Penerapan Radioaktif Dalam Berbagai Bidang Kehidupan

Penerapan Radioaktif Dalam Berbagai Bidang Kehidupan 

Tahukah anda bahwa di sekitar kita ternyata banyak sekali terdapat radiasi? Disadari ataupun tanpa disadari ternyata di sekitar kita baik di rumah, di kantor, di pasar, di lapangan, maupun di tempat-tempat umum lainnya ternyata banyak sekali radiasi. Yang perlu diketahui selanjutnya adalah sejauh mana radiasi tersebut dapat berpengaruh buruk terhadap kesehatan kita.

Radiasi dalam istilah fisika, pada dasarnya adalah suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium. Beberapa contohnya adalah perambatan panas, perambatan cahaya, dan perambatan gelombang radio. Selain radiasi, energi dapat juga dipindahkan dengan cara konduksi, kohesi, dan konveksi. Dalam istilah sehari-hari radiasi selalu diasosiasikan sebagai radioaktif sebagai sumber radiasi pengion.

Secara garis besar ada dua jenis radiasi yakni radiasi pengion dan radiasi bukan pengion. Radiasi pengion adalah radiasi yang dapat menyebabkan proses terlepasnya electron dari atom sehingga terbentuk pasangan ion. Karena sifatnya yang dapat mengionisasi bahan termasuk tubuh kita maka radiasi pengion perlu diwaspadai adanya utamanya mengenai sumber-sumbernya, jenis-jenis, sifatnya, akibatnya, dan bagaimana cara menghindarinya.

1. Curie(Ci) dan Becquerel (Bq) 

Curie dan Becquerel adalah satuan yang dinyatakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah disintegrasi (peluruhan) dalam satuan waktu. Dalam sistem satuan SI, keaktifan dinyatakan dalam Bq. Satu Bq sama dengan satu disintegrasi per sekon. 

1Bq = 1 dps 

dps = disintegrasi per sekon 

Satuan lain yang juga biasa digunakan ialah Curie. Satu Ci ialah keaktifan yang setara dari 1 gram garam radium, yaitu 3,7.1010 dps. 

1Ci = 3,7.1010 dps = 3,7.1010 Bq 

2. Gray (gy) dan Rad (Rd) 

Gray dan Rad adalah satuan yang digunakan untuk menyatakan keaktifan yakni jumlah (dosis) radiasi yang diserap oleh suatu materi. Rad adalah singkatan dari 11 radiation absorbed dose. Dalam sistem satuan SI, dosis dinyatakan dengan Gray (Gy). Satu Gray adalah absorbsi 1 joule per kilogram materi. 

1 Gy = 1 J/kg 

Satu rad adalah absorbsi 10-3 joule energi/gram jaringan. 

1 Rd = 10-3 J/g 

Hubungan grey dengan fad 

1 Gy = 100 rd 

3. REM

Daya perusak dari sinar-sinar radioaktif tidak saja bergantung pada dosis tetapi juga pada jenis radiasi itu sendiri. Neutron, sebagai contoh, lebih berbahaya daripada sinar beta dengan dosis dan intensitas yang sama. Rem adalah satuan dosis setelah memperhitungkan pengaruh radiasi pada makhluk hidup (REM adalah singkatan dari radiation equivalent for man) 

SUMBER RADIASI

Berdasarkan asalnya sumber radiasi pengion dapat dibedakan menjadi dua yaitu sumber radiasi alam yang sudah ada di alam ini sejak terbentuknya, dan sumber radiasi buatan yang sengaja dibuat oleh manusia untuk berbagai tujuan. 

Sumber radiasi alam 

Radiasi yang dipancarkan oleh sumber radiasi alam disebut juga sebagai radiasi latar belakang. Radiasi ini setiap harinya memajan manusia dan merupakan radiasi terbesar yang diterima oleh manusia yang tidak bekerja di tempat yang menggunakan radioaktif atau yang tidak menerima radiasi berkaitan dengan kedokteran atau kesehatan. Radiasi latar belakang yang diterima oleh seseorang dapat berasal dari tiga sumber utama yaitu :

1. Sumber radiasi kosmis

Radiasi kosmis berasal dari angkasa luar, sebagian berasal dari ruang antar bintang dan matahari. Radiasi ini terdiri dari partikel dan sinar yang berenergi tinggi dan berinteraksi dengan inti atom stabil di atmosfir membentuk inti radioaktif seperti Carbon-14, Helium-3, Natrium-22, dan Be-7. Atmosfir bumi dapat mengurangi radiasi kosmik yang diterima oleh manusia. Tingkat radiasi dari sumber kosmik ini bergantung kepada ketinggian, yaitu radiasi yang diterima akan semakin besar apabila posisinya semakin tinggi. Tingkat radiasi yang diterima seseorang juga tergantung pada letak geografisnya.

2. Sumber radiasi terestrial 

Radiasi terestrial secara natural dipancarkan oleh radionuklida di dalam kerak bumi. Radiasi ini dipancarkan oleh radionuklida yang disebut primordial yang ada sejak terbentuknya bumi. Radionuklida yang ada dalam kerak bumi terutama adalah deret uranium, yaitu peluruhan berantai mulai dari uranium-238, plumbum-206, deret actinium (u-235, pb-207) dan deret thorium (th-232, pb-208). 

Radiasi teresterial terbesar yang diterima manusia berasal dari radon (r-222) dan thoron (ra-220) karena dua radionuklida ini berbentuk gas sehingga bisa menyebar kemana-mana. 

Tingkat radiasi yang diterima seseorang dari radiasi teresterial ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain bergantung pada konsentrasi sumber radiasi di dalam kerak bumi. Beberapa tempat di bumi yang memiliki tingkat radiasi diatas rata-rata misalnya Pocos de Caldas dan Guarapari di Brazil, Kerala dan Tamil Nadu di India, dan Ramsar di Iran.

3. Sumber radiasi internal yang berasal dari dalam tubuh sendiri 

Sumber radiasi ini ada di dalam tubuh manusia sejak dilahirkan, dan bisa juga masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman, pernafasan, atau luka. Radiasi internal ini terutama diterima dari radionuklida C-14, H-3, K-40, Radon, selain itu masih ada sumber lain seperti Pb-210, Po-210, yang banyak berasal dari ikan dan kerang-kerangan. Buah-buahan biasanya mengandung unsur K-40.

Sumber Radiasi Buatan 

Sumber radiasi buatan telah diproduksi sejak abad ke 20, dengan ditemukannya sinar-X oleh WC Rontgen. Saat ini sudah banyak sekali jenis dari sumber radiasi buatan baik yang berupa zat radioaktif dan sumber pembangkit radiasi (pesawat sinar-X dan akselerator).

Radioaktif dapat dibuat oleh manusia berdasarkan reaksi inti antara nuklida yang tidak radioaktif dengan neutron atau biasa disebut sebagai reaksi fisi di dalam reactor atom. Radionuklida buatan ini bisa memancarkan radiasi alpha, beta, gamma dan neutron. 

Sumber pembangkit radiasi yang lazim dipakai yakni pesawat sinar-X dan akselerator. Proses terbentuknya sinar-X adalah sebagai akibat adanya arus listrik pada filamen yang dapat menghasilkan awan elektron di dalam tabung hampa. Sinar-X akan terbentuk ketika berkas elektron ditumbukkan pada bahan target.

Dampak Radioaktif Pada Materi Dan Makhluk Hidup 

Pengertian atau arti definisi pencemaran radioaktif adalah suatu pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom atom. Yang paling berbahaya dari pencemaran radioaktif seperti nuklir adalah radiasi sinar alpha, beta dan gamma yang sangat membahayakan makhluk hidup di sekitarnya. Selain itu partikel-partikel neutron yang dihasilkan juga berbahaya. Zat radioaktif pencemar lingkungan yang biasa ditemukan adalah 90SR merupakan karsinogen tulang dan 131J.

1. Pengaruh Radiasi pada Materi 

Radiasi menyebabkan penumpukan energi pada materi yang dilalui. Dampak yang ditimbulkan radiasi dapat berupa ionisasi, eksitasi, atau pemutusan ikatan kimia. 

Ionisasi : dalam hal ini partikel radiasi menabrak elektron orbital dari atom atau molekul zat yang dilalui sehingga terbentuk ion positif dan elektron terion. 

Eksitasi : dalam hal ini radiasi tidak menyebabkan elektron terlepas dari atom atau molekul zat tetapi hanya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. 

Pemutusan Ikatan Kimia : radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif mempunyai energi yang dapat memutuskan ikatan-ikatan kimia. 

2. Pengaruh Radiasi pada makhluk hidup 

Walaupun energi yang ditumpuk sinar radioaktif pada makhluk hidup relatif kecil tetapi dapat menimbulkan pengaruh yang serius. Hal ini karena sinar radioaktif dapat mengakibatkan ionisasi, pemutusan ikatan kimia penting atau membentuk radikal bebas yang reaktif. Ikatan kimia penting misalnya ikatan pada struktur DNA dalam kromosom. Perubahan yang terjadi pada struktur DNA akan diteruskan pada sel berikutnya yang dapat mengakibatkan kelainan genetik, kanker dll. 

Pengaruh radiasi pada manusia atau makhluk hidup juga bergantung pada waktu paparan. Suatu dosis yang diterima pada sekali paparan akan lebih berbahaya daripada bila dosis yang sama diterima pada waktu yang lebih lama. 

Secara alami kita mendapat radiasi dari lingkungan, misalnya radiasi sinar kosmis atau radiasi dari radioakif alam. Disamping itu, dari berbagai kegiatan seperti diagnosa atau terapi dengan sinar X atau radioisotop. Orang yang tinggal di sekitar instalasi nuklir juga mendapat radiasi lebih banyak, tetapi masih dalam batas aman. 

Apabila ada makhluk hidup yang terkena radiasi atom nuklir yang berbahaya biasanya akan terjadi mutasi gen karena terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh makhluk hidup baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan atau binatang.

Pemanfaatan Radioaktif

Sebagai perunut, radioisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistem fisika, kimia maupun sistem biologi. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yang sama seperti isotop stabilnya, sehingga radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau. 

1. Bidang kedokteran 

Berbagai jenis radioisotop digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit al:teknesium (Tc-99), talium-201 (Ti-201), iodin 131(1-131), natrium-24 (Na-24), ksenon-133 (xe-133) dan besi (Fe-59). Tc-99 yang disuntikkan ke dalam pembuluh darah akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu, seperti jantung, hati dan paru-paru Sebaliknya Ti-201 terutama akan diserap oleh jaringan yang sehat pada organ jantung. Oleh karena itu, kedua isotop itu digunakan secara bersama-sama untuk mendeteksi kerusakan jantung 1-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan bagian-bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, 1-131 dapat digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tumor otak. Larutan garam yang mengandung Na-24 disuntikkan ke dalam pembuluh darah untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah misalnya apakah ada penyumbatan dengan mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan isotop Natrium tersebut. 

Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru. P-32 untuk penyakit mata, tumor dan hati. Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah. Kadang-kadang, radioisotop yang digunakan untuk diagnosa, juga digunakan untuk terapi yaitu dengan dosis yang lebih kuat misalnya, 1-131 juga digunakan untuk terapi kanker kelenjar tiroid. 

2. Bidang lndustri 

Untuk mempelajari pengaruh oli dan additif pada mesin selama mesin bekerja digunakan suatu isotop sebagai perunut, Dalam hal ini, piston, ring dan komponen lain dari mesin ditandai dengan isotop radioaktif dari bahan yang sama. 

3. Bidang Hidrologi

1. Mempelajari kecepatan aliran sungai. 

2. Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah. 

4. Bidang Biologis 

1. Mempelajari kesetimbangan dinamis. 

2. Mempelajari reaksi pengesteran. 

3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis. 

4. Radioisotop sebagai sumber radiasi. 

Radioaktifitas Yang Direkomendasikan

Berdasarkan ketentuan International Atomic Energy Agency, zat radioaktif adalah setiap zat yang memancarkan radiasi pengion dengan aktifitas jenis lebih besar dari 70 kilo Becquerel per kilogram atau 2 nanocurie per gram. Angka 70 kBq/kg atau 2 nCi/g tersebut merupakan patokan dasar untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umumnya. Jadi untuk radioaktif dengan aktifitas lebih kecil dapat dianggap sebagai radiasi latar belakang. 

Besarnya dosis radiasi yang diterima oleh pekerja radiasi tidak boleh melebihi 50 milisievert per tahun, sedangkan besarnya dosis radiasi yang diterima oleh masyarakat pada umumnya tidak boleh lebih dari 5 milisievert per tahun.

Di koran-koran dan televisi, kita sering melihat artikel-artikel atau tayangan yang berkaitan dengan nuklir, apakah itu mengenai rencana pembangunan PLTN di Muria atau mengenai kebocoran air radioaktif dari PLTN Jepang setelah diguncang gempa. Sering diberitakan pula mengenai kecelakaan reaktor Chernobyl di Uni Sovyet yang menyebabkan kerusakan lingkungan, dan menyebabkan penyebaran zat radioaktif kemana-mana. Juga bahaya-bahaya yang ditimbulkannya. Apabila kita mendengar kata radiasi nuklir atau unsur-unsur radioaktif pada tayangan tersebut, yang terbayang dalam benak kita adalah ledakan bom atom, orang yang terkena kanker dan bayangan-bayangan mengerikan lainnya. Padahal, kalau kita membaca buku fisika atau kimia mengenai radiasi nuklir dan partikel radioaktif (radionuklida), kita akan tahu bahwa sebenarnya yang kita makan, kita hirup dan kita serap sehari-hari juga mengandung hal-hal itu. Jadi radiasi nuklir atau partikel radioaktif bukanlah semata-mata sesuatu yang terpendam di bumi dan diambil orang untuk membuat bom atom atau untuk mencemari lingkungan dengan air radioaktif, seperti yang banyak dipropagandakan.