Zat Radio Aktif dan Penggunaan Radio Isotop bagi Kesehatan
Tuesday, May 28, 2013
wawasanpendidikan.com,-taukah sobat pendidikan, apa yang dimaksud dengan radio aktif? dan manfaat dari radio aktif itu sendiri ? kali ini wawasan pendidikan akan berbagi pengetahuan tentang Zat Radio Aktif dan Penggunaan Radio Isotop bagi Kesehatan. untuk lebih jelasnya silahkan sobat pendidikan membaca artikel dibawah ini.
 |
| Zat Radio Akti |
BAB I
PENDAHULUAN
Jika kita membaca
berita-berita di media massa, kita dapat mengatakan betapa sering orang
membicarakan nuklir. Namun sayang, kebanyakan berita nuklir tersebut berkaitan
dengan senjata nuklir atau pencemaran radioaktif akibat kebocoran instalasi
suatu reaktor atom, sementara yang menyangkut manfaat lain dari energi nuklir
sangat jarang ditampilkan. Oleh karena itu, di lingkungan masyarakat awam
ikatan nuklir mempunyai konotasi yang mengerikan. Pemahaman yang kurang tepat
itu bila terbelakangi oleh tragedi yang menimpa Hirosima dan Nagasaki di
Jepang, tempat pertama kalinya energi nuklir diperkenalkan sebagai bom atom,
suatu senjata pemusnah massal yang mengerikan.
BAB II
PERMASALAHAN
Apakah sebenarnya Nuklir itu?
Kita telah mengetahui bahwa
atom terdiri atas inti atom dan elektron-elektron yang beredar mengitarinya.
Reaksi kimia biasa (seperti reaksi pembakaran dan penggaraman), hanya
menyangkut perubahan pada kulit atom, terutama elektron pada kulit terluar,
sedangkan inti atom tidak berubah. Reaksi yang menyangkut perubahan pada inti
disebut reaksi inti atau reaksi nuklir (nukleus=inti).
Reaksi nuklir ada yang
terjadi secara spontan ataupun buatan. Reaksi nuklir spontan terjadi pada
inti-inti atom yang tidak stabil. Zat yang mengandung inti tidak stabil ini
disebut zat radioaktif. Adapun reaksi nuklir tidak spontan dapat terjadi
pada inti yang stabil maupun,inti yang tidak stabil. Reaksi nuklir disertai
perubahan energi berupa radiasi dan kalor. Berbagai jenis reaksi nuklir
disertai pembebasan kalor yang sangat dasyat, lebih besar dan reaksi kimia biasa.
Dewasa ini, reaksi nuklir
telah banyak digunakan untuk tujuan damai (bukan tujuan militer) baik sebagai
sumber radiasi maupun sebagai sumber tenaga dan pemanfaatannya dalam bidang
kesehatan.
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Penemuan keradioaktifan
Pada tahun 1895, W.C.
Rontgen menemukan bahwa tabung sinar katode mengahasilkan suatu radiasi berdaya
tembus tinggi yang dapat menghitamkan film potret, walupun film tersebut
terbungkus kertas hitam. Karena belum mengenal hakekatnya, sinar ini dinamai
sinar X. Ternyata sinar X adalah suatu radiasi elektromagnetik yang timbul
karena benturan berkecepatan tinggi (yaitu sinar katode dengan suatu materi
(anode). Sekarang sinar X disebut juga sinar rontgen dan digunakan untuk
rongent yaitu untuk mengetahui keadaan organ tubuh bagian dalam.
Penemuan sinar X membuat Henry Becguerel tertarik untuk
meneliti zat yang bersifat fluorensensi, yaitu zat yang dapat bercahaya setelah
terlebih dahulu mendapat radiasi (disinari), Becquerel menduga bahwa sinar yang
dipancarkan oleh zat seperti itu seperti sinar X. Secara kebetulan, Becquerel
meneliti batuan uranium. Ternyata dugaan itu benar bahwa sinar yang dipancarkan
uranium dapat menghitamkan film potret yang masih terbungkus kertas hitam. Akan
tetapi, Becqueret menemukan bahwa batuan uranium memancarkan sinar berdaya
tembus tinggi dengan sendirinya tanpa harus disinari terlebih dahulu. Penemuan
ini terjadi pada awal bulan Maret 1986. Gejala semacam itu, yaitu pemancaran
radiasi secara spontan, disebut keradioaktifan, dan zat yang bersifat
radioaktif disebut zat radioaktif.
Zat radioaktif yang pertama
ditemukan adalah uranium. Pada tahun 1898, Marie Curie bersama-sama dengan
suaminya Pierre Curie menemukan dua unsur lain dari batuan uranium yang jauh
lebih aktif dari uranium. Kedua unsur itu mereka namakan masing-masing polonium
(berdasarkan nama Polonia, negara asal dari Marie Curie), dan radium (berasal
dari kata Latin radiare yang berarti bersinar).
Ternyata, banyak unsur yang
secara alami bersifat radioaktif. Semua isotop yang bernomor atom diatas 83
bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor atom 83 atau kurang mempunyai isotop
yang stabil kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif
disebut isotop radioaktif atau radioi isotop, sedangkan isotop yang tidak
radiaktif disebut isotop stabil. Dewasa ini, radioisotop dapat juga dibuat dari
isotop stabil. Jadi disamping radioisotop alami juga ada radioisotop buatan.
3.2. Sinar-sinar Radioaktif
Pada tahun 1903, Ernest
Rutherford mengemukakan bahwa radiasi yang dipancarkan zat radioaktif dapat
dibedakan atas dua jenis berdasarkan muatannya. Radiasi yang berrnuatan positif
dinamai sinar alfa, dan yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta.
Selanjutnya Paul U.Viillard menemukan jenis sinar yang ketiga yang tidak
bermuatan dan diberi nama sinar gamma.
a. Sinar alfa ( α )
Sinar alfa merupakan radiasi
partikel yang bermuatan positif. Partikel sinar alfa sama dengan inti helium
-4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah partikel terberat
yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Sinar alfa dipancarkan dari inti dengan
kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang besar, daya
tembus sinar alfa paling lemah diantara diantara sinar-sinar radioaktif.
Diudara hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit.
Sinar alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Sinar alfa segera
kehilangan energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya.
Tabrakan itu mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi. Akhirnya
partikel alfa akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium 24
b. Sinar beta (β)
Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar
beta merupakan berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang
bemuatan-l e dan bermassa 1/836 sma. Karena sangat kecil, partikel beta
dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi 0-1e.
Energi sinar beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus lebih besar dari
sinar alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Sinar beta paling energetik
dapat menempuh sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus kulit.
c. Sinar gamma ( γ )
Sinar gamma adalah radiasi
elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar
gamma dinyatakan dengan notasi 00y. Sinar gamma mempunyai daya
tembus. Selain sinar alfa, beta, gamma, zat radioaktif buatan juga ada yang
memancarkan sinar X dan sinar Positron. Sinar X adalah radiasi sinar
elektromagnetik.
BAB IV
PENGGUNAAN RADIOISOTOP
Radioisotop digunakan sebagai perunut dan sumber radiasi
Dewasa ini, penggunaan
radioisotop untuk maksud-maksud damai (untuk kesejahteraan umat manusia)
berkembang dengan pesat. Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah satu
contoh yang sangat populer. PLTN ini memanfaatkan efek panas yang dihasilkan
reaksi inti suatu radioisotop , misalnya U-235. Selain untuk PLTN, radioisotop
juga telah digunakan dalam berbagai bidang misalnya industri, teknik,
pertanian, kedokteran, ilmu pengetahuan, hidrologi, dan lain-lain.
Pada bab ini kita akan
membahas dua penggunaan radioistop, yaitu sebagai perunut (tracer) dan sumber
radiasi. Pengunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada ikataan bahwa
isotop radioaktif mempunyai sifat kirnia yang sama dengan isotop stabil. Jadi
suatu isotop radioaktif melangsungkan reaksi kimia, yang sama seperti isotop
stabilnya. Sedangkan penggunaan radioisotop sebagai sumber radiasi didasarkan
pada kenyataan bahwa radiasi yang dihasilkan zat radioaktif dapat mempengaruhi
materi maupun mahluk. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis: efek
kimia, maupun efek biologi. Oleh karena itu, sebelum membahas pengunaan
radioisotop kita akan mengupas terlebih dahulu tentang satuan radiasi dan
pengaruh radiasi terhadap materi dan mahluk hidup.
4.1 Satuan Radiasi
Berbagai satuan digunakan
untuk menyatakan intensitas atau jumlah radiasi bergantung pada jenis yang
diukur.
1. Curie(Ci) dan Becquerrel (Bq)
Curie dan Bequerrel 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 mahluk hidup (rem adalah singkatan dari
radiation equiwlen for man)
4.2. 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 sehinga terbentuk ion positip 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 rnempunyai energi yang dapat mernutuskan ikatan-ikatan kimia.
4.3. Pengaruh Radiasi pada mahluk hidup
Walaupun energi yang
ditumpuk sinar radioaktif pada mahluk 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 mahluk 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 disekitar instalasi
nuklir juga mendapat radiasi lebih banyak, tetapi masih dalam batas aman.
4.4. Radioaktif Sebagai Perunut.
Sebagai perunut, radoisotop
ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistern 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
A. Bidang kedokteran
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.
B.
Bidang lndustri
Untuk mempelajari pengaruh oli dan
afditif 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.
C.
Bidang Hidrologi.
1.Mempelajari
kecepatan aliran sungai.
2.Menyelidiki
kebocoran pipa air bawah tanah.
D.
Bidang Biologis
1.
Mempelajari kesetimbangan dinamis.
2.
Mempelajari reaksi pengesteran.
3.
Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
4.
5. Radioisotop sebagai sumber radiasi.
A.
Bidang Kedokteran
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.
B. Bidang pertanian.
1) Pemberantasan homo 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.
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.
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.
C. Bidang Industri
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.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
KESIMPULAN
1.
Penggunaan zat radioaktif yang sangat luas dewasa ini dapat menimbulkan berbagai
sensasi dalam kehidupan.
2.
Zat radioaktif dan radioisotop berperan besar dalam ilmu kedokteran yaitu untuk
mendeteksi berbagai penyakit, diagnosa penyakit yang penting antara lain tumor
ganas.
3.
Kemajuan teknologi dengan ditemukannya zat radioaktif dan radioisotop
memudahkan aktifitas manusia dalam berbagai bidang kehidupan.
5.2
SARAN
1.
Masalah zat radioaktif dan radioisotop hendaknya tidak ditafsirkan sebagai satu
fenomena yang menakutkan.
2.
Penggunaan radioaktif dan radioisotop hendaknya dibarengi pengetahuan dan
teknologi yang tinggi.
3.
Penerapan dalam diagnosa berbagai penyakit hendaknya memikirkan efek-efek yang
akan ditimbulkan.
4.
Diharapkan penggunaan zat radioaktif dan radioisotop ini untuk kemakmuran dan
kesejahteraan umat manusia.
DAFTAR PUSTAKA
Purba,
Michael, Ilmu Kimia, Erlangga 1994
Gabriel,
J.F, Fisika Kedokteran, Udayana
Allingger,
Norman, Organic Chemistry
terima kasih telah membaca artikel Zat Radio Aktif dan Penggunaan Radio Isotop bagi Kesehatan semoga sobat pendidikan dapat mengambil manfaat dari artikel tersebut.