Radioaktif
merupakan kumpulan beberapa tipe partikel subatom, biasanya disebut
sinar gamma, neutron, elektron, dan partikel alpha. radioaktif itu
bersifat melaju melalui celah/rongga ruang dengan kecepatan tinggi,
yaitu sekitar 100,000 mili persekon. tentunya Radioaktif dengan mudah
bisa masuk ke tubuh dan merusak sel alami yang telah disusun tubuh. Ini
bisa menyebabkan sel kanker yang mematikan didalam tubuh kita, dan jika
mengenai bagian reproduksi, bisa merusak generasi manusia.
A. Bidang Kedokteran
Penggunaan
radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan sudah berapa juta
orang di dunia yang terselamatkan karena pemanfaatan radioaktif ini.
Sebagai contoh sinar X untuk penghancur tumor atau untuk foto tulang.
Berdasarkan radiasinya
1) Sterilisasi radiasi.
Radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga dapat digunakan untuk sterilisasi
alat-alat kedokteran. Steritisasi dengan cara radiasi mempunyai
beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan sterilisasi konvensional
(menggunakan bahan kimia), yaitu:
a) Sterilisasi radiasi lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme.
b) Sterilisasi radiasi tidak meninggalkan residu bahan kimia.
c)
Karena dikemas dulu baru disetrilkan maka alat tersebut tidak mungkin
tercemar bakteri lagi sampai kemasan terbuka. Berbeda dengan cara
konvensional, yaitu disterilkan dulu baru dikemas, maka dalam proses
pengemasan masih ada kemungkinan terkena bibit penyakit.
2) Terapi tumor atau kanker.
Berbagai
jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi. Sebenarnya, baik
sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh radiasi tetapi sel
kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih mudah rusak). Oleh
karena itu, sel kanker atau tumor dapat dimatikan dengan mengarahkan
radiasi secara tepat pada sel-sel kanker tersebut.
3) Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer
Pengukuran
kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan radiasi
gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-X
yang diserap oleh tulang yang diperiksa maka dapat ditentukan
konsentrasi mineral kalsium dalam tulang. Perhitungan dilakukan oleh
komputer yang dipasang pada alat bone densitometer tersebut. Teknik ini
bermanfaat untuk membantu mendiagnosiskekeroposan tulang (osteoporosis)
yang sering menyerang wanita pada usia menopause (matihaid) sehingga
menyebabkan tulang muda (Yudhi, 2008).
4) Three Dimensional Conformal Radiotheraphy (3d-Crt)
Terapi
radiasi dengan menggunakan sumber radiasi tertutup atau pesawat
pembangkit radiasi telah lama dikenal untuk pengobatan penyakit kanker.
Perkembangan teknik elektronika maju dan peralatan komputer canggih
dalam dua dekade ini telah membawa perkembangan pesat dalam teknologi
radioterapi. Dengan menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi
terakhir telah dimungkinkan untuk melakukan radioterapi kanker dengan
sangat presisi dan tingkat keselamatan yang tinggi melalui kemampuannya
yang sangat selektif untuk membatasi bentuk jaringan tumor yang akan
dikenai radiasi, memformulasikan serta memberikan paparan radiasi dengan
dosis yang tepat pada target. Dengan memanfaatkan teknologi 3D-CRT ini
sejak tahun 1985 telah berkembang metoda pembedahan dengan menggunakan
radiasi pengion sebagai pisau bedahnya (gamma knife). Dengan teknik ini
kasus-kasus tumor ganas yang sulit dijangkau dengan pisau bedah
konvensional menjadi dapat diatasi dengan baik oleh pisau gamma ini,
bahkan tanpa perlu membuka kulit pasien dan yang terpenting tanpa
merusak jaringan di luar target (Yudhi, 2008).
5) Teknik Pengaktivan Neutron
Teknik
nuklir ini dapat digunakan untuk menentukan kandungan mineral tubuh
terutama untuk unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dengan jumlah yang
sangat kecil (Co, Cr, F, Fe, Mn, Se, Si, V, Zn dsb) sehingga sulit
ditentukan dengan metoda konvensional. Kelebihan teknik ini terletak
pada sifatnya yang tidak merusak dan kepekaannya sangat tinggi. Di sini
contoh bahan biologik yang akan diperiksa ditembaki dengan neutron
(Yudhi, 2008).
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.
Radioisotop yang digunakan dalam bidang kedokteran dapat berupa sumber
terbuka (unsealed source) dan sumber tertup (sealed source). Ketika
radioisotop tersebut tidak dapat dipergunakan lagi, maka sumber
radioaktif bekas tersebut sudah menjadi limbah radioaktif.
Dalam
bidang kedokteran, radiografi digunakan untuk mengetahui bagian dalam
dari organ tubuh seperti tulang, paru-paru dan jantung. Dalam radiografi
dengan menggunakan film sinar-x, maka obyek yang diamati sering
tertutup oleh jaringan struktur lainnya, sehingga didapatkan pola gambar
bayangan yang didominasi oleh struktur jaringan yang tidak diinginkan.
Hal ini akan membingungkan para dokter untuk mendiagnosa organ tubuh
tersebut. Untuk mengatasi hal ini maka dikembangkan teknologi yang lebih
canggih yaitu CT-Scanner.
Radioisotop
Teknesium-99m (Tc-99m) merupakan radioisotop primadona yang mendekati
ideal untuk mencari jejak di dalam tubuh. Hal ini dikarenakan
radioisotop ini memiliki waktu paro yang pendek sekitar 6 jam sehingga
intensitas radiasi yang dipancarkannya berkurang secara cepat setelah
selesai digunakan. Radioisotop ini merupakan pemancar gamma murni dari
jenis peluruhan electron capture dan tidak memancarkan radiasi partikel
bermuatan sehingga dampak terhadap tubuh sangat kecil. Selain itu,
radioisotop ini mudah diperoleh dalam bentuk carrier free (bebas
pengemban) dari radioisotop molibdenum-99 (Mo-99) dan dapat membentuk
ikatan dengan senyawa-senyawa organik. Radioisotop ini dimasukkan ke
dalam tubuh setelah diikatkan dengan senyawa tertentu melalui reaksi
penandaan (labelling).
Di dalam tubuh,
radioisotop ini akan bergerak bersama-sama dengan senyawa yang
ditumpanginya sesuai dengan dinamika senyawa tersebut di dalam tubuh.
Dengan demikian, keberadaan dan distribusi senyawa tersebut di dalam
tubuh yang mencerminkan beberapa fungsi organ dan metabolisme tubuh
dapat dengan mudah diketahui dari hasil pencitraan. Pencitraan dapat
dilakukan menggunakan kamera gamma. Radioisotop ini dapat pula digunakan
untuk mencari jejak terjadinya infeksi bakteri, misalnya bakteri
tuberkolose, di dalam tubuh dengan memanfaatkan terjadinya reaksi
spesifik yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Terjadinya reaksi
spesifik tersebut dapat diketahui menggunakan senyawa tertentu, misalnya
antibodi, yang bereaksi secara spesifik di tempat terjadinya infeksi.
Beberapa saat yang lalu di Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)
BATAN telah berhasil disintesa radiofarmaka bertanda teknesium-99m untuk
mendeteksi infeksi di dalam tubuh. Produk hasil litbang ini saat ini
sedang direncanakan memasuki tahap uji klinis.
Sebagai Perunut
Dalam
bidang kesehatan radioisotop digunakan sebagai perunut (tracer) untuk
mendeteksi kerusakan yang terjadi pada suatu organ tubuh. Selain itu
radiasi dari radioisotop tertentu dapat digunakan untuk membunuh sel-sel
kanker sehingga tidak perlu dilakukan pembedahan untuk mengangkat
jaringan sel kanker tersebut. Berikut ini adalah contoh beberapa
radioisotop yang dapat digunakan dalam bidang kesehatan (Sutresna,
2007).
Contoh radioisotop dalam bidang kedokteran :
· I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
· Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung
· Tc-99 & Ti-201 Mendeteksi kerusakan jantung
· Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah
· Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru
·
P-32 digunakan untuk pengobatan penyakit polycythemia rubavera, yaitu
pembentukkan sel darah merah yang berlebihan. Didalam penggunaannya P-32
disuntikkan ke dalam tubuh sehingga radiasinya yang memancarkan sinar
beta dapat menghambat pembentukan sel darah merah pada sumsum tulang.
Sedangkan, sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan alat-alat
kedokteran, sebelum dikemas dan ditutup rapat, misalnya pada proses
sterilisasi alat suntik. Sebenarnya sebelum dikemas, alat suntik sudah
disterilkan. Tetapi, pada proses pengemasan masih mungkin terjadi
kontaminasi, sehingga setelah alat suntik tersebut dikemas dan ditutup
rapat perlu dilakukan sterilisasi ulang dengan menggunakan sinar gamma
(Sutresna, 2007).
· Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah
· Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa
· Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas
· Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
· Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening
· C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia
· Co-60 Membunuh sel-sel kanker
Berbagai
jenis radio isotop 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 tsb.
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.
Unsur Lain yang Dapat digunakan dalam Bidang Kedokteran
1) Bismuth-213
(46 menit): digunakan untuk terapi alfa ditargetkan (TAT), terutama
kanker, karena memiliki energi tinggi (8.4 MeV).
2) Kromium-51 (28 detik): digunakan untuk label sel darah merah dan menghitung kerugian protein gastro-intestinal.
3) Cobalt-60 (5,27 tahun): dahulu digunakan untuk radioterapi berkas eksternal, sekarang lebih banyak digunakan untuk sterilisasi
4) Disprosium-165 (2 jam): digunakan sebagai hidroksida agregat untuk perawatan synovectomy arthritis.
5) Erbium-169 (9,4 detik): digunakan untuk menghilangkan rasa sakit arthritis di sendi sinovial.
6) Holmium-166 (26 jam): dikembangkan untuk diagnosis dan pengobatan tumor hati.
7) Iodine-125
(60 detik): digunakan dalam brachytherapy kanker (prostat dan otak),
juga diagnosa untuk mengevaluasi tingkat filtrasi ginjal dan untuk
mendiagnosis deep vein thrombosis di kaki. Hal ini juga banyak digunakan
dalam radioimmuno-pengujian untuk menunjukkan adanya hormon dalam
jumlah kecil.
8) Iodine-131 (8 detik) *:
banyak digunakan dalam mengobati kanker tiroid dan dalam pencitraan
tiroid, juga dalam diagnosis fungsi hati yang abnormal, ginjal (ginjal)
aliran darah dan obstruksi saluran kemih. Sebuah emitor gamma kuat,
tetapi digunakan untuk terapi beta.
9) Iridium-192
(74 detik): disertakan dalam bentuk kawat untuk digunakan sebagai
sumber radioterapi internal untuk pengobatan kanker (digunakan kemudian
dihapus).
10) IronBesi-59 (46 detik): digunakan dalam studi metabolisme besi dalam limpa.
11) Lead-212 (10.6 jam): digunakan dalam TAT untuk kanker, dengan produk peluruhan Bi-212, Po-212, Tl-208.
12) Lutetium-177
(6.7 detik): Lu-177 semakin penting karena hanya memancarkan gamma
cukup untuk pencitraan sedangkan radiasi beta melakukan terapi pada
kecil (misalnya endokrin) tumor. setengah-hidup cukup lama untuk
memungkinkan persiapan yang canggih untuk digunakan. Hal ini biasanya
dihasilkan oleh aktivasi neutron dari target lutetium alam atau
diperkaya-176.
13) Molibdenum-99 (66 jam) *: digunakan sebagai 'orang tua' dalam generator untuk menghasilkan teknesium-99m.
14) Palladium-103 (17 detik): digunakan untuk membuat benih brachytherapy implan permanen untuk kanker prostat tahap awal.
15) Fosfor-32 (14 detik): digunakan dalam pengobatan polisitemia vera (kelebihan sel darah merah).
16) Kalium-42 (12 jam): digunakan untuk penentuan kalium tukar dalam aliran darah koroner.
17) Renium-186 (3,8 detik): digunakan untuk menghilangkan rasa sakit pada kanker tulang.
18) Renium-188 (17 jam): Digunakan untuk arteri koroner, menyinari dari balon angioplasty.
19) Samarium-153
(47 jam): Sm-153 sangat efektif dalam mengurangi rasa sakit kanker
sekunder bersarang di tulang, dijual sebagai Quadramet. Juga sangat
efektif untuk prostat dan kanker payudara.
20) Selenium-75 (120 detik): digunakan dalam bentuk seleno-metionin untuk mempelajari produksi enzim pencernaan.
21) Sodium-24 (15 jam): untuk studi elektrolit dalam tubuh.
22) Stronsium-89 (50 detik) *: sangat efektif dalam mengurangi rasa sakit prostat dan kanker tulang.
23) Technetium-99m
(6 jam): digunakan untuk gambar otot kerangka dan jantung pada
khususnya, tetapi juga untuk otak, tiroid, (perfusi dan ventilasi)
paru-paru, hati, limpa, ginjal (struktur dan tingkat filtrasi), kantung
empedu, tulang sumsum, ludah dan kelenjar lakrimal, kolam darah jantung,
infeksi dan banyak penelitian medis khusus. Diproduksi dari Mo-99 dalam
generator.
24) Xenon-133 (5 detik) *: digunakan untuk paru-paru.
25) Iterbium-169 (32 detik): digunakan untuk studi cairan cerebrospinal di otak.
26) Iterbium-177 (1,9 jam): nenek moyang Lu-177.
27) Yttrium-90
(64 jam) *: digunakan untuk brachytherapy kanker dan sebagai silikat
koloid untuk menghilangkan rasa sakit arthritis pada sendi sinovial
lebih besar. Tumbuh signifikan dalam terapi.
28) Radioisotop cesium, emas dan ruthenium juga digunakan dalam brachytherapy.
29) Karbon-11,
Nitrogen-13, Oksigen-15, Fluorin-18: adalah positron emitter digunakan
dalam PET untuk mempelajari fisiologi otak dan patologi, khususnya untuk
pemisahan fokus epilepsi, dan demensia, psikiatri dan studi
neuropharmacology. Mereka juga memiliki peran penting dalam kardiologi
F-18 dalam FGD (fluorodeoxyglucose) telah menjadi sangat penting dalam
deteksi kanker dan pemantauan kemajuan dalam pengobatan mereka, dengan
menggunakan PET.
30) Cobalt-57 (272 detik): digunakan sebagai penanda untuk memperkirakan ukuran organ dan untuk kit diagnostik in-vitro.
31) Tembaga-64
(13 jam): digunakan untuk mempelajari penyakit genetik yang
mempengaruhi metabolisme tembaga, seperti Wilson dan penyakit Menke, dan
untuk pencitraan PET tumor, dan terapi.
32) Tembaga-67 (2.6 detik): digunakan dalam terapi.
33) Fluor-18 sebagai FLT (fluorothymidine) miso,-F (fluoromisonidazole), 18F-kolin: digunakan untuk pelacak.
34) Gallium-67 (78 jam): digunakan untuk pencitraan tumor dan lokalisasi lesi inflamasi (infeksi).
35) Gallium-68 (68 menit): positron emitor digunakan dalam PET dan unit PET-CT Berasal dari germanium-68 dalam generator.
36) Germanium-68 (271 detik): digunakan sebagai 'orang tua' dalam generator untuk menghasilkan Ga-68.
37) Indium-111 (2,8 detik): digunakan untuk studi diagnostik spesialis, misalnya studi otak, infeksi dan studi usus transit.
38) IIodine-123 (13 jam): semakin digunakan untuk diagnosis fungsi tiroid, ini adalah emitor gamma tanpa radiasi beta I-131.
39) Iodine-124: pelacak.
40) Krypton-81m
(13 detik) dari Rubidium-81 (4,6 jam): gas Kr-81m dapat menghasilkan
gambar fungsi ventilasi paru, misalnya pada pasien asma, dan untuk
diagnosis awal penyakit paru-paru dan fungsi.
41) Rubidium-82 (1,26 menit): nyaman PET agen dalam pencitraan perfusi miokard.
42) Stronsium-82 (25 detik): digunakan sebagai 'orang tua' dalam generator untuk menghasilkan Rb-82.
43) Talium-201
(73 jam): digunakan untuk mendiagnosa kondisi arteri koroner jantung
penyakit lain seperti kematian otot jantung dan untuk lokasi limfoma
tingkat rendah
B. Bidang Hidrologi.
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 (Abdul Jalil Amri Arma, 2009).
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 (Sutresna, 2007).
C. Bidang Biologis
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
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.
D. Bidang pertanian.
Aplikasi
radioisotop “si pencari jejak” ini di bidang pertanian tidak kalah
menariknya. Radioisotop dapat digunakan untuk merunut gerakan pupuk di
sekitar tanaman setelah ditabur. Gerakan pupuk jenis fosfat, dari tanah
sampai ke dalam tumbuhan dapat ditelusuri dengan mencampurkan
radioisotop fosfor-32 (P-32) ke dalam senyawa fosfat di dalam pupuk.
Dengan cara ini dapat diketahui pola penyebaran pupuk dan efektifitas
pemupukan.
1) Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul
Radiasi
dapat mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis. Di laboratorium
dibiakkan hama kubis dalam bentuk jumlah yang cukup banyak. Hama
tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah
itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan akan terjadi
perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur
hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas. Dengan demikian
reproduksi hama tersebut terganggu dan akan mengurangi populasi. (Abdul
Jalil Amri Arma, 2009).
2) 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 pertanian (Sutresna, 2007).
3) Penyimpanan makanan
Kita
mengetahui bahwa bahan makanan seperti kentang dan bawang jika disimpan
lama akan bertunas. Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan
seperti itu. Jadi sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan
dosis tertentu sehingga tidak akan bertunas, dengan dernikian dapat
disimpan lebih lama. (Abdul Jalil Amri Arma, 2009).
4) 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
(Sutresna, 2007).
E. Bidang Industri
Saat
ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industri pupuk, atau
bahkan digunakan 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 hahan
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. Pada pengujian ini biasanya digunakan radioisotop dari jenis
gas mulia yang inert (sulit bereaksi), misalnya Xenon-133 (Xe-133) atau
Argon-41 (Ar-41), agar tidak mempengaruhi zat atau proses kimia yang
terjadi di dalamnya. Di Pusat Radioisotop darn Radiofarmka BATAN telah
berhasil dibuat Argon-41 untuk perunut gas, Brom-82 dalam bentuk KBr
untuk perunut cairan berbasis air dan brom-82 dalam bentuk dibromo
benzena untuk perunut cairan organik. Selain itu juga
radioisotope juga di gunakan utuk pemeriksaan tanpa merusak, contoh :
Memeriksa cacat pada logam, Mengontrol ketebalan bahan, contoh : Kertas
film, lempeng logam,Pengawetan bahan, contoh : kayu, barang-barang seni,
Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil.
Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin
bekerja
Sumber bekas dari industri
Sebagai sumber tenaga listrik untuk PLTN
Ø untuk keperluan radiolabeling dan marker, misal pada reaksi kimia dan biokimia
Ø untuk radiotracer, pada proses pemetaan sungai bawah tanah, kebocoran pipa bawah tanah, dll
Ø untuk deteksi tubuh dengan sinar rontgen, CT scan, dll
Ø untuk keperluan radiasi pada proses penemuan bibit tanaman baru, sintesis bahan baru, dll
Ø untuk sterilisasi keperluan peralatan medis, dll
Ø untuk deteksi umur fosil atau benda sejarah
Ø untuk senjata bom nuklir
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 (Sutresna, 2007).
Radioaktif Sebagai Perunut.
Sebagai
perunut, radoisotop 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, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa
sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau.
F. Bidang Arkeologi
Ø 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.
G. 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 (Bangkit Sanjaya,
2009)
H. Bidang Penelitian 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.
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 ? . Selanjutnya sampel dicacah dengan spektrometer gamma (? )
untuk menentukan aktivitas dari unsur yang akan ditentukan.
Dalam
bidang kimia, radioisotop dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme
reaksi kimia, misalnya radioisotop oksigen-18 (O-18) digunakan untuk
mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi. Berdasarkan penelitian
diketahui bahwa pada reaksi esterifikasi, atom O yang membentuk senyawa
H2O berasal dari asam karboksilat. Adapun atom O yang membentuk senyawa
ester berasal dari alkohol (Sutresna, 2007).
Radioisotop
telah memberikan kontribusi pula di bidang penelitian kimia, utamanya
dalam menelusuri mekanisme reaksi. Radioisotop-radioisotop dari unsur
hidrogen, karbon, nitrogen dan sebagainya telah memainkan peran dalam
menjelaskan berbagai mekanisme reaksi pada reaksi-reaksi senyawa
organik.
Radioisotop telah menemukan peran yang
luas sebagai pencari jejak. Sampai saat ini, ketangguhan radioisiotop
belum tertandingi oleh pemain lain di bidang ini. Di masa yang akan
datang, kiprah radioisotop si pencari jejak ini tampaknya akan semakin
luas. Mudah mudahan manfaat-manfaat nyata tersebut akan membantu
mengikis citranya yang menyeramkan dan bahkan menakutkan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar