PENEMBAKAN INTI

    ZAT RADIOAKTIF

 PENEMBAKAN INTI

Perubahan suatu unsur menjadi unsur lain dikenal  sebagai proses transmutaasi, dan peluruhan unsur radioaktif hanyalah salah satu transmutasi itu berlangsung. Cara lain untuk melaksanakan transmutasi adalah menembaki (membombardir ) atom suatu unsur dengan partikel berenergi tinggi.

Ernest Rutherford pada tahun 1919 untuk pertamakalinya berhasil melakukan penembakan inti. Partikel alfa yang dipancarkan oleh unsur radium ditembakkan pada atom nitrogen. Pada proses ini terbentuk atom oksigen disertai oleh pemancaran proton.

Penulisan suatu reaksi penembakan inti dapat dipersingkat sebagai berikut : mula-mula dituliskan nuklida yang dibombardir, kemudian didalam tanda kurung dituliskan paartikel penembak dan partikel yang dipancarkan dengan dipisahkan tanda koma, lalu diakhiri dengan penulisan hasil nuklida hasil reaksi.

Jadi reaksi Rutherford di atas dapat dituliskan :

₇ N ¹⁴  (α,p) ₈ O ¹⁷

Suatu reaksi inti dapat membentuk hasil yamng bermacam-macam, tergantung dari energi yang dikandung oleh partikel penembak. Sebagai contoh, penembakan nuklida ₁₂ Mg ²⁴ oleh partikel ₁H³ (suatu isotop hidrogen) dapat menghasilkan empat maacam nuklida baru.

₁₂ Mg ²⁴   +   ₁ H ³   menjadi :

-          ₁₃ Al ²⁷     +   ϒ

-          ₁₃ Al ²⁶    +    ₀ n ¹

-          ₁₂ Mg  ²⁶    +    ₁ p ¹

-          ₁₁ Na ²³    +    ₂ He ⁴

Pada tahun 1933 Irene Curie  dan suaminya Frederic Joliot menembak paartikel alfa terhadap unsur magnesium, alumunium dan boron. Nuklida yang dihasilkan ternyata bersifat radiokatif.

₁₂ Mg ²⁴    +   ₂ He ⁴    ------>     ₁₄ Si ²⁷    +   ₀ n ¹

₁₃ Al ²⁷      +   ₂ He ⁴    ------->       ₁₅ P ³⁰     +   ₀ n ¹

₅ B ¹⁰        +      ₂ He ⁴    --------->      ₇ N ¹³      +    ₀ n ¹

Sejak itu isotop radiaktif ( yang popular dengan sebutan radioisotop) dapat diproduksi dalam jumlah yang berlimpah, sehingga manusi tidak lagi tergantung pada unsur radioaktif alam yang jumlahnya sangat tterbatas. Kegunaan radioisotop dalam berbagai bidang akan dibahas di bab Penggunaan Radioisotop.

Atas jasa mereka, Irene dan Joliot memperoleh hadiah Nobel tahun 1935. Sementara itu Enrico Fermi pada tahun 1934 membombardi unsur talium ( Z = 82 ) dengan partikel neutron, dan terbentuklah unsur timbal ( Z = 82) sesuai dengan reaksi

₈₁ Tl ²⁰⁵    +    ₀ n¹   --------->       ₈₂ Pb ²⁰⁶    +    _-1 e ⁰

Oleh karena itu reaksi ini menghasilkan unsur yang nomor atomnya bertambah satu, maka fermi berpendapat bahwa manusi dapat mensintesis unsur buatan yang lebih berat daripada uranium, unsur terberat di alam.

Pada tahun 1938 Otto Han dan Lise Meitner dari jerman membombardir uranium dengan partikel neutron untuk memujudkan pemikiran di atas. Akan tetapi bukanlah unsur baru yang mereka peroleh , melainkan sesuatu yang tidak pernah terbayangkan sebelumnya : atom uranium terbelah (mengalami fisi) menjadi dua nuklida yang lebih ringan.

₉₂ U ²³⁵    +    ₀ n 1   --------->      ₃₆ Kr ⁹²      +    ₅₆ Br ¹⁴¹      +  3 ₀ n ¹

Reaksi fisi uranium ini ternyata menghasilkan energi yang sangat besar. Energi dari reaksi fisi 1 gram uranium setara dengan energi dari pembakaran 3 ton batubara, yaitu 8,2 x 10 ¹⁰ joule. Penembakan sebutir inti atom uranium oleh sebutir inti atom uranium oleh sebutir neutron akan menghasilkan 3 x 3 butir neutron lagi, dan seterusnya. Jika proses ini tidak terkontrol terjadilah reaksi berantai yang menghasilkan energi sangat dahsyat. Inilah yang dipakai sebagai dasar  pembuatan bom atom. Akan tetapi jika proses ini dapat dikontrol, sebagaimana dilakukan pada suatu reaktor atom, maka reaksi pembelahan inti dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang tidak merusak.

Pembuatan unsur-unsur yang lebih berat dari uranium beru terwujud setelah ditemukan alat pemercepat partikel, yaitu siklotron, yang mampu menjadikan partikel penembak memiliki kecepatan yang fantastis dan mampu menggungguli gaya tolak Coulomb sehingga mudah bereaksi dengan inti atom.

Pada tahun 1940, Glenn Theodore Seaborg dari Universitas California di Berkeley berhasil membuat dua unsur baru yang tidak terdapat di alam, yaitu neptunium ( Z = 93) dan plutonium ( Z = 94 ), dengan cara  membombardir untu uranium.

₉₂ U 238     +    ₀ n 1   ---------->     ₉₃ Np 239     +    _-1 e 0

₉₂ U 238     +     ₁ H 1   ---------->    ₉₄ Pu 239     +    _-1 e 0

Melalui reaksi penembakan inti par ilmuwan mensintesis unsur buatan lainnya.

Pelajari materi terkait :
A. PENEMUAN KERADIOAKTIFAN

B. SIFAT SINAR RADIOAKTIF
C. PELURUHAN RADIOAKTIF
D. WAKTU PARO