Christiaan Huygens

Christiaan Huygens (ejaan Inggris: [ˈhaɪɡənz]; http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Belanda”>Belanda Templat:IPAlink; 16298 Juli 1695), merupakan ahli matematika Belanda dan ahli fisika; lahir di Den Haag sebagai anak dari Constantijn Huygens. Ahli sejarah umumnya mengaitkan Huygens dengan revolusi ilmiah.

Christiaan umumnya menerima penghargaan minor atas perannya dalam perkembangan kalkulus modern. Ia juga mendapatkan peringatan atas argumennya bahwa cahaya terdiri dari gelombang. Tahun 1655, ia menemukan bulan Saturnus, Titan.

Dibandingkan nama Newton dan Galileo, nama Christiaan Huygens terdengar masih asing bagi telinga kita. Padahal astronom asal negeri kincir angin ini merupakan ilmuwan yang memberi sumbangan besar dalam khasanah ilmu astronomi, matematika, fisika, dan optika. Bahkan disebut-sebut sebagai pakar mekanika terbesar di abad 17 karena mampu menggabungkan pendekatan matematika Galileo dan pandangan Descartes dalam merumuskan fenomena alam. Huygens merupakan eksperimentalis sejati, yang mana hidupnya dihabiskan di laboratorium.

Nama Christiaan Huygens kembali melambung dan perlu kita ingat ketika ditorehkan sebagai nama wahana antariksa yang diterjunkan ke Titan , satelit terbesar Saturnus dan terbesar kedua di Tata Surya setelah Ganymede, Satelit Yupiter. Sekaligus merupakan satelit beratmosfer paling tebal, dengan ketebalan 300 km.

Dimasa hidupnya, Huygens banyak bergaul dengan ilmuwan besar di Eropa, seperti Newton, Leibniz, Robert Hooke, Edmund Halley, Descartes dan lainnya. Dikarenakan semasa hidupnya, Huygens sering berkunjung ke Royal Society di Inggris, Academic Royale des Sciences di Perancis, juga di Denmark.
Huygens lahir pada 14 April 1629 di Hague, Netherlands dari keluarga terpandang. Ayahnya, Constantin Huygens sarjana fisika dan seorang diplomat dan berharap anaknya menjadi ilmuwan hebat. Karenanya, ia meminta Mersenne dan Descartes, dua ilmuwan terkenal masa itu, untuk memberi privat pada Huygens.

  • Penemu Satelit Titan

Satelit Titan merupakan satu dari tiga puluh satu satelit yang mengorbit Planet Saturnus. Satelit ini pertama kali ditemukan oleh Christiaan Huygens, seorang astronom Belanda pada tahun 1655. Titan merupakan salah satu satelit favorit untuk diteliti lebih jauh disamping Satelit Europa yang mengorbit Planet Yupiter dimana satelit itu diketahui memiliki lautan air di bawah lapisan permukaan esnya.

Menjadi tambah menarik minat para ilmuan atau astronom untuk menelitinya karena layaknya planet Bumi, Titan ini juga mempunyai atmosfer. Dan merupakan satu-satunya satelit alam (bukan satelit buatan manusia) di Tata Surya yang memiliki awan setebal 300 km.

Titan yang merupakan satelit terbesar diantara 31 satelit dari Saturnus, ini setengahnya tersusun dari es dan setengah lagi dari material bebatuan. Tekanan atmosfernya 1,6 kali tekanan atmosfir Bumi, sehingga kalau diperbandingkan, tekanannya sama seperti tekanan di lantai dasar kolam renang. Komposisi atmosfernya sendiri sama seperti Bumi, yakni didominasi oleh nitrogen, namun sebagian besar tersusun dari etana dan metana seperti senyawa kimia yang terdapat dalam kabut asap.

Lapisan atmosfer tersebut sangat tebal sehingga hujannya sampai-sampai berupa cairan mirip gasolin. Oksigennya sendiri membeku dalam wujud es air (water ice) di permukaannya. Komposisi kimia tersebutlah yang sangat menarik perhatian peneliti sebab ada kemungkinan komposisi kimia tersebut tersusun dari beberapa senyawa seperti yang berada di atmosfer Bumi primordial. Dan bahkan kandungan organik pada senyawa kimia yang ditemukan mengindikasikan, bahwa tidak tertutup kemungkinan di satelit Titan ini akan muncul bentuk kehidupan seperti di Bumi.

Memang, suhu permukaan satelit ini (saat ini) sangat rendah yakni minus 178 derajat Celsius, berarti hanya 4 derajat di atas titik jenuh metana. Hal tersebut disebabkan jaraknya yang begitu jauh dari Matahari. Dengan suhu serendah itu, memang sangat tidak mendukung adanya kehidupan. Namun pandangan lain mengatakan, bahwa meskipun dengan suhu serendah itu, bentuk kehidupan tetap saja berpeluang muncul di dalam danau hidrokarbon yang hangat akibat pemanasan internal yakni pemanasan yang di karenakan tekanan gravitasinya yang sangat besar sehingga pusat satelit ini masih panas. Seperti Bumi dengan inti planetnya yang sangat panas, satelit Titan ini juga memiliki pemanasan yang sama.

Satelit yang berukuran satu setengah kali ukuran Bulan, ini membutuhkan waktu untuk mengorbit Saturnus selama 16 hari. Dan kecepatan rotasinya (mengitari porosnya) membutuhkan waktu 16 hari juga. Dengan begitu sehingga apabila kita melihat Titan dari Planet Saturnus maka yang terlihat hanya setengah bagian saja, sama seperti melihat Bulan dari Bumi. Namun kecepatan gerak Titan enam kali lebih cepat dibanding gerak Bulan.

Titan yang bermassa seperseratus ribu massa Bumi dan berjarak 1,2 juta km dari Planet Saturnus, atau tiga kali jarak Bulan ke Bumi, ini setengahnya tersusun dari es dan setengahnya lagi dari material bebatuan. Lapisan bebatuan berada di pusat satelit hingga radius 1.700 km. Di atas bebatuan terdapat lapisan kristal es hingga permukaan satelit yang beradius 2.575 km.

Satelit Titan lebih besar dari Planet Merkurius dan merupakan satelit kedua terbesar dari seluruh satelit yang ada di Tata Surya, setelah Ganymede- satelit dari Yupiter. Diameter Titan lebih kecil 112 km dibanding diameter Ganymede.

Menarik untuk mengetahui bagaimanakah wajah Bumi di awal kelahirannya, serta mengetahui jawaban atas pertanyaan tentang asal mula munculnya kehidupan di planet biru ini. Maka penemuan dan penelitian satelit ini cukup membantunya. Walaupun nantinya diketahui bahwa satelit Titan terbukti tidak memiliki bentuk kehidupan sebagaimana yang diperkirakan, namun pemahaman mengenai interaksi kimia di sana diharapkan akan sangat membantu manusia memahami awal adanya kehidupan manusia sendiri.

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengungkap rahasia dibalik Titan ini. Wahana antariksa Voyager 1, pada tahun 1980 telah menginformasikan kondisi atmosfer satelit Titan yang diduga mirip dengan keadaan Bumi dulu sewaktu muda, dimana ketika mengorbit di ketinggian 4.000 km di atas Titan, diketahui betapa aktifnya atmosfer satelit tersebut. Teleskop Ruang Angkasa Rubble pada tahun 1994 juga telah merekam gambar Titan, yang memperlihatkan “benua”, hal mana disimpulkan dari penampakannya yang terang. Walaupun Rubble masih belum bisa membuktikan adanya “lautan” air di sana.

Demikian juga misi Cassini-Ruygens yang akan berkunjung ke sana diharapkan memberikan pandangan baru atas satelit tersebut. Selama belasan kali mengorbit Titan, Cassini akan memetakan Titan dan mengumpulkan data atmosfernya, dan di saat yang sama, Ruygens akan diterjunkan menembus atmosfer dan menganalisa unsur-unsurnya.

Wahana antariksa yang diperkirakan awal Juli 2004 berada diorbit Saturnus, ini membawa instrumen untuk menginformasikan karakteristik Titan. Diharapkan, informasi yang dikumpulkan kedua wahana itu dapat memberi pemahaman penting mengenai Bumi. Dengan penemuan dan hasil penelitian satelit ini nantinya, maka mengadakan eksperimen rumit di laboratorium untuk mengetahui kondisi Bumi pada usia dininya tidak diperlukan lagi. Dan pertanyaan ‘Bagaimana planet terbentuk’ dan ‘Dari mana manusia berasal’ bisa terjawab.

  • Percobaan di observatorium.

Penelitian terhadap permukaan satelit Titan ini sudah diakukan lebih dari dua dasawarsa, namun informasi yang diperoleh belum seberapa. Hal tersebut disebabkan lapisan atmosfernya yang tebal. Sejauh ini kedalaman atmosfer saja hanya bisa diamati pada rentang gelombang radio, sedangkan pada rentang gelombang inframerah hanya sebagian yang bisa, bahkan pada rentang gelombang visual belum bisa sama sekali.

Belakangan, muncul spekulasi adanya interaksi radiasi ultraviolet Matahari dengan metana yang berada di lapisan teratas atmosfer Titan. Reaksi fotokimia tersebut mengakibatkan terbentuknya smog dan akhirnya mengakibatkan hujan hidrokarbon dalam wujud padat dan cair dalam jumlah besar.

Menurut publikasi jurnal Science edisi 2 Oktober 2003 lalu, di Observatorium Arecibo Brasil, dilakukan penelitian melalui teleskop radio raksasa berdiamater 305 m. Penelitian tersebut menemukan kondisi Titan terbaru yakni diduga adanya ‘danau hidrokarbon’ dalam bentuk cair. Dugaan tersebut didasarkan pada pantulan yang dihasilkannya. Dimana pantulan tersebut hanya bisa dilakukan oleh permukaan datar.

Dijelaskan, bahwa percobaan tersebut dilakukan pada November dan Desember 2001 dan 2002 dimana disebutkan bahwa Observatorium Arecibo dioperasikan pada panjang gelombang 13 cm (2,380 Mhz) dengan daya mendekati 1 megawatt (setara 1.000 pemanas listrik). Dan khusus untuk menerima pantulan, secara bersamaan digunakan teleskop Robert C Byrd Green Bank 100 m.

Percobaan yang dilakukan dengan memancarkan Sinyal radar ke Titan itu hasilnya kemudian kembali ke Bumi selama 2,25 jam. Dan ternyata, sinyal radar yang dipantulkan oleh permukaan Titan berwujud cair (seperti cahaya Matahari yang jatuh pada lautan). Namun meskipun lapisan bawah permukaan Titan berwujud es air, reaksi senyawa kimia, kompleks di atmosfernya menghasilkan etana, metana cair, dan hidrokarbon padat, yang menutupi sebagian permukaan es Titan.

Penelitian yang berhubungan dengan satelit Titan ini dilakukan tidak hanya berdasarkan penelitian objek langsung tetapi simulasi-simulasi juga dibuat untuk mendukung penelitian objek langsung tersebut. Salah satu cntohnya adalah dimana beberapa tahun lalu di laboratorium yang dipimpin Carl Sagan, astronom karismatis dari Cornell University, telah dibuat hidrokarbon buatan yang mirip hidrokarbon padat Titan, yaitu Titan tholin.

Huygens lahir pada 14 April 1629 di Hague, Belanda dari keluarga terpandang. Ayahnya, Constantin Huygens adalah sarjana fisika dan seorang diplomat. Ia berharap anaknya menjadi ilmuwan hebat, sehingga meminta Mersenne dan Descartes, dua ilmuwan terkenal masa itu, untuk memberi kursus pada Huygens muda.

Huygens belajar geometri, mekanika dan kemampuan dalam memainkan alat musik di rumah hingga berusia 16 tahun. Gurunya yang amat berpengaruh adalah Descartes yang berhasil memompa minatnya dalam bidang matematika.

Christiaan Huygens belajar hukum dan matematika di Unversitas Leiden antara tahun 1645 hingga 1647. Van Schooten mengajarinya matematika. Lalu, dari tahun 1647 hingga 1649, Huygens belajar hukum dan matematika. Beruntung, ia belajar matematika pada John Pell. Lalu, berkorespondensi dengan Marsene.

Pada tahun 1649, Huygens pergi ke Denmark sebagai diplomat dan berharap melanjutkan ke Stockholm untuk menjumpai Descartes. Sayangnya, cuaca tidak mendukung.

  • Mengamati Titan

Karya ilmiah Huygens pertama kali diterbitkan tahun 1651 yaitu Cyclometriae yang membahas tentang lingkaran. Lalu, tahun 1654 ia menghasilkan De Circuli Magnitudine Inventa yang membahas berbagai macam hal persoalan ilmiah.

Ia juga menaruh minat pada pembuatan lensa dan teleskop. Tahun 1654, ia menemukan metode baru pembuatan lensa. Setahun kemudian, ia berhasil mengamati satelit Saturnus yaitu Titan. Lensa yang dikembangkannya di kemudian hari dipakai pula untuk mengamati planet, satelit, dan nebula Orion. Pada tahun itu pula ia pergi ke Paris dan menemui Boulliau yang menyarankannya belajar tentang probabilitas pada Pascal dan Fermat.

Ketika kembali ke Belanda, Huygens menghasilkan karyanya mengenai kalkulus probabilitas, yaitu De Ratiociniis in Ludo Aleae. Selanjutnya, ia menemukan cincin Saturnus, namun berbeda dengan teori tentang cincin Saturnus yang diajukan Roberval dan Boulliau. Galileo beberapa tahun sebelumnya menganggap cincin Saturnus sebagai bagian dari Saturnus.

Di tahun 1659, Huygens menerbitkan karyanya Systema Saturnium yang menjelaskan tahap dan perubahan fase cincin Saturnus. Pengamatan ilmuwan lain yaitu Fabri pada tahun 1665, ternyata membenarkan teori Huygens.

Tahun 1656, ia mematenkan pendulum arloji penemuannya, yang mampu meningkatkan keakuratan pengukuran waktu. Teori mengenai gerak pendulum diungkapkannya dalam Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum (1673). Ia juga menemukan hukum gaya sentrifugal dari gerak lingkaran seragam.

Tahun 1661, Huygens pergi ke London, untuk mengetahui lebih banyak Lembaga Royal Society yang mengadakan pertemuan di Gresham College. Ia menaruh perhatian yang amat besar pada ilmuwan-ilmuwan Inggris itu, dan terus melakukan kontak setelahnya.

Ia menunjukkan teleskopnya, dan para ilmuwan Inggris mempergunakan teleskop itu. Raja dan Ratu Inggris memakai teleskop itu untuk mengamati Bulan dan Saturnus.

  • Jam berpendulum

Selama di London, Huygens melihat pompa hampa udara penemuan Boyle, dan ia menggunakannya. Di tahun 1663, Huygens menjadi anggota lembaga ilmiah prestisius Royal Society. Huygens mematenkan rancangan arloji pendulumnya pada tahun yang sama.

Percobaan Huygens tentang tumbukan benda elastik memperlihatkan kesalahan hukum Descartes tentang tumbukan. Tema ini diangkat dalam pertemuan Royal Society pada 1668. Royal Society mengajukan pertanyaan mengenai tumbukan dan Huygens menjawabnya melalui percobaan momentum dua buah benda sebelum tumbukan sama dengan momentum keduanya setelah tumbukan. Jawabannya itu kelak dinamakan Hukum Kekekalan Momentum.

Gerak melingkar menjadi tema penelitian Huygens waktu itu, namun ia juga memikirkan mengenai teori gravitasi Descartes yang berpijak pada materi-materi berputar (yang disebutnya vorteks). Ada yang salah di teori Descartes. Di tahun 1669, huygens mengunjungi Academie membahas masalah ini. Setelah itu, Roberval dan Mariotte me-ngoreksi pandangan Descartes.

Akibat sering bolak-balik Prancis-Belanda, Huygens jatuh sakit pada 1670. Sebelum meninggalkan Paris, Prancis, Huygens berjanji untuk tidak mempublikasikan penelitiannya mengenai mekanika sebelum dikirimkan ke Royal Society.

Tahun 1671, Huygens balik lagi ke Paris. Namun, di tahun 1672, Raja Louis XIV menyerbu Belanda, Huygens melihat posisinya sulit, dan menjadi hal yang amat penting baginya berada di Paris. Ilmuwan Prancis sangat mendukung penelitiannya.

Tahun 1672 Huygens bertemu dengan Leibniz di Paris. Setelah itu Leibniz secara rutin berkunjung ke Academie. Leibniz berhutang budi pada Huygens, karena ia belajar matematika pada Huygens. Di tahun yang sama, Huygens belajar mengenai prinsip kerja teleskop Newton dan cahaya. Ia mencoba mengkritisi teori Newton tentang cahaya terutama tentang warna.

  • Teori Undulasi

Cahaya adalah gelombang yang berasal dari sumber ang bergetar, merambat dalam medium eter. Teori ini dapat menjelaskan peristiwa difraksi, interferensi, dan polarisasi tetapi tidak dapat menerangkan perambatan cahaya lurus.

Menurut Christian Huygens (1629-1695) seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, bahwa cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi dan berupa gelombang. Perbedaan cahaya dan bunyi hanya terletak pada panjang gelombang dan frekuensinya.

Pada teori ini Huygens menganggap bahwa setiap titik pada sebuah muka gelombang dapat dianggap sebagai sebuah sumber gelombang yang baru dan arah muka gelombang ini selalu tegak lurus tehadap muka gelombang yang bersangkutan.

Pada teori Huygens ini peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, ataupun difraksi cahaya dapat dijelaskan secara tepat, namun dalam teori Huygens ada kesulitan dalam penjelasan tentang sifat cahaya yang merambat lurus.

Bencana Tsunami

A.    Pengenalan Tsunami

Tsunami (bahasa Jepang: 津波; tsu = pelabuhan, nami = gelombang, secara harafiah berarti “ombak besar di pelabuhan”) adalah perpindahan badan air yang disebabkan oleh perubahan permukaan laut secara vertikal dengan tiba-tiba. Perubahan permukaan laut tersebut bisa disebabkan oleh gempa bumi yang berpusat di bawah laut, letusan gunung berapi bawah laut, longsor bawah laut, atau hantaman meteor di laut. Gelombang tsunami dapat merambat ke segala arah. Tenaga yang dikandung dalam gelombang tsunami adalah tetap terhadap fungsi ketinggian dan kelajuannya.

gambar 1

Di laut dalam, gelombang tsunami dapat merambat dengan kecepatan 500-1000 km per jam. Setara dengan kecepatan pesawat terbang. Ketinggian gelombang di laut dalam hanya sekitar 1 meter. Dengan demikian, laju gelombang tidak terasa oleh kapal yang sedang berada di tengah laut. Ketika mendekati pantai, kecepatan gelombang tsunami menurun hingga sekitar 30 km per jam, namun ketinggiannya sudah meningkat hingga mencapai puluhan meter. Hantaman gelombang Tsunami bisa masuk hingga puluhan kilometer dari bibir pantai. Kerusakan dan korban jiwa yang terjadi karena Tsunami bisa diakibatkan karena hantaman air maupun material yang terbawa oleh aliran gelombang tsunami.Dampak negatif yang diakibatkan tsunami adalah merusak apa saja yang dilaluinya. Bangunan, tumbuh-tumbuhan, dan mengakibatkan korban jiwa manusia serta menyebabkan genangan, pencemaran air asin lahan pertanian, tanah, dan air bersih.(wikipedia)

Kecepatan gelombang tsunami bergantung pada  kedalaman laut. Di laut dengan kedalaman 7000 m misalnya, kecepatannya bisa mencapai 942,9 km/jam. Kecepatan ini hampir sama dengan kecepatan pesawat jet. Namun demikian tinggi gelombangnya di tengah laut tidak lebih dari 60 cm. Akibatnya kapal-kapal yang sedang berlayar diatasnya jarang merasakan adanya tsunami.

Berbeda dengan gelombang laut biasa, tsunami memiliki panjang gelombang antara dua puncaknya lebih dari 100 km di laut  lepas dan selisih waktu antara puncak-puncak gelombangnya berkisar antara 10 menit hingga 1 jam. Saat mencapai pantai yang dangkal, teluk, atau muara sungai gelombang ini menurun kecepatannya, namun tinggi gelombangnya meningkat puluhan meter dan bersifat merusak.

Gambar 2

Teks-teks geologi, geografi, dan oseanografi di masa lalu menyebut tsunami sebagai “gelombang laut seismik”.Beberapa kondisi meteorologis, seperti badai tropis, dapat menyebabkan gelombang badai yang disebut sebagai meteor tsunami yang ketinggiannya beberapa meter diatas gelombang laut normal. Ketika badai ini mencapai daratan, bentuknya bisa menyerupai tsunami, meski sebenarnya bukan tsunami. Gelombangnya bisa menggenangi daratan. Gelombang badai ini pernah menggenangi Burma (Myanmar) pada Mei 2008.

B.    Penyebab Terjadinya Tsunami

Tsunami terutama disebabkan oleh gempa bumi di dasar laut. Tsunami yang dipicu akibat tanah longsor di dasar laut, letusan gunung api dasar laut, atau akibat jatuhnya meteor jarang terjadi. Namun hampir 90% tsumani diakibatkan oleh gampa bumi di dasar laut.

a. Tsunami Akibat Gempabumi

Tidak semua gempabumi mengakibatkan terbentuknya tsunami. Syarat terjadinya tsunami akibat gempabumi adalah:

  1. Pusat gempa terjadi di dasar laut
  2. Kedalaman pusat gempa kurang dari 60 km

Gerakan vertikal pada kerak bumi, dapat mengakibatkan dasar laut naik atau turun secara tiba-tiba, yang mengakibatkan gangguan kese-imbangan air yang berada di atasnya. Hal ini mengakibatkan terjadinya aliran energi air laut, yang ketika sampai di pantai menjadi gelombang besar yang mengakibatkan terjadinya tsunami. (Gb. 3)

 

gambar 3

 

gambar 4

Kecepatan gelombang tsunami tergantung pada kedalaman laut di mana gelombang terjadi, dimana kecepatannya bisa mencapai ratusan kilometer per jam. Bila tsunami mencapai pantai, kecepatannya akan menjadi kurang lebih 50 km/jam dan energinya sangat merusak daerah pantai yang dilaluinya. Di tengah laut tinggi gelombang tsunami hanya beberapa cm hingga beberapa meter, namun saat mencapai pantai tinggi gelombangnya bisa mencapai puluhan meter karena terjadi penumpukan masa air. Saat mencapai pantai tsunami akan merayap masuk daratan jauh dari garis pantai dengan jangkauan mencapai beberapa ratus meter bahkan bisa beberapa kilometer. Gerakan vertikal ini dapat terjadi pada patahan bumi atau sesar. Gempa bumi juga banyak terjadi di daerah subduksi, dimana lempeng samudera menelusup ke bawah lempeng benua. (Gb. 4)

Gempa yang menyebabkan tsunami:

  • Gempa bumi yang berpusat di tengah laut dan dangkal (0 – 30 km).
  • Gempa bumi dengan kekuatan sekurang-kurangnya 6,5 Skala Richter.
  • Gempa bumi dengan pola sesar naik atau sesar turun.

Pada tanggal 26 Desember 2004, Tsunami yang diakibatkan oleh adanya gempa bumi dengan kekuatan 9 Skala Richter di kedalaman 30 km dasar laut sebelah barat daya Aceh dan kecepatan awal sekitar 700 km/jam. Gelombang yang diakibatkan menjalar ke segala  arah dari pusat tsunami dan menyapu wilayah Aceh dan Sumatera Utara dengan kecepatan antara 15 – 40 km per jam dan tinggi gelombang 2 hingga 48 meter. Korban jiwa mencapai 250.000 orang lebih. Dalam 3 jam setelah gempabumi, negara-negara di kawasan Samudera Hindia juga terkena tsunami.

b. Tsunami Akibat Letusan Gunungapi

Tahun 1883, letusan Gunung Krakatau di Indonesia mengakibatkan Tsunami yang dahsyat. Ketika gelombangnya menyapu pantai Lampung dan Banten, kira-kira 5000 kapal hancur dan menenggelamkan banyak pulau kecil. Gelombang setinggi 12 lantai gedung ini, kira-kira 40 m, menghancurkan hampir 300 perkampungan dan menewaskan lebih dari 36000 orang.

c. Tsunami Akibat Tanah Longsor

gambar 5

Sekitar 81 juta ton es dan batuan jatuh ke Teluk Lituya di Alaska tahun 1958. Longsoran ini terjadi karena guncangan gempabumi sebelumnya. Gelombang tsunami yang terbentuk akibat longsoran ini menjalar cepat sepanjang teluk. Tinggi gelombangnya mencapai 350-500 m saat melanda lereng-lereng gunung dan menyapu pepohonan dan semak belukar. Ajaibnya, hanya dua orang pemancing ikan yang tewas.

Kejadian tsunami yang signifikan di indonesia:

C.    Penyelamatan Diri Saat Terjadi Tsunami

Sebesar apapun bahaya tsunami, gelombang ini  tidak datang setiap saat. Janganlah ancaman bencana alam ini mengurangi kenyamanan menikmati pantai dan lautan.

  • Jika berada di sekitar pantai, terasa ada guncangan gempabumi, air laut dekat pantai surut secara tiba-tiba sehingga dasar laut terlihat, segeralah lari menuju ke tempat yang tinggi (perbukitan atau bangunan tinggi) sambil memberitahukan teman-teman yang lain.
  • Jika sedang berada di dalam perahu atau kapal di tengah laut serta mendengar berita daripantai telah terjadi tsunami, jangan mendekat ke pantai. Arahkan perahu ke laut.
  • Jika gelombang pertama telah datang dan surut kembali, jangan segera turun ke daerah yang rendah. Biasanya gelombang berikutnya akan menerjang.
  • Jika gelombang telah benar-benar mereda, lakukan pertolongan pertama pada korban.

D.     Upaya Mitigasi Gempabumi

  • Membangun bangunan vital/strategis  atau bangunan lainnya yang mengundangkonsentrasi banyak manusia di wilayah  rawan gempabumi menggunakan konstruksi yang tahan terhadap gempa.
  • Tidak membangun permukiman dan aktifitas penduduk diatas, pada atau dibawah tebing
  • Tidak mendirikan bangunan diatas tanah timbunan yang tidak memenuhi tingkatkepadatan yang sesuai dengan daya  dukung tanah terhadap konstruksi bangunan diatasnya
  • Pemetaan mikrozonasi di wilayah rawan gempa bumi
  • Perlu adanya RUTR dan RTRW yang dituangkan dalam peraturan daerah yangberwawasan dan mempertimbangkan aspek  kebencanaan sehingga prinsip bangunanberkelanjutan dapat tercapai
  • Membangun kewaspadaan masyarakat dan pemerintah daerah melalui pelatihanantisipasi jika sewaktu-waktu terjadi gempa bumi.
  • Menyiapkan alur dan tempat evakuasi bencana
  • Menyelenggarakan pendidikan dini melalui jalur pendidikan formal dan non-formal tentang gempa bumi dan bahayanya di wilayah rawan gempa bumi
  • Membangun alur dan tempat pengungsian serta bukit-bukit untuk menghindar dari gelombang tsunami

E.    Wilayah Rawan Tsunami Di Indonesia

Di Indonesia wilayah rawan bencana tsunami meliputi 21 wilayah, yaitu: Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera  Barat, Bengkulu, Lampung-Banten, Jawa Tengah Bagian Selatan, Jawa Timur Bagian Selatan, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah, Sulawesi Selatan, Maluku Utara,  Maluku Selatan, Biak-Yapen, Balikpapan, sekurau, Palu, Talaud, Kendari.

PARTIKEL ELEMENTER

Di masa lalu orang berpikir bahwa atom itu bisa dipecahkan, sehingga atom hidrogen dianggap sebagai partikel terkecil. Pada awal abad kedua puluh, bagaimanapun, ditemukan bahwa atom terdiri dari proton, neutron dan elektron. Hari ini kita tahu bahwa elektron benar-benar terpisahkan dan begitu fundamental, bagaimanapun proton dan neutron tampaknya dibangun dari partikel yang lebih kecil: quark. Ilmu yang mempelajari partikel-partikel sangat kecil yang disebut Mekanika Quantum. Sebuah pemahaman yang baik tentang Mekanika Quantum memberi kita wawasan yang lebih baik dalam fisika alam semesta.

Proton, neutron dan elektron hanya tiga dari lebih dari 200 partikel subatom yang dikenal. Ini dasar partikel, konstituen fisik yang paling dasar dari alam semesta, yang membantu menentukan empat gaya fundamental.

1.    Partikel

Partikel adalah sebuah satuan dasar dari benda atau energi. Dapat dikatakan “semacam” bola atau kelereng, namun berukuran sangat kecil, sehingga ia tak tampak oleh mata. Ukuran partikel yang elementer bisa hingga 10-35 m.

Sebagai ilustrasi, jika kita memiliki daging sosis sepanjang sepuluh meter kemudian kita bagi-bagi untuk satu trilyun trilyun trilyun orang, maka tiap orang memperoleh bagian satu porsi daging sosis seukuran “partikel elementer”.

Satu trilyun sama dengan angka 1 dengan 12 angka nol dibelakangnya. Sehingga, ukuran partikel elementer dapat kita tulis sebagai seukuran 10 meter sosis dibagi-bagi untuk orang sejumlah 1 dengan 36 angka nol dibelakangnya.

2.    Detektor Partikel

Detektor partikel digunakan untuk mendeteksi, merekam, mengidentifikasi partikel berenergi tinggi, semisal yang dihasilkan oleh peluruhan inti atom, radiasi kosmis, atau reaksi dalam pemercepat partikel.

Detektor partikel, disamping berfungsi sebagai kalorimeter untuk mengukur energi partikel yang terdeteksi, juga untuk mengukur sifat-sifat partikel seperti momentum, spin dan muatan. Compact Muon Solenoid (CMS) adalah contoh detektor partikel besar.

untuk lebih lengkapnya silahkan download di sini

Pemanfaatan Radioisotop Dalam Bidang Kesehatan

Pemanfaatan Zat Radioaktif dalam Berbagai Bidang

 

  1. Pemanfaatan radioisotop dalam bidang kesehatan.
  2. Pemanfaatan radioisotop dalam industri.
  3. Pemanfaatan radioisotop dalam hidrologi.
  4. Pemanfaatan radioisotop dalam bidang biologi.
  5. Pemanfaatan radioisotop dalam bidang pertanian.
  6. Pemanfaatan radioisotop dalam bidang kimia.
  7. Pemanfaatan radioisotop untuk pembangkit tenaga listrik.
  8. Pemanfaatan radioisotop untuk penanggalan karbon.
  9. Pemanfaatan radioisotop dalam bidang pertambangan

Dari sekian banyak pemanfaatan zat radioaktif diatas, dalam makalah ini hanya akan dipaparkan lebih khusus dalam bidang kesehatan.

Pemanfaatan Radioisotop Dalam Bidang Kesehatan

Sebagai Perunut

Dalam bidang kesehatan radioisotop digunakan sebagai perunut (tracer) untuk mendeteksi kerusakan yang terjadi pada suatu organ tubuh.Selain itu radiasi dari radioisotop tertentu dapat digunakan untuk membunuh sel-sel kanker sehingga tidak perlu dilakukan pembedahan untuk mengangkat jaringan sel kanker tersebut.Berikut ini adalah contoh beberapa radioisotop yang dapat digunakan dalam bidang kesehatan (Sutresna, 2007).

1)      Iodium-131 (I-131)

I-131 digunakan untuk mendeteksi kerusakkan pada kelenjar gondok dan untuk mendeteksi jaringan kanker pada otak.

2)      Kobalt-60 (Co-60)

Pemancaran sina gamma Co-60 digunakan untuk membunuh sel-sel kanker dan juga dapat digunakan untuk pengobatan penyakit leukimia.

3)      Teknetium-99(Tc-99)

Tc-99 digunakan untuk membunuh sel-sel kanker.

4)      Talium-201 (TI-201)

Talium-201 digunakan untuk mendeteksi penyakit jantung dan pembuluh darah.

5)      Besi-59 (Fe-59)

Besi-59 digunakan untuk mempelajari proses pembentukan sel darah merah.

6)      Fosforus-32 (P-32)

P-32 digunakan untuk pengobatan penyakit polycythemia rubavera, yaitu pembentukkan sel darah merah yang berlebihan.Didalam penggunaannya P-32 disuntikkan ke dalam tubuh sehingga radiasinya yang memancarkan sinar beta dapat menghambat pembentukan sel darah merah pada sumsum tulang. Sedangkan, sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan alat-alat kedokteran, sebelum dikemas dan ditutup rapat, misalnya pada proses sterilisasi alat suntik. Sebenarnya sebelum dikemas, alat suntik sudah disterilkan. Tetapi, pada proses pengemasan masih mungkin terjadi kontaminasi, sehingga setelah alat suntik tersebut dikemas dan ditutup rapat perlu dilakukan sterilisasi ulang dengan menggunakan sinar gamma (Sutresna, 2007).

Xenon-133 (Xe-133)
Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru.

 

file lengkapnya, download di sini

RADIOAKTIVITAS DAN HAMBURAN

Sejarah :

  • 1896 Becquerel : Senyawa uranium yg memancarkan sinar tampak yg dpt menembus  bahan yg tdk tembus cahaya serta mempengaruhi emulsi fotografi.
  • 1896 Marie Curie : Bahwa inti uranium memancarkan suatu aprtikel.

Inti Radioaktif : Unsur inti atom yg mempunyai sifat memancarkan salah satu partikel alfa, beta atau gamma. Radioaktivitas 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.

Sebuah inti atom yang radioaktif secara spontan melepaskan satu atau lebih partikel dalam proses transformasi menjadi inti atom yang berbeda. Stabilitas sebuah inti atom radioaktif terhadap peluruhan spontan diukur dengan waktu-paro t1/2.  Waktu-paro didefinisikan sebagai waktu dimana setengah dari sembarang sampel inti atom identik yang besar akan mengalami penguraian. Waktu-paro besarnya tetap untuk setiap isotop. Hanya setengah bahan yang tersisa setelah waktu t1/2: setelah tambahan waktu t1/2 hanya      ½ x ½ = ¼ dari bahan yang tersisa. Setelah n waktu-paro berlalu, hanya ( ½ )n bahan yang tersisa.

Pemancaran partikel radioaktif

  1. Sinar alfa
  • Partikel yg terdiri dr 4 buah nukleon i.e 2 proton dan 2 netron è Inti Helium

Sifat :

  1. Daya tembus di udara 4 cm,tdk tembus kertas.
  2. daya ionisasinya besar.
  3. Partikel alfa tidak mengalami pembelokan karena massa partikel alfa lebih besar dr massa elektron.
  4. Hubungan antara energi dan jarak tembus :

E = 2,12 x R2/3

- Pemancaran sinar alfa ( 2α4)

Contoh :

92U238  90 Th234 + 2α4

 2.      Sinar beta

  • Mrpkn partikel yg dilepas atau terbentuk pd suatu nekleon inti, identik dengan elektrondpt berupa elektron bermuatan negatif (negatron),elektron bermuatan positif (positron) atau elektron cupture (penangkapan elektron).

Sifat :

1. Daya tembus cukup besar 100 X partikel alfa.

2. Menyebabkan atom yg dilewati terionisasi tapi daya ionisasinya agak kecil.

3. Energi 0,01 MeV – 3 MeV,hub energi dan jarak tembus :

R = 0,543 E – 0,160

- Pemancaran sinar  betha -1β0 atau -1e0

Contoh :

6N14 7N14 + -1β0

 

file lengkapnya bisa didownload di sini

RADIASI BENDA HITAM

  1.    Radiasi Benda Hitam

Coba dekatkan tangan Anda ke sebuah lampu pijar berdaya 10 watt. Apa yang Anda rasakan? Anda akan merasakan adanya panas yang diemisikan (dipancarkan) lampu ke tangan Anda. Panas yang Anda rasakan itu berasal dari emisi radiasi kalor yang berasal dari lampu. Sekarang, coba Anda ganti lampu tadi dengan lampu lain yang berdaya lebih besar, misalnya 60 watt. Tangan Anda akan merasakan kalor yang dipancarkan lebih besar dibandingkan sebelumnya.

Percobaan sederhana tadi menunjukkan bahwa makin tinggi suhu suatu benda, makin besar pula energi kalor yang dipancarkan. Fenomena ini pertama kali diselidiki oleh Joseph Stefan yang melakukan percobaan menghitung besarnya energi kalor yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa medium perantara. Biasanya dipancarkan dalam bentuk spektrum gelombang elektromagnetik.

Selanjutnya Luidwig Boltzmann merumuskan secara matematis banyaknya kalor Q yang dipancarkan suatu benda selama selang waktu t adalah sebesar :

Keterangan :

P : Energi yang dipancarkan tiap satuan waktu atau daya (J/s atau Watt)
Q : Energi (kalor) yang dipancarkan suatu benda (Joule)
t : Selang waktu pemancaran energi (sekon)
e : Emisivitas benda atau kemampuan benda dalam memancarkan energi radiasi, besarnya (0 < e < 1)
s : Tetapan Stefan Boltzmann = 5,67 ´ 10-8 W/m2K4
A : Luas permukaan benda (m2)
T : Suhu mutlak benda dalam satuan Kelvin (TK = TC – 273)

Sebuah benda yang dapat menyerap semua radiasi yang mengenainya disebut benda hitam sempurna. Radiasi yang dihasilkan oleh sebuah benda hitam sempurna ketika dipanaskan disebut radiasi benda hitam. Perlu Anda pahami bahwa benda hitam sempurna hanyalah suatu model ideal. Artinya, tak ada satu pun benda di dunia ini yang berperilaku sebagai benda hitam sempurna. Benda hitam sempurna (jika ada) akan memiliki nilai emisivitas 1.

 

file lengkapnya bisa didownload di sini