BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Sinar gamma adalah bentuk radiasi elektromagnetik, seperti gelombang radio, radiasi infra merah, radiasi ultraviolet, sinar-X dan gelombang mikro. Sinar gamma dapat digunakan untuk mengobati kanker, dan semburan sinar gamma dipelajari oleh para astronom.
Radiasi elektromagnetik (EM) ditransmisikan dalam gelombang atau partikel pada panjang gelombang dan frekuensi yang berbeda. Kisaran panjang gelombang yang luas ini dikenal sebagai spektrum elektromagnetik . Spektrum umumnya dibagi menjadi tujuh wilayah dalam urutan penurunan panjang gelombang dan peningkatan energi dan frekuensi. Sebutan umum adalah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah (IR), cahaya tampak, ultraviolet (UV), sinar-X dan sinar gamma.
Sinar gamma berada dalam kisaran spektrum EM di atas sinar-X lunak . Sinar gamma memiliki frekuensi lebih besar dari sekitar 10^19 siklus per detik, atau hertz (Hz), dan panjang gelombang kurang dari 100 pikometer (pm), atau 4 x 10^9 inci. (Pikometer adalah sepersetriliun meter).
Sinar gamma dan sinar-X keras tumpang tindih dalam spektrum EM, yang membuatnya sulit untuk dibedakan. Di beberapa bidang, seperti astrofisika, garis arbitrer ditarik dalam spektrum di mana sinar di atas panjang gelombang tertentu diklasifikasikan sebagai sinar-X dan sinar dengan panjang gelombang lebih pendek diklasifikasikan sebagai sinar gamma. Baik sinar gamma maupun sinar-X memiliki energi yang cukup untuk merusak jaringan hidup, tetapi hampir semua sinar gamma kosmik terhalang oleh atmosfer bumi.
Tidak seperti cahaya optik dan sinar-x, sinar gamma tidak dapat ditangkap dan dipantulkan oleh cermin. Panjang gelombang sinar gamma sangat pendek sehingga dapat melewati ruang di dalam atom detektor. Detektor sinar gamma biasanya berisi blok kristal padat. Saat sinar gamma melewatinya, mereka bertabrakan dengan elektron di dalam kristal. Proses ini disebuthamburan Compton, di mana sinar gamma menumbuk elektron dan kehilangan energi, mirip dengan apa yang terjadi ketika bola isyarat mengenai bola delapan. Tabrakan ini menciptakan partikel bermuatan yang dapat dideteksi oleh sensor.
Sinar gamma juga mengalir dari bintang, supernova, pulsar, dan piringan akresi lubang hitam untuk membasuh langit kita dengan cahaya sinar gamma. Aliran sinar gamma ini dicitrakan menggunakan teleskop ruang angkasa sinar gamma Fermi NASA untuk memetakan galaksi Bima Sakti dengan menciptakan tampilan galaksi 360 derajat penuh dari perspektif kita di Bumi.
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang di maksud dengan Sinar Gama?
2. Bagaimana sejarah ditemukannya Sinar Gama?
3. Apa manfaat Sinar Gama pada kehidupan sehari-hari?
4. Apa Dampak Sinar Gama pada kehidupan sehari-hari?
5. Apa saja Sifat -Sifat dari Sinar Gama?
C. Tujuan Masalah
1. Apa yang di maksud dengan Sinar Gama?
2. Bagaimana sejarah ditemukannya Sinar Gama?
3. Apa manfaat Sinar Gama pada kehidupan sehari-hari?
4. Apa Dampak Sinar Gama pada kehidupan sehari-hari?
5. Apa saja Sifat -Sifat dari Sinar Gama?
BAB II PEMBAHASAN A. Sejarah Sinar Gamma
Penemuan sinar gamma dimulai dari penemuan yang dilakukan oleh ilmuwan perancis Antoine Henri Becquerel dan pasangan suami istri Piere Curie- Meri Curie pada akhir tahun 1890-an. Mereka melakukan eksperimen dengan menggunakan bahan aktif seperti poloniun dan uranium dan radium yang mengarah pada penemuan pertama sinar radioaktivitas dengan tingkat enrgi yang sangat tinggi. Sebelum itu Rontgen juga menemukan sinar X dan Becquerel melihat bahwa sinar yang dipancarkan oleh uranium tersebut mirip dengan sinar X, sehingga Ia menyebut sinar tersebut “metalic phosphorescence”.
Sebelum jenis radiasi yang dikenal saat itu adalah radiasi alpa dan beta, sehingga penemuan mereka merupakan jenis radiasi baru yang menambah koleksi radiasi yang berhasil diketahui.Radiasi itu selanjutnya dinamakan radiasi gamma yang tersusun dari partikel foton berenergi tinggi.
Thomson (Joseph John Thomson) melakukan penelitian sinar katoda di pusat penelitian Cavendish di Universitas Cambridge dan menemukan elektron yang merupakan salah satu pembentuk struktur dasar materi. Pada tahun 1895 datanglah Ernest Rutherford, seorang kelahiran Selandia Baru yang bermigrasi ke Inggris, untuk bekerja di bawah bimbingan J.J. Thomson. Pada mulanya Rutherford tertarik kepada efek radioaktivitas dan sinar-X terhadap konduktivitas listrik udara. Partikel (radiasi) berenergi tinggi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif menumbuk dan melepaskan elektron dari atom yang ada di udara, dan inilah yang menghantarkan arus listrik.
Pada tahun 1899 Ernest Rutherford melakukan percobaan dalam rangka studinya mengenai radioaktivitas. Ia menempatkan sebuah radium di dasar sebuah kotak kecil dari timah hitam (timbel) . Ia memperhatikan sinar-sinar yang dipancarakan dari kotak karena adanya pengaruh sebuah medan magnetik kuat yang berarah tegak lurus terhadap arah rambat radiasi ketiga sinar ketiga sinar yang dipancarkan oleh radium. Didapatkan berkas sinar terpisah menjadi tiga komponen.
Dengan memperhatikan arah sinar yang dibelokan, disimpulkan bahwa komponen sinar yang tidak dibelokan adalah ttidak bermuatan ( sinar γ ), komponen sinar yang dibelokan kekanan adalah beermuatan positif ( sinar α ), dan sinar yang dibelokan kekiri adalah bermuatan negatif ( sinar β ).
Pada sinar gamma ini akan membentuk spectrum elektromagnetik energy-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV / 2.42 EHz / 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 ke V sampai beberapa ratus ke V juga dapat menunjuk kepada sinar x keras. Untuk perlu diketahui bahwa tidak ada perbedaan fisikal antar sinar gamma dan sinar x dari energi yang sama mereka ialag dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan ialah dua nama untuk cahaya tampak.
Namun gamma dibedakan dengan sinar X dari sumber mereka. Sinar gamma ialah istilah untuk radiasi elektromagnetik energy-tinggi yang diproduksi oleh transisi energy karena percepatan elektron.
Karena beberap transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang tindih antara apa yang kita sebut sinar gamma energy rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gamma terbentuk karena adanya proses nuklir atau subatomic lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Oleh karena itu sinar tersebut tidak dapat ditemukan pada sembarang tempat karena hanya dapat terjadi akibat proses nuklir dan subatomic lainnya, sinar ini dapat terbentuk saat :
Ledakan bintang ( supernova ) Ledakan bom nuklir
Bintang yang terhisap lubang hitam Terapi sinar gamma
Gelembung energi di pusat galaksi Bima Sakti Bahan radioaktif
Radiasi gamma juga dilepaskan dari banyak radioisotop yang ditemukan dalam rangkaian peluruhan radiasi alami uranium, torium, dan aktinium serta dipancarkan oleh radioisotop alami kalium-40 dan karbon- 14. Ini ditemukan di semua batu dan tanah dan bahkan dalam makanan dan air kita.
B. Pengertian Sinar Gamma
Ledakan bintang ( supernova )Ledakan bom nuklir Bintang yang terhisap lubang hitamTerapi sinar gammaGelembung energi di pusat galaksi Bima SaktiBahan radioaktif Radiasi gamma juga dilepaskan dari banyak radioisotop yang ditemukan dalam rangkaian peluruhan radiasi alami uranium, torium, dan aktinium serta dipancarkan oleh radioisotop alami kalium-40 dan karbon-14. Ini ditemukan di semua batu dan tanah dan bahkan dalam makanan dan air kita.
C. Sifat-Sifat Sinar Gamma
Sinar gamma merupakan radiasi gelombang elektromagetik, sejenis dengan sinar X,dengan panjang gelombang pendek. Sifta – sifat sinar gamma yaitu :
Tidak memiliki massa
Memiliki daya tembus yang sangat kuat ( dapat menembus lempeng timbal setebal20 cm )
Daya ionnisasi paling lemah, tidak bermuatan listrik, oleh karena itu tidak dapatdibelokkan oleh medan listrik
Berasal dari aktivitas radioaktif ataupun poses muklir
Memiliki frekuensi paling tinggi( 1020 Hz sampai 1025 Hz ) sekaligus panjanggelombang yang terpendek
Memiliki daya tebus tinggi.
Sinar gamma tidak mengalami pembelokkan, karena saat medan listrik tersebut diberikansinar gamma akan tetap lurus tanpa adanya pembelokkan. Hal ini disebabkan partikel sinar gamma tidak memiliki massa dan tidak memiliki muatan. Sehingga tidak akan akan mencari pasangan muatannya. Ada tiga proses utama yang dapat terjadi akibat radiasi sinar gammamelewati bahan. Ketiga proses tersebut melepaskan elektron yang selanjutnya mengionisasiatom – atom lain dalam bahan :
Efek Fotolistrik adalah peristiwa diserapnya energi foton seluruhnya oleh elektron yangterikat kuat oleh suatu atom sehingga elektron tersebut terlepas dari ikatan atom. Elektronyang terlepas dinamakan fotoelektron. Efek fotolistrik terutama terjadi antara 0,01 MeVhinggs 0,5 MeV. Efek fotolistrik ini umumnya terjadi pada materi dengan Z yang besar,seperti tembaga ( Z = 29 ). Energi foton yang datang sebagian besar berpindah ke elektronf o t o l i s t r i k d a l a m b e n t u k e n e r g i k i n e t i k e l e k t r o n d a n s e b a g i a n l a g i d i g u n a k a n u n t u k melawan energi ikat elektron ( W0 ).
Efek compton merupakan efek yang terjadi apabila sinar gamma mengenai elektron bebasa t a u e l e k t r o n t e r l u a r m e l a l u i s u a t u a t o m y a n g d i a n g g a p d a y a i k a t n y a s a n g a t l a h k e c i l sehingga sama dengan elektron bebas. Apabila sinar gamma memancar ke elektron bebasini maka akan terjadi hamburan, yang disebut hamburan compton.
Produksi pangan terjadi karena interaksi antara foton dan medan listrik dalam inti atom berat jika interaksi itu terjadi maka foton akan lenyap dan sebagai gantinya akan timbulsepasang elektron dan positron.
D. Ledakan Sinar Gamma
Ledakan sinar gamma adalah peristiwa elektromagnetik paling energik dan bercahaya sejak B i g B a n g d a n d a p a t m e l e p a s k a n l e b i h b a n y a k e n e r g i d a l a m 1 0 d e t i k d a r i p a d a y a n g a k a n dipancarkan Matahari kita selama 10 miliar tahun perkiraan masa hidupnya! Astronomi sinar g a m m a m e n g h a d i r k a n p e l u a n g u n i k u n t u k m e n j e l a j a h i o b j e k - o b j e k e k s o t i s i n i . D e n g a n menjelajahi alam semesta pada energi tinggi ini, para ilmuwan dapat mencari fisika baru,menguji teori, dan melakukan eksperimen yang tidak mungkin dilakukan di laboratorium diBumi.
Jika kita bisa melihat sinar gamma, langit malam akan terlihat aneh dan asing.
Pandanganfamiliar dari konstelasi yang terus bersinar akan digantikan oleh semburan radiasi gamma berenergi tinggi yang terus berubah yang berlangsung sepersekian detik hingga menit, muncul seperti bola lampu kosmik, mendominasi langit sinar gamma sesaat dan kemudian memudar.
Satelit Swift NASA merekam ledakan sinar gamma yang disebabkan oleh lubang hitam yang lahir 12,8 miliar tahun cahaya (di bawah). Objek ini termasuk objek terjauh yang pernah terdeteksi.
E. Manfaat Sinar Gamma
Radionuklida pemancar gamma adalah sumber radiasi yang paling banyak digunakan. Daya tembus sinar gamma memiliki banyak aplikasi. Namun, meskipun sinar gamma menembus banyak bahan, hal ini tidak membuatnya menjadi radioaktif. Tiga radionuklida yang sejauh ini paling berguna adalah kobalt-60, cesium-137, teknesium-99m dan amerisium-241.
Penggunaan kobalt-60:
Sterilisasi alat kesehatan di rumah sakitPasteurisasi, melalui iradiasi, bahan makanan tertentuItu adalah jenis iradiasi yang menggunakan sinar gamma untuk meningkatkan masa simpan makanan dan minuman. Pengukur leveling atau ketebalan (yaitu kemasan makanan, pabrik baja)Radiografi industri.
Penggunaan cesium-137:
Pengukuran dan kontrol aliran cairan dalam proses industriInvestigasi strata bawah tanah (yaitu minyak, batubara, gas dan mineralisasi lainnya)Pengukuran kerapatan kelembaban tanah di lokasi konstruksiPengukur leveling untuk pengemasan makanan, obat-obatan dan produk lainnya.
Penggunaan technetium-99m:
Tc-99m adalah isotop radioaktif yang paling banyak digunakan untuk studi diagnostik medis Bentuk kimia yang berbeda digunakan untuk pencitraan otak, tulang, hati, limpa dan ginjal. Ini juga digunakan untuk studi aliran darah.
Penggunaan amerisium-241:
Detektor asap untuk rumah tangga Pengukur leveling dan densitas cairan
Pengukur ketebalan untuk bahan tipis (yaitu kertas, foil, kaca) Pengukur bahan bakar pesawat
Bila dicampur dengan berilium, amerisium-241 menghasilkan sumber neutron 241 AmBe yang digunakan dalam pencatatan sumur, radiografi neutron, dan tomografi.
Selain itu, Sinar gamma juga bisa digunakan untuk mengobati kanker. Terapi radiasi , atau radioterapi, menggunakan sinar gamma berenergi tinggi untuk membunuh sel kanker dan mengecilkan tumor. Gamma Knife Radiosurgery adalah bentuk khusus dari radioterapi. Ia menggunakan sinar gamma untuk merawat jaringan otak yang terluka dengan merusak DNA sel-sel berbahaya. Teknik ini adalah salah satu sistem radiosurgery yang paling akurat dan tepat. Itu dapat fokus pada area kecil dan menghindari kerusakan jaringan di sekitarnya. Itu juga dapat menargetkan sel-sel di tengah otak tanpa memotong otak di sekitarnya. Nyatanya, hanya 1 mm jaringan tambahan di sekitar tumor yang dihancurkan.
F. Dampak Sinar Gamma
Energi sinar gamma yang sangat tinggi memungkinkan mereka menembus apa saja. Mereka bahkan dapat melewati tulang dan gigi. Ini membuat sinar gamma sangat berbahaya. Mereka dapat menghancurkan sel-sel hidup, menghasilkan Mutasi genetik sehingga mempengaruhi generasi yang akan lahir, dan menyebabkan kanker.
Radiasi gamma dari ledakan dalam beberapa kiloparsec akan dengan cepat menghabiskan sebagian besar lapisan ozon pelindung Bumi, memungkinkan peningkatan radiasi ultraviolet matahari yang mencapai permukaan. Radiasi ini berbahaya bagi kehidupan, merusak DNA dan menyebabkan kulit terbakar .
Menyebabkan Kematian Terbesar Jika Terjadi Perang Nuklir Dalam ledakan sebuah senjata nuklir banyak materi radioaktif yang tercipta. Namun sinar gamma dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan
Itulah penjelasan tentang sinar gamma, manfaat, serta bahayanya.Dari penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa sinar gamma memiliki pengaruh baik dan pengaruh buruk pada alam. Bahaya sinar gamma tidak mudah untuk dihadapi. Dengan paparan sinar gamma, Anda dapat dengan mudah terkena risiko mutasi atau kanker dan dampak terburuknya ialah kematian.
Namun, apakah radiasi seberbahaya itu? Khususnya Sinar Gama? Kenyataannya adalah kita dikelilingi oleh radiasi. Itu terjadi secara alami di atas kita di luar angkasa dan di bawah kita di kerak bumi.
Ini berarti radiasi juga ditemukan dalam makanan kita dan udara yang kita hirup. Itu juga berasal dari sumber yang dibuat oleh manusia. Laser adalah contohnya. Tetapi bahkan jika kita menggabungkan semua radiasi ini, itu tetap tidak membahayakan kita. Kita harus menyerap sekitar 750 kali lebih banyak radiasi daripada itu sebelum dapat melukai kita.
B. Saran
Tapi, bahkan jika kita harus menyerap 750 kali lebih banyak radiasi, alangkah lebih baiknya kita berhati-hati dan lebih waspada dengan semua radiasi berbahaya yang ada disekitar kita. Karena itu saat kita melakukan perawatan medis dengan menggunakan sinar radiasi, kita akan memakai baju pengaman itu untuk mengurangi efek langsung radiasi ke tubuh kita.
