RENCANA PROGRAM DAN KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER 1. Nama Mata Kuliah : RADIOKIMIA 2. Kode / SKS : TKN 3. Prasyarat : Kimia Dasar, Fisika Dasar, Fisika Atom dan Inti 4. Status Matakuliah : Wajib 5. Deskripsi Singkat : Mata kuliah Radiokimia (2 sks) merupakan mata kuliah wajib, termasuk dalam mata kuliah dasar keahlian (MKK). Radioaktivitas terus-menerus memberikan pengaruh yang kuat pada bidang kimia, dan kimia terus-menerus memainkan bagian penting dalam mempelajari radioaktivitas dan reaksi nuklir. Radiokimia merupakan bidang yang mempertemukan kedua hal tersebut. Ada tiga cabang utama dalam Radiokimia yaitu kimia nuklir, kimia radiotracer, dan kimia dan transformasi inti. Efek kimia dan radiasi nuklir tidak dipelajari dalam Radiokimia tetapi akan dipelajari dalam bidang Kimia Radiasi. 6. Tujuan Pembelajaran Tujuan pembelajaran dan mata kuliah ini adalah bahwa setelah mengikuti kuliah Radiokimia, mahasiswa akan dapat menguraikan dan menganalisis prinsip-prinsip Radiokimia yang meliputi Kimia Nuklir, Kimia Radiotracer, dan Kimia dan Transformasi Inti. Inovasi pembelajaran yang diharapkan adalah bahwa selain mahasiswa dapat menguraikan dan menganalisis, lebih dari itu mahasiswa dapat memahami dan secara mandiri atau berkelompok tertanik untuk menerapkan prinsip-prinsip radiokimia untuk menyelesaikan permasalahan atau persoalan di beberapa bidang yang berkaitan dengan radiokimia. 7. Materi Pembelajaran Inti Atom Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan a. Struktur atom b. Komposisi inti atom c. Sifat sifat inti atom d. Sistematika massa dan energy ikat e. Gaya inti f. Kestabilan inti Universitas Gadjah Mada 1
Proses Proses Peluruhan Radio Aktif Persamaan Peluruhan dan Pertumbuhan Radioaktif Interaksi Radiasi dengan Materi Teknik Penandaan (labeling) dengan Bahan Radioaktif Penerapan Radiokimia di Bidang Analitik Penerapan Radiokimia di Bidang Kimia selain Analitik Penerapan Radiokimia di Bidang Kedokteran Nuklir dan Produksi Unsur Buatan a. Proses peluruhan radiasi alpha b. Proses peluruhan radiasi beta c. Transisi gamma a. Peluruhan eksponensial b. Campuran dari dua aktivitas yang meluruh secara saling tidak tergantung c. Peluruhan radioaktif berturutan d. Peluruhan bercabang e. Persamaan untuk transformasi selama terjadi reaksi inti. a. Interaksi radiasi ion positif dengan materi b. Interaksi radiasi electron dengan materi c. Interaksi radiasi gamma dengan materi d. Interaksi radiasi neutron dengan materi a. Metode penandaan atau labeling b. Distribusi penanda dalam molekul c. Pengaruh isotop d. Kinetika perunut a. Analisis radiometri b. Analisis pengenceran isotop c. Analisis aktivasi neutron a. Efek kimia dari transformasi inti atau kimia atom panas b. Efek Mossbauer a. Peralatan pencitraan positron b. Radiofarmaka c. Radioimunoassay d. Generator untuk nuklida umur pendek e. Unsur unsur yang diproduksi buatan 8. Outcome Pembelajaran (learning outcomes) Outcome pembelajaran dan mata kuliah radiokimia yang dapat diperoleh adalah bahwa a. Mahasiswa mampu memahami dan menguraikan tentang inti atom dengan menggunakan metode kimia dan kimia transformasi inti yang meliputi kimia atom panas serta menerapkan kimia dan substan radioaktif di berbagai bidang (sebagai radiotracer). Universitas Gadjah Mada 2
b. Mahasiswa memiliki dasar pengetahuan untuk matakuliah lanjutan dalam Program Studi Teknik Nuklir, misalnya dalam kuliah Penerapan Radioisotop, Aplikasi Radiasi di Industri, Analisis Radioaktivitas Lingkungan, Pengelolaan Limbah Radioaktif, Teknologi Bahan Bakar Nuklir, Proteksi Radiasi dan Keselamatan Kerja. c. Kimia radiotracer sangat diperlukan oleh mahasiswa jika ingin mempelajari atau memperdalam tentang segala sesuatu yang berhubungan dengan penerapan radiotracer di segala bidang. d. Mendorong mahasiswa untuk mandiri, aktif dan kreatif dalam proses pembelajaran. e. Membiasakan mahasiswa untuk berani mengungkapkan atau memberi penjelasan secara informatif dan komunikatif f. Meningkatkafl kemandirian, kerjasama yang baik dalam kelompok, keberanian dalam memimpin kelompok, kreativitas dalam menghadapi keterbatasan yang dijumpai. 9. Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan Metode Jumlah pertemuan Waktu (jam SKS) Tatap Muka (TM & D) meliputi : 4 kali 8 a. Penjelasan dari dosen (20 menit) b. Diskusi di kelas (60 menit) c. Latihan soal (20 menit) Tugas mandiri berkelompok (TMB) 8 kali 16 1. Penyusunan makalah (PM), sekali pertemuan ada 3 kelompok a. Penjelasan dosen (10 menit) b. Presentasi / seminar (3 x 15 menit) c. Diskusi (3x15 menit) 2. Peragaan / praktik di laboratoriu (PL) : a. Penjelasan dosen (15 menit) b. Praktikum dan diskusi (85 menit) 3 kali Evaluasi Tengah Semester (ETS) 1 kali 2 Evaluasi Akhir Semester (EAS) 1 kali 2 Keterangan : 1 jam SKS setara dengan 50 menit Universitas Gadjah Mada 3
Jadwal Kegiatan Mingguan Minggu ke- Topik Substansi Inti Atom Uraian tentang struktur atom, komposisi inti atom, sifat-sifat inti 1-2 atom, sistematika massa dan energi ikat, gaya inti, dan kestabilan inti atom Proses-proses Proses peluruhan radiasi 1-4 peluruhan radio- alpha,beta, dan transisi gamma aktif Persamaan Peluruhan eksponensial, peluruhan dan peluruhandan campuran dua pertumbuhan aktivitas yang saling tidak 5-6 radioaktif tergantung, peluruhan radioaktif secara berturutan, peluruhan bercabang, dan persamaan transformasi selama terjadi reaksi inti. Interaksi radiasi Interaksi Radiasi Ion Positif, 7-8 dengan materi Interaksi Radiasi Beta, Gamma, dan Neutron dengan Materi Evaluasi Tengah Semua topik yang telah dipelajari 9 Semester selama delapan minggu sebagai bahan ujian Teknik Metode labelling, distribusi radiotracer radiolabeiing dalam molekul, 10-11 pengaruh isotop, dan kinetika radiotracar Penerapan Analisis Radiometri, Analisis 12 radiokimia di Derivatifisotop, Dan Analisis bidang analitik Pengenceran Isotop Analisis aktivasi Pengenceran prinsip dasar AAN, neutron (AAN) prosedur AAN, pendeteksian 13 sampel hasil AAN, analisis hasil deteksi Metode Proses Pembelajaran TM & D TM & D TM & D TM & D, TMB-PL Ujian secara tertulis TMB - PM TMB - PL TMB - PL Universitas Gadjah Mada 4
14 15 16 Kimia dan transformasi inti atom Produksi senyawa bertanda Penerapan radiokimia di bidang kedokteran nuklir dan produksi Unsur Buatan Evaluasi akhir semester Kimia atom panas dan efek Mossbauer Preparasi senyawa bertanda, kemurnian, stabilitas, dan penyimpanan senyawa bertanda Pencitraan untuk diagnosis, pemanfaatan radiofarmaka, radioimmunoassay, radioterapi, produksi unsur buatan TMB - PM TMB PM TMB - PM Ujian tertulis 10. Penilaian : Kriteria dan cara evaluasi hasil pembelajaran : Cara evaluasi hasil pembelajaran dilakukan dengan : a. Evaluasi secara tertulis pada ujian tengah semester dan ujian akhir semester, masingmasing dengan porsi 15% dan 25%. b. Evaluasi dan penyusunan makalah sebesar 15%. c. Evaluasi secara lisan setiap diskusi dan presentasi atau seminar sebesar 20%. d. Evaluasi dan tugas mandini berkelompok yang dilakukan selama praktik di laboratorium dan pembuatan laporan praktikum sebesar 15%. e. Kuis sebanyak 2 kali dalam satu semester memiliki porsi penilaian sebesar 10%. 11. Bahan, Sumber informasi dan referensi : Bahan, sumber informasi dan referensi yang digunakan sesuai dengan silabus dalam kurikulum, antara lain : a. Cember, H., 1983, Introduction to Health Physics, Second Editin, Pergamon Press Inc., New York. b. Debertin, K., Helmer, R. G., 1988, Gamma- and X-Ray Spectrometrv with Semiconductor Detectors, Elsevier Science Publisher Company Inc., Amsterdam. c. Friedlander, G., Ct al, 1981, Nuclear and Radiochemistry, Third Edition, John Wiley and Sons mc, New York. d. Malcolme-Lawes, D.J., 1979, Introduction to Radiochemistry, First Edition, The Macmillan Press LTD, London. Universitas Gadjah Mada 5
e. Mc Kay, H. A. C., 1971, Principles of Radiochemistry, Butterworth & Co (Publishers) Ltd, London. f. Tsoulfamdis, N., 1983, Measurement and Detection of Radiation, Hemisphere Publishing Corporation, New York. Rencana inovasi yang akan dilakukan antara lain : a. Kuliah yang dapat berupa diskusi lewat media internet atau e-mail yang dapat dilakukan diluar jadwal kuliah. b. Diharapkan mahasiswa secara aktif mencari jurnal nasional dan internasional lewat internet atau membaca/mempelajari di perpustakaan. c. Membuat atau menyusun modul simulasi dengan komputer untuk memudahkan pemahaman mahasiswa pada mata kuliah ini terlebih adanya kesulitan dalam pengadaan sumber radioaktif dan keterbatasan peralatan peraga. d. Perbaikan, pembaharuan dan pengkayaan bahan perkuliahan yang direncanakan dalam diskusi dosen-dosen dalam satu Kelompok Bidang Keahlian (KBK). Universitas Gadjah Mada 6