BAB IPENDAHULUANIlmu pengetahuan alam merupakan ilmu yang mempelajari tentang gejala-gejala alam. Gejala alam yang muncul merupakan bentuk fakta yang kemudian diramu sedemikian rupa oleh para ahli untuk menjadi bahan pemikiran yang akan dicari penyelesaiannya. Mereka mencoba untuk mencari solusi atas gejala yang muncul. Solusi yang diberikan dapat berupa konsep atau hukum, tetapi juga bisa berupa persamaan matematika. Gejala alam yang muncul telah diformulasikan dalam banyak bentuk, sehingga terlahirlah berbagai produk dan cara untuk menghitung umur dari fosil.Fosil dipelajari pada mata pelajaran sejarah. Banyak sekali jenis fosil yang telah ditemukan oleh para arkeolog di atas bumi ini. Keberadaan fosil berbeda-beda, ada yang dalam dan ada yang dangkal letaknya dari permukaan bumi. Kedalaman dari letak fosil dapat memberikan indikasi pada kita untuk mengetahui mana yang lebih lama umurnya. Namun kita tidak dapat mengetahui secara tepat kapan fosil tesebut hidup.Usia fosil bisa ditentukan dengan metode peluruhan radioaktif. Unsur yang sering digunakan untuk kegiatan ini adalah atom karbon-14 (C-14). Setiap mahluk hidup (manusia, binatang dan tumbuhan) dan benda mati di Bumi ini mengandung karbon-14. C-14 mempunyai waktu paruh 5.730 tahun, maksudnya jika dalam tubuh mahluk hidup terdapat 1000 atom C-14, 5.730 tahun setelah mahluk hidup itu mati, jumlah atom C-14 akan berkurang setengahnya menjadi 500. 5.730 tahun berikutnya atau 11.460 tahun kemudian jumlahnya tersisa 250 dan seterusnya.Dengan mengukur jumlah C-14 yang terkandung pada fosil, umur fosil bisa ditentukan. Untuk rekaman sepanjang sejarah, metode ini cukup baik dengan penyimpangan akurasi sekitar beberapa ratus tahun.Berdasarkan hal yang telah diuraikan diatas, maka pemakalah terrtarik untuk membahas tentang prinsip perhitungan umur fosil engan mengangkatkan judul Pemanfaatan Radioaktivitas dalam Menentukan Umur Fosil. Adapun tujuan penulisan makalah ini selain sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas mata kuliah Pendahuluan Fisika Inti dan juga untuk memperkenalkan bagaimana cara menghitung umur fosil.Makalah ini diharapkan bermanfaat bagi pihak terkait. Pihakpihak yang dimaksud, yaitu mahasiswa dan masyarakat banyak. Bagi mahasiswa sebagai informasi dan menambah pengetahuan. Bagi masyarakati sebagai pengetahuan untuk menentukan umur dari fosil.BAB IIKAJIAN TEORIRadioaktifitas adalah kemampuan inti atom yang tak-stabil untuk memancarkan radiasi dan berubah menjadi inti stabil. Proses perubahan ini disebut peluruhan dan inti atom yang takstabil disebut radionuklida. Materi yang mengandung radionuklida disebut zat radioaktif.Radioaktifitas ditemukan oleh H. Becquerel pada tahun 1896. Dua tahun setelah itu, Marie Curie meneliti radiasi uranium dengan menggunakan alat yang dibuat oleh Pierre Curie, yaitu pengukur listrik piezo (lempengan kristal yang biasanya digunakan untuk pengukuran arus listrik lemah), dan Marie Curie berhasil membuktikan bahwa kekuatan radiasi uranium sebanding dengan jumlah kadar uranium yang dikandung dalam campuran senyawa uranium. Disamping itu, Marie Curie juga menemukan bahwa peristiwa peluruhan tersebut tidak dipengaruhi oleh suhu atau tekanan, dan radiasi uranium dipancarkan secara spontan dan terus menerus tanpa bisa dikendalikan. Marie Curie juga meneliti campuran senyawa lain, dan menemukan bahwa campuran senyawa thorium juga memancarkan radiasi yang sama dengan campuran senyawa uranium, dan sifat pemancaran radiasi seperti ini diberi nama radioaktifitas.Pada tahun 1898, ia menemukan unsur baru yang sifatnya mirip dengan bismut. Unsur baruini dinamakan polonium diambil dari nama negara asal Marie Curie, yaitu Polandia. Setelah itu H. Becquerel dan Marie Curie melanjutkan penelitiannya dengan menganalisis pitch blend (bijih uranium). Mereka berpendapat bahwa di dalam pitch blend terdapat unsur yang radioaktifitasnya lebih kuat daripada uranium atau polonium. Pada tahun yang sama mereka mengumumkan bahwa ada unsur radioaktif yang sifatnya mirip dengan barium. Unsur baru inidinamakan radium (Ra), yang artinya benda yang memancarkan radiasiPada litosfer, banyak terdapat inti radioaktif yang sudah ada bersamaan dengan terjadinyabumi, yang tersebar secara luas yang disebut radionuklida alam. Radionuklida alam banyak terkandung dalam berbagai macam materi dalam lingkungan, misalnya dalam air, tumbuhan, kayu, bebatuan dan bahan bangunan. Radionuklida primordial dapat ditemukan juga di dalam tubuh mausia.Pada saat radiasi kosmik masuk ke dalam atmosfer bumi, terjadi interaksi dengan inti atom yang ada di udara menghasilkan berbagai macam radionuklida. Yang paling banyak dihasilkan adalah H-3 dan C-14. Kecepatan peluruhan dan kecepatan pembentukan radionuklida seimbang, sehingga secara teoritis jumlahnya di alam adalah tetap. Berdasarkan fenomena tersebut, maka dengan mengukur kelimpahan C-14 yang ada dalam suatu benda, dapat ditentukan umur dari benda tersebut dan metode penentuan umur ini dinamakanpenanggalan karbon.Energi yang dihasilkan oleh proses peluruhan dapat digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir. Dalam instalasi pembangkit listrik tenaga nuklir, faktor keselamatan radiasi menjadi prioritas yang utama, dan dengan berkembangnya teknologi pembangkit listrik tenaga nuklir, maka tingkat keselamatan radiasinyapun semakin tinggi.Radioaktivitas yang berasal dari jatuhan radioaktif akibat percobaan senjata nuklir disebut fall out. Tingkat radioaktivitas dari fall out yang paling tinggi terjadi pada tahun 1963 dan setelah itu jumlahnya terus menurun.Hal itu disebabkan pada tahun 1962 Amerika dan Rusiam engakhiri percobaan senjata nuklir di udara.Radioaktivitas yang berasal dari radioisotop dalam bidang kedokteran digunakan misalnya untuk diagnosis, terapi dan sterilisasi alat kedokteran.Penggunaan radiasi dalam bidang pengukuran (gauging), analisis struktur materi, pengembangan bahan-bahan baru dan sebagai sumber energiPenggunaannya dalam bioteknologi, pembasmian serangga atau penyimpanan bahanpangan dan teknologi pelestarian lingkungan.Dimana A merupakan aktivitas (Ci), adalah konstanta peluruhan (/s) dan N adalah banyaknya partikel yang meluruh.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. 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 (). Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa jumlah N berkurang seiring dengan peluruhan.nPenyelesaianndaripersamaanndiferensialorden1nininadalahfungsiberikut:Fungsi di atas menggambarkanpeluruhan exponensial, yang merupakan penyelesaian pendekatan atas dasar dua alasan.Pertamafungsi exponensialmerupakanfungsi berlanjut, tetapi kuantitas fisikhanya dapat bernilaibilangan bulat positif. Alasankedua, karena persamaan ini penggambaran dari sebuah proses acak, hanya benar secara statistik. Akan tetapi juga dalam banyak kasus nilaiN sangat besar sehingga fungsi ini merupakan pendekatan yang baik.Selain konstanta peluruhan, peluruhan radioaktif sebuah material biasanya juga dicirikan olehrerata waktu hidup. Masing-masing atom hidup untuk batas waktu tertentu sebelum ia meluruh, dan rerata waktu hidup adalahrerata aritmatikadari keseluruhan waktu hidup atom-atom material tersebut. Rerata waktu hidup disimbolkan dengan, dan mempunyai hubungan dengan konstanta peluruhan sebagai berikut:Parameter yang lebih biasa digunakan adalahwaktu 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, mulai1024thnuntuk inti hampir stabil, sampai10-6detikuntuk yang sangat tidak stabil.BAB IIIANALISISPERHITUNGAN UMUR FOSILDENGAN RADIOAKTIVITASFosil, dari bahasa Latin fossa yang berarti menggali keluar dari dalam tanah, merupakan sisa-sisa atau bekas-bekas makhluk hidup yang menjadi batu atau mineral. Untuk menjadi fosil, sisa-sisa hewan atau tanaman ini harus segera tertutup sedimen. Oleh para pakar dibedakan beberapa macam fosil. Ada fosil batu biasa, fosil yang terbentuk dalam batu ambar, fosil ter, seperti yang terbentuk di sumur ter La Brea di Kalifornia. Hewan atau tumbuhan yang dikira sudah punah tetapi ternyata masih ada disebut fosil hidup. Fosil yang paling umum adalah kerangka yang tersisa seperti cangkang, gigi dan tulang. Fosil jaringan lunak sangat jarang ditemukan.Ilmu yang mempelajari fosil adalah paleontologi, yang juga merupakan cabang ilmu yang direngkuh arkeologi.Secara singkat definisi dari fosil harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: merupakan sisa dari organisme, terawetkan secara alamiah, pada umumnya padat/kompak/keras, berumur lebih dari 11.000 tahun. Proses pembentukan fosil: pertama bahan baku harus organik dari makhluk hidup; kedua harus diendapkan dalam suatu lingkungan pengendapan fosilisasi (endapan volkanik atau satuan karst); dan ketiga faktor masa/waktu yang diperlukan untuk fosilisasi.Setiap mahluk hidup (manusia, binatang dan tumbuhan) dan benda mati di Bumi ini mengandung karbon-14. Tumbuhan menyerap karbon-14 dari udara selama membuat makanan, yaitu fotosintesis dan binatang herbivore atau pemakan tumbuhanm meperoleh bahan tersebut. Kalau suatu tumbuhan atau binatang mati, simpanan karbon-14-nya kian berkurang karena, seperti semua unsur radioaktif, karbon-14 melapuk dan kehilangan separuh massanya dalam rentang waktu 5.568 tahun, satu periode yang disebut umur paro. Jika jumlah karbon-14 dalam sekerat tulang antelope modern dibandingkan dengan jumlah karbon-14 pada fosil antelope, dan dengan menghitung pelapukan karbon-14, para peneliti dapat menghitung dengan tepat kapan antelope purba itu mati. Semakin tua sebuah fosil, semakin sedikit karbon-14 yang dikandungnya.Usia fosil bisa ditentukan dengan metode peluruhan radioaktif. Unsur yang sering digunakan untuk kegiatan ini adalah atom karbon-14 (C-14). Setiap mahluk hidup (manusia, binatang dan tumbuhan) dan benda mati di Bumi ini mengandung karbon-14. C-14 mempunyai waktu paruh 5.730 tahun, maksudnya jika dalam tubuh mahluk hidup terdapat 1000 atom C-14, 5.730 tahun setelah mahluk hidup itu mati, jumlah atom C-14 akan berkurang setengahnya menjadi 500. 5.730 tahun berikutnya atau 11.460 tahun kemudian jumlahnya tersisa 250 dan seterusnya.Dengan mengukur jumlah C-14 yang terkandung pada fosil, umur fosil bisa ditentukan. Untuk rekaman sepanjang sejarah, metode ini cukup baik dengan penyimpangan akurasi sekitar beberapa ratus tahun. Untuk penentuan usia fosil zaman prasejarah, digunakan unsur lain seperti rubidium-87 yang waktu paruhnya 50 juta tahun atau samaryum-147 yang mempunyai waktu paruh selama 100 juta tahun.Setiap makhluk hidup akan menkonsumsi carbon-14 sama dengan yang dikeluarkan oleh tubuh (decaying). Jadi ada keseimbangan antara C-14 yang masuk dengan yang yang terurai. Dengan demikian maka kandungan C-14 pada tubuh makhluk hidup relatif konstan (tetap). Begitu makhluk hidup mati, maka tidak ada lagi pemasukan C-14 dan yang ada hanya pengaraian (decaying). Dengan membandingkan kandungan C-14 pada fosil dengan kandungan pada jaringan hidup, maka dapat diprediksi umur suatu fosil. Rumusnyansebagainberikut:N = Notn =NumurnfosilNf/No = % carbon-14 di sampel dibandingkan dengan C-14 di jaringan hidupt1/2n =nwaktunparuhnCarbon-14n(5700ntahun).Contoh:Misalnya kandungan C-14 pada fosil adalah 10% dari kandungan C-14 pada makhluknhidup,nmakanumurnfosilntersebutnadalah:t1=n[nlnn(0.10)/(-0.693)]x5700ntahunt1=n[(-2.303)/(-0.693)]x5700ntahunt1=n[3.323]x5700ntahunt1=118.940ntahunNamun harus diingat penggunaan C-14 untuk menghitung umur fosil hanya efektif untuk fosil-fosil yang berumur kurang dari 50000 tahun. Untuk pengukuran umur yang lebih dari itu akan digunakan unsur radioaktif yang lain yang mempunyai waktu paruh yang lebih lama. Rubidium-87 (Rb-87) dan Beryllium-10 (Be-10) mempunyai waktu paruh masing-masing 47.000.000.000 tahun dan 2.700.000 tahun, bisa digunakan untuk memprediksi umur batuan bumi.BAB IVPENUTUPDari pembahasan di atas dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :Setiap mahluk hidup (manusia, binatang dan tumbuhan) dan benda mati di Bumi ini mengandung karbon-14. Kalau suatu tumbuhan atau binatang mati, simpanan karbon-14-nya kian berkurang karena, seperti semua unsur radioaktif, karbon-14 melapuk dan kehilangan separuh massanya dalam rentang waktu 5.568 tahun, satu periode yang disebut umur paro.Menggunakan persamaan t={ln(Nt/No)/ln2xt1/2}, kita dapat memperkirakan umur suatu fosil. Dengan hanya mengambil data berapa kandungan carbon-12 yang masih tersisa di dalam fosil lalu memasukkannya ke persamaan tersebut diketahui bahwa waktu paroh dari unsur C-12 adalah 5700 tahun, kita dapat secara langsung tahun berapa fosil tersebut hidup.Karena cara pengukuran ini sudah sangat tua sekali dan di anggap akurat, diharapkan sekali para ilmuwan untuk bisa menemukan banyak fosil dan memprediksi umurnya, sehingga pembelajaran sejarah akan lebih akurat. Disamping itu juga diharapkan pada para ilmuwa untuk bisa memanfaatkan sifat yang dimiliki oleh bahan radioaktif untuk perkembangan ilmu pengetahuan alam lainnya.Dalam penulisan makalah ini masih banyak kekurangan, baik itu dari segi materinya ataupun kata-katanya. Oleh karena itu sangat diharapkan sekali kritik dan sarannya untuk perbaikan kedepan. Terima kasih.

http://shantymerissa.wordpress.com/page/2/ diakses pada 25 des 2013http://www.engineeringtown.com/teenagers/index.php/teknik-geofisika.html Diakses pada 27 des 2013 jam 16.03http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia Diakses pada 27 des 2013 jam 16.05