Di negara-negara maju penggunaan dan
penerapan radioisotop telah dilakukan dalam berbagai bidang. Radioisotop
adalah isotop suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif. Isotop
suatu unsur baik stabil maupun yang radioaktif memiliki sifat kimia yang sama.
Penggunaan radioisotop dapat dibagi ke dalam penggunaan sebagai perunut dan
penggunaan sebagai sumber radiasi.
Radioisotop sebagai perunut
digunakan untuk mengikuti unsur dalam suatu proses yang menyangkut senyawa atau
sekelompok senyawa. Radioisotop dapat digunakan sebagai sumber sinar sebagai
pengganti sumber lain misal sumber sinar X. Radioisotop dapat digunakan sebagai
perunut sebab energy sinar yang dipancarkan serta waktu paruhnya merupakan
sifat khas radioisotop tersebut. Pada contoh di bawah ini akan diberikan
beberapa contoh penggunaan radioisotop baik sebagai perunut maupun sebagai
sumber radiasi.
1. Bidang Kimia
a. Teknik Perunut
Teknik perunut dapat dipakai untuk
mempelajari mekanisme berbagai reaksi kimia. Misal pada reaksi
esterifikasi. Dengan oksigen-18 dapat diikuti reaksi antara asam karboksilat
dan alkohol.
Dari analisis spektroskopi massa,
reaksi esterifikasi yang terjadi dapat ditulis seperti berikut. (isotop
oksigen-18 diberi warna).
Hasil analisis ini menunjukkan bahwa
molekul air tidak mengandung oksigen-18. Adapun jika O – 18 berada dalam
alkohol maka reaksi yang terjadi seperti berikut.
Penggunaan radioisotop yang lain
sebagai perunut mekanisme reaksi fotosintesis.
Untuk mengetahui mekanisme reaksi
tersebut digunakan perunut karbon-14 yang terdapat pada CO2 dan oksigen-18 yang
terdapat dalam air.
b. Penggunaan Isotop dalam Bidang
Kimia Analisis
Penggunaan isotop dalam analisis
digunakan untuk menentukan unsur-unsur kelumit dalam cuplikan. Analisis dengan
radioisotop atau disebut radiometrik dapat dilakukan dengan dua cara yaitu,
sebagai berikut.
1) Analisis Pengeceran Isotop
Larutan yang akan dianalisis dan
larutan standar ditambahkan sejumlah larutan yang mengandung suatu spesi
radioaktif. Kemudian zat tersebut dipisahkan dan ditentukan aktivitasnya.
Konsentrasi larutan yang dianalisis ditentukan dengan membandingkannya dengan
larutan standar.
2) Analisis Aktivasi Neutron (AAN)
Analisis aktivasi neutron dapat
digunakan untuk menentukan unsur kelumit dalam cuplikan yang berupa padatan.
Misal untuk menentukan logam berat (Cd) dalam sampel ikan laut. Sampel
diiradiasi dengan neutron dalam reactor sehingga menjadi radioaktif. Salah satu
radiasi yang dipancarkan adalah sinar gamma . Selanjutnya sampel dicacah dengan
spektrometer gamma untuk menentukan aktivitas dari unsur yang akan
ditentukan.
2. Bidang Kedokteran
Berikut unsur radioisotop yang
sering digunakan dalam dunia kedokteran.
a. Radioisotop natrium-24 dapat
digunakan untuk mengikuti peredaran darah dalam tubuh manusia. Larutan NaCl
yang tersusun atas Na-24 dan Cl yang stabil disuntikkan ke dalam darah dan
aliran darah dapat diikuti dengan mendeteksi sinar yang dipancarkan, sehingga
dapat diketahui jika terjadi penyumbatan aliran darah.
b. Untuk mempelajari kelainan pada
kelenjar tiroid digunakan radioisotop 131I.
c. Radioisotop fosfor dapat dipakai
untuk menentukan tempat tumor di otak.
d. Radioisotop 59 Fe dapat digunakan
untuk mengukur laju pembentukan sel darah merah dalam tubuh dan untuk
menentukan apakah zat besi dalam makanan dapat digunakan dengan baik oleh
tubuh.
e. Sejak lama diketahui bahwa
radiasi dari radium dapat dipakai untuk pengobatan kanker. Oleh karena
radium-60 dapat mematikan sel kanker dan sel yang sehat maka diperlukan teknik
tertentu sehingga tempat di sekeliling kanker mendapat radiasi seminimal
mungkin.
f. Radiasi gamma dapat membunuh
organisme hidup termasuk bakteri. Oleh karena itu, radiasi gamma digunakan
untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. Sterilisasi digunakan juga di industri
makanan. Sterilisasi dengan cara radiasi, menjadikan makanan dapat tahan empat
atau lima kali lebih lama dari cara sterilisasi biasa.
3. Bidang Pertanian
a. Pembentukan Bibit Unggul
Dalam bidang pertanian, radiasi
gamma dapat digunakan untuk memperoleh bibit unggul. Sinar gamma menyebabkan
perubahan dalam struktur dan sifat kromosom sehingga memungkinkan menghasilkan
generasi yang lebih baik, misalnya gandum dengan yang umur lebih pendek.
b. Pemupukan dan Pemberantasan Hama
dengan Serangga Mandul Radioisotop fosfor dapat dipakai untuk mempelajari
pemakaian pupuk oleh tanaman. Ada jenis tanaman yang mengambil fosfor sebagian
dari tanah dan sebagian dari pupuk. Berdasarkan hal inilah digunakan fosfor
radioaktif untuk mengetahui efesiensi pengambilan fosfor dari pupuk oleh
tanaman. Teknik iradiasi juga dapat digunakan untuk memberantas hama dengan
menjadikan serangga mandul. Dengan radiasi dapat mengakibatkan efek biologis,
sehingga timbul kemandulan pada serangga jantan. Kemandulan ini dibuat di
laboratorium dengan cara hama serangga diradiasi sehingga serangga jantan
menjadi mandul. Setelah disinari hama tersebut dilepas di daerah yang terserang
hama, sehingga diharapkan akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan
jantan mandul yang dilepas, sehingga telur itu tidak akan menetas.
c. Pengawetan Makanan
Pada musim panen, hasil produksi
pertanian melimpah. Beberapa dari hasil pertanian itu mudah busuk atau bahkan
dapt tumbuh tunas, contohnya kentang. Oleh karen aitu diperlukan teknologi
untuk mengawetkan bahan pangan tersebut. Salah satu cara yang dapat dilakukan
adalah dengan irradiasi sinar radioaktif. Irradiasi ini juga dapat mencegah
pertumbuhan bakteri dan jamur.
4. Bidang Industri
Penggunaan radioisotop dalam bidang
industri antara lain untuk mendeteksi kebocoran pipa yang ditanam di dalam
tanah atau dalam beton. Dengan menggunakan radioisotop yang dimasukkan ke dalam
aliran pipa kebocoran pipa dapat dideteksi tanpa penggalian tanah atau
pembongkaran beton.
Penyinaran radiasi dapat digunakan
untuk menentukan keausan atau kekeroposan yang terjadi pada bagian pengelasan
antarlogam. Jika bahan ini disinari dengan sinar gamma dan dibalik bahan itu diletakkan
film foto maka pada bagian yang aus atau keropos akan memberikan gambar yang
tidak merata. Radiasi sinar gamma juga digunakan dalam vulkanisasi lateks alam.
Penggunaan zat radioaktif dalam bidang industri yang lainnya adalah untuk
mengatur ketebalan besi baja, kertas, dan plastik; dan untuk menentukan sumber
minyak bumi.
5. Pengukuran Usia Bahan Organik
Radioisotop karbon-14, terbentuk di
bagian atas atmosfer dari penembakan atom nitrogen dengan neutron yang
terbentuk oleh radiasi kosmik.
Karbon radioaktif tersebut di
permukaan bumi sebagai karbon dioksida dalam udara dan sebagai ion hidrogen
karbonat di laut. Oleh karena itu karbon radioaktif itu menyertai pertumbuhan
melalui fotosintesis. Lama kelamaan terdapat kesetimbangan antara karbon-14 yang
diterima dan yang meluruh dalam tumbuh-tumbuhan maupun hewan, sehingga mencapai
15,3 dis/menit gram karbon. Keaktifan ini tetap dalam beberapa ribu tahun.
Apabila organisme hidup mati, pengambilan 14C terhenti dan keaktifan ini
berkurang. Oleh karena itu umur bahan yang mengandung karbon dapat diperkirakan
dari pengukuran keaktifan jenisnya dan waktu paruh 14C. ( 12 T = 5.730
tahun).
PENGGUNAAN ZAT RADIOAKTIF DI PLTN
·
sebagai sumber
tenaga listrik untuk PLTN
·
untuk keperluan
radiolabeling dan marker, misal pada reaksi kimia danbiokimia
·
untuk
radiotracer, pada proses pemetaan sungai bawah tanah,kebocoran pipa bawah
tanah, dll
·
untuk deteksi
tubuh dengan sinar rontgen, CT scan, dll
·
untuk keperluan
radiasi pada proses penemuan bibit tanaman baru,sintesis bahan baru, dll
·
untuk
sterilisasi keperluan peralatan medis, dll
·
untuk deteksi
umur fosil atau benda
·
untuk senjata
bom nuklir
PENGGUNAAN ZAT RADIOAKTIF KESEHATAN
Pembangkit
listrik. Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) merupakansalah satu aplikasi
yang memanfaatkan radioaktif yang dipancarkan olehunsur yang tak stabil seperti
unsur uranium.
Kesehatan.
Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangatbanyak, dan sudah berapa juta
orang di dunia yang terselamatkan karenapemanfaatan radioaktif ini. Sebagai
contoh sinar X untuk penghancurtumor atau untuk foto tulang.
Industri. Saat
ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industripupuk, atau bahkan
digunakan oleh perusahaan yang mencari sumbersumber baru
minyak bumi yang ada di perut bumi.
PENGGUNAAN ZAT RADIOAKTIF DALAM BIDANG KEDOKTERAN
penggunaan
radioaktif dalam bidang kedokteran terutama untuk pendeteksian jenis
kelainan di dalam tubuh dan untuk penyembuhan kanker yang sangat sukar
dioperasi menggunakan metode lama. Prinsip radioaktif ini juga dimanfaatkan
untuk pengetesan kualitas bahan di dalam suatu industri yang dapat dipergunakan
dengan mudah dan dengan ketelitian yang tinggi. Usaha dan pengembangan dari
ilmu pengetahuan dasar atau murni (sepertifisika, matematika, dan kimia) inilah
yang mendorong Jepang dapat mencapai kemajuan teknologinya yang sekarang.
Jepang yang hancur akibat perang dunia kedua dan dikalahkan oleh Amerika
Serikat pada tahun 1945, Sekarang dapat mengungguli lawannya dan bahkan
mendominasi teknologi dunia secara menyeluruh. Dari hasil survey yang dilakukan
oleh sekelompok para ahli dan ilmuwan Amerika Serikat, Mereka mengakui Jepang
memiliki kemajuan teknologi yang tidak kalah dengan kemajuan teknologi Amerika
Serikat pada saat ini. Darihasil survey tersebut dikatakan bahwa Jepang lebih
unggul dari Amerika Serikat dalam bidang Elektronika, Robotika, dan
home-entertainment and appliances.
PENGGUNAAN ZAT RADIOAKTIF CT-Scanner
Penggunaan
zat-zat radioaktif merupakan bagian dari teknologi nuklir yang
relatif cepat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat. Hal ini disebabkan
zat-zat radioaktif mempunyai sifat-sifat yang spesifik, yang tidak
dimiliki oleh unusr-unusr lain.Dengan memanfaatkan sifat-sifat radioaktif
tersebut, maka banyak persoalan yangrumit yang dapat disederhanakan sehingga
penyelesaiannya menjadi lebih mudah. Salah satu sifat dari radiasi nuklir yaitu
mampu untuk menembus benda padat.Sifat ini banyak digunakan dalam teknik
radiografi yaitu pemotretan bagian dalamsuatu benda dengan menggunakan radiasi
nuklir seperti sinar-x, sinar gamma danneutron. Hasil pemotretan tersebut
direkam dalam film sinar-x. Zat radioaktif banyak digunakan dalam bidang industri
dan kedokteran. Dalam bidang kedokteran, radiografi digunakan untuk
mengetahui bagian dalam dariorgan tubuh seperti tulang, paru-paru dan jantung.
Dalam radiografi denganmenggunakan film sinar-x, maka obyek yang diamati sering
tertutup oleh jaringanstruktur lainnya, sehingga didapatkan pola gambar
bayangan yang didominasioleh struktur jaringan yang tidak diinginkan. Hal ini
akan membingungkan paradokter untuk mendiagnosa organ tubuh tersebut. Untuk
mengatasi hal ini makadikembangkan teknologi yang lebih canggih yaitu
CT-Scanner (Computed Tomography Scanner ) dengan menggunakan radiasi
nuklir seperti neutron, sinar gamma dan sinar-x.
PENGGUNAAN ISOTOP RADIOAKTIF
Penggunaan
isotop radioaktif dalam kedokteran telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri DANLOS
yang menggunakan radium untuk pengobatan penyakit tubercolusis pada kulit.
Namun yang dianggap Bapak Ilmu Kedokteran Nuklir adalah George C. de
HEVESSY, dialah yang meletakkan dasar prinsip perunut dengan menggunakan
radioaktif alam Pb-212. Dengan ditemukannya radioaktif buatan maka radioaktif
alam tidak lagi digunakan. Radioaktif buatan yang banyak dipakai pada masa awal
perkembangan kedokteran nuklir adalah I-131. Akan tetapi pemakaiannya kini
telah terdesak oleh Tc-99m selain karena sifatnya yang ideal dari segi proteksi
radiasi dan pembentukan citra juga dapat diperoleh dengan mudah serta
relatif murah harganya. Namun demikian I-131 masih sangat diperlukan untuk
diagnostik dan terapi, khususnya kanker kelenjar tiroid. Perkembangan ilmu
kedokteran nuklir yang sangat pesat tersebut dimungkinkan berkat dukungan
dari perkembangan teknologi instrumentasi untuk pembuatan citra terutama dengan
digunakannya komputer untuk pengolahan data sehingga sistem instrumentasi yang
dahulu hanya menggunakan detektor radiasi biasa dengan sistem elektronik yang
sederhana, kini telah berkembang menjadi peralatan canggih kamera gamma
dan kamera positron yang dapat menampilkan citra alat tubuh, baik dua dimensi
maupun tiga dimensi serta statik maupun dinamik. Dewasa ini, aplikasi teknik
nuklir dalam bidang kesehatan telah memberikan sumbangan yang sangat berharga
dalam menegakkan diagnosis maupun terapi berbagai jenis penyakit. Berbagai
disiplin ilmu kedokteran seperti ilmu penyakitdalam, ilmu penyakit syaraf, ilmu
penyakit jantung, dan sebagainya telahmengambil manfaat dari teknik nuklir
ini.Kedokteran Nuklir Ilmu Kedokteran Nuklir adalah cabang ilmu kedokteran
yang menggunakansumber radiasi terbuka berasal dari disintegrasi inti
radionuklida buatan, untuk mempelajari perubahan fisiologi, anatomi dan
biokimia, sehingga dapat digunakanuntuk tujuan diagnostik, terapi dan
penelitian kedokteran. Pada kedokteran Nuklir, radioaktifdapat dimasukkan ke
dalam tubuh pasien (studi invivo) maupun hanyadireaksikan saja dengan bahan
biologis antara lain darah, cairan lambung, urine dasebagainya, yang diambil
dari tubuh pasien yang lebih dikenal sebagai studi in-vitro (dalam gelas
percobaan).
UNSUR-UNSUR RADIOAKTIF DENGAN JARINGAN SYARAF TIRUAN
Jaringan
syaraf tiruan (JST) dengan pelatihan yang terbimbing dapat digunakan untuk
mengenal pola suatu obyek tertentu. Untuk bisa dikenal dengan baik obyek
tersebut harus mempunyai pola mantap danpasti. Spektrum gamma yang dipancarkan
oleh unsur radioaktif mempunyai sifat spesifik, sehingga antara unsur yang
satu dan unsur yang lain mudah dibedakan. Karena sifat itulah jaringan
syaraf tiruan dapat dilatih untuk mengenal dan mengidentifikasi unsure
radioaktif secara pasti. Unsur radioaktif di deteksi dengan detektor
Hp-Ge, kemudian di di cacah dengan menggunakan penganalisis kanal ganda (MCA).
Keluaran yang berupa spektrum dijadikan sebagai data pelatihan bagi JST dengan
pelatihan terbimbing. Unsur radioaktif yang diperkenalkan sebanyak lima belas
buah, masing-masing unsur memiliki lima buah data spektrum. Dari penelitian
telah diidentifikasi unsur-unsur radioaktif 241 Am, 198 Au, 133
Ba, 60 Co, 137 Cs, 98 Mo, 22 Na, 45 Sc, 64 Zn, dan 94 Zr.
Kata kunci :
spektrum gamma, MCA, pengenalan pola, jaringan syaraf tiruan, unsur
radioaktif
SUMBER RADIASI
A.
Sumber Radiasi
Alam
1.
Sumber radiasi
kosmis
·
Radiasi kosmis
berasal dari angkasa luar, sebagian berasal dari ruang antar bintang dan
matahari.
2.
Sumber radiasi
terestrial
·
Radiasi
terestrial secara natural dipancarkan oleh radionuklida di dalam kerak .
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.
B.
Sumber Radiasi
Buatan
Sumber radiasi buatan telah diproduksi sejak abad ke 20, dengan
ditemuk-annya 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).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar