsung
terionisasi dan dihancurkan oleh radiasi berenergi tinggi.
Telah lama diketahui
bahwa pemaparan pada radiasi berenergi tinggi dapat menyebabkan timbulnya
kanker pada manusia dan hewan lain. Ciri-ciri kanker adalah pertumbuhan sel
yang telah terkendali. Sebaliknya, juga telah diketahui bahwa sel kanker dapat
dihancurkan lewat pengobatan radiasi yang benar. Dalam terapi radiasi, harus
ada kompromi. Radiasi yang digunakan untuk pasien harus cukup untuk pasien
harus untuk merusak sel kanker yang membunuh terlalu banyak sel normal dan
diharapkan tanpa menimbulkan bentuk kanker lain.
Radiasi yang merusak
sistem biologis secara umum disebut sebagai radiasi somatik atau genetik. Luka
somatik ialah luka yang mempengaruhi organisme seumur hidupnya. Sengatan
matahari, kulit gatal merah, kanker, dan katarak adalah beberapa contoh luka
somatik. Kerusakan genetik berarti perubahan yang diwariskan atau mutasi gen.
Contohnya, seseorang yang kromosomnya telah rusak atau berubah oleh radiasi
kemungkinan akan mempunyai keturunan yang cacat.[7]
IV.
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Dari pembahasan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa:
reaksi fusi adalah penggabungan inti
kecil menjadi inti yang lebih besar, tampaknya bebas dari masalah pembuangan
limbah. Sedangkan Reaksi fisi
merupakan reasi terbelahnya inti berat menjadi dua inti baru akibat di tembak
menggunakan neutron.
Aplikasi kimia inti meliputi reaktor atom, Isotop sebagai
tracer, radioisotop dalam kedokteran, dan radioisotop sebagai dalam bidang
industri.
Dampak biologis radiasi dapat menyebabkan timbulnya
kanker pada manusia dan hewan lain dan menyebabkan Luka somatik yaitu luka yang
mempengaruhi organisme seumur hidupnya.
B.
Saran
Demikian makalah ini kami buat, kami menyadari bahwa
masih banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini. Karena itu, kritik dan
sara yang membangun sangat kami harapkan demi perbaikan makalah kami pada masa
selanjutnya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar