Home Kurikulum Modul Ajar Fisika: Radioaktivitas dan Partikel Radiasi

Modul Ajar Fisika: Radioaktivitas dan Partikel Radiasi

Kurikulum · 08/02/2025 · Comments off 
Kelas: XII SMA

Alokasi Waktu: 135 Menit (3 JP)

Kurikulum: Merdeka Belajar

A. Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti pembelajaran ini, siswa diharapkan dapat:

  1. Menjelaskan konsep radioaktivitas dan jenis-jenis peluruhan radioaktif.
  2. Memahami perbedaan antara partikel alfa, beta, dan gamma dalam konteks radiasi.
  3. Menghitung waktu paruh (half-life) dan aktivitas radioaktif suatu unsur.
  4. Menganalisis dampak radiasi dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
  5. Menunjukkan sikap kritis dan bertanggung jawab dalam mempelajari dan menganalisis radiasi.

B. Profil Pelajar Pancasila yang Ingin Dicapai

  1. Bernalar Kritis
    • Siswa mampu menganalisis informasi tentang radioaktivitas dan partikel radiasi secara logis dan ilmiah.
    • Mampu mengevaluasi risiko dan manfaat radiasi dalam teknologi modern.
  2. Mandiri
    • Siswa dapat belajar secara mandiri dan memahami bagaimana radiasi bekerja serta dampaknya dalam kehidupan sehari-hari.
  3. Berkebhinekaan Global
    • Memahami isu-isu global terkait penggunaan radiasi, termasuk keamanan nuklir dan pengelolaan limbah radioaktif.
  4. Bergotong Royong
    • Siswa bekerja sama dalam kelompok untuk memecahkan masalah yang berhubungan dengan aktivitas radioaktif dan dampaknya.

C. Capaian Pembelajaran

  1. Dimensi Pengetahuan
    • Memahami konsep dasar radioaktivitas, jenis peluruhan radioaktif, dan partikel radiasi (alfa, beta, gamma).
    • Memahami perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif suatu unsur, serta aplikasinya dalam berbagai bidang teknologi.
  2. Dimensi Keterampilan
    • Mampu menghitung aktivitas radioaktif dan waktu paruh.
    • Mengidentifikasi perbedaan karakteristik partikel alfa, beta, dan gamma dalam hal sifat dan daya tembusnya.
  3. Dimensi Sikap
    • Menghargai pentingnya keselamatan dalam penggunaan teknologi radiasi dan memahami dampak lingkungan dari radiasi.
    • Menerapkan tanggung jawab dalam mempelajari radiasi dan dampaknya, serta dalam diskusi kelompok.

D. Materi Pembelajaran

  1. Radioaktivitas
    • Pengertian radioaktivitas dan peluruhan radioaktif.
    • Jenis-jenis peluruhan: peluruhan alfa, beta, dan gamma.
    • Sifat dan perbedaan radiasi alfa, beta, dan gamma.
  2. Waktu Paruh dan Aktivitas Radioaktif
    • Konsep waktu paruh (half-life) dalam peluruhan radioaktif.
    • Cara menghitung aktivitas radioaktif (A = λN) dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.
  3. Dampak dan Aplikasi Radiasi
    • Dampak radiasi terhadap makhluk hidup dan lingkungan.
    • Aplikasi radiasi dalam bidang kedokteran (radioterapi, imaging), industri (deteksi kebocoran), dan teknologi nuklir.

E. Kegiatan Pembelajaran

Pendahuluan (15 Menit):

  1. Guru membuka pembelajaran dengan menjelaskan tujuan pembelajaran dan kompetensi yang akan dicapai. Guru juga menyampaikan profil Pelajar Pancasila yang akan dikembangkan dalam pembelajaran ini.
  2. Guru mengajukan pertanyaan pengantar untuk menarik perhatian siswa, seperti: “Apa yang kamu ketahui tentang radioaktivitas dan radiasi? Pernahkah kamu mendengar tentang radiasi dalam konteks kehidupan sehari-hari?”
  3. Guru menjelaskan pentingnya mempelajari radioaktivitas dalam konteks teknologi modern, misalnya dalam penggunaan di bidang kedokteran dan energi nuklir.

Kegiatan Inti (100 Menit):

  1. Penjelasan Konsep Radioaktivitas dan Jenis Peluruhan (30 Menit):
    • Guru menjelaskan pengertian radioaktivitas sebagai fenomena alamiah di mana inti atom yang tidak stabil mengalami peluruhan.
    • Siswa belajar tentang tiga jenis peluruhan: alfa, beta, dan gamma. Guru menjelaskan partikel alfa sebagai inti helium (2 proton dan 2 neutron), partikel beta sebagai elektron atau positron, dan radiasi gamma sebagai radiasi elektromagnetik.
    • Guru menjelaskan perbedaan antara ketiga jenis radiasi ini berdasarkan sifatnya (muatan, massa, daya tembus).
    • Siswa diminta untuk mengerjakan soal latihan yang melibatkan identifikasi jenis-jenis peluruhan berdasarkan sifat partikelnya.
  2. Perhitungan Waktu Paruh dan Aktivitas Radioaktif (40 Menit):
    • Guru menjelaskan konsep waktu paruh (half-life), yaitu waktu yang diperlukan untuk separuh jumlah inti radioaktif dalam sampel mengalami peluruhan.
    • Guru memperkenalkan persamaan aktivitas radioaktif (A = λN), di mana A adalah aktivitas, λ adalah konstanta peluruhan, dan N adalah jumlah inti yang tersisa.
    • Guru memberikan contoh soal perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif suatu unsur radioaktif seperti Uranium-238 atau Karbon-14.
    • Siswa diminta mengerjakan latihan soal tentang perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif, serta membahas jawabannya bersama-sama.
  3. Dampak Radiasi dan Aplikasinya dalam Kehidupan (30 Menit):
    • Guru menjelaskan dampak radiasi terhadap kesehatan dan lingkungan, serta pentingnya pengelolaan limbah radioaktif secara aman.
    • Guru juga menjelaskan aplikasi radiasi dalam kehidupan sehari-hari, seperti dalam bidang kedokteran (radioterapi untuk kanker, imaging dengan PET scan), industri (deteksi kebocoran pipa, sterilisasi makanan), dan penelitian ilmiah.
    • Siswa diminta untuk berdiskusi dalam kelompok kecil tentang manfaat dan risiko radiasi dalam kehidupan modern. Setiap kelompok kemudian mempresentasikan hasil diskusinya di depan kelas.
    • Guru memberikan umpan balik terhadap hasil presentasi siswa dan menyimpulkan pembahasan terkait dampak dan aplikasi radiasi.

Penutup (20 Menit):

  1. Guru dan siswa bersama-sama merangkum materi yang telah dipelajari tentang radioaktivitas, partikel radiasi, waktu paruh, dan aplikasi radiasi.
  2. Siswa diminta untuk menuliskan refleksi singkat mengenai pemahaman mereka terhadap konsep radiasi dan dampaknya dalam kehidupan.
  3. Guru memberikan tugas lanjutan berupa soal perhitungan aktivitas radioaktif dan meminta siswa membuat laporan tentang aplikasi radiasi dalam bidang tertentu yang mereka minati, seperti kedokteran atau industri.

F. Penilaian

  1. Pengetahuan:
    • Ujian tertulis terkait konsep radioaktivitas, perbedaan antara partikel alfa, beta, dan gamma, serta perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif.
    • Penilaian hasil diskusi kelompok mengenai aplikasi radiasi dalam kehidupan sehari-hari.
  2. Keterampilan:
    • Latihan soal terkait perhitungan waktu paruh dan aktivitas radioaktif.
    • Tugas proyek membuat laporan tentang aplikasi radiasi dalam kehidupan nyata.
  3. Sikap:
    • Observasi keaktifan dan tanggung jawab siswa selama diskusi kelompok.
    • Penilaian sikap kritis dan teliti dalam menyelesaikan soal perhitungan.

G. Rubrik Penilaian

Aspek Kriteria Skor 1 Skor 2 Skor 3 Skor 4
Pengetahuan Menguasai konsep radioaktivitas, partikel radiasi, waktu paruh, dan aktivitas radioaktif. Belum memahami konsep dasar. Memahami sebagian konsep. Memahami konsep dengan cukup baik. Memahami konsep secara mendalam.
Keterampilan Mampu menghitung waktu paruh dan aktivitas radioaktif dengan benar. Salah dalam sebagian besar perhitungan. Beberapa kesalahan dalam perhitungan. Melakukan perhitungan dengan baik. Perhitungan sangat tepat dan akurat.
Sikap Aktif dan bertanggung jawab dalam diskusi serta tugas kelompok. Tidak aktif dan tidak bertanggung jawab. Kadang aktif, namun kurang bertanggung jawab. Cukup aktif dan bertanggung jawab. Sangat aktif dan bertanggung jawab.

H. Sumber dan Media Pembelajaran

  1. Buku teks Fisika kelas XII
  2. Video simulasi radiasi dan waktu paruh
  3. Kalkulator ilmiah untuk perhitungan aktivitas radioaktif
  4. Artikel ilmiah tentang aplikasi radiasi dalam industri dan kedokteran

I. Materi Tambahan dan Referensi

  1. Materi tambahan tentang aplikasi radioaktif dalam dunia kedokteran dan industri.
  2. Bacaan tentang penanganan limbah radioaktif dan teknologi radioterapi modern.
  3. Referensi:
    • Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2018). Fundamentals of Physics.
    • Tipler, P.A., & Mosca, G. (2015). Physics for Scientists and Engineers.

J. Tugas untuk Siswa

  1. Mengumpulkan laporan perhitungan aktivitas radioaktif dari sampel tertentu.
  2. Membuat presentasi kelompok tentang manfaat dan tantangan penggunaan radiasi dalam kehidupan sehari-hari, terutama di bidang teknologi nuklir dan kedokteran.

K. Refleksi dan Tindak Lanjut

  • Siswa menuliskan refleksi singkat tentang pemahaman mereka terhadap materi.
  • Guru memberikan umpan balik dan saran tentang cara mendalami materi lebih lanjut dengan membaca sumber tambahan atau menonton video tentang aplikasi radiasi.
Budiskj
  • Modul Ajar Fisika: Peluruhan Radioaktif dan Reaksi Inti (Fisi dan Fusi)
    •