Roffy saputra

Mekanisme Pengaturan Lokal

1.      Autoregulasi

Autoregulasi adalah kapasitas jaringan untuk mengatur aliran darahnya sendiri. Kebanyakan pembuluh darah memiliki kapasitas intrinsik untuk mengompensasi perubahan moderat pada tekanan perfusi dengan mengubah tahanan pembuluh sehingga aliran darah relatif konstan.

2.      Metabolit Vasodilator

Perubahan metabolit yang menghasilkan vasodilatasi pada kebanyakan adalah rsfingter prakapiler. Peningkatan CO₂ dan osmolalitas juga mendilatasikan pembuluh. Peningkatan suhu menimbulkan efek vasodilator langsung, dan peningkatan suhu di jaringan aktif turut membantu terjadinya vasodilatasi. K+ dan laktat berperan pada dilatasi.

3.      Vasokonstriksi Setempat

Arteri dan arteriol yang cidera berkonstriksi secara kuat. Konstriksi sebagian disebabkan oleh pembebasan serotonin setempat dari trombosit yang melekat pada dinding pembuluh yang cidera.

Mekanisme pengaturan tekanan darahterbagi dua yakni:

1. Mekanisme pengaturan jangka pendek 

Mekanisme pengaturan tekanan darah jangka pendek berlangsungdari beberapa detik hingga beberapa menit. Faktor fisik yang menentukantekanan darah adalah curah jantung, elastisitas arteri, dan tahanan perifer.Curah jantung dan tahanan perifer merupakan sasaran pada pengaturan cepatlewat refleks. Pengukuran ini terjadi melalui refleks neuronal dengan targetorgan efektor jantung, pembuluh darah dan medula adrenal. Sistem refleksneuronal yang mengatur 

mean arterial blood pressure

bekerja dalam suaturangkaian umpan balik negatif terdiridari: detektor, berupa baroreseptor yaitusuatu reseptor regang yang mampumendeteksi peregangan dinding pembuluh darah oleh peningkatantekanan darah, dan kemoreseptor, yaitusensor yang mendeteksi perubahanPO2, PCO2 dan pH darah; jarasneuronal aferen; pusat kendali dimedula oblongata; jaras neuronal eferen yang terdiri dari sistem saraf otonom; serta efektor, yang terdiri dari alat pemacu dan sel-sel otot jantung, sel-sel otot polos di arteri, vena dan medulaadrenal2.

2. Mekanisme pengaturan jangka menengah dan panjang

Sebagai pelengkap dari mekanisme neuronal yang bereaksi cepatdalam mengendalikan resistensi perifer dan curah jantung, kendali jangkamenengah dan jangka panjang melalui sistem humoral bertujuan untuk memelihara homeostasis sirkulasi. Pada keadaan tertentu, sistem kendali ini beroperasi dalam skala waktu berjam-jam hingga berhari-hari, jauh lebihlambat dibandingkan dengan refleks neurotransmiter oleh susunan saraf  pusat. Sebagai contoh, saat kehilangan darah disebabkan perdarahan,kecelakaan, atau mendonorkan sekantung darah, akan menurunkan tekanandarah dan memicu proses untuk mengembalikan volume darah kembalinormal. Pada keadaan tersebut pengaturan tekanan darah dicapai terutamadengan meningkatkan volume darah, memelihara keseimbangan cairantubuh melalui mekanisme di ginjal dan menstimulasi pemasukan air untuk normalisasi volume darah dan tekanan darah.

Pembuluh Darah pada Jantung

2 kelompok pembuluh darah utama yang mengalirkan darah dari dan ke jantung:1.Pembuluh Pulmonaris2.Pembuluh Sistemik 

Pembuluh pulmonaris:

• arteri pulmonaris –> mengangkut darah “kotor” dari ventrikel kananke paru-paru

• vena pulmonaris –> mengangkut darah “bersih” dari paru-paru keatrium kiri –> Paru-paru tempat pertukaran gas CO2 dan O2

Pembuluh sistemik:

Arteri sistemik : membawa darah “bersih” dari ventrikel kiri ke sirkulasisistemik melalui aorta, cabang-cabang aorta:

• a. koronaria : ke jantung

• a. karotis : ke leher, kepala dan otak 

• a. subklavia : ke lengan dan daerah dada

• a. abdominalis: ke organ-organ abdomen

• a. iliofemoralis: ke panggung dan tungkaiVena sistemik : membawa darah “kotor” kembali ke atrium kanan melaluivena kava superior dan vena kava inferior  –> vena yang bermuara ke v. kava superior:

• v. jugular : dari kepala

• v.subklavia dan inominatum: dari lengan dan dada

Ginjal mengendalikan tekanan darah melalui beberapa cara:

a.       Jika tekanan darah meningkat, ginjal akan menambah pengeluaran garam dan air, yang akan menyebabkan berkurangnya volume darah dan mengembalikan tekanan darah ke normal.

b.      Jika tekanan darah menurun, ginjal akan mengurangi pembuangan garam dan air, sehingga volume darah bertambah dan tekanan darah kembali ke normal.

c.       Ginjal juga bisa meningkatkan tekanan darah dengan menghasilkan enzim yang disebut renin, yang memicu pembentukan hormone angiotensin , yang selanjutnya akan memicu pelepasan hormone aldosterone

Tekanan darah akan menjadi tinggi karena melalui proses terbentuknya angiotensin II dari angiotensin I oleh angiotensin I-converting enzyme. ACE memegang peran fisiologis penting dalam mengatur tekanan darah. Darah mengandung angiotensinogen yang diproduksi di hati. renin akan diubah menjadi angiotensin I. Oleh ACE yang terdapat di paru-paru, angiotensin I diubah menjadi angiotensin II. Angiotensin II inilah yang memiliki peranan kunci dalam menaikkan tekanan darah melalui dua aksi utama

Aksi pertama adalah meningkatkan sekresi hormon antidiuretik dan rasa haus. ADH diproduksi di hipotalamus dan bekerja pada ginjal untuk mengatur osmolalitas dan volumeurin. Dengan meningkatnya ADH, sangat sedikit urin yang diekskresikan ke luar tubuh,sehingga menjadi pekat dan tinggi osmolalitasnya. Untuk mengencerkannya, volume cairan ekstraseluler akan ditingkatkan dengan cara menarik cairan dari bagian intraseluler. Akibatnya, volume darah meningkat, yang pada akhirnya akan meningkatkan tekanan darah.

Aksi kedua adalah menstimulasi sekresi aldosteron dari korteks adrenal. Aldosteron merupakan hormon steroid yang memiliki peranan penting pada ginjal. Untuk mengatur volume cairan ekstraseluler, aldosteron akan mengurangi ekskresi NaCl dengan cara mereabsorpsinya dari tubulus ginjal. Naiknya konsentrasi NaCl akan diencerkan kembali dengan cara meningkatkan volume cairan ekstraseluler yang pada gilirannya akan meningkatkan volume dan tekanan darah.

Jadi natrium dan klorida merupakn ion utama cairan ekstraselluler. Kandungan Na yang tinggi menyebabkan konsentrasi natrium di dalam cairan ekstraseluler meningkat. Untuk menormalkannya, cairan intraseluler ditarik ke luar, sehingga volume cairan ekstraseluler meningkat. Meningkatnya volume cairan ekstraseluler tersebut menyebabkan meningkatnya volume darah, sehingga berdampak kepada timbulnya hipertensi.

Sebaliknya kalium merupakan ion utama di dalam cairan intraseluler. Cara kerja kalium adalah kebalikan dari natrium. Konsumsi kalium yang banyak akan meningkatkan konsentrasinya di dalam cairan intraseluler, sehingga cenderung menarik cairan dari bagian ekstraseluler dan menurunkan tekanan darah.

 Pengaturan Sistemik Oleh Sistem Saraf

1)      Mekanisme Pengaturan Oleh Saraf

Semua pembuluh darah kecuali kapiler dan venula mengandung otot polos dan menerima serabut saraf motorik dari divisi simpatis susunan saraf otonom. Serabut yang mensarafi pembuluh tahanan mengatur aliran darah jaringan dan tekanan arteri. Serabut yang mensarafi pembuluh kapasitans vena mengubah-ngubah volume darah yang dismpan di vena. Konstriksi vena dihasilkan oleh ransang yang juga mengaktifkan saraf vasokonstriktor  yang menuju arteriol. Akibatnya, penurunan kapasitas vena meningkatkan arus balik vena, dan menggeser darah ke arah arteri di sirkulasi.

2)      Persarafan Pembuluh Darah

Serabut noradrenergik berfungsi sebagai vasokonstriktor. Selain persarafan vasokonstriktor, pembuluh tahanan pada otot rangka di persarafi oleh serabut vasodilator yang bersifat kolinergik. Berkas serabut noradrenergic dan kolinergik membentuk suatu fleksus pada lapisan adventisia arteriol. Transmitter mencapai bagian dalam media dengan cara difusi , dan arus menyebar dari satu sel otot polos ke sel yang lain melalui taut celah. Serabut vasokonstriktor yang menuju kebanyakan pembuluh darah memiliki sejumlah aktivitas tonik, sedangkan pada vasodilatasi tidak terdapat pelepasan impuls tonik. Sebagian saraf kolinergik juga mengandung VIP yang menimbulkan vasodilatasi.

3)      Persarafan Jantung

Impuls di saraf simpatik noradrenergik yang menuju jantung meningkatkan frekuensi denyut jantung dan kekuatan kontraksi jantung, serta menghambat stimulasi vagus.

4)      Pengaturan vasomotor

Aktivitas reflex spinal mempengaruhi tekanan darah , tetapi kendali utama tekanan darah dilakukan oleh kelompok neuron di medulla oblongata yang disebut sebagai daerah vasomotor atau pusat vasomotor. Impuls yang sampai ke medulla juga mempengaruhi denyut jantung melalui pelepasan impuls vagus ke jantung. Bila pelepasan impuls vasokonstriktor meningkat, kontraksi arteriol dan tekanan darah juga meningkat.

5)      Serabut aferen yang menuju daerah vasomotor

Pengaturan Sistem Syaraf Otonom Pada Jantung

•       Rangsangan saraf parasimpatis pada simpul sinus, cenderung memperlambat kecepatan pembentukan impuls pada pusat pacu jantung.

•       Ujung-ujung saraf parasimpatis mengeluarkan asetilkolin

•       Fungsi asetilkolin :

ü  menurunkan jumlah produksi impuls di simpul sinus

ü  menurunkan kepekaan “atrio-ventricular junction” terhadap impuls atau rangsang yang datang dari simpul sinus à kelambatan hantaran impuls ke otot ventrikel.

Rangsangan simpatis menyebabkan peningkatan permeabilitas membran semua jaringan Sistem Hantaran Khusus, termasuk otot-otot jantung terhadap kalium dan natrium, sehingga hantaran impuls dipercepat dan kekuatan kontraksi otot jantung juga meningkat   

Regulasi ginjal

Ginjal akan berperan jika terjadi perubahan dalam sirkulasi yang berlangsung lama, yang oleh sistem sraf telah di antisipasi tetapi tidak berubah,seperti jika terjadi peningkatan tekanan arteri dalam beberapa minggu yang dalam menit /hari pertama telah direspon oleh sistem saraf tetapi tekanan arteri masih tetap tinggi , maka ginjal akan memberi respon dengan pengeluaran air / elektrolit agar tekanan menjadi normal kembali. Pada ginjal ada 2 sistem yang mengatur hal ini yaitu sisitem ginjal cairan tubuh dan sistem renin angiotensin.

Sistem cairan tubuh oleh ginjal,jika volume cairan tubuh sangat meningkat,cairan ekstrasel akan meningkat an meninggikan tekanan darah. ginjal akan bereaksi dengan mengeluarkan cairan tubuh sehinggan volume darah kembali normal dan tekanan darah juga kembali normal. Demikian pula sebaliknya, jika tekanan darah menurun maka ginjal akan menahan air dan elektrolit sehingga darah tidak berkurang dan tekanan darah tidak turun lebih rendah.

Sistem renin – angiotensin. Renin adalah sejenis enzim yang di produksi oleh juxtaglomerular apparatus dari ginjal. Jika tekanan darahnya menurun, maka umlah darah dan elektrolit yang sampai ke ginjal berkurang. Hal ini akan merangsang pelepasan renin oleh ginjal. Renin akan dibawah masuk ke pembuluh darah dan akan mengubah protein plasma yang disebut angiotensinogen menjadi angiotensin I dan selanjutnya angiotensin I akan diubah oleh ACE (Angiotensin converting enzim) yang dihasilkan oleh paru – paru menjadi kerjanya ke sistem sirkulasi. Jika angiotensin II telah ada dalam sirkulasi , maka akan meningkatkan peningkatan tekanan darah menuju tekanan yang normal.

Hal yang sebaliknya terjadi, jika tekanan darah meningkat maka renin tidak akan diproduksi sehingga tidak terbentuk Angiotensin II dan akibatnya tekanan darah dapat lambat laun menuju normal.

Pengaturan Aliran Darah yang Melalui Otot Rangka

Pengaturan Lokal-Penurunan Oksigen di Otot Akan Sangat Memperkuat Aliran. Peningkatan hebat aliran darah di otot yang terjadi selama aktivitas otot rangka terutama dis€babkan olgh pengaruh kimiawi yang bekerja secara langsung pada afteriol otot untuk menyebabkan dilatasi. Salah satu faktor kimiawi yang paling penting adalah berkurangnya oksigen di jaringan otot. Jadi, selama aktivitasnya, otot menggunakan oksigen dengan cepat, sehingga menurunkan konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan. Hal ini selanjutnya menyebabkan vasodilatasi arleriol lokal karena dinding arteriol tidak dapat mempertahankan kontraksinya pada keadaan tidak ada oksigen dan karena kekurangan oksigen menyebabkan pelepasan berbagai zat vasodilator.

Zat vasodilator yang paling penting adalah adenosin, namun penelitian telah menunjukkan bahwa bahkan bila sejumlah. Besar adenosin diinfus secara langsung ke dalam arteri otot, tidak dapat rnenyebabkan valodilatasi yang bertahan lama dalam otot rangka selama lebih dari sekitar 2 jam. Untungnya, bahkan sesudah pembuluh darah otot menjadi tidak peka terhadap pengaruh vasodilator dari adenosin, faktor vasodilator lainnya tetap terus mempeftahankan peningkatan aliran darah kapiler selama kerja fisik masih berlangsung. Faktor-faktor ini adalah (1) ion kalium, (2) adenosin trifosfat (ATP), (3) asam laktat, dan (4) karbon dioksida. Kita tetap tidak tahu seberapa besar peran masing- masing faktor ini dalam meningkatkan aliran darah otot selama aktivitas otot; persoalan ini telah dibicarakan secara lebih rinci

   Pengaturan Sistemik Oleh Hormon

Hormon vasodilator antara lain adalah kinin, VIP, dan ANP. Hormone vasokonstriktor dalam darah adalah vasopresin, norepinefrin, epinefrin, angitensin II.

§  Kinin

Di tubuh terdapat dua peptide yang berkaitan yang disebut kinin, diantaranya adalah nonapeptida bradikinin dan dekapeptida lisilbradikinin (kalidin). Kedua peptida ini dibentuk dari dua protein precursor, high-molekuler-weight kininogen dan low-molekuler-weight kininogen melalui alternative splicing. Kinin menyebabkan kontraksi otot polos visseral, tetapi menyebabkan relaksasi otot polos vascular melalu NO, yang menurunkan tekanan darah. Kinin juga meningkatkan permeabilitas kapiler, menarik leukosit, dan menyebabkan nyeri apabila disuntikkan di bawah kulit.

§  Hormon natriuretik

Peptida  natriuretik atrium yang disekresi oleh jantung mengantagonisasi kerja berbagai agen vasokonstriktor dan menurunkan tekanan darah.

§  Vasokonstriktor dalam darah

Vasopressin adalah suatu vasokonstriktor kuat, tetapi apabila disuntikkan pada individu normal akan menimbulkan kompensasi penurunan curah jantung sehingga terjadi sedikit perubahan pada tekanan darah. Norepinefrin memiliki efek vasokonstriktor umum, sedangkan epinefrin mendilatasikan pembuluh di otot rangka dan hati. Oktapeptida angiotensin II memiliki efek vasokonstriksi umum, yang dibentuk dari angiotensin I yang dibebaskan oleh kerja rennin dari ginjal pada angiotensinogen dalam darah.

Kata pengantar

Assalamualaikum Wr. Wb.

                Puji syukur kami panjatkan kehadirat allah swt atas limpahan rahmat, inayah, taufik dan hidayahnya kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Dan tak lupa pula kita haturkan kepada junjungan kita yakni nabi Muhammad saw.

                Harapan kami semoga makalah yang kami buat tentang “Unsur radioaktif” ini, dapat menambah ilmu pengetahuan dan wawasan bagi para pembaca.

                Makalah ini kami akui memang terdapat kekurangan didalamnya. Oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan sarannya untuk kesempurnaan makalah ini.

Isi

Unsur Radioaktif

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.

4. Struktur Inti

Inti atom tersusun dari partikel-partikel yang disebut nukleon. Suatu inti atom yang diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.

 Macam-macam nuklida:

a. Isotop: nuklida yang mempunyai jumlah proton sama  tetapi jumlah neutron berbeda.

Contoh:

b. Isobar: nuklida yang mempunyai jumlah proton dan neutron sama tetapi jumlah proton berbeda.

Contoh:

c. Isoton: nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama.

Contoh:

 

 5. Pita Kestabilan

Unsur-unsur dengan nomor atom rendah dan sedang kebanyakan mempunyai nuklida stabil maupun tidak stabil (radioaktif). Contoh pada atom hidrogen, inti atom protium dan deuterium adalah stabil sedangkan inti atom tritium tidak stabil. Waktu paruh tritium sangat pendek sehingga tidak ditemukan di alam. Pada unsur-unsur dengan nomor atom tinggi tidak ditemukan inti atom yang stabil. Jadi faktor yang memengaruhi kestabilan inti atom adalah angka banding dengan proton.

Inti-inti yang tidak stabil cenderung untuk menyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton agar sama dengan perbandingan pada pita kestabilan. Bagi nuklida dengan Z = 20, perbandingan neutron terhadap proton (n/p) sekitar 1,0 sampai 1,1. Jika Z bertambah maka perbandingan neutron terhadap proton bertambah hingga sekitar 1,5.

Inti atom yang tidak stabil akan mengalami peluruhan menjadi inti yang lebih stabil dengan cara:

6. Reaksi pada Inti

Reaksi yang terjadi di inti atom dinamakan reaksi nuklir. Jadi Reaksi nuklir melibatkan perubahan yang tidak terjadi di kulit elektron terluar tetapi terjadi di inti atom. Reaksi nuklir memiliki persamaan dan perbedaan dengan reaksi kimia biasa. Persamaan reaksi nuklir dengan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut.

a. Ada kekekalan muatan dan kekekalan massa energi.

b. Mempunyai energi pengaktifan.

c. Dapat menyerap energi (endoenergik) atau melepaskan energi (eksoenergik).

Perbedaan antara reaksi nuklir dan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut.

a. Nomor atom berubah.

b. Pada reaksi endoenergik, jumlah materi hasil reaksi lebih besar dari pereaksi, sedangkan dalam reaksi eksoenergik terjadi sebaliknya.

c. Jumlah materi dinyatakan per partikel bukan per mol.

d. Reaksi-reaksi menyangkut nuklida tertentu bukan campuran isotop.

Reaksi nuklir dapat ditulis seperti contoh di atas atau dapat dinyatakan seperti berikut. Pada awal dituliskan nuklida sasaran, kemudian di dalam tanda kurung dituliskan proyektil dan partikel yang dipancarkan dipisahkan oleh tanda koma dan diakhir perumusan dituliskan nuklida hasil reaksi.

Contoh

Ada dua macam partikel proyektil yaitu:

a. Partikel bermuatan seperti ,   atau atom yang lebih berat seperti

b. Sinar gamma dan partikel tidak bermuatan seperti neutron.

Contoh

2. Penembakan dengan proton

3. Penembakan dengan neutron

 

a. Reaksi Pembelahan Inti

Sesaat sebelum perang dunia kedua beberapa kelompok ilmuwan mempelajari hasil reaksi yang diperoleh jika uranium ditembak dengan neutron. Otto Hahn dan F. Strassman, berhasil mengisolasi suatu senyawa unsur golongan II A, yang diperoleh dari penembakan uranium dengan neutron. Mereka menemukan bahwa jika uranium ditembak dengan neutron akan menghasilkan beberapa unsur menengah yang bersifat radioaktif. Reaksi ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi.

Contoh reaksi fisi.

Dari reaksi fisi telah ditemukan lebih dari 200 isotop dari 35 cara sebagai hasil pembelahan uranium-235. Ditinjau dari sudut kestabilan inti, hasil pembelahan mengandung banyak proton. Dari reaksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu neutron menghasilkan dua sampai empat neutron. Setelah satu atom uranium-235 mengalami pembelahan, neutron hasil pembelahan dapat digunakan untuk pembelahan atom uranium-235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat menghasilkan reaksi rantai. Bahan pembelahan ini harus cukup besar sehingga neutron yang dihasilkan dapat tertahan dalam cuplikan itu. Jika cuplikan terlampau kecil, neutron akan keluar sehingga tidak terjadi reaksi rantai.

b. Reaksi Fusi

Pada reaksi fusi, terjadi proses penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi lebih besar daripada energy yang dihasikan reaksi fisi dari unsur berat dengan massa yang sama. Perhatikan reaksi fusi dengan bahan dasar antara deuterium dan litium berikut.

Reaksi-reaksi fusi biasanya terjadi pada suhu sekitar 100 juta derajat celsius. Pada suhu ini terdapat plasma dari inti dan elektron. Reaksi fusi yang terjadi pada suhu tinggi ini disebut reaksi termonuklir. Energi yang dihasikan pada reaksi fusi.

7. Waktu paro
            Waktu pro adalah waktu yang dibutuhkan unsur radioaktif untuk mengalami peluruhan sampai menjadi 1/2 kali semula (masa atau aktivitas).
Rumus:

Nt = massa setelah peluruhan
N0 = massa mula-mula
T = waktu peluruhan
t( 1)/2 = waktu paro
Contoh:
Suatu unsur radioaktif mempunyai waktu paro 4 jam. Jika semula tersimpan 16 gram unsur radioaktif, maka berapa massa zat yang tersisa setelah meluruh 1 hari ?
Jawab :

 

8. Kegunaan radioaktif
A. Sebagai Perunut
1. Bidang Kedokteran
Digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi berbagai jenis penyakit, antara lain:
^{a. 24}Na, mendeteksi adanya gangguan peredaran darah.
b. 59Fe, mengukur laju pembentukan sel darah merah.
c. 11C, mengetahui metabolisme secara umum.
d. 131I, mendeteksi kerusakan pada kelenjar tiroid.
e. 32P, mendeteksi penyakit mata, liver, dan adanya tumor.

2. Bidang Industri
Digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi, seperti pada:
a. Industri makanan, sinar gama untuk mengawetkan makanan, membunuh mikroorganisme yang menyebabkan pembusukan pada sayur dan buahbuahan.
b. Industri metalurgi, digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor, mendeteksi sambungan pipa saluran air, keretakan pada pesawat terbang, dan lain-lain.
c. Industri kertas, mengukur ketebalan kertas.
d. Industri otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja.

3. Bidang Hidrologi
a. 24Na dan 131I, digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran air sungai.
b. Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.
c. 14C dan 13C, menentukan umur dan asal air tanah.

4. Bidang Kimia
Digunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia, seperti:
a. Dengan bantuan isotop oksigen–18 sebagai atom perunut, dapat ditentukan asal molekul air yang terbentuk.
b. Analisis pengaktifan neutron.
c. Sumber radiasi dan sebagai katalis pada suatu reaksi kimia.
d. Pembuatan unsur-unsur baru.

5. Bidang Biologi
a. Mengubah sifat gen dengan cara memberikan sinar radiasi pada gen-gen tertentu.
b. Menentukan kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis menggunakan radioisotop C–14.
c. Meneliti gerakan air di dalam batang tanaman.
d. Mengetahui ATP sebagai penyimpan energi dalam tubuh dengan menggunakan radioisotop 38F.

6. Bidang Pertanian
a. 37P dan 14C, mengetahui tempat pemupukan yang tepat.
b. 32P, mempelajari arah dan kemampuan tentang serangga hama.
c. Mutasi gen atau pemuliaan tanaman.
d. 14C dan 18O, mengetahui metabolisme dan proses fotosintesis.

7. Bidang Peternakan
a. Mengkaji efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak.
b. Mengungkapkan informasi dasar kimia dan biologi maupun antikualitas pada pakan ternak.
c. 32P dan 35S, untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar.
d. 14C dan 3H, untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudah
menguap di dalam usus besar.

B. Sebagai Sumber Radiasi
1. Bidang Kedokteran
Digunakan untuk sterilisasi radiasi, terapi tumor dan kanker.

2. Bidang Industri
Digunakan untuk:
a. Perbaikan mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah diradiasi, kayu menjadi lebih keras dan lebih awet.
b. Perbaikan mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil, sehingga titik leleh lebih tinggi dan mudah mengisap zat warna serta air.
c. Mengontrol ketebalan produk yang dihasilkan, seperti lembaran kertas, film, dan lempeng logam.
d. 60Co untuk penyamakan kulit, sehingga daya rentang kulit yang disamak dengan cara ini lebih baik daripada kulit yang disamak dengan cara biasa.

3. Bidang Peternakan
Digunakan untuk:
a. Mutasi gen dengan radiasi untuk pemuliaan tanaman.
b. Pemberantasan hama dengan meradiasi serangga jantan sehingga mandul.
c. Pengawetan bahan pangan dengan radiasi sinar-X atau gama untuk membunuh telur atau larva.
d. Menunda pertunasan pada bawang, kentang, dan umbi-umbian untuk memperpanjang masa penyimpanan.

Dampak negatif dari radiasi zat radioaktif, antara lain:
1. Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia. Hal ini karena zat radioaktif dapat menimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkan
kekebalan tubuh.
2. Radiasi zat radioaktif terhadap kelenjar-kelenjar kelamin dapat mengakibatkan kemandulan dan mutasi genetik pada keturunannya.
3. Radiasi zat radioaktif dapat mengakibatkan terjadinya pembelahan sel darah putih, sehingga mengakibatkan penyakit leukimia.
4. Radiasi zat radioaktif dapat menyebabkan kerusakan somatis berbentuk lokal dengan tanda kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf.

9. Pengaruh Radiasi pada Makhluk Hidup

Akibat radiasi yang melebihi dosis yang diperkenankan dapat menimpa seluruh tubuh atau hanya lokal. Radiasi tinggi dalam waktu singkat dapat menimbulkan efek akut atau seketika sedangkan radiasi dalam dosis rendah dampaknya baru terlihat dalam jangka waktu yang lama atau menimbulkan efek yang tertunda. Radiasi zat radioaktif dapat memengaruhi kelenjarkelenjar kelamin, sehingga menyebabkan kemandulan. Berdasarkan dari segi cepat atau lambatnya penampakan efek biologis akibat radiasi radioaktif ini, efek radiasi dibagi menjadi seperti berikut.

1. Efek segera

Efek ini muncul kurang dari satu tahun sejak penyinaran. Gejala yang biasanya muncul adalah mual dan muntah muntah, rasa malas dan lelah serta terjadi perubahan jumlah butir darah.

2. Efek tertunda

Efek ini muncul setelah lebih dari satu tahun sejak penyinaran. Efek tertunda ini dapat juga diderita oleh turunan dari orang yang menerima penyinaran.

Daftar pustaka

Buku kimia SMA/MA kelas XII penerbit erlangga

http://renideswantikimia.wordpress.com/kimia-kelas-xii-3/semester-i/3-kimia-unsur/5-unsur-radioaktif/