KONSEP KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA

1.    SEJARAH PENEMUAN UNSUR RADIOAKTIF DAN PENEMUNYA
 Sejarah penemuan zat radioaktif 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 serta mengapa unsur-unsur memancarkannya. Pada tahun 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 disebutkeradioaktifan, sedangkan zat yang yang bersifat radioaktif disebut dengan zat radioaktif. Pada tahun 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 artinya bersinar. Pada tahun 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 pendek dari sinar X.

Perkembangan Keradioaktifan
Pada tahun 1895 W.C. Rontgen melakukan percobaan dengan sinar katode. Ia menemukan bahwa tabung sinar katoda menghasilkan suatu radiasi berdaya tembus besar yang dapat menghitamkan film foto. Selanjutnya sinar itu diberi nama sinar X. Sinar X tidak mengandung elektron, tetapi merupakan gelombang elektromagnetik. Sinar X tidak dibelokkan oleh bidang magnet, serta memiliki panjang gelombang yang lebih pendek daripada panjang gelombang cahaya. Berdasarkan hasil penelitian W.C Rontgen tersebut, maka Henry Becquerel pada tahun 1896 bermaksud menyelidik sinar X, tetapi secara kebetulan ia menemukan gejala keradioaktifan. Pada penelitiannya ia menemukan bahwa garam-garam uranium dapat merusak film foto meskipun ditutup rapat dengan kertas hitam. Menurut Becquerel, hal ini karena garam-garam uranium tersebut dapat memancarkan suatu sinar dengan spontan. Peristiwa ini dinamakan radio aktivitas spontan.
Marie Curie merasa tertarik dengan temuan Becquerel, selanjutnya dengan bantuan suaminya Piere Curie berhasil memisahkan sejumlah kecil unsur baru dari beberapa ton bijih uranium. Unsur tersebut diberi nama radium. Pasangan Currie melanjutkan penelitiannya dan menemukan bahwa unsur baru yang ditemukannya tersebut telah terurai menjadi unsur-unsur lain dengan melepaskan energi yang kuat yang disebut radioaktif.
Ilmuwan Inggris, Ernest Rutherford menjelaskan bahwa inti atom yang tidak stabil (radionuklida) mengalami peluruhan radioaktif. Partikel-partikel kecil dengan kecepatan tinggi dan sinar-sinar menyebar dari inti atom ke segala arah. Para ahli kimia memisahkan sinar-sinar tersebut ke dalam aliran yang berbeda dengan menggunakan medan magnet. Dan ternyata ditemukan tiga tipe radiasi nuklir yang berbeda yaitu sinar alfa, beta, dan gamma. Semua radionuklida secara alami memancarkan salah satu atau lebih dari ketiga jenis radiasi tersebut.

2. Sinar-sinar radioaktif mempunyai sifat-sifat:
1. Dapat menembus kertas atau lempengan logam tipis.
2. Dapat mengionkan gas yang disinari.
3. Dapat menghitamkan pelat film.
4. Menyebabkan benda-benda berlapis ZnS dapat berpendar (fluoresensi).
5. Dapat diuraikan oleh medan magnet menjadi tiga berkas sinar, yaitu sinar α, β,
dan γ.

3. Macam-macam sinar radioaktif

1. Sinar Alfa (α)
Radiasi ini terdiri dari seberkas sinar partikel alfa. Radiasi alfa terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan positif dengan muatan +2 dan massa atomnya 4. Partikel ini dianggap sebagai inti helium karena mirip dengan inti atom helium. Sewaktu menembus zat,sinar α menghasilkan sejumlah besar ion. Oleh karena bermuatan positif partikel α dibelokkan oleh medan magnet maupun medan listrik. Partikel alfa memiliki daya tembus yang rendah. Partikel-partikel alfa bergerak dengan kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik, atau 1 –10 persen kecepatan cahaya.
2. Sinar Beta (β)
Berkas sinar β terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan negatif dan partikel β identik dengan elektron. Sinar beta mempunyai daya tembus yang lebih besar tetapi daya pengionnya lebih kecil dibandingkan sinar α . Berkas ini dapat menembus kertas aluminium setebal 2 hingga 3 mm. Partikel beta juga dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet , tetapi arahnya berlawanan dari partikel alfa. Selain itu partikel β mengalami pembelokan yang lebih besar dibandingkan partikel dalam medan listrik maupun dalam medan magnet. Hal itu terjadi karena partikel β mempunyai massa yang jauh lebih ringan dibandingkan partikel α
3. Sinar Gamma
Beberapa proses peluruhan radioaktif yang memancarkan partikel α atau β menyebabkan inti berada dalam keadaan energetik, sehingga inti selanjutnya kehilangan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik yaitu sinar gamma. Sinar gamma mempunyai daya tembus besar dan berkas sinar ini tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet. Sinar gamma mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek.