MANFAAT
RADIOISOTOP DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Meskipun radioisotop dibuat dari rektor nuklir,
radioisotop juga bisa digunakan dalam berbagai bidang sehari – hari Penggunaan
radioisotop digunakan dalam berbagai bidang, misalnya pada industri, teknik,
pertanian, kedokteran, ilmu pengetahuan, hidrologi dan lain-lain. Tujuan
penggunaan radioisotop bagi kehidupan manusia adalah untuk kesejahteraan
manusia dan memudahkan keberlangsungan hidup manusia.
Berikut pembahasan mengenai penggunaan
radioisotop dalam kehidupan sehari – hari:
1. Radioisotop dalam Bidang Kedokteran
Berbagai jenis Radioisotop
digunakan untuk mendeteksi berbagai penyakit, antara lain; Teknesium-99,
Talium-201, Iodin-131, Natrium-24, Xenon-133, Fosforus-32, dan Besi-59
·
Teknetum-99 (Tc-99)yang disuntikkan kedalam pembuluh darah
akan akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu,
seperti jantung, hati dan paru-paru. Sebaliknya, TI-201 terutama akan diserap
oleh jaringan sehat pada organ jantung. Oleh karena itu, kedua radioisotop itu
digunakan bersama-sama untuk mendeteksi kerusakan jantung.
·
Iodin-123 (I-123) adalah radioisotop
lain dari Iodin. I-123 yang memancarkan sinar gamma yang digunakan untuk
mendeteksi penyakit otak.
·
Natrium-24 (Na-24) digunakan
untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah. 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.
·
Xenon-133 (Xe-133) digunakan
untuk mendeteksi penyakit paru-paru.
·
Phospor-32 (P-32) digunakan
untuk mendeteksi penyakit mata, tumor, dan lain-lain. Serta dapat pula
mengobati penyakit polycythemia rubavera, yaitu pembentukan sel darah merah
yang berlebihan. Dalam penggunaanya isotop P-32 disuntikkan ke dalam tubuh
sehingga radiasinya yang memancarkan sinar beta dapat menghambat pembentujan
sel darah merah pada sum-sum tulang belakang.
·
Sr-85 untuk mendeteksi
penyakit pada tulang.
·
Se-75 untuk mendeteksi
penyakit pankreas.
·
Kobalt-60 (Co-60) dan Skandium-137 (Cs-137), radiasinya digunakan
untuk sterilisasi alat-alat medis.
·
Ferum-59
(Fe-59) dapat digunakan untuk mempelajari dan mengukur laju pembentukan sel
darah merah dalam tubuh dan untuk menentukan apakah zat besi dalam makanan
dapat digunakan dengan baik oleh tubuh.
- Radioisotop dalam Bidang
Pertanian
Dalam bidang pemuliaan
tanaman pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi.
Misalnya, pemuliaan padi, bibit padi diberi radiasi dengan dosis yang
bervariasi, dari dosis terkecil yang tidak membawa pengaruh hingga dosis
terbesar yang mematikan, (Biji tumbuh).
Biji yang sudah diradiasi
itu kemudian disemaikan dan ditanam berkelompok menurut ukuran dosis
radiasinya. Selanjutnya akan dipilh varietas yang dikehendaki, misalnya yang
tahan hama, berbulir banyak dan berumur pendek. Dalam bidang pertanian, radiasi
yang dihasilkan juga digunakan untuk pemberantasan hama dan pemulihan tanaman.
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.
Selain sinar gamma, fosfor-32 (P-32) juga
berguna untuk membuat benih tumbuhan yang bersifat lebih unggul dibandingkan
induknya. Radiasi radioaktif ini ke tanaman induk akan menyebabkan ionisasi
pada berbagai sel tumbuhan. Ionisasi
inilah yang menyebabkan turunan akan mempunyai
sifat yang berbeda darinduknya. Kekuatan radiasi yang digunakan diatur
sedemikian rupa hingga diperoleh sifat yang lebih unggul dari induknya.
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 pola
penyebaran pupuk dan efesiensi pengambilan fosfor dari pupuk oleh tanaman.
Teknik radiasi 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 dapat
tumbuh tunas, contohnya kentang. Oleh karena itu diperlukan teknologi untuk
mengawetkan bahan pangan tersebut. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah
dengan irradiasi sinar radioaktif. Radiasi ini juga dapat mencegah pertumbuhan
bakteri dan jamur.
d. Pemuliaan tanaman
Pemuliaan tanaman atau pembentukan
bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi. Misalnya pemuliaan
padi, bibit padi diberi radiasi dengan dosis yang bervariasi, dari dosis
terkecil yang tidak membawa pengaruh hingga dosis rendah yang mematikan. Biji
yang sudah diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditaman berkelompok menurut
ukuran dosis radiasinya.
Radioisotop ini digunakan untuk memicu
terjadinya mutasi pada tanaman. Dari proses mutasi ini diharapkan dapat
diperoleh tanaman dengan sifat-sifat yang menguntungkan, misalnya tanaman padi
yang lebih tahan terhadap hama dan memiliki tunas lebih banyak. Selain itu,
radioisotop juga dapat digunakan untuk memperpanjang masa simpan produk-produk .
e.
Pemupukan
Untuk melaksanakan pemupukan pada waktu
yang tepat, dapat digunakan nitrogen-15 (N-15). Pupuk yang mengandung N-15
dipantau dengan alat pencacah. Jika pencacah tidak mendeteksi lagi adanya
radiasi, berarti pupuk sudah sepenuhnya diserap oleh tanaman. Pada saat itulah
pemupukan berikutnya sebaiknya dilakukan. Dari upaya ini akan diketahui jangka
waktu pemupukan yang diperlukan dan sesuai dengan usia tanaman
- Radioisotop dalam Bidang Industri
Saat ini radioaktif digunakan oleh industri.
Misalnya industri pupuk, atau bahkan di
gunakan oleh perusahaan yang mencari
sumber sumber baru minyak bumi yang ada di perut bumi
1.
Pemeriksaan tanpa merusak.
Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk
memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan
tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui
radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari
gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian
yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam.
2.
Mengontrol ketebalan bahan
Ketebalan produk yang berupa lembaran,
seperti kertas film atau lempeng logam dapat dikontrol dengan radiasi.
Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan
bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan
dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi
yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur
penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.
3.
Pengawetan bahan
Radiasi juga telah banyak digunakan untuk
mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga
dapat menningkatkan mutu tekstil karena inengubah struktur serat sehingga lebih
kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga
dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama.
Radiasi sinar gamma dapat dilakukan pada pengawetan makanan melalui dua cara:
a. Membasmi mikroorganisme, misalnya pada
pengawetan rempah-rempah, seperti merica, ketumbar, dan kemimiri.
b. Menghambat pertunasan, misalnya untuk pengawetan
tanaman yang berkembang biak dengan pembentukkan tunas, seperti kentang, bawang
merah, jahe,dan kunyit.
4. Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah
struktur serat tekstil
5. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif
pada mesin selama mesin bekerja
Radioisotop sebagai pencari jejak dimanfaatkan
di berbagai pengujian. Kebocoran dan dinamika fluida di dalam pipa pengiriman
gas maupun cairan dapat dideteksi menggunakan radioisotop. Zat yang sama
atau memiliki sifat yang sama dengan zat yang dikirim diikutsertakan
dalam pengiriman setelah ditandai dengan radioisotop. Keberadaan radioisotop di
luar jalur menunjukkan terjadinya kebocoran. Keberadaan radioisotop ini dapat
dicari jejaknya sambil bergerak dengan cepat, sehingga pipa transmisi
minyak atau gas bumi dengan panjang ratusan bahkan ribuan km dapat dideteksi
kebocorannya dalam waktu relatif singkat. Radioisotop dapat digunakan pula
untuk menguji kebocoran tangki penyimpanan ataupun tangki reaksi.
- Radioaktif dalam Bidang Hidrologi
·
Na-24 untuk mempelajari kecepatan aliran
sungai.
·
Na-24 dalam bentuk karbonat untuk
menylidiki kebocoran pipa air dibawah.
1.
Untuk menguji kecepatan aliran sungai atau aliran lumpur
Radioisotop ini dapat digunakan untuk mengukur
debit air. Biasanya, radioisotop natrium-24 (Na-24) digunakan dalam bentuk
garam NaCl. Dalam penggunaannya, garam ini dilarutkan ke dalam air atau lumpur
yang akan diteliti debitnya. Pada tempat atau jarak tertentu, intensitas
radiasi diperiksa, sehingga rentang waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak
tersebut dapat diketahui
2. Untuk mendeteksi kebocoran pada pipa
bawah tanah
Untuk mendeteksi kebocoran pada pipa-pipa yang
ditanam di bawah tanah, biasanya digunakan radioisotop Na-24 dalam bentuk garam
NaCl atau Na2CO3. Radioisotop Na-24 ini dapat memancarkan sinar gamma yang bisa
dideteksi dengan menggunakan alat pencacah radioaktif Geiger Counter. Untuk
mendeteksi kebocoran pada pipa air, garam yang mengandung radioisotop Na-24
dilarutkan kedalam air. Kemudian, permukaan tanah di atas pipa air diperiksa
dengan Geiger Counter. Intensitas radiasi yang berlebihan menunjukkan adanya
kebocoran. Radioisotop juga dapat digunakan untuk menguji kebocoran sambungan
logam pada pembuatan rangka pesawat
- Radiologi
dalam Bidang Sains
·
Iodin-131 (I-131) untuk mempelajari kesetimbangan
dinamis.
·
Oksigen-18
(O-18) untuk mempelajari reaksi esterifikasi.
·
Karbon-14 (C-14) untuk mempelajari mekanisme
reaksi fotosintesis.
Dalam bidang biologi, radioisotop
dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis. Radioisotop
ini, berupa karbon-14 (C-14) atau oksigen-18 (O-18). Keduanya dapat digunakan
untuk mengetahui asal-usul atom oksigen (dari CO2 atau dari H2O) yang akan
membentuk senyawa glukosa atau oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis
(Sutresna, 2007 dan Abdul Jalil Amri Arma, 2009).
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
a.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).
Kegunaan lain radioisotop dalam bidang
biologi sebagai berikut
1) Mempelajari proses penyerapan air serta
sirkulasinya di dalam batang tumbuhan.
2) Mempelajari pengaruh unsur-unsur
hara selain unsur-unsur N, P, dan K terhadap perkembangan tumbuhan.
3) Memacu mutasi gen tumbuhan dalam upaya
mendapatkan bibit unggul.
4) Mempelajari kesetimbangan dinamis.
5) Mempelajari reaksi pengeseran.
- Radioisotop dalam 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).
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 ikat laut. Sampel diiradiasi dengan
neutron dalam reaktor 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.
- Radio
Isotop dalam Bidang Arkeologi
1. Menentukan umur fosil dengan C-14
Radioisotop memiliki peran yang masih sulit digantikan
oleh metode lain. Radioisotop berperan dalam menentukan usia sebuah fosil. Usia
sebuah fosil dapat diketahui dari jejak radioisotop karbon-14. Ketika makhluk
hidup masih hidup, kandungan radioisotop karbon-14 dalam keadaan konstan, sama
dengan kandungan di atmosfer bumi yang terjaga konstan karena pengaruh sinar
kosmis pada sekitar 14 dpm ( disintegrations per minute) dalam 1 gram karbon.
Hal ini dikarenakan makhluk hidup tersebut masih terlibat dalam siklus karbon
di alam. Namun, sejak makhluk hidup itu mati, dia tidak terlibat lagi ke dalam
siklus karbon di alam. Sebagai akibatnya, radioisotop karbon-14 yang memiliki
waktu paro 5730 tahun mengalami peluruhan terus menerus. Usia sebuah fosil
dapat diketahui dari kandungan karbon-14 di dalamnya. Jika kandungan tinggal
separonya, maka dapat diketahui dia telah berusia 5730 tahun.
- Bidang
pertambangan
Radioisotop memberikan manfaat besar
pula di bidang pertambangan. Pada pertambangan minyak bumi, radioisotop
membantu mencari jejak air di dalam lapisan batuan. Pada pengeboran minyak bumi
biasanya hanya sebagian dari minyak bumi yang dapat diambil dengan memanfaatkan
tekanan dari dalam bumi. Jika tekanan telah habis atau tidak cukup, diperlukan
tekanan tambahan untuk mempermudah pengambilannya. Penambahan tekanan ini dapat
dilakukan dencan cara membanjiri cekungan minyak dengan air yang dikenal dengan
flooding. Air disuntikkan ke dalamnya melalui pengeboran sumur baru. Pada
proses penyuntikan air ini perlu kepastian bahwa air yang dimasukkan ke dalam
lapisan batuan benar-benar masuk ke cekungan minyak yang dikehendaki.
Di sini lah radioisotop memainkan peran.
Radioisotop kobal-57, kobal-58 dan kobal-60 dalam bentuk ion komplek
hexacyanocobaltate merupakan solusinya. Ion ini akan bergerak bersama-sama
dengan air suntikan sehingga arah gerakan air tersebut dapat diketahui dengan
mendeteksi keberadaan radioisotop kobal tersebut. Radiosotop kobal-60 dalam
bentuk hexacyanocobaltate telah berhasil dibuat di Kawasan Puspiptek Serpong
Tangerang dan siap untuk didayagunakan.
Tritium radioaktif dan cobalt 60
digunakan untuk merunut alur-alur minyak bawah tanah dan kemudian menentukan
srategi yang paling baik untuk menyuntikkan air ke dalam sumur-sumur. Hal ini
akan memaksa keluar minyak yang tersisa di dalam kantung-kantung yang
sebelumnya belum terangkat. Berjuta-juta barrel tambahan minyak mentah telah
diperoleh dengan cara ini
- Radiotivitas
dalam bidang PLTN
Reaksi inti
mengahsilkan energi yang sangat besar. Pada pembangkit tenaga nuklir (PLTN),
energi inti digunakan untuk memanaskan air sehingga terbentuk uapa. Kemudian,
uap in digunakan untuk mengerakkan turbin. Peregerakan turbin merupakan energi
mekanik yang dapat memberi kemampuan generator untuk mengubah energi mekanik
tersebut menjadi energi listrik. Pada PLTN, reaksi inti berlangsung terkendali
di dalam suatu reaktor nuklir.
BAHAYA RADIOISOTOP/NUKLIR
1.Senjata
Nuklir
Sebuah senjata yang dimana mendapat tenaga dari reaksi
nuklir dan mempunyai daya pemusanah yang dahsyat. Sebut saja bom nuklir yang
mampu meluluh lantakkan kora Hiroshima dan Nagasaki. Waktu itu bobot nuklir
yang dijatuhkan amerika serikat pada masa perang dunia II adalah 20 kilo
(ribuan) ton TNT, Sedangkan bom nuklir sekarang memiliki daya ledak lebih dari
70 mega(jutaan) ton TNT.
2. Perang nuklir
Pada masa ini(masa modern) negara berlomba-lomba
mengembangkan senjata yang mematikan yaitu bom nulklir. Bayangkan saja jumlah
energi yang dilepaskan oleh pembelahan bom dapat berkisar dari sekitar satu ton
TNT ke sekitar 500.000 ton (500 kilotons) dari TNT. Jika negara pembuat bom
nuklir sebut saja Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis,
Republik Rakyat Tiongkok, India, Korea Utara dan Pakistan terjadi sebuah
perselisihan atau pertikain dan akhirnya perang besar-besaran dengan
menggunakan bom nuklir masihkah umat ada populasi manusia dibumi ini ?
3. Dampak radiasi nuklir
Akan sangat berbahaya jika tubuh manusia terkena
paparan radiasi nuklir. Efek mengerikan dari nuklir diantaranya yaitu :
§ Efek paparan radioaktif
akan membuat rambut menghilang dengan cepat bila terkena radiasi di 200 Rems
atau lebih. Rems adalah merupakan satuan dari kekuatan radioaktif.
§ Sel-sel otak akan rusak
secara langsung bila terkena radiasi berkekuatan 5000 Rems atau lebih. Seperti
juga halnya jantung, radiasi membunuh sel-sel saraf dan pembuluh darah dan
dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak.
§ Dalam beberapa jumlah
tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan sebagian atau seluruh bagian
teroid.
§ Ketika seseorang terkena
radiasi sekitar 100 Rems, jumlah limfosit darah akan mulai berkurang, sehingga
korban lebih rentan terhadap infeksi. Gejala awal itu mirip seperti penyakit
flu. Menurut dari data saat terjadi ledakan Nagasaki dan Hiroshima, menunjukan
gejala yang dapat bertahan selama sepuluh tahun dan mungkin memiliki risiko
jangka panjang seperti leukimia dan limfoma.
§ Jika seseorang terkena
dampak radiasi berkekuatan 1000 sampai 5000 Rems akan mengakibatkan kerusakan
langsung pada pembuluh darah dan dapat menyebabkan gagal jantung dan kematian
mendadak.
§
Radiasi
dengan kekuatan 200 Rems maka akan menyebabkan kerusakan pada lapisan saluran
usus dan dapat menyebabkan mual, muntah dan diare berdarah.
§
Radiasi
akan merusak saluran reproduksi cukup dengan kekuatan di bawah 200 Rems. Dalam
beberapa jangka waktu panjang, korban radiasi nuklir akan mengalami kemandulan.