SlideShare a Scribd company logo
1 of 14
URANIUM (238U92)
Latar Belakang

       Setiap inti atom suatu materi menyimpan energi yang besarnya seperti
dirumuskan dengan persamaan relativitas Einstein E = mC2. Namun tidak semua materi
yang ada di alam ini dapat melakukan reaksi nuklir dan melepaskan energi yang
terkandung di dalam intinya. Hanya bahan-bahan tertentu yang dapat melakukan reaksi
nuklir disertai dengan pelepasan energi inti. Bahan-bahan yang dapat melakukan reaksi
nuklir itu disebut bahan bakar nuklir. Umumnya bahan bakar nuklir adalah unsur-unsur
berat bernomor atom tinggi dan mempunyai kemampuan menyerap neutron yang tinggi.


Bahan radioaktif alam yang cukup lama dikenal dan hingga saat ini masih digunakan
secara luas sebagai bahan bakar nuklir jenis fisi adalam uranium (U).


       Uranium adalah bahan yang bersifat radioaktif. Uranium bukan merupakan
logam yang jarang karena keberadaannya di alam mencapai 50 kali lebih banyak
dibandingkan air raksa yang sudah sejak lama dikenal orang. Uranium terdapat sebagai
mineral dalam kerak bumi, juga dalam air laut. Cadangan uranium terdapat terutama di
Amerika Serikat, Kanada, Rusia dan beberapa negara Afrika seperti Gabon, Nigeria dan
Afrika Selatan. Peristiwa-peristiwa alam dan proses geologi telah membentuk uranium
sebagai mineral. Karena mineral tersebut bersifat radioaktif dan untuk mendapatkannya
harus melalui proses penggalian dalam tambang, maka uranium seringkali dikenal juga
sebagai bahan galian nuklir. Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir
semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam
satu ton batuan.

       Uranium yang ditemukan di alam komposisinya terdiri dari 99,28 % U-238,
0,72% U-235 dan 0,0057 % U-234 dengan aktivitas jenis 25,4 Bq/mg (1 Bq : 1
peluruhan atom radioaktif/detik). Industri nuklir dalam bentuk bahan bakar reaktor dan
persenjataan membutuhkan kadar U-235 yang lebih banyak (antara 2 - 94 % massa),
sehingga berlangsung proses 'pengayaan' (enrichment) terhadap Uranium alam. Dalam




                                           1
proses pengayaan ini, U-235 disaring dan dipekatkan secara terus menerus. Uranium
sisa saringan ini yang kemudian dikenal sebagai DU, dengan komposisi 99,8 % U-238,
0,2 % U-235 dan 0,001 % U-234. Aktivitas jenis bagi DU cukup rendah, hanya 14,8
Bq/mg (58 % saja dari aktivitas Uranium alam).

A. Sejarah Dari Unsur Uranium
            Penemuan sejumlah unsur kimia dan sejumlah hukum dalam dunia ilmiah,
   memang tak terlepas dari kerja keras dan usaha tak kenal lelah para ilmuwan.
   Namun demikian, tidak jarang sejumlah penelitian dan percobaan yang dilakukan
   para ilmuwan mengalami kegagalan. Sebaliknya, dari berbagai kegagalan dan
   kesalahan eksperimentasi, sering pula muncul temuan baru tanpa sengaja.
            Peristiwa-peristiwa alam dan proses geologi telah membentuk uranium
   sebagai mineral.     Karena mineral tersebut bersifat radioaktif       dan untuk
   mendapatkannya harus melalui proses penggalian dalam tambang, maka uranium
   seringkali dikenal juga sebagai bahan galian nuklir. Mineral uranium terdapat dalam
   kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit,
   dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. Di alam dapat ditemukan lebih dari
   100 jenis mineral uranium, antara lain yang terkenal adalah uraninite, pitchblende,
   coffinite, brannerite, carnatite dan tyuyamunite.
            Pada 1789 uranium ditemukan untuk pertama kali. Namun, potensi
   uranium sebagai bahan peledak baru ditemukan tahun 1938 oleh dua ilmuwan
   Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassman. Pierre Curie (1859-1906) dan Marie
   Sklodowska Curie (1867-1934) imigran dari Polandia, Ketika Marie ingin
   menamatkan program doktor fisikanya, ia mencari wilayah sains mana untuk dapat
   dijadikan riset. Marie sangat tertarik dengan penemuan ilmuwan Prancis lainnya
   Henri Becquerel, yakni radiasi sinar-X yang dihasilkan dari senyawa uranium.




                                            2
Dengan segala kekurangan dana, Marie menemukan bahwa intensitas
   radiasi yang dihasilkan uranium tergantung pada jumlah uranium yang ada.
   Hubungan ini adalah tetap dan tak dipengaruhi oleh cahaya, suhu, atau kondisi
   kimiawi uranium. Penemuan Marie selanjutnya adalah fenomena radiasi ini tak unik
   hanya berlaku pada uranium. Unsur thorium juga mengeluarkan sinar serupa.
   Fenomena ini kemudian diusulkan oleh Marie dengan nama radioaktivitas.


B. Karakteristi Uranium
                    Keterangan Umum Unsur
    Nama, Lambang, Nomor Atom Uranium, U, 92
    Deret Kimia                       Logam transisi
    Golongan, Peroide, Blok           IIIB, 7, f
    Penampilan/warna                  Putih Nikel
    Massa Atom                        238,029 g/mol
    Konfigurasi Elektron              [Rn]5f36d17s2

                              Ciri-ciri Atom
    Struktur kristal                   Orthorombic
    Bilangan Oksidasi                 3, 4, 5, dan 6
    Elektronegativitas                1,38
    Radius Atom                       1,38 A o
    Volume atom                       12,50 cm3/ mol
    Radius Kovalensi                  1, 42 A o
    Konduktivitas Listrik             3,6 x 106 ohm-1 cm-1
    Konduktivitas Panas               27,6 Wm-1K-1
    Potensial Ionisasi                6,05 V
    Kapsitas panas                    0,12 Jg-1K-1




                              Ciri-ciri Fisik
    Fase                               Padat



                                             3
Massa jenis                        18,95 g/cm3
    Titik Lebur                        1,408 K
    Titik Didih                        4,407 K
    Entalpi Penguapan                  422,58 kJ/mol
    Entalpi Pembentukan                15,48 kJ/mol
    Jari-Jari Atom M3+                 1,03
     Jari-jari Atom M4+                0,93

C. Sumber Unsur Uranium

            Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis
   batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton
   batuan. Kadar uranium dalam batuan granit relatif paling tinggi bila dibandingkan
   dengan kadarnya di dalam batuan beku lainnya. Oleh sebab itu, batuan tersebut
   dapat dikatakan sebagai pembawa uranium. Batuan granit dengan volume 1 km3
   dapat membentuk cebakan uranium sebanyak 2.500 ton. Pada umumnya uranium
   dalam batuan ini terdistribusi secara merata dan dapat dijumpai dalam bentuk
   mineral uranit maupun oksida komplek euksinit betafit. Uranit merupakan bahan di
   mana komponen utamanya dengan prosentase lebih dari 80 % berupa uranium,
   sedang euksinit betafit merupakan bahan dengan kandungan uraniumnya cukup
   besar (lebih dari 20 %) tetapi uranium tersebut bukan merupakan komponen
   utamanya.

D. Jenis-jenis dan Sifat Uranium.

            Biji-biji uranium diambil/ dikeruk dari pertambangan, yang kemudian
   dihancurkan/ dihaluskan, dan kemudian diproses secara kimia (bertahap-tahap),
   hingga akhirnya dihasilkan/ didapatkan uranium murni (dalam bentuk U308 ). Ada
                                                                                      235
   tiga jenis isotop uranium alam yang diperoleh dari hasil penambangan, yaitu          U
                               238                                  234
   dengan kadar 0,715 %,         U dengan kadar 99,825 % dan           U dengan kadar yang
                                                              235
   sangat kecil. Dari ketiga isotop uranium tersebut, hanya     U yang dapat digunakan
   sebagai bahan bakar fisi.




                                              4
Kemudian diproses lagi (bertahap-tahap), dengan menggunakan bahan-
bahan kimia, dari: U308 menjadi UO2(NO3)2 ,kemudian menjadi ADU ,lalu menjadi
UO2 ,menjadi UF4 ,dan akhirnya menjadi UF6 ( Uranium hexafluoride ). UF6 , sudah
bisa diproses secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni,
Uranium-238 .Dalam bentuk UF6 , untuk meningkatkan kandungan Uranium-235
dalam materi tersebut, yang mana kandungannya kurang dari 1% (sisanya 99% lebih
adalah uranium-238), maka perlu dilakukan pengayaan uranium ( uranium
enrichment ).Setelah kandungan Uranium-235 nya, mencapai lebih dari 90%, yang
mana sudah sesuai untuk senjata nuklir, materi UF6 diproses lagi secara kimia, untuk
didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-235 .Sisanya, dalam
bentuk UF6 ,yang mana kandungan Uranium-238 nya, lebih dari 99% ,diproses lagi
secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-238.

         Uranium-238 adalah isotop uranium yang paling umum ditemukan. Sekitar
99,284% uranium alami adalah uranium-238, yang memiliki waktu paruh 1,41 ×
1017 detik (atau 4,46 × 109 tahun , atau 4,46 milyar tahun). Uranium-238 digunakan
terutama sebagai bahan pembuat plutonium, sumber bahan bakar untuk reaktor
nuklir, dan juga digunakan sebagai penahan ( tamper ) dalam bom nuklir. Jika
ditembakkan neutron, Uranium-238 ini akan menangkapnya dan berubah menjadi
uranium-239, suatu unsur yang tak stabil, yang akan meluruh menjadi
neptunium-239, yang selanjutnya akan meluruh lagi, dengan waktu paruh 2,355
hari, menjadi Plutonium-239.

         Secara kimiawi Uranium merupakan logam berat berwarna keperakan
yang sangat padat. Sebuah kubus Uranium bersisi 10 cm memiliki massa mendekati
20 kg dan secara umum 70 % lebih padat dibanding timbal (timah hitam). Pada suhu
600 - 700 derajat C dalam tekanan yang sangat tinggi logam DU akan menyala
dengan sendirinya, membentuk kabut aerosol DU yang bersifat cair dan sangat
panas.

         Sifat-sifat kimiawi dan fisis semacam ini yang menyebabkan kalangan
militer menyukai DU untuk digunakan dalam sistem persenjataan konvensional
yang bersifat taktis. Tidak sebagai bahan peledak nuklir, DU digunakan sebagai




                                       5
senjata penembus berenergi kinetis dan biasa digunakan dalam bentuk [senjata
  antitank] (atau anti kendaraan lapis baja lainnya). Jadi senjata ini benar-benar
  konvensional, sama sekali tak melibatkan reaksi berantai didalamnya (baik reaksi
  fissi maupun reaksi fusi). Senjata ini sebagian besar menggunakan prinsip yang
  dikenal dengan efek Munro.

           Secara kimiawi Uranium merupakan logam penekan kerja ginjal.
  Sementara secara fisis, sebagai unsur radioaktif Uranium akan terkonsentrasi dalam
  paru-paru, ginjal dan sistem peredaran darah serta beberapa jaringan lunak lainnya
  untuk sementara waktu. Dalam beberapa negara, konsentrasi Uranium di dalam
  tubuh dibatasi pada angka 3 mikrogram pergram jaringan tubuh. IAEA sendiri
  memberikan batas maksimal dosis serapan tahunan 1 mSv bagi penduduk yang
  berada di daerah peperangan dengan penggunaan senjata DU. Ini dilakukan untuk
  menghindari efek buruk Uranium pada tubuh manusia, diantaranya gangguan ginjal
  (secara kimiawi) ataupun kanker (akibat aktivitas radioaktifnya).

           Mineral uranium yang terdapat dalam batuan mudah dikenali karena sifat-
  sifat fisiknya yang khas, antara lain :

  a. Uranium      beserta   anak    luruhnya    bersifat   radioaktif   sehingga   mampu
     memancarkan radiasi pengion berupa sinar-a, -b dan -g. Oleh sebab itu
     keberadaannya dapat dipantau dengan alat ukur radiasi. Sifat ini dapat
     membedakan uranium dari batuan lainnya. Karena batuan lain tidak
     memancarkan radiasi, maka batuan tersebut tidak dapat diidentifikasi dengan
     alat ukur radiasi.
  b. Oksida alam dari uranium mempunyai warna hijau kekuning-kuningan dan
     coklat tua yang mencolok sehingga mudah dikenali.
  c. Apabila disinari dengan cahaya ultra ungu, uranium akan mengeluarkan cahaya
     fluoresensi yang sangat indah dan mudah dikenali.




E. Kegunaan Unsur Uranium

  Radioaktif ini memiliki beberapa kegunaan antara lain :



                                            6
1. Pembangkit listrik. Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) merupakan salah
   satu aplikasi yang memanfaatkan radioaktif yang dipancarkan oleh unsur yang
   tak stabil seperti unsur uranium.
2. Kesehatan. Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan
   sudah berapa juta orang di dunia yang terselamatkan karena pemanfaatan
   radioaktif ini. Sebagai contoh sinar – X untuk penghancur tumor atau untuk
   ‘foto’ tulang. untuk memantau fungsi organ dan mendeteksi kerusakan yang
   ditimbulkan oleh pengobatan, misalnya memantau fungsi jantung penderita yang
   mendapat perawatan kemoterapi. Selain itu, pencitraan tulang menggunakan
   teknik kedokteran nuklir merupakan cara untuk mendeteksi penyebaran kanker
   ke tulang. Selain untuk mendeteksi kanker, teknologi nuklir juga sangat
   membantu dalam penyembuhan penyakit jantung. Teknologi nuklit memiliki
   kemampuan dalam mendiagnosis dan menentukan prognosis penyakit jantung
   koroner. Secara umum teknik kedokteran nuklir dalam bidang kardiologi
   (penyakit jantung) menggunakan kamera gamma yang dapat digunakan untuk
   menilai fungsi jantung secara kualitatif dan kuantitatif.
3. Industri. Saat ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industri pupuk,
   atau bahkan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber–sumber baru
   minyak bumi yang ada di perut bumi.
4. Digunakan sebagai bahan peledak. Pada 1789 uranium ditemukan untuk pertama
   kali. Namun, potensi uranium sebagai bahan peledak baru ditemukan tahun 1938
   oleh dua ilmuwan Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassman. Mereka berdua
   mendemonstrasikan fisi (pembelahan) inti uranium guna dijadikan bahan utama
   bom atom.
5. Digunakan sebagai penghitam plat foto. 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




                                        7
gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga
     menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.

F. Reaksi-reaksi Unsur Uranium

             Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua
   nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari
   produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel
   yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel
   tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level
   energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.

             Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir.
   Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom
   baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi
   nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan
   menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi
   elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma
   yang sagat berbahaya bagi manusia.

             Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti
   bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi
   fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit
   listrik tenaga nuklir.

             Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium
   dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi
   nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

   Fisi nuklir:

   Pada reaksi fisi, inti atom akan pecah menjadi inti-inti yang lebih kecil. Secara
   eksperimen hal ini dapat dijelaskan melalui penembakan unsur U235 dengan partikel
   neutron termik (partikel neutron yang bergerak sangat lambat). Saat partikel neutron
   ini menembus inti Uranium maka inti tersebut akan tereksistasi dan menjadi tidak



                                           8
stabil dan akan kehilangan bentuk asalnya. Inti akan membelah menjadi unsur-unsur
yang lebih kecil dengan melepaskan energi dalam bentuk panas, sekaligus melepas
2-3 neutron. Saat inti mengalami perubahan bentuk, inti memancarkan radiasi-
radiasi alfa, beta, dan gamma. Reaksi fusi yang terjadi sebagai berikut :

235
 92    U + n→ Th+ α
          1
          0
             232
              90
                 4
                 2


Rata-rata kandungan energi nuklir adalah jumlah energi nuklir yang bisa
dihasilkan per kg materi:

Uranium-233: 17,8 Kt/kg = 17800 Ton TNT/kg

Uranium-235: 17,6 Kt/kg = 17600 Ton TNT/kg

Plutonium-239: 17,3 Kt/kg = 17300 Ton TNT/kg


Reaksi fisi 235U sebagai bahan bakar nuklir :

                            → 239 Pu( 24,360tahun )
                                 −                    −
235
      U nγ 239U β
         →       →239 Np β
235
   U      2nγ


   n,2n
                   237    β      −
                       U  →237 Np 2,2 x10 6 tahun
                                                 (                         )
235
   U
   Sampai penemuan fisi nulir oleh Hahn dan Strassman dalam tahun 1939,
Uranium hanya digunakan untuk pewarnaan gelas dan keramik dan alasan utama
bagi pengelolaan ujihnya adalah untuk mendapatkan kembali radium untuk
                                            235
digunakan dalam terapi kanker. Isotop           U adalah bahan bakar nuklir utama
meskipun U alamiyah dapat digunakan dalam reaktor nuklir yang dihantarkan oleh
D2O, kebanyakan reaktor dan senjata nuklir menggunakan Uranium yang diperkaya.
                           235
Pemisahan sekala besar        U memanfaatkan difusi gas UF6, namun suatu cara
sentrifugasi gas sekarang lebih ekonomis digunakan.

   Uranium tersebar luas dan lebih melimpah dari pada Cd, Hg,Ag dan Bi. Ia
memiliki sedikit bijih yang ekonomis, salah satunya adalah uraninite (salah satu



                                        9
bentuknya adalah pitchblende) suatu oksida dengan komposisi kira-kira UO2,
Uranium diperoleh kembali dari larutan asam nitrat dengan :

1. Ekstraksi uranil nitrat ke dalam dietileter atau isobutilmetilketon, suatu garam
   seperti NH4+, Ca2+ atau Al3+ nitrat ditambahkan sebagai zat salting out untuk
   menaikan angka banding ekstraksi sampai pada nilai yang berguna secara teknis.
   Bila digunakan tributilfosfat dalam kerosen dipergunakan, tidak diperlukan zat
   ”salting out”.

2. Penghilangan dari pelarut organik oleh pencucian dengan HNO3 encer.

3. Perolehan kembali sebagai U3O8 atau UO3 oleh pengendapan dengan amoniak.
           700°

   3UO3                     U3O8 + ½ O2
                  350°
   UO3 + CO                         UO2 + CO2

   Hidrida. Uranium bereaksi dengan hidrogen meskipun pada 25°C menghasilkan
suatu bubuk hitam piroforik :
                   25°
       3
U +     /2 H2     panas         UH3

   Garam Urasil.Garam Uranium yang paling umum adalah uranil nitrat kuning
yang dapat memiliki 2, 3 atau 6 molekul air, bergantung kepada apakah ia
dikristalkan dari asam nitrat berasap, pekat ataukah encer. Bilamana diekstraksi dari
larutan akua ke dalam pelarut organik, uranil nitrat disertai oleh 4 H2O dan ion NO3-
dan air terkoordinasi dalam bidang ekuatorial :




                UO2 2+                    Larutan akua : PF
                          Ekstrak
                          TBP


                                           10
Pu4+

                PFs                                    Pelarut : UO2 2+ , Pu4+

                                                   SO2 /HN2OH

                Larutan akua dikeluarkan:

                U               H2O       Larutan: UO22+ or U4 Akua Pu3+             Pu4+




                                                                                 ekstraksi
                                                                                  diulangi

   Pada penambahan natrium asetat berlebih pada larutan UO22+ dalam asam asetat
encer, garam yang tidak larut Na[UO2(CO2Me)3] diendapkan. Ion urasil direduksi
menjadi U3+ coklat kemerahan dengan Na/Hg atau seng, U3+ dapat dioksidasi oleh
udara menjadi U4+ hijau. Potensial reduksinya (1M HClO4) adalah :
UO22+   0,06V
                    UO2+         0,58 V
                                          U4+ -0,63V       U3+   -18,0V
                                                                          U
                       0,32 V




Reaksi-eaksi ion uranil UO22+ digunakan larutan 0,1 M uranil nitrat,
UO2(NO3)6H2O atau uranil asetat UO2(CH3COO)2.2H2O.
1. Larutan amoniak : endapan kuning amoniak diuranat yang tak larut dalam
   reagensia berlebih, tetapi larut dalam amoniak karbonat atau natrium karbonat,
   membentuk ion trikarbonatouranilat(VI) :
2. Larutan natrium hidroksida : endapan amorf kuning, natrium diuranat, Na2U2O7
   yang karut dalam larutan amonium karbonat.
3. Larutan amonuim sulfat : endapan coklat, uranil sulfida, UO2S yang larut dalam
   asam-asam encer dan dalam larutan amonium karbonat.
4. Hidrogen peroksida : endapan kuning pucat, uranium tetroksida UO4.2H2O
   (kadang-kadang disebut uranium peroksida) yang larut dalam larutan amonium
   karbonat dengan membentuk larutan kuning tua. Kromium titanium dan
   vanadium mengganggu uji ini, yang kalau tidak hádala peka.
5. Reagensia kupferon : tak ada endapan (perbedaan dari titanium)



                                                  11
6. Larutan natrium fosfat : endapan putih uranil fosfat UO2HPO4 yang larut dalam
      asam-asam mineral tetapi tidak larut dalam sam asetat encer. Jira pengendapan
      dihasilkan dengan kehadiran emonium sulfat atau amonium asetat, akan
      diendapkan uranil amonium fosfat, UO2(NH4)PO4.
   7. Larutan amonium (atau natrium) karbonat : endapan putih uranil karbonat
      UO2CO3 yang larut dalam reagensia berlebih membentuk larutan jernih, kuning,
      yang mengandung ion trikarbonatouranilat(VI).
   8. Larutan kalium heksasianoferat(II) : endapan coklat uranil heksasianoferat(II)
      (UO2)2[Fe(CN)6] dalam larutan netral atau larutan asam asetat, yang larut dalam
      asam florida encer (perbedaan dari tembaga). Endapan menjadi kuning estela
      ditambahkan larutan natrium hidroksida disebabkan perubahannya menjadi
      natriumm diuranat (perbedaan dari tembaga dan dari molibdenum).
   9. Flouresensi Garam-garam uranium, bila disinari dengan sinar-sinar lewat-
      lembayung (ultravoilet) misalnya denga lampu UV memperlihatkan fluoresensi
      warna hijau yang khas. Dalam intensitas flouresensi ini bergantung pada pH.
      Dalam larutan-larutan asam flouresensi ini kana kuat, tetapi menjadi makin
      lemah dengan bertambahnya pH larutan.
   10. Uji kering. Manik Bóraks atau manik garam mikrokosmik: nyala oksida kuning;
      nyala reduksi hijau.

      Pemisahan. Uranium diendapkan dalam golongan IIIA sebagai (NH4)2U2O7, ia
   dipisahkan dari endapan Fe(OH)3, Cr(OH)3, dan Al(OH)3, paling sederhana dengan
   mencerna dalam keadaan dingin dengan larutan amonium karbonat yang sangat
   berlebih. Amonium diuranat itu melarutkan itu melarut, estela diasamkan dengan
   HCl dan ditambahkan larutan K4[Fe(CN)6] terbentuk endapan coklat.




                         DAFTAR PUSTAKA


Aspek fisika Ledakan Nuklir, budi Santoso, Berkala Ilmu Kedokteran, UGM, 1990



                                        12
Haris, D. 2007. Ensiklopedi unsur-unsur Kimia. Batam : Kawan Pustaka.


http://www.infonuklir.com/modules/news/article.php?storyid=20


SURIPTO, A, Pengenalan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan Berbagai Aspek di
       Sekitarnya (dalam Ekonomi dan Pendanaan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir),
       Proceeding BATAN-IAEA Workshop on Economic and Financing of Nuclear
       Power Plant, BATAN, Jakarta (1994) hal. 2.1 – 2.25.


Vogel (revisi G. Svehla, diterjemahkan Ir. Setiono dkk). 1985. Buku Teks Analisis
       Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi ke Lima Bagian II. Jakarta :
       PT. Kalman Media Pustaka. Hal. 582-584.


Wilkinson dan Cotton (Terjemahan Sahati Suhatro). 1989. Kimia Anorganik Dasar.
       Jakarta : UI-Press. Hal. 527-539.


www.batan.go.id


www.wkipedia.go.id


www.




                         TUGAS KELOMPOK
                  MAKALAH RADIOKIMIA
                         URANIUM (238U92)


                                           13
DISUSUN OLEH :

         ASTRIA ARYANI   F02105019
         SRI ROSMINI     F02105012




   PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA
  FAKULTAS UNIVERSITAS TANJUNGPURA
             PONTIANAK
                  2008




                   14

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Kestabilan ion kompleks
Kestabilan ion kompleksKestabilan ion kompleks
Kestabilan ion kompleks
 
Penyerangan Nukleofilik pada senyawa organik
Penyerangan Nukleofilik pada senyawa organikPenyerangan Nukleofilik pada senyawa organik
Penyerangan Nukleofilik pada senyawa organik
 
[Presentasi] Penggunaan dan Bahaya Radioisotop
[Presentasi] Penggunaan dan Bahaya Radioisotop[Presentasi] Penggunaan dan Bahaya Radioisotop
[Presentasi] Penggunaan dan Bahaya Radioisotop
 
rpp kimia kelas x bab 2 struktur atom
rpp kimia kelas x bab 2 struktur atomrpp kimia kelas x bab 2 struktur atom
rpp kimia kelas x bab 2 struktur atom
 
Laporan Praktikum Pembuatan Tawas
Laporan Praktikum Pembuatan TawasLaporan Praktikum Pembuatan Tawas
Laporan Praktikum Pembuatan Tawas
 
amina & amida
amina & amidaamina & amida
amina & amida
 
Unsur – unsur transisi
Unsur – unsur transisiUnsur – unsur transisi
Unsur – unsur transisi
 
Kimia inti dan radiokimia
Kimia inti dan radiokimiaKimia inti dan radiokimia
Kimia inti dan radiokimia
 
Karbanion dan reaksinya
Karbanion dan reaksinyaKarbanion dan reaksinya
Karbanion dan reaksinya
 
Gugus fungsional senyawa organik
Gugus fungsional senyawa organikGugus fungsional senyawa organik
Gugus fungsional senyawa organik
 
Spektrum Garis Atom Hidrogen
Spektrum Garis Atom HidrogenSpektrum Garis Atom Hidrogen
Spektrum Garis Atom Hidrogen
 
Stereokimia tep thp
Stereokimia tep thpStereokimia tep thp
Stereokimia tep thp
 
Spektroskopi (pendahuluan)
Spektroskopi (pendahuluan)Spektroskopi (pendahuluan)
Spektroskopi (pendahuluan)
 
PENETAPAN KADAR MINYAK (BILANGAN-BILANGAN)
PENETAPAN KADAR MINYAK (BILANGAN-BILANGAN)PENETAPAN KADAR MINYAK (BILANGAN-BILANGAN)
PENETAPAN KADAR MINYAK (BILANGAN-BILANGAN)
 
asam anhidrida
asam anhidridaasam anhidrida
asam anhidrida
 
Persamaan Schrodinger
Persamaan SchrodingerPersamaan Schrodinger
Persamaan Schrodinger
 
Kimia Inti dan RadioKimia
Kimia Inti dan RadioKimiaKimia Inti dan RadioKimia
Kimia Inti dan RadioKimia
 
Reaksi redoks
Reaksi redoksReaksi redoks
Reaksi redoks
 
Ikatan Kimia ppt
Ikatan Kimia pptIkatan Kimia ppt
Ikatan Kimia ppt
 
Kimia organik ppt
Kimia organik pptKimia organik ppt
Kimia organik ppt
 

Similar to Tugas Makalah Radiokimia

sifat deret aktinida.pptx
sifat deret aktinida.pptxsifat deret aktinida.pptx
sifat deret aktinida.pptxMarniati7
 
Unsur Golongan VII B tabel periodik Unsur
Unsur Golongan VII B tabel periodik UnsurUnsur Golongan VII B tabel periodik Unsur
Unsur Golongan VII B tabel periodik UnsurMarz Thien Zega
 
Unsur radioaktif
Unsur radioaktifUnsur radioaktif
Unsur radioaktifVIRGAYANI
 
Bab 2 inti atom nd 1
Bab 2 inti atom nd 1Bab 2 inti atom nd 1
Bab 2 inti atom nd 1nur alam
 
interaksi radiasi dengan materi
interaksi radiasi dengan materiinteraksi radiasi dengan materi
interaksi radiasi dengan materiDwi Karyani
 
14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir
14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir
14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklirIPA 2014
 
Radioaktivitas dan pemanafaatan radioisotop
Radioaktivitas dan pemanafaatan radioisotopRadioaktivitas dan pemanafaatan radioisotop
Radioaktivitas dan pemanafaatan radioisotopYusrin Yusrin
 
Pengantar Energi Nuklir Energi Alternatif
Pengantar Energi Nuklir Energi AlternatifPengantar Energi Nuklir Energi Alternatif
Pengantar Energi Nuklir Energi AlternatifNurmalina Adhiyanti
 
dokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptx
dokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptxdokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptx
dokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptxElsaAndriani3
 

Similar to Tugas Makalah Radiokimia (20)

Uranium paper jsdi
Uranium paper jsdiUranium paper jsdi
Uranium paper jsdi
 
Bab i
Bab iBab i
Bab i
 
sifat deret aktinida.pptx
sifat deret aktinida.pptxsifat deret aktinida.pptx
sifat deret aktinida.pptx
 
UNSUR RADIOAKTIF
UNSUR RADIOAKTIFUNSUR RADIOAKTIF
UNSUR RADIOAKTIF
 
Uranium
UraniumUranium
Uranium
 
Uranium
UraniumUranium
Uranium
 
Unsur Golongan VII B tabel periodik Unsur
Unsur Golongan VII B tabel periodik UnsurUnsur Golongan VII B tabel periodik Unsur
Unsur Golongan VII B tabel periodik Unsur
 
Unsur transisi
Unsur transisiUnsur transisi
Unsur transisi
 
Radioaktif
RadioaktifRadioaktif
Radioaktif
 
Unsur jarang
Unsur jarangUnsur jarang
Unsur jarang
 
Unsur radioaktif
Unsur radioaktifUnsur radioaktif
Unsur radioaktif
 
Bab 2 inti atom nd 1
Bab 2 inti atom nd 1Bab 2 inti atom nd 1
Bab 2 inti atom nd 1
 
interaksi radiasi dengan materi
interaksi radiasi dengan materiinteraksi radiasi dengan materi
interaksi radiasi dengan materi
 
14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir
14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir
14708251105_Maria hanifah_ radioaktifitas dan teknologi nuklir
 
Radioaktivitas dan pemanafaatan radioisotop
Radioaktivitas dan pemanafaatan radioisotopRadioaktivitas dan pemanafaatan radioisotop
Radioaktivitas dan pemanafaatan radioisotop
 
Pengantar Energi Nuklir Energi Alternatif
Pengantar Energi Nuklir Energi AlternatifPengantar Energi Nuklir Energi Alternatif
Pengantar Energi Nuklir Energi Alternatif
 
Unsur Itrium dan Zirkon
Unsur Itrium dan ZirkonUnsur Itrium dan Zirkon
Unsur Itrium dan Zirkon
 
Logam Transisi Periode IV
Logam Transisi Periode IVLogam Transisi Periode IV
Logam Transisi Periode IV
 
dokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptx
dokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptxdokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptx
dokumen.tips_xxkimia-radioaktif-ppt.pptx
 
Unsur Radioaktif
Unsur RadioaktifUnsur Radioaktif
Unsur Radioaktif
 

More from sabar darono hadi pranowo (20)

Pengertian sistem operasi komputer
Pengertian sistem operasi komputerPengertian sistem operasi komputer
Pengertian sistem operasi komputer
 
Uu14 2005 gurudosen
Uu14 2005 gurudosenUu14 2005 gurudosen
Uu14 2005 gurudosen
 
Pp37 2009 dosen
Pp37 2009 dosenPp37 2009 dosen
Pp37 2009 dosen
 
Prediksi soal cpns ok
Prediksi soal cpns okPrediksi soal cpns ok
Prediksi soal cpns ok
 
U kimia2006
U kimia2006U kimia2006
U kimia2006
 
U kimia2005
U kimia2005U kimia2005
U kimia2005
 
U kimia2004
U kimia2004U kimia2004
U kimia2004
 
U kimia2003
U kimia2003U kimia2003
U kimia2003
 
U kimia2002
U kimia2002U kimia2002
U kimia2002
 
U kimia2001
U kimia2001U kimia2001
U kimia2001
 
Prediksi soal cpns ok
Prediksi soal cpns okPrediksi soal cpns ok
Prediksi soal cpns ok
 
Peta konsep buat lks
Peta konsep   buat lksPeta konsep   buat lks
Peta konsep buat lks
 
Bahan tambahan makanan
Bahan tambahan makananBahan tambahan makanan
Bahan tambahan makanan
 
Souvenir
SouvenirSouvenir
Souvenir
 
Peta konsep buat lks
Peta konsep   buat lksPeta konsep   buat lks
Peta konsep buat lks
 
Rpp terpadu kelas viii
Rpp terpadu kelas viiiRpp terpadu kelas viii
Rpp terpadu kelas viii
 
Olimpiade sains nasional 2006
Olimpiade sains nasional 2006Olimpiade sains nasional 2006
Olimpiade sains nasional 2006
 
U kimia2006
U kimia2006U kimia2006
U kimia2006
 
Tik x 09
Tik x 09Tik x 09
Tik x 09
 
Perangkat pembelajaran (legal)
Perangkat pembelajaran (legal)Perangkat pembelajaran (legal)
Perangkat pembelajaran (legal)
 

Tugas Makalah Radiokimia

  • 1. URANIUM (238U92) Latar Belakang Setiap inti atom suatu materi menyimpan energi yang besarnya seperti dirumuskan dengan persamaan relativitas Einstein E = mC2. Namun tidak semua materi yang ada di alam ini dapat melakukan reaksi nuklir dan melepaskan energi yang terkandung di dalam intinya. Hanya bahan-bahan tertentu yang dapat melakukan reaksi nuklir disertai dengan pelepasan energi inti. Bahan-bahan yang dapat melakukan reaksi nuklir itu disebut bahan bakar nuklir. Umumnya bahan bakar nuklir adalah unsur-unsur berat bernomor atom tinggi dan mempunyai kemampuan menyerap neutron yang tinggi. Bahan radioaktif alam yang cukup lama dikenal dan hingga saat ini masih digunakan secara luas sebagai bahan bakar nuklir jenis fisi adalam uranium (U). Uranium adalah bahan yang bersifat radioaktif. Uranium bukan merupakan logam yang jarang karena keberadaannya di alam mencapai 50 kali lebih banyak dibandingkan air raksa yang sudah sejak lama dikenal orang. Uranium terdapat sebagai mineral dalam kerak bumi, juga dalam air laut. Cadangan uranium terdapat terutama di Amerika Serikat, Kanada, Rusia dan beberapa negara Afrika seperti Gabon, Nigeria dan Afrika Selatan. Peristiwa-peristiwa alam dan proses geologi telah membentuk uranium sebagai mineral. Karena mineral tersebut bersifat radioaktif dan untuk mendapatkannya harus melalui proses penggalian dalam tambang, maka uranium seringkali dikenal juga sebagai bahan galian nuklir. Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. Uranium yang ditemukan di alam komposisinya terdiri dari 99,28 % U-238, 0,72% U-235 dan 0,0057 % U-234 dengan aktivitas jenis 25,4 Bq/mg (1 Bq : 1 peluruhan atom radioaktif/detik). Industri nuklir dalam bentuk bahan bakar reaktor dan persenjataan membutuhkan kadar U-235 yang lebih banyak (antara 2 - 94 % massa), sehingga berlangsung proses 'pengayaan' (enrichment) terhadap Uranium alam. Dalam 1
  • 2. proses pengayaan ini, U-235 disaring dan dipekatkan secara terus menerus. Uranium sisa saringan ini yang kemudian dikenal sebagai DU, dengan komposisi 99,8 % U-238, 0,2 % U-235 dan 0,001 % U-234. Aktivitas jenis bagi DU cukup rendah, hanya 14,8 Bq/mg (58 % saja dari aktivitas Uranium alam). A. Sejarah Dari Unsur Uranium Penemuan sejumlah unsur kimia dan sejumlah hukum dalam dunia ilmiah, memang tak terlepas dari kerja keras dan usaha tak kenal lelah para ilmuwan. Namun demikian, tidak jarang sejumlah penelitian dan percobaan yang dilakukan para ilmuwan mengalami kegagalan. Sebaliknya, dari berbagai kegagalan dan kesalahan eksperimentasi, sering pula muncul temuan baru tanpa sengaja. Peristiwa-peristiwa alam dan proses geologi telah membentuk uranium sebagai mineral. Karena mineral tersebut bersifat radioaktif dan untuk mendapatkannya harus melalui proses penggalian dalam tambang, maka uranium seringkali dikenal juga sebagai bahan galian nuklir. Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. Di alam dapat ditemukan lebih dari 100 jenis mineral uranium, antara lain yang terkenal adalah uraninite, pitchblende, coffinite, brannerite, carnatite dan tyuyamunite. Pada 1789 uranium ditemukan untuk pertama kali. Namun, potensi uranium sebagai bahan peledak baru ditemukan tahun 1938 oleh dua ilmuwan Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassman. Pierre Curie (1859-1906) dan Marie Sklodowska Curie (1867-1934) imigran dari Polandia, Ketika Marie ingin menamatkan program doktor fisikanya, ia mencari wilayah sains mana untuk dapat dijadikan riset. Marie sangat tertarik dengan penemuan ilmuwan Prancis lainnya Henri Becquerel, yakni radiasi sinar-X yang dihasilkan dari senyawa uranium. 2
  • 3. Dengan segala kekurangan dana, Marie menemukan bahwa intensitas radiasi yang dihasilkan uranium tergantung pada jumlah uranium yang ada. Hubungan ini adalah tetap dan tak dipengaruhi oleh cahaya, suhu, atau kondisi kimiawi uranium. Penemuan Marie selanjutnya adalah fenomena radiasi ini tak unik hanya berlaku pada uranium. Unsur thorium juga mengeluarkan sinar serupa. Fenomena ini kemudian diusulkan oleh Marie dengan nama radioaktivitas. B. Karakteristi Uranium Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor Atom Uranium, U, 92 Deret Kimia Logam transisi Golongan, Peroide, Blok IIIB, 7, f Penampilan/warna Putih Nikel Massa Atom 238,029 g/mol Konfigurasi Elektron [Rn]5f36d17s2 Ciri-ciri Atom Struktur kristal Orthorombic Bilangan Oksidasi 3, 4, 5, dan 6 Elektronegativitas 1,38 Radius Atom 1,38 A o Volume atom 12,50 cm3/ mol Radius Kovalensi 1, 42 A o Konduktivitas Listrik 3,6 x 106 ohm-1 cm-1 Konduktivitas Panas 27,6 Wm-1K-1 Potensial Ionisasi 6,05 V Kapsitas panas 0,12 Jg-1K-1 Ciri-ciri Fisik Fase Padat 3
  • 4. Massa jenis 18,95 g/cm3 Titik Lebur 1,408 K Titik Didih 4,407 K Entalpi Penguapan 422,58 kJ/mol Entalpi Pembentukan 15,48 kJ/mol Jari-Jari Atom M3+ 1,03 Jari-jari Atom M4+ 0,93 C. Sumber Unsur Uranium Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. Kadar uranium dalam batuan granit relatif paling tinggi bila dibandingkan dengan kadarnya di dalam batuan beku lainnya. Oleh sebab itu, batuan tersebut dapat dikatakan sebagai pembawa uranium. Batuan granit dengan volume 1 km3 dapat membentuk cebakan uranium sebanyak 2.500 ton. Pada umumnya uranium dalam batuan ini terdistribusi secara merata dan dapat dijumpai dalam bentuk mineral uranit maupun oksida komplek euksinit betafit. Uranit merupakan bahan di mana komponen utamanya dengan prosentase lebih dari 80 % berupa uranium, sedang euksinit betafit merupakan bahan dengan kandungan uraniumnya cukup besar (lebih dari 20 %) tetapi uranium tersebut bukan merupakan komponen utamanya. D. Jenis-jenis dan Sifat Uranium. Biji-biji uranium diambil/ dikeruk dari pertambangan, yang kemudian dihancurkan/ dihaluskan, dan kemudian diproses secara kimia (bertahap-tahap), hingga akhirnya dihasilkan/ didapatkan uranium murni (dalam bentuk U308 ). Ada 235 tiga jenis isotop uranium alam yang diperoleh dari hasil penambangan, yaitu U 238 234 dengan kadar 0,715 %, U dengan kadar 99,825 % dan U dengan kadar yang 235 sangat kecil. Dari ketiga isotop uranium tersebut, hanya U yang dapat digunakan sebagai bahan bakar fisi. 4
  • 5. Kemudian diproses lagi (bertahap-tahap), dengan menggunakan bahan- bahan kimia, dari: U308 menjadi UO2(NO3)2 ,kemudian menjadi ADU ,lalu menjadi UO2 ,menjadi UF4 ,dan akhirnya menjadi UF6 ( Uranium hexafluoride ). UF6 , sudah bisa diproses secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-238 .Dalam bentuk UF6 , untuk meningkatkan kandungan Uranium-235 dalam materi tersebut, yang mana kandungannya kurang dari 1% (sisanya 99% lebih adalah uranium-238), maka perlu dilakukan pengayaan uranium ( uranium enrichment ).Setelah kandungan Uranium-235 nya, mencapai lebih dari 90%, yang mana sudah sesuai untuk senjata nuklir, materi UF6 diproses lagi secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-235 .Sisanya, dalam bentuk UF6 ,yang mana kandungan Uranium-238 nya, lebih dari 99% ,diproses lagi secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-238. Uranium-238 adalah isotop uranium yang paling umum ditemukan. Sekitar 99,284% uranium alami adalah uranium-238, yang memiliki waktu paruh 1,41 × 1017 detik (atau 4,46 × 109 tahun , atau 4,46 milyar tahun). Uranium-238 digunakan terutama sebagai bahan pembuat plutonium, sumber bahan bakar untuk reaktor nuklir, dan juga digunakan sebagai penahan ( tamper ) dalam bom nuklir. Jika ditembakkan neutron, Uranium-238 ini akan menangkapnya dan berubah menjadi uranium-239, suatu unsur yang tak stabil, yang akan meluruh menjadi neptunium-239, yang selanjutnya akan meluruh lagi, dengan waktu paruh 2,355 hari, menjadi Plutonium-239. Secara kimiawi Uranium merupakan logam berat berwarna keperakan yang sangat padat. Sebuah kubus Uranium bersisi 10 cm memiliki massa mendekati 20 kg dan secara umum 70 % lebih padat dibanding timbal (timah hitam). Pada suhu 600 - 700 derajat C dalam tekanan yang sangat tinggi logam DU akan menyala dengan sendirinya, membentuk kabut aerosol DU yang bersifat cair dan sangat panas. Sifat-sifat kimiawi dan fisis semacam ini yang menyebabkan kalangan militer menyukai DU untuk digunakan dalam sistem persenjataan konvensional yang bersifat taktis. Tidak sebagai bahan peledak nuklir, DU digunakan sebagai 5
  • 6. senjata penembus berenergi kinetis dan biasa digunakan dalam bentuk [senjata antitank] (atau anti kendaraan lapis baja lainnya). Jadi senjata ini benar-benar konvensional, sama sekali tak melibatkan reaksi berantai didalamnya (baik reaksi fissi maupun reaksi fusi). Senjata ini sebagian besar menggunakan prinsip yang dikenal dengan efek Munro. Secara kimiawi Uranium merupakan logam penekan kerja ginjal. Sementara secara fisis, sebagai unsur radioaktif Uranium akan terkonsentrasi dalam paru-paru, ginjal dan sistem peredaran darah serta beberapa jaringan lunak lainnya untuk sementara waktu. Dalam beberapa negara, konsentrasi Uranium di dalam tubuh dibatasi pada angka 3 mikrogram pergram jaringan tubuh. IAEA sendiri memberikan batas maksimal dosis serapan tahunan 1 mSv bagi penduduk yang berada di daerah peperangan dengan penggunaan senjata DU. Ini dilakukan untuk menghindari efek buruk Uranium pada tubuh manusia, diantaranya gangguan ginjal (secara kimiawi) ataupun kanker (akibat aktivitas radioaktifnya). Mineral uranium yang terdapat dalam batuan mudah dikenali karena sifat- sifat fisiknya yang khas, antara lain : a. Uranium beserta anak luruhnya bersifat radioaktif sehingga mampu memancarkan radiasi pengion berupa sinar-a, -b dan -g. Oleh sebab itu keberadaannya dapat dipantau dengan alat ukur radiasi. Sifat ini dapat membedakan uranium dari batuan lainnya. Karena batuan lain tidak memancarkan radiasi, maka batuan tersebut tidak dapat diidentifikasi dengan alat ukur radiasi. b. Oksida alam dari uranium mempunyai warna hijau kekuning-kuningan dan coklat tua yang mencolok sehingga mudah dikenali. c. Apabila disinari dengan cahaya ultra ungu, uranium akan mengeluarkan cahaya fluoresensi yang sangat indah dan mudah dikenali. E. Kegunaan Unsur Uranium Radioaktif ini memiliki beberapa kegunaan antara lain : 6
  • 7. 1. Pembangkit listrik. Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) merupakan salah satu aplikasi yang memanfaatkan radioaktif yang dipancarkan oleh unsur yang tak stabil seperti unsur uranium. 2. Kesehatan. Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan sudah berapa juta orang di dunia yang terselamatkan karena pemanfaatan radioaktif ini. Sebagai contoh sinar – X untuk penghancur tumor atau untuk ‘foto’ tulang. untuk memantau fungsi organ dan mendeteksi kerusakan yang ditimbulkan oleh pengobatan, misalnya memantau fungsi jantung penderita yang mendapat perawatan kemoterapi. Selain itu, pencitraan tulang menggunakan teknik kedokteran nuklir merupakan cara untuk mendeteksi penyebaran kanker ke tulang. Selain untuk mendeteksi kanker, teknologi nuklir juga sangat membantu dalam penyembuhan penyakit jantung. Teknologi nuklit memiliki kemampuan dalam mendiagnosis dan menentukan prognosis penyakit jantung koroner. Secara umum teknik kedokteran nuklir dalam bidang kardiologi (penyakit jantung) menggunakan kamera gamma yang dapat digunakan untuk menilai fungsi jantung secara kualitatif dan kuantitatif. 3. Industri. Saat ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industri pupuk, atau bahkan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber–sumber baru minyak bumi yang ada di perut bumi. 4. Digunakan sebagai bahan peledak. Pada 1789 uranium ditemukan untuk pertama kali. Namun, potensi uranium sebagai bahan peledak baru ditemukan tahun 1938 oleh dua ilmuwan Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassman. Mereka berdua mendemonstrasikan fisi (pembelahan) inti uranium guna dijadikan bahan utama bom atom. 5. Digunakan sebagai penghitam plat foto. 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 7
  • 8. gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat. F. Reaksi-reaksi Unsur Uranium Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi. Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia. Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir. Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium). Fisi nuklir: Pada reaksi fisi, inti atom akan pecah menjadi inti-inti yang lebih kecil. Secara eksperimen hal ini dapat dijelaskan melalui penembakan unsur U235 dengan partikel neutron termik (partikel neutron yang bergerak sangat lambat). Saat partikel neutron ini menembus inti Uranium maka inti tersebut akan tereksistasi dan menjadi tidak 8
  • 9. stabil dan akan kehilangan bentuk asalnya. Inti akan membelah menjadi unsur-unsur yang lebih kecil dengan melepaskan energi dalam bentuk panas, sekaligus melepas 2-3 neutron. Saat inti mengalami perubahan bentuk, inti memancarkan radiasi- radiasi alfa, beta, dan gamma. Reaksi fusi yang terjadi sebagai berikut : 235 92 U + n→ Th+ α 1 0 232 90 4 2 Rata-rata kandungan energi nuklir adalah jumlah energi nuklir yang bisa dihasilkan per kg materi: Uranium-233: 17,8 Kt/kg = 17800 Ton TNT/kg Uranium-235: 17,6 Kt/kg = 17600 Ton TNT/kg Plutonium-239: 17,3 Kt/kg = 17300 Ton TNT/kg Reaksi fisi 235U sebagai bahan bakar nuklir : → 239 Pu( 24,360tahun ) − − 235 U nγ 239U β → →239 Np β 235 U 2nγ n,2n 237 β − U  →237 Np 2,2 x10 6 tahun  ( ) 235 U Sampai penemuan fisi nulir oleh Hahn dan Strassman dalam tahun 1939, Uranium hanya digunakan untuk pewarnaan gelas dan keramik dan alasan utama bagi pengelolaan ujihnya adalah untuk mendapatkan kembali radium untuk 235 digunakan dalam terapi kanker. Isotop U adalah bahan bakar nuklir utama meskipun U alamiyah dapat digunakan dalam reaktor nuklir yang dihantarkan oleh D2O, kebanyakan reaktor dan senjata nuklir menggunakan Uranium yang diperkaya. 235 Pemisahan sekala besar U memanfaatkan difusi gas UF6, namun suatu cara sentrifugasi gas sekarang lebih ekonomis digunakan. Uranium tersebar luas dan lebih melimpah dari pada Cd, Hg,Ag dan Bi. Ia memiliki sedikit bijih yang ekonomis, salah satunya adalah uraninite (salah satu 9
  • 10. bentuknya adalah pitchblende) suatu oksida dengan komposisi kira-kira UO2, Uranium diperoleh kembali dari larutan asam nitrat dengan : 1. Ekstraksi uranil nitrat ke dalam dietileter atau isobutilmetilketon, suatu garam seperti NH4+, Ca2+ atau Al3+ nitrat ditambahkan sebagai zat salting out untuk menaikan angka banding ekstraksi sampai pada nilai yang berguna secara teknis. Bila digunakan tributilfosfat dalam kerosen dipergunakan, tidak diperlukan zat ”salting out”. 2. Penghilangan dari pelarut organik oleh pencucian dengan HNO3 encer. 3. Perolehan kembali sebagai U3O8 atau UO3 oleh pengendapan dengan amoniak. 700° 3UO3 U3O8 + ½ O2 350° UO3 + CO UO2 + CO2 Hidrida. Uranium bereaksi dengan hidrogen meskipun pada 25°C menghasilkan suatu bubuk hitam piroforik : 25° 3 U + /2 H2 panas UH3 Garam Urasil.Garam Uranium yang paling umum adalah uranil nitrat kuning yang dapat memiliki 2, 3 atau 6 molekul air, bergantung kepada apakah ia dikristalkan dari asam nitrat berasap, pekat ataukah encer. Bilamana diekstraksi dari larutan akua ke dalam pelarut organik, uranil nitrat disertai oleh 4 H2O dan ion NO3- dan air terkoordinasi dalam bidang ekuatorial : UO2 2+ Larutan akua : PF Ekstrak TBP 10
  • 11. Pu4+ PFs Pelarut : UO2 2+ , Pu4+ SO2 /HN2OH Larutan akua dikeluarkan: U H2O Larutan: UO22+ or U4 Akua Pu3+ Pu4+ ekstraksi diulangi Pada penambahan natrium asetat berlebih pada larutan UO22+ dalam asam asetat encer, garam yang tidak larut Na[UO2(CO2Me)3] diendapkan. Ion urasil direduksi menjadi U3+ coklat kemerahan dengan Na/Hg atau seng, U3+ dapat dioksidasi oleh udara menjadi U4+ hijau. Potensial reduksinya (1M HClO4) adalah : UO22+ 0,06V UO2+ 0,58 V U4+ -0,63V U3+ -18,0V U 0,32 V Reaksi-eaksi ion uranil UO22+ digunakan larutan 0,1 M uranil nitrat, UO2(NO3)6H2O atau uranil asetat UO2(CH3COO)2.2H2O. 1. Larutan amoniak : endapan kuning amoniak diuranat yang tak larut dalam reagensia berlebih, tetapi larut dalam amoniak karbonat atau natrium karbonat, membentuk ion trikarbonatouranilat(VI) : 2. Larutan natrium hidroksida : endapan amorf kuning, natrium diuranat, Na2U2O7 yang karut dalam larutan amonium karbonat. 3. Larutan amonuim sulfat : endapan coklat, uranil sulfida, UO2S yang larut dalam asam-asam encer dan dalam larutan amonium karbonat. 4. Hidrogen peroksida : endapan kuning pucat, uranium tetroksida UO4.2H2O (kadang-kadang disebut uranium peroksida) yang larut dalam larutan amonium karbonat dengan membentuk larutan kuning tua. Kromium titanium dan vanadium mengganggu uji ini, yang kalau tidak hádala peka. 5. Reagensia kupferon : tak ada endapan (perbedaan dari titanium) 11
  • 12. 6. Larutan natrium fosfat : endapan putih uranil fosfat UO2HPO4 yang larut dalam asam-asam mineral tetapi tidak larut dalam sam asetat encer. Jira pengendapan dihasilkan dengan kehadiran emonium sulfat atau amonium asetat, akan diendapkan uranil amonium fosfat, UO2(NH4)PO4. 7. Larutan amonium (atau natrium) karbonat : endapan putih uranil karbonat UO2CO3 yang larut dalam reagensia berlebih membentuk larutan jernih, kuning, yang mengandung ion trikarbonatouranilat(VI). 8. Larutan kalium heksasianoferat(II) : endapan coklat uranil heksasianoferat(II) (UO2)2[Fe(CN)6] dalam larutan netral atau larutan asam asetat, yang larut dalam asam florida encer (perbedaan dari tembaga). Endapan menjadi kuning estela ditambahkan larutan natrium hidroksida disebabkan perubahannya menjadi natriumm diuranat (perbedaan dari tembaga dan dari molibdenum). 9. Flouresensi Garam-garam uranium, bila disinari dengan sinar-sinar lewat- lembayung (ultravoilet) misalnya denga lampu UV memperlihatkan fluoresensi warna hijau yang khas. Dalam intensitas flouresensi ini bergantung pada pH. Dalam larutan-larutan asam flouresensi ini kana kuat, tetapi menjadi makin lemah dengan bertambahnya pH larutan. 10. Uji kering. Manik Bóraks atau manik garam mikrokosmik: nyala oksida kuning; nyala reduksi hijau. Pemisahan. Uranium diendapkan dalam golongan IIIA sebagai (NH4)2U2O7, ia dipisahkan dari endapan Fe(OH)3, Cr(OH)3, dan Al(OH)3, paling sederhana dengan mencerna dalam keadaan dingin dengan larutan amonium karbonat yang sangat berlebih. Amonium diuranat itu melarutkan itu melarut, estela diasamkan dengan HCl dan ditambahkan larutan K4[Fe(CN)6] terbentuk endapan coklat. DAFTAR PUSTAKA Aspek fisika Ledakan Nuklir, budi Santoso, Berkala Ilmu Kedokteran, UGM, 1990 12
  • 13. Haris, D. 2007. Ensiklopedi unsur-unsur Kimia. Batam : Kawan Pustaka. http://www.infonuklir.com/modules/news/article.php?storyid=20 SURIPTO, A, Pengenalan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan Berbagai Aspek di Sekitarnya (dalam Ekonomi dan Pendanaan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir), Proceeding BATAN-IAEA Workshop on Economic and Financing of Nuclear Power Plant, BATAN, Jakarta (1994) hal. 2.1 – 2.25. Vogel (revisi G. Svehla, diterjemahkan Ir. Setiono dkk). 1985. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Edisi ke Lima Bagian II. Jakarta : PT. Kalman Media Pustaka. Hal. 582-584. Wilkinson dan Cotton (Terjemahan Sahati Suhatro). 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI-Press. Hal. 527-539. www.batan.go.id www.wkipedia.go.id www. TUGAS KELOMPOK MAKALAH RADIOKIMIA URANIUM (238U92) 13
  • 14. DISUSUN OLEH : ASTRIA ARYANI F02105019 SRI ROSMINI F02105012 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPA FAKULTAS UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK 2008 14