Dunia kimia modern tidak dapat dilepaskan dari pemahaman tentang radiasi dan radioaktivitas. Topik ini sangat relevan mengingat perannya dalam berbagai aspek kehidupan, mulai dari energi, kedokteran, hingga industri. Namun, di balik manfaatnya, radiasi juga memiliki potensi dampak negatif yang serius jika tidak ditangani dengan benar. Oleh karena itu, pemahaman yang komprehensif tentang sifat, jenis, sumber, serta dampak radiasi menjadi krusial bagi setiap pelajar kimia.
Artikel ini menyajikan kumpulan soal kimia dampak radiasi yang dirancang untuk menguji dan memperdalam pemahaman Anda. Anda akan menemukan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda yang menguji konsep dasar, isian singkat untuk mengingat istilah penting, uraian untuk melatih analisis mendalam, hingga soal mencocokkan untuk mengaitkan konsep. Setiap soal telah disusun agar relevan dengan kurikulum dan mampu memberikan gambaran menyeluruh tentang topik ini. Persiapkan diri Anda dan mari kita mulai menguji pengetahuan Anda tentang radiasi!
A. Soal Pilihan Ganda
-
Partikel radiasi yang memiliki daya tembus paling rendah dan dapat dihentikan oleh selembar kertas adalah…
- A. Sinar Alfa
- B. Sinar Beta
- C. Sinar Gamma
- D. Sinar-X
-
Satuan yang digunakan untuk mengukur aktivitas sumber radioaktif adalah…
- A. Gray (Gy)
- B. Sievert (Sv)
- C. Becquerel (Bq)
- D. Rad
-
Proses di mana inti atom yang tidak stabil memancarkan energi dan partikel untuk mencapai keadaan yang lebih stabil disebut…
- A. Fisi nuklir
- B. Fusi nuklir
- C. Radioaktivitas
- D. Reaksi berantai
-
Salah satu efek somatik radiasi yang dapat terjadi pada individu yang terpapar dosis tinggi secara akut adalah…
- A. Mutasi genetik pada keturunan
- B. Kanker
- C. Sterilitas permanen
- D. Penyakit genetik bawaan
-
Isotop radioaktif Karbon-14 (¹⁴C) sering digunakan dalam bidang…
- A. Sterilisasi alat medis
- B. Pelacak kebocoran pipa
- C. Penentuan umur fosil (dating)
- D. Pembangkit listrik
-
Yang BUKAN merupakan sumber radiasi alamiah adalah…
- A. Radiasi kosmik
- B. Gas Radon dari tanah
- C. Kalium-40 (⁴⁰K) dalam tubuh
- D. Sinar-X diagnostik
-
Waktu yang dibutuhkan agar setengah dari inti atom radioaktif dalam suatu sampel meluruh disebut…
- A. Waktu aktif
- B. Waktu paruh
- C. Waktu peluruhan
- D. Waktu stabilisasi
-
Jenis radiasi elektromagnetik berenergi tinggi yang memiliki daya tembus sangat kuat dan hanya dapat dihentikan oleh lapisan tebal timbal atau beton adalah…
- A. Sinar Alfa
- B. Sinar Beta
- C. Sinar Gamma
- D. Neutron
-
Prinsip proteksi radiasi yang menyatakan bahwa dosis radiasi harus serendah mungkin yang dapat dicapai secara wajar disebut…
- A. ALARA (As Low As Reasonably Achievable)
- B. LNT (Linear No-Threshold)
- C. NCRP (National Council on Radiation Protection)
- D. ICRP (International Commission on Radiological Protection)
-
Berikut adalah salah satu manfaat radiasi dalam bidang industri…
- A. Diagnosa patah tulang
- B. Pengawetan makanan
- C. Terapi kanker
- D. Sterilisasi ruangan operasi
-
Peluruhan beta minus (β⁻) terjadi ketika sebuah neutron dalam inti atom berubah menjadi…
- A. Proton dan memancarkan positron
- B. Proton dan memancarkan elektron
- C. Neutron lain dan memancarkan sinar gamma
- D. Elektron dan memancarkan proton
-
Alat yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan dan mengukur intensitas radiasi adalah…
- A. Spektrometer massa
- B. Mikroskop elektron
- C. Pencacah Geiger-Müller
- D. Kromatografi gas
-
Efek genetik dari paparan radiasi adalah…
- A. Kerusakan jaringan tubuh yang terpapar
- B. Kanker pada individu yang terpapar
- C. Mutasi pada sel reproduksi yang dapat diturunkan ke keturunan
- D. Penyakit akut seperti mual dan muntah
-
Yang merupakan salah satu contoh radiasi non-pengion adalah…
- A. Sinar-X
- B. Sinar UV
- C. Sinar Gamma
- D. Partikel Alfa
-
Dalam reaktor nuklir, fungsi moderator (misalnya air berat atau grafit) adalah untuk…
- A. Mempercepat neutron
- B. Menyerap neutron
- C. Memperlambat neutron
- D. Menghasilkan neutron
-
Jika suatu zat radioaktif memiliki waktu paruh 5 hari, berapa persentase zat tersebut yang tersisa setelah 15 hari?
- A. 50%
- B. 25%
- C. 12.5%
- D. 6.25%
-
Dosis ekuivalen radiasi, yang memperhitungkan jenis radiasi dan efek biologisnya, diukur dalam satuan…
- A. Gray (Gy)
- B. Becquerel (Bq)
- C. Sievert (Sv)
- D. Curie (Ci)
-
Radiasi dapat digunakan untuk sterilisasi produk medis karena kemampuannya untuk…
- A. Mengubah warna produk
- B. Meningkatkan suhu produk
- C. Membunuh mikroorganisme
- D. Mengurangi massa produk
-
Bahan pelindung yang paling efektif untuk sinar beta adalah…
- A. Kertas
- B. Timbal
- C. Aluminium
- D. Air
-
Inti atom yang memancarkan partikel alfa akan mengalami penurunan nomor atom sebesar…
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
B. Soal Isian Singkat
-
Proses penguraian unsur radioaktif secara spontan dengan memancarkan radiasi disebut ___________.
-
Alat yang digunakan untuk mengukur dosis radiasi kumulatif pada pekerja radiasi adalah ___________.
-
Dua jenis radiasi non-pengion yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah ___________ dan ___________.
-
Pemanfaatan radiasi untuk mendiagnosis penyakit dengan memasukkan zat radioaktif ke dalam tubuh pasien dan melacak penyebarannya disebut ___________.
-
Limbah yang mengandung bahan radioaktif dan memerlukan penanganan khusus untuk mencegah penyebaran radiasi ke lingkungan disebut ___________.
C. Soal Uraian
-
Jelaskan perbedaan utama antara radiasi alfa, beta, dan gamma dalam hal daya tembus, massa, dan muatan listriknya. Bagaimana perbedaan ini mempengaruhi bahaya biologis masing-masing jenis radiasi?
-
Uraikan tiga prinsip dasar proteksi radiasi yang dikenal sebagai ALARA (As Low As Reasonably Achievable) dan berikan contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari atau lingkungan kerja.
-
Bagaimana radiasi dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil panen? Sebutkan setidaknya dua contoh aplikasi.
-
Jelaskan mengapa penanganan limbah radioaktif memerlukan prosedur yang sangat ketat dan kompleks. Sebutkan beberapa metode penyimpanan atau pembuangan limbah radioaktif.
-
Sebuah sampel radioaktif memiliki waktu paruh 8 jam. Jika awalnya terdapat 200 gram zat tersebut, berapa banyak massa zat radioaktif yang tersisa setelah 24 jam?
D. Soal Mencocokkan
-
Cocokkan istilah di kolom kiri dengan definisi atau deskripsi yang tepat di kolom kanan.
Kolom Kiri:
1. Sinar X
2. Dosis Serap
3. Kontaminasi Radioaktif
4. Dosis EkuivalenKolom Kanan:
a. Kehadiran zat radioaktif yang tidak diinginkan di suatu tempat
b. Radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh percepatan elektron
c. Ukuran energi radiasi yang diserap per satuan massa materi
d. Ukuran dampak biologis radiasi, memperhitungkan jenis radiasi -
Cocokkan sumber radiasi di kolom kiri dengan contoh spesifik atau karakteristiknya di kolom kanan.
Kolom Kiri:
1. Radiasi Kosmik
2. Radon
3. Pembangkit Listrik Nuklir
4. Terapi RadiasiKolom Kanan:
a. Gas radioaktif alami yang dapat terakumulasi di dalam rumah
b. Radiasi dari luar angkasa yang mencapai Bumi
c. Penggunaan radiasi terkontrol untuk menghancurkan sel kanker
d. Fasilitas yang menghasilkan energi listrik dari reaksi fisi nuklir
Kunci Jawaban
A. Soal Pilihan Ganda
- Jawaban: A. Pembahasan: Sinar Alfa memiliki daya tembus paling rendah karena massanya besar dan muatannya +2, sehingga mudah berinteraksi dengan materi.
- Jawaban: C. Pembahasan: Becquerel (Bq) adalah satuan SI untuk aktivitas sumber radioaktif, yang menyatakan jumlah peluruhan per detik.
- Jawaban: C. Pembahasan: Radioaktivitas adalah fenomena inti atom tidak stabil memancarkan radiasi secara spontan.
- Jawaban: B. Pembahasan: Kanker adalah efek somatik jangka panjang yang paling dikenal dari paparan radiasi dosis tinggi.
- Jawaban: C. Pembahasan: Karbon-14 digunakan dalam penentuan umur (dating) artefak dan fosil berdasarkan waktu paruhnya.
- Jawaban: D. Pembahasan: Sinar-X diagnostik adalah sumber radiasi buatan, sedangkan lainnya adalah sumber alami.
- Jawaban: B. Pembahasan: Waktu paruh adalah definisi dari waktu yang dibutuhkan setengah inti radioaktif untuk meluruh.
- Jawaban: C. Pembahasan: Sinar Gamma adalah radiasi elektromagnetik dengan daya tembus sangat tinggi.
- Jawaban: A. Pembahasan: ALARA adalah prinsip dasar dalam proteksi radiasi untuk menjaga dosis serendah mungkin.
- Jawaban: B. Pembahasan: Radiasi dapat digunakan untuk mengawetkan makanan dengan membunuh bakteri dan mikroorganisme pembusuk.
- Jawaban: B. Pembahasan: Peluruhan beta minus terjadi ketika neutron berubah menjadi proton, memancarkan elektron (beta minus) dan antineutrino.
- Jawaban: C. Pembahasan: Pencacah Geiger-Müller adalah alat yang umum digunakan untuk mendeteksi dan mengukur radiasi.
- Jawaban: C. Pembahasan: Efek genetik melibatkan kerusakan pada DNA sel reproduksi yang dapat diturunkan.
- Jawaban: B. Pembahasan: Sinar UV adalah contoh radiasi non-pengion; lainnya adalah radiasi pengion.
- Jawaban: C. Pembahasan: Moderator berfungsi untuk memperlambat neutron cepat yang dihasilkan dari fisi agar lebih efektif memicu fisi selanjutnya.
- Jawaban: C. Pembahasan: Setelah 5 hari (1 waktu paruh), tersisa 50%. Setelah 10 hari (2 waktu paruh), tersisa 25%. Setelah 15 hari (3 waktu paruh), tersisa 12.5%.
- Jawaban: C. Pembahasan: Sievert (Sv) adalah satuan dosis ekuivalen yang memperhitungkan efek biologis radiasi.
- Jawaban: C. Pembahasan: Radiasi efektif membunuh mikroorganisme, sehingga digunakan untuk sterilisasi.
- Jawaban: C. Pembahasan: Aluminium adalah pelindung yang cukup efektif untuk sinar beta, sedangkan timbal untuk gamma dan kertas untuk alfa.
- Jawaban: B. Pembahasan: Peluruhan alfa memancarkan inti He (2 proton, 2 neutron), sehingga nomor atom (jumlah proton) berkurang 2.
B. Soal Isian Singkat
- Jawaban: Radioaktivitas
- Jawaban: Dosimeter (misalnya dosimeter saku atau TLD)
- Jawaban: Gelombang radio dan cahaya tampak (atau inframerah, gelombang mikro)
- Jawaban: Pencitraan medis (atau kedokteran nuklir)
- Jawaban: Limbah radioaktif
C. Soal Uraian
-
Jawaban:
- Sinar Alfa (α): Terdiri dari 2 proton dan 2 neutron (inti helium), bermuatan +2, memiliki massa relatif besar. Daya tembus sangat rendah (dapat dihentikan kertas), tetapi jika masuk ke dalam tubuh sangat berbahaya karena energinya tinggi dan dapat menyebabkan ionisasi padat.
- Sinar Beta (β): Terdiri dari elektron atau positron, bermuatan -1 atau +1, memiliki massa relatif kecil. Daya tembus sedang (dapat dihentikan oleh aluminium tipis). Bahayanya lebih rendah dari alfa jika di luar tubuh, tetapi berbahaya jika masuk ke dalam tubuh atau terpapar langsung.
- Sinar Gamma (γ): Merupakan radiasi elektromagnetik (foton), tidak bermassa dan tidak bermuatan. Daya tembus sangat tinggi (memerlukan timbal tebal atau beton untuk menghentikan). Paling berbahaya dari luar tubuh karena dapat menembus jauh ke dalam jaringan.
-
Jawaban: Tiga prinsip dasar proteksi radiasi ALARA adalah:
- Waktu (Time): Meminimalkan waktu paparan radiasi. Contoh: Petugas medis melakukan prosedur radiologi secepat mungkin.
- Jarak (Distance): Menjaga jarak sejauh mungkin dari sumber radiasi. Contoh: Berdiri jauh dari pasien saat pengambilan foto Rontgen, menggunakan penjepit panjang saat menangani bahan radioaktif.
- Perisai (Shielding): Menggunakan material pelindung antara sumber radiasi dan individu. Contoh: Menggunakan apron timbal saat pemeriksaan X-ray, menyimpan bahan radioaktif di kontainer timbal.
-
Jawaban: Radiasi dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian untuk:
- Mutasi Tanaman: Menginduksi mutasi pada benih tanaman untuk menghasilkan varietas baru dengan sifat unggul, seperti tahan hama, tahan kekeringan, atau hasil panen lebih tinggi (misalnya padi varietas unggul).
- Sterilisasi Hama: Menggunakan teknik serangga mandul (Sterile Insect Technique/SIT) di mana serangga jantan disterilkan dengan radiasi dan dilepaskan untuk kawin dengan serangga betina, sehingga mengurangi populasi hama tanpa pestisida.
- Pengawetan Produk Pertanian: Membunuh mikroorganisme pada buah-buahan, sayuran, dan biji-bijian untuk memperpanjang masa simpan dan mencegah pembusukan.
-
Jawaban: Penanganan limbah radioaktif memerlukan prosedur yang sangat ketat dan kompleks karena limbah tersebut memancarkan radiasi yang berbahaya bagi makhluk hidup dan lingkungan dalam jangka waktu yang sangat lama (bisa ribuan hingga jutaan tahun). Tantangannya meliputi: volume limbah yang terus bertambah, biaya penanganan yang tinggi, risiko kebocoran, serta penerimaan masyarakat.
Beberapa metode penyimpanan atau pembuangan limbah radioaktif:
- Penyimpanan Jangka Pendek: Di kolam pendingin atau fasilitas penyimpanan kering di dekat reaktor.
- Penyimpanan Jangka Menengah: Di fasilitas penyimpanan sementara yang dirancang khusus.
- Pembuangan Jangka Panjang: Di repositori geologi dalam (deep geological repository), yaitu menyimpan limbah di formasi batuan stabil jauh di bawah permukaan bumi, atau di bawah laut (meskipun ini kontroversial dan dilarang di banyak negara).
-
Jawaban:
Waktu paruh (t½) = 8 jam
Massa awal (N₀) = 200 gram
Waktu total (t) = 24 jam
Jumlah waktu paruh (n) = t / t½ = 24 jam / 8 jam = 3 waktu paruh
Massa yang tersisa (Nt) = N₀ × (1/2)ⁿ
Nt = 200 gram × (1/2)³
Nt = 200 gram × (1/8)
Nt = 25 gram
Jadi, massa zat radioaktif yang tersisa setelah 24 jam adalah 25 gram.
D. Soal Mencocokkan
- Jawaban: 1-b, 2-c, 3-a, 4-d
- Jawaban: 1-b, 2-a, 3-d, 4-c