Pengertian Fosfor

Fosfor adalah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens, unsur kimia yang memiliki lambang P dengan nomor atom 15. Fosfor berupa nonlogam, bervalensi banyak, termasuk golongan nitrogen, banyak ditemui dalam batuan fosfat anorganik dan dalam semua sel hidup tetapi tidak pernah ditemui dalam bentuk unsur bebasnya. Fosfor amatlah reaktif, memancarkan pendar cahaya yang lemah ketika bergabung dengan oksigen, ditemukan dalam berbagai bentuk, Fosfor berupa berbagai jenis senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn₂SiO₄) yang dicampur dengan mangan. Unsur kimia fosforus dapat mengeluarkan cahaya dalam keadaan tertentu, tetapi fenomena ini bukan fosforesens, melainkan kemiluminesens. Fosfor  merupakan unsur penting dalam  makhluk hidup.

Baca Selengkapnya → Pengertian Fosfor

Senyawa-Senyawa Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.

Senyawa-Senyawa Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.

a. Boron

Pada bagian ini kita akan membahas beberapa persenyawaan boron dengan halogen ( yang disebut sebagai halida), dengan oksigen (yang dikenal dengan oksida), dengan hidrogen (yang dikenal dengan hidrida) dan beberapa senyawa boron lainnya.

Untuk setiap senyawa, bilangan oksidasi boron sudah diberikan, tetapi bilangan oksidasi tersebut kurang berguna untuk unsur-unsur blok p khususnya. Tetapi umumnya dari senyawa boron yang terbentuk, bilangan oksidasinya adalah tiga ( 3 ).

· Hidrida 

  Istilah hidrida digunakan untuk mengindikasikan senyawa dengan jenis M_xH_y

• Diborane (6): B₂H₆
• Decaborane (14): B₁₀H₁₄
• Hexaborane (10): B₆H₁₀
• Pentaborane (9): B₅H₉
• Pentaborane (11): B₅H₁₁
•  Tetraborane (10): B₄H₁₀

· Flourida 

Senyawa –senyawa boron yang terbentuk dengan flourida adalah sebagai berikut :

• Boron trifluoride: BF₃
• Diboron tetrafluoride: B₂F₄

· Klorida

• Boron trichloride: BCl₃
• Diboron tetrachloride: B₂Cl₄

· Nitrida
            Ketika boron dipanaskan dengan unsur nitrogen, hasilnya adalah senyawa putih padatan dengan bentuk empiris BN yang disebut dengan nama boron nitrida. Beberapa alasan yang menarik tentang boron nitrida adalah kemiripan strukturnya dengan grafit. Pada tekanan tinggi, boron nitride berubah menjadi lebih padat, lebih keras ( kekerasannya mendekati intan). Nitrida juga berperan sebagai penghambat elektrik tetapi mengalirkan haba (kalor) seperti logam. Unsur ini juga mempunyai sifat pelincir sama seperti grafit.

b. Aluminium

· Nitrida

Aluminium Nitrida (AlN) dapat dibuat dari unsur-unsur pada suhu 800⁰ C. Itu dihidrolisis dengan air membentuk ammonia dan aluminium hidroksida.

· Aluminium Hidrida

Aluminium hidrida (AlH₃)n dapat dihasilkan dari trimetilaluminium dan kelebihan hydrogen. Ini dibakar secara meledak pada udara. Aluminium hidrida dapat juga dibuat dari reaksi aluminium klorida pada litium klorida pada larutan eter, tetapi tidak dapat diisolasi bebas dari pelarut.

· Aluminium oksida

Aluminium oksida (Al₂O_3­) dapat dibuat dengan pembakaran oksigen atau pemanasan hidroksida,nitrat atau sulfat.

· Pada unsur halogen

- aluminium iodida : AlI₃

- aluminium flourida : AlF₃

c. Galium

· Pada unsur halogen membentuk :

- Galium triklorida : GaCl₃

- Galium (III) bromida GaBr₃:

                           - Galium (III) iodida : GaI₃

- Galium (III) flourida : GaF₃

· Galium (II) selenida

· Galium (II) sulfida

· Galium (II) tellurida

· Galium (III) tellurida

· Galium (III) selenida

· Galium (III) arsenida

d. Indium

Senyawa –senyawa indium jarang ditemukan oleh manusia. Semua senyawa indium seharusnya dipandang sebagai racun. Senyawa –senyawa indium dapat merusak hati, ginjal dan jantung.

· Pada unsur halogen

- Indium (I) Bromida

- Indium (III) Bromida

- Indium (III) Klorida

- Indium (III) Flourida

· Indium (III) Sulfat

· Indium (III) Sulfida

· Indium (III) Selenida

· Indium (III) Phosfida

· Indium (III) Nitrida

· Indium (III) Oksida

e. Thalium

· Senyawa thalium pada flourida : TlF, TlF₃,

· Senyawa thalium pada klorida : TlCl, Tl,Cl₂, Tl,Cl₃

· Senyawa thalium pada bromida : TlBr, Tl₂Br₄

· Senyawa thalium pada iodida : TlI, TlI₃

· Senyawa thalium pada oksida : Tl₂O, Tl₂O₃

· Senyawa thalium pada sulfida : Tl₂S

· Senyawa thalium pada selenida : Tl₂Se

Baca Selengkapnya → Senyawa-Senyawa Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.

Sifat Fisika Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.

Sifat Fisika Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.

a. Boron

Titik Leleh : 2349 K (2076⁰C)

Titik Didih : 4200 K (3927⁰C)

Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol

Kalor penguapan : 254 kJ/mol

b. Aluminium

Titik Leleh : 933,47 K (660,32⁰C)

Titik Didih : 2729 K (2519⁰C)

Kalor peleburan : 10,71 kJ/mol ^-1

Kalor penguapan : 294,0 kJ/mol^-1

c. Galium

Titik Leleh : 302,91 K (29,76⁰C)

Titik Didih : 2477 K (2204⁰C)

Kalor peleburan : 5,59 kJ/mol

Kalor penguapan : 254 kJ/mol

d. Indium

Titik Leleh : 429,75,47 K (156,60⁰C)

Titik Didih : 2345 K (2072⁰C)

Kalor peleburan : 3,281 kJ/mol

Kalor penguapan : 231,8 kJ/mol

e. Thalium

Titik Leleh : 577 K (304⁰C)

Titik Didih : 1746 K (1473⁰C)

Kalor peleburan : 4,14 kJ/mol ^-1

Kalor penguapan :165 kJ/mol ^-1

Baca Selengkapnya → Sifat Fisika Dari Unsur-Unsur Logam Utama Golongan IIIA.

Penjelasan singkat tentang unsur-unsur logam utama golongan IIIA

a. Boron

Boron adalah unsur golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.

_­­­_­­­­Ciri-ciri optik unsur ini termasuklah penghantaran cahaya inframerah. Pada suhu piawai boron adalah pengalir elektrik yang kurang baik, tetapi merupakan pengalir yang baik pada suhu yang tinggi. Boron merupakan unsur yang kurang elektron dan mempunyai p-orbital yang kosong. Ia bersifat elektrofilik. Sebagian boron sering berkelakuan seperti asam Lewis yaitu siap untuk terikat dengan bahan kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan boron untuk mendapatkan elektron. 

b. Aluminium

Aluminium murni adalah logam berwarna putih keperakan dengan banyak karakteristik yang diinginkan. Aluminium ringan, tidak beracun (sebagai logam), nonmagnetik dan tidak memercik. Aluminium sangat lunak dan kurang keras. Aluminium adalah logam aktif seperti yang ditunjukkan pada harga potensial reduksinya dan tidak ditemukan dalam bentuk unsur di alam. Aluminium adalah unsur ketiga terbanyak dalam kulit bumi, tetapi tidak ditemukan dalam bentuk unsur bebas. Walaupun senyawa aluminium ditemukan paling banyak di alam, selama bertahun-tahun tidak ditemukan cara yang ekonomis untuk memperoleh logam aluminium dari senyawanya. 

c. Galium

Galium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Ga dan nomor atom 31. sebuah logam miskin yang jarang dan lembut, galium merupakan benda padat yang mudah rapuh pada suhu rendah namun mencair lebih lambat di atas suhu kamar dan akan melebur ditangan. Terbentuk dalam jumlah sedikit di dalam bauksit dan bijih seng. 

d. Indium

Indium adalah logam yang jarang ditemukan, sangat lembut, berwarna putih keperakan dan stabil di dalam udara dan air tetapi larut dalam asam. Indium termasuk dalam logam miskin ( logam miskin atau logam post-transisi adalah unsur logam dari blok p dari tabel periodik, terjadi antara metalloid dan logam transisi, tetapi kurang dibanding dengan logam alkali dan logam alkali tanah, titik leleh dan titik didihnya lebih rendah dibanding dengan logam transisi dan mereka lebih lunak). Indium ditemukan dalam bijih seng tertentu. Logam indium dapat menyala dan terbakar.

e. Thallium

Thalium adalah unsur kimia dengan simbol Tl dan mempunyai nomor atom 81. Thalium adalah logam yang lembut dan berwarna kelabu dan lunak dan dapat dipotong dengan sebuah pisau. Thalium termasuk logam miskin. Thalium kelihatannya seperti logam yang berkilauan tetapi ketika bersentuhan dengan udara, thalium dengan cepat memudar menjadi warna kelabu kebiru-biruan yang menyerupai timbal. Jika thalium berada di udara dalam jangka waktu yang lama maka akan terbentuk lapisan oksida pada thalium. Jika thalium berada di air maka akan terbentuk  thalium hidroksida

Unsur thalium dan senyawanya bersifat racun dan penanganannya harus hati-hati. Thalium dapat menyebabkan kanker.

Baca Selengkapnya → Penjelasan singkat tentang unsur-unsur logam utama golongan IIIA

UNSUR-UNSUR LOGAM UTAMA GOLONGAN III A

 PENDAHULUAN

Unsur-unsur dari golongan IIIA adalah boron (B), aluminium (Al), galium (Ga), indium(In), dan thalium (Th). Golongan ini memiliki sifat yang berbeda dengan golongan IA dan golongan IIA.

Konfigurasi elektron dari unsur golongan IIIA

₅B = 2 3

₁₃Al = 2 8 3

₃₁Ga = 2 8 18 3

₄₉In = 2 8 18 18 3

₈₁Tl = 2 8 18 32 18 8 3

Sifat – sifat unsur golongan III A.

	B	Al	Ga	In	Tl
Nomor atom	5	13	31	49	81
Jari –jari atom (A0)	0,80	1,25	1,24	1,50	1,55
Jari –jari ion (A0)	-	0,45	0,60	0,81	0,95
Kerapatan (g/cm3)	2,54	2,70	5,90	7,30	11,85
Titik Leleh (0K)	2300	932	303	429	577
Titik Didih (0K)	4200	2720	2510	2320	1740
Energi ionisasi (I) (kJ/mol)	807	577	579	556	590
Energi ionisasi (II) (kJ/mol)	2425	1816	1979	1820	1971
Energi ionisasi (III) (kJ/mol)	3658	2744	2962	2703	2874

Tabel diatas menunjukkan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan IIIA. Fakta yang terpenting pada tabel diatas adalah tingginya titik leleh Boron dan titik leleh Galium yang relatif rendah; peningkatan yang signifikan pada potensial reduksi dari atas ke bawah dalam satu golongan; tingginya energi ionisasi dari golongan nonlogam (boron) dan besarnya peningkatan kepadatan dari atas ke bawah dalam satu golongan.

2. Permasalahan

- Penjelasan singkat tentang unsur-unsur logam utama golongan III A

- Sifat fisika unsur-unsur logam utama golongan III A

- Cara mendapatkan unsur-unsur logam utama golongan III A dari alam

- Senyawa-senyawa dari unsur-unsur logam utama golongan III A

- Reaksi-reaksi yang terjadi pada unsur-unsur logam utama golongan III A

     - Kegunaan unsur-unsur logam utama golongan III A

Baca Selengkapnya → UNSUR-UNSUR LOGAM UTAMA GOLONGAN III A

Nuclear Material

Uranium ore - material dasar bahan bakar nuklir

Hingga saat ini, bahan bakar nuklir yang umum dipakai adalah unsur berat fissil yang dapat menghasilkan reaksi nuklir berantai di dalam reaktor nuklir. Bahan bakar nuklir fissil yang seirng digunakan adalah ²³⁵U dan ²³⁹Pu, dan kegiatan yang berkaitan dengan penambangan, pemurnian, penggunaan dan pembuangan dari material-material ini termasuk dalam siklus bahan bakar nuklir. Siklus bahan bakar nuklir penting adanya karena terkait dengan PLTN dan senjata nuklir.

Tidak semua bahan bakar nuklir digunakan dalam reaksi fissi berantai. Sebagai contoh, ²³⁸Pu dan beberapa unsur ringan lainnya digunakan untuk menghasilkan sejumlah daya nuklir melalui proses peluruhan radioaktif dalam generator radiothermal, dan baterai atom. Isotop ringan seperti ³H (tritium) digunakan sebagai bahan bakar fussi nuklir. Bila melihat pada energi ikat pada isotop tertentu, terdapat sejumlah energi yang bisa diperoleh dengan memfusikan unsur-unsur dengan nomor atom lebih kecil dari besi, dan memfisikan unsur-unsur dengan nomor atom yang lebih besar dari besi. 

Bahan bakar oksida
  
Konduktivitas panas dari uranium dioksida sangat rendah, hal ini dipengaruhi oleh porositas and proses pembakaran (burn-up). Burn-up menghasilkan produk fissi dalam bahan bakar (seperti lantanida), penyisipan produk fissi seperti palladium, pembentukan gelembung gas fissi seperti xenon dan kripton dan kerusakan bahan bakar akibat radiasi. Rendahnya konduktivitas panas dapat berakibat pada pemanasan berlebih pada pusat pellet bahan bakar. Porositas berakibat pada penurunan konduktivitas panas dan pengembangan bahan bakar ketika digunakan.

Menurut International Nuclear Safety Center konduktivitas panas dari uranium dioksida dapat dihitung dengan menggunakan serangkaian persamaan dalam kondisi yang berbeda-beda.

Densitas bahan bakar dapat dihubungkan dengan konduktivitas panas menurut persamaan berikut:

p = (ρ_td-ρ)/ρ

Dengan ρ adalah densitas bahan bakar dan ρ_td adalah densitas teori dari uranium dioksida.

Konduktivitas panas dari fase porous (K_f) dihubungkan dengan konduktivitas fase sempurna (K_o, tidak ada porositas) dengan persamaan berikut. Perlu dicatat bahwa s adalah faktor shape (bentuk) dari lubang.

K_f = K_o.(1-p/1+(s-1)p)

Selain metode pengukuran konduktivitas panas tradisional seperti lees's disk, Forbes' method atau Searle's bar, saat ini biasa digunakan metode sinar laser. Dalam metode sinar laser sebuah cakram bahan bakar berukuran kecil diletakkan dalam pemanggang, setelah dipanaskan sampai suhu tertentu cakram tersebut disinari dengan laser. Waktu yang diperlukan gelombang panas untuk merambat melalui cakram, densitas cakram, dan ketebalan cakram dapat digunakan untuk menghitung konduktivitas panas.

λ = ρC_pα

• λ koonduktivitas panas
• ρ densitas
• C_p kapasitas panas
• α difusivitas panas

Jika t_1/2 didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan permukaan non-iluminasi untuk mencapai separuh temperatur yang dibangkitkan maka:

α = 0.1388 L² / t_1/2

L adalah ketebalan cakram 

UOX

Uranium dioksida adalah padatan semikonduktor berwarna hitam. Bahan ini dapat dibuat dengan mereaksikan uranil nitrat dengan "base" (amonia) untuk membentuk padatan (ammonium uranat). Selanjutnya dipanaskan (calcined) untuk membentuk U₃O₈ yang dapat diubah dengan memanaskannya dalam campuran argon / hidrogen dengan suhu (700 ^oC) untuk membentuk UO₂. UO₂ kemudian dicampur dengan pengikat organik dan ditekan menjadi pellet. Pellet ini kemudian di bakar dalam suhu yang jauh lebih tinggi (dalam H₂/Ar) kemudian menjalani proses sintering guna menghasilkan padatan dengan sedikit pori.

Konduktivitas panas uranium dioksida tergolong rendah bila dibandingkan dengan metal zirconium, dan terus terus menurun seiring dengan naiknya suhu.

Penting untuk dicatat bahwa penanganan karat (corrosion) pada uranium dioksida pada lingkungan cair serupa dengan proses elektrokimia pada karat galvanik (galvanic corrosion) dari permukaan metal. 

Uranium nitrida

Bahan bakar jenis ini sering menjadi pilihan reaktor yang didesain oleh NASA. Uranium nitrida mempunyai konduktivitas panas yang lebih baik dari pada UO₂ dan mempunyai titik lebur yang sangat tinggi. Kekurangan bahan bakar ini adalah bahwa nitrogen yang digunakan, ¹⁵N (bukannya ¹⁴N yang lebih berlimpah jumlahnya), akan menghasilkan ¹⁴C dari reaksi pn. Karena nitrogen yang digunakan pada bahan bakar ini sangat mahal harganya, bahan bakar ini dapat didaur ulang dengan metode pyro untuk mendapatkan ¹⁵N kembali.

Uranium karbida
Ini adalah bahan bakar nuklir lainnya yang mempunyai konduktivitas panas yang lebih baik dari pada uranium oksida.

Larutan garam anhydrous
Bahan bakar jenis ini dilarutkan dalan pendingin reaktor dan biasa digunakan dalam reaktor molten salt percobaan dan sejumlah reaktor percobaan dengan bahan bakar cair lainnya. Bahan bakar cair ini tersusun dari LiF-BeF₂-ThF₄-UF₄ (72-16-12-0.4 mol%), yang mempunyai titik temperatur operasi maksimum 705 °C pada saat percobaan, tapi sebenarnya bisa lebih tinggi lagi karena titik didihnya lebih dari 1400 °C.

Baca Selengkapnya → Nuclear Material

Nuclear Reactor

Simbol bahaya sinaran pengion (baru diperkenalkan).

Nuclear Reactor

Reaktor nuklir adalah tempat/perangkat dimana reaksi nuklir berantai dibuat, diatur dan dijaga kesinambungannya pada laju yang tetap (berlawanan dengan bom nuklir, dimana reaksi berantai terjadi pada orde pecahan detik, reaksi ini tidak terkontrol).

Reaktor nuklir digunakan untuk banyak tujuan. Saat ini, reaktor nuklir paling banyak digunakan untuk membangkitkan listrik. Reaktor penelitian digunakan untuk pembuatan radioisotop (isotop radioaktif) dan untuk penelitian. Awalnya, reaktor nuklir pertama digunakan untuk memproduksi plutonium sebagai bahan senjata nuklir.

Saat ini, semua reaktor nuklir komersial berbasis pada reaksi fissi nuklir, dan sering dipertimbangkan masalah risiko keselamatannya. Sebaliknya, beberapa kalangan menyatakan PLTN merupakan cara yang aman dan bebas polusi untuk membangkitkan listrik. Daya fusi nuklir. Ada beberapa piranti lain untuk mengendalikan reaksi nuklir, termasuk di dalamnya pembangkit thermoelektrik radioisotop dan baterai atom, yang membangkitkan panas dan daya dengan cara memanfaatkan peluruhan radioaktif pasif, seperti halnya Farnsworth-Hirsch fusor, dimana reaksi fusi nuklir terkendali digunakan untuk menghasilkan radiasi neutron. merupakan teknologi ekperimental yang berbasi pada reaksi.

Baca Selengkapnya → Nuclear Reactor

Attack !!

Senjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat - sebuah bom nuklir mampu memusnahkan sebuah kota. Senjata nuklir telah digunakan hanya dua kali dalam pertempuran - semasa Perang Dunia II oleh Amerika Serikat terhadap kota-kota Jepang Hiroshima dan Nagasaki.Pada masa itu daya ledak bom nuklir yg dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki sebesar 20 kilo(ribuan) ton TNT. Sedangkan bom nuklir sekarang ini berdaya ledak lebih dari 70 mega(jutaan). ton TNT

Negara pemilik senjata nuklir yang dikonfirmasi adalah Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis, Republik Rakyat Cina, India dan Pakistan. Selain itu, negara Israel dipercayai mempunyai senjata nuklir, walaupun tidak diuji dan Israel enggan mengkonfirmasi apakah memiliki senjata nuklir ataupun tidak. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir lebih lanjut.

Senjata nuklir kini dapat dilancarkan melalui berbagai cara, seperti melalui pesawat pengebom, peluru kendali, peluru kendali balistik, dan Peluru kendali balistik jarak benua. 

Tipe senjata nuklir

Senjata nuklir mempunyai dua tipe dasar. Tipe pertama menghasilkan energi ledakannya hanya dari process reaksi fisi. Senjata tipe ini secara umum dinamai bom atom (atomic bomb, A-bombs). Energinya hanya diproduksi dari inti atom.

Pada senjata tipe fisi, masa fissile material (uranium yang diperkaya atau plutonium) dirancang mencapai supercritical mass - jumlah massa yang diperlukan untuk membentuk reaksi rantai- dengan menabrakkan sebutir bahan sub-critical terhadap butiran lainnya (the "gun" method), atau dengan memampatkan bulatan bahan sub-critical menggunakan bahan peledak kimia sehingga mencapai tingkat kepadatan beberapa kali lipat dari nilai semula. (the "implosion" method). Metoda yang kedua dianggap lebih canggih dibandingkan yang pertama. Dan juga penggunaan plutonium sebagai bahan fisil hanya bisa di metoda kedua.

Tantangan utama di semua desain senjata nuklir adalah untuk memastikan sebanyak mungkin bahan bakar fisi terkonsumsi sebelum senjata itu hancur. Jumlah energi yang dilepaskan oleh pembelahan bom dapat berkisar dari sekitar satu ton TNT ke sekitar 500.000 ton (500 kilotons) dari TNT.

Tipe kedua memproduksi sebagian besar energinya melalui reaksi fusi nuklir. Senjata jenis ini disebut senjata termonuklir atau bom hidrogen (disingkat sebagai bom-H), karena tipe ini didasari proses fusi nuklir yang menggabungkan isotop-isotop hidrogen (deuterium dan tritium). Meski, semua senjata tipe ini mendapatkan kebanyakan energinya dari proses fisi (termasuk fisi yang dihasilkan karena induksi neutron dari hasil reaksi fusi.) Tidak seperti tipe senjata fisi, senjata fusi tidak memiliki batasan besarnya energy yang dapat dihasilkan dari sebuah sejata termonuklir.

Senjata termonuklir bisa berfungsi dengan melalui sebuah bomb fisi yang kemudian memampatkan dan memanasi bahan fisi. Pada desain Teller-Ulam, yang mencakup semua senjata termonuklir multi megaton, metoda ini dicapai dengan meletakkan sebuah bomb fisi dan bahan bakar fusi (deuterium atau lithium deuteride) pada jarak berdekatan didalam sebuah wadah khusus yang dapat memantulkan radiasi. Setelah bomb fisi didetonasi, pancaran sinar gamma and sinar X yang dihasilkan memampatkan bahan fusi, yang kemudian memanasinya ke ke suhu termonuklir. Reaksi fusi yang dihasilkan, selanjutnya memproduksi neutron berkecepatan tinggi yang sangat banyak, yang kemudian menimbulkan pembelahan nuklir pada bahan yang biasanya tidak rawan pembelahan, sebagai contoh depleted uranium. Setiap komponen pada design ini disebut "stage" (atau tahap). Tahap pertama pembelahan atom bom adalah primer dan fusi wadah kapsul adalah tahap sekunder. Di dalam bom-bom hidrogen besar, kira-kira separuh dari 'yield' dan sebagian besar nuklir fallout, berasal pada tahapan fisi depleted uranium. Dengan merangkai beberapa tahap-tahap yang berisi bahan bakar fusi yang lebih besar dari tahap sebelumnya, senjata termonuklir bisa mencapai "yield" tak terbatas. Senjata terbesar yang pernah diledakan (the Tsar Bomba dari USSR) merilis energi setara lebih dari 50 juta ton (50 megaton) TNT. Hampir semua senjata termonuklir adalah lebih kecil dibandingkan senjata tersebut, terutama karena kendala praktis seperti perlunya ukuran sekecil ruang dan batasan berat yang bisa di dapatkan pada ujung kepala roket dan misil.

Ada juga tipe senjata nuklir lain, sebagai contoh boosted fission weapon, yang merupakan senjata fisi yang memperbesar 'yield'-nya dengan sedikit menggunakan reasi fisi. Tetapi fisi ini bukan berasal dari bom fusi. Pada tipe 'boosted bom', neutron-neutron yand dihasilkan oleh reaksi fusi terutama berfungsi untuk meningkatkan efisiensi bomb fisi. contoh senjata didesain untuk keperluan khusus; bomb neutron adalah senjata termonuklir yang menghasilkan ledakan relatif kecil, tetapi dengan jumlah radiasi neutron yang banyak. Meledaknya senjata nuklir ini diikuti dengan pancaran radiasi neutron. Senjata jenis ini, secara teori bisa digunakan untuk membawa korban yang tinggi tanpa menghancurkan infrastruktur dan hanya membuat fallout yang kecil. Membubuhi senjata nuklir dengan bahan tertentu (sebagain contoh cobalt atau emas) menghasilkan senjata yang dinamai "salted bomb". Senjata jenis ini menghasilkan kontaminasi radioactive yang sangat tinggi. Sebagian besar variasi di disain senjata nuklir terletak pada beda "yield" untuk berbagai keperluan, dan untuk mencapai ukuran fisik yang sekecil mungkin.

Baca Selengkapnya → Attack !!

Laju peluruhan radioaktif

Laju peluruhan, atau aktivitas, dari material radioaktif ditentukan oleh:

Konstanta:

• Waktu paruh - simbol t_{1 / 2} - waktu yang diperlukan sebuah material radioaktif untuk meluruh menjadi setengah bagian dari sebelumnya.
• Rata-rata waktu hidup - simbol τ - Rata-rata waktu hidup (umur hidup) sebuah material radioaktif.
• Konstanta peluruhan - simbol λ - konstanta peluruhan berbanding terbalik dengan waktu hidup (umur hidup).

(Perlu dicatat meskipun konstanta, mereka terkait dengan perilaku yang secara statistik acak, dan prediksi menggunakan kontanta ini menjadi berkurang keakuratannya untuk material dalam jumlah kecil. Tetapi, peluruhan radioaktif yang digunakan dalam teknik penanggalan sangat handal. Teknik ini merupakan salah satu pertaruhan yang aman dalam ilmu pengetahuan sebagaimana yang disampaikan oleh [?])

Variabel:

• Aktivitas total - simbol A - jumlah peluruhan tiap detik.
• Aktivitas khusus - simbol S_A - jumlah peluruhan tiap detik per jumlah substansi. "Jumlah substansi" dapat berupa satuan massa atau volume.)

Persamaan:

dimana

adalah jumlah awal material aktif.

Pengukuran aktivitas

Satuan aktivitas adalah: becquerel (simbol Bq) = jumah disintegrasi (pelepasan)per detik ; curie (Ci) = disintegrasi per detik; dan disintegrasi per menit (dpm).

Waktu peluruhan

Sebagaimana yang disampaikan di atas, peluruhan dari inti tidak stabil merupakan proses acak dan tidak mungkin untuk memperkirakan kapan sebuah atom tertentu akan meluruh, melainkan ia dapat meluruh sewaktu waktu. Karenanya, untuk sebuah sampel radioisotop tertentu, jumlah kejadian peluruhan –dN yang akan terjadi pada selang (interval) waktu dt adalah sebanding dengan jumlah atom yang ada sekarang. Jika N adalah jumlah atom, maka kemungkinan (probabilitas) peluruhan (– dN/N) sebanding dengan dt:

Masing-masing inti radioaktif meluruh dengan laju yang berbeda, masing-masing mempunyai konstanta peluruhan sendiri (λ). Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa jumlah N berkurang seiring dengan peluruhan. Penyelesaian dari persamaan diferensial orde 1 ini adalah fungsi berikut:

Fungsi di atas menggambarkan peluruhan exponensial, yang merupakan penyelesaian pendekatan atas dasar dua alasan. Pertama, fungsi exponensial merupakan fungsi berlanjut, tetapi kuantitas fisik N hanya dapat bernilai bilangan bulat positif. Alasan kedua, karena persamaan ini penggambaran dari sebuah proses acak, hanya benar secara statistik. Akan tetapi juga, dalam banyak kasus, nilai N sangat besar sehingga fungsi ini merupakan pendekatan yang baik.

Selain konstanta peluruhan, peluruhan radioaktif sebuah material biasanya juga dicirikan oleh rata-rata waktu hidup. Masing-masing atom "hidup" untuk batas waktu tertentu sebelum ia meluruh, dan rata-rata waktu hidup adalah rata-rata aritmatika dari keseluruhan waktu hidup atom-atom material tersebut. Rata-rata waktu hidup disimbolkan dengan τ, dan mempunyai hubungan dengan konstanta peluruhan sebagai berikut:

Parameter yang lebih biasa digunakan adalah waktu paruh. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan sebuah inti radioatif untuk meluruh menjadi separuh bagian dari sebelumnya. Hubungan waktu paruh dengan konstanta peluruhan adalah sebagai berikut:

Hubungan waktu paruh dengan konstanta peluruhan menunjukkan bahwa material dengan tingkat radioaktif yang tinggi akan cepat habis, sedang materi dengan dengan tingkat radiasi rendah akan lama habisnya. Waktu paruh inti radioaktif sangat bervariasi, dari mulai 10²⁴ tahun untuk inti hampir stabil, sampai 10^-6 detik untuk yang sangat tidak stabil.

Baca Selengkapnya → Laju peluruhan radioaktif

Unsur-Unsur Radioaktif

1. 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.

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

1. Penembakan dengan partikel alfa

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.

Baca Selengkapnya → Unsur-Unsur Radioaktif

Sejarah Radio Aktif

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja dengan material fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan dia berfikir pendaran yang dihasilkan tabung katoda oleh sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya ia membungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam dan menempatkan beragam material fosforen diatasnya. Kesemuanya tidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan garam uranium. Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika ia menggunakan garam uranium tesebut.

Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada pelat bukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan, material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat. 
Partikel Alfa tidak mampu menembus selembar kertas, partikel beta tidak mampu menembus pelat alumunium. Untuk menghentikan gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin menembus pelat metal.

Pada awalnya tampak bentuk radiasi yang baru ditemukan ini mirip dengan penemuan sinar-X. Akan tetapi, penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie, Ernest Rutherford dan ilmuwan lainnya menemukan bahwa radiaktivitas jauh lebih rumit ketimbang sinar-X. Beragam jenis peluruhan bisa terjadi.

Sebagai contoh, ditemukan bahwa medan listrik atau medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan alfabet Yunani yakni alpha, beta, dan gamma, nama-nama tersebut masih bertahan hingga kini. Kemudian dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa sinar alfa mengandung muatan positif, sinar beta bermuatan negatif, dan sinar gamma bermuatan netral. Dari besarnya arah pantulan, juga diketahui bahwa partikel alfa jauh lebih berat ketimbang partikel beta. Dengan melewatkan sinar alfa melalui membran gelas tipis dan menjebaknya dalam sebuah tabung lampu neon membuat para peneliti dapat mempelajari spektrum emisi dari gas yang dihasilkan, dan membuktikan bahwa partikel alfa kenyataannya adalah sebuah inti atom helium. Percobaan lainnya menunjukkan kemiripan antara radiasi beta dengan sinar katoda serta kemiripan radiasi gamma dengan sinar-X.

Para peneliti ini juga menemukan bahwa banyak unsur kimia lainnya yang mempunyai isotop radioaktif. Radioaktivitas juga memandu Marie Curie untuk mengisolasi radium dari barium; dua buah unsur yang memiliki kemiripan sehingga sulit untuk dibedakan.

Bahaya radioaktivitas dari radiasi tidak serta merta diketahui. Efek akut dari radiasi pertama kali diamati oleh insinyur listrik Amerika Elihu Thomson yang secara terus menerus mengarahkan sinar-X ke jari-jarinya pada 1896. Dia menerbitkan hasil pengamatannya terkait dengan efek bakar yang dihasilkan. Bisa dikatakan ia menemukan bidang ilmu fisika medik (health physics); untungnya luka tersebut sembuh dikemudian hari.

Efek genetis radiasi baru diketahui jauh dikemudian hari. Pada tahun 1927 Hermann Joseph Muller menerbitkan penelitiannya yang menunjukkan efek genetis radiasi. Pada tahun 1947 dimendapat penghargaan hadiah Nobel untuk penemuannya ini.
Sebelum efek biologi radiasi diketahui, banyak perusahan kesehatan yang memasarkan obat paten yang mengandung bahan radioaktif; salah satunya adalah penggunaan radium pada perawatan enema. Marie Curie menentang jenis perawatan ini, ia memperingatkan efek radiasai pada tubuh manusia belum benar-benar diketahui (Curie dikemudian hari meninggal akibat Anemia Aplastik, yang hampir dipastikan akibat lamanya ia terpapar Radium). Pada tahun 1930-an produk pengobatan yang mengandung bahan radioaktif tidak ada lagi dipasaran bebas.

Baca Selengkapnya → Sejarah Radio Aktif