BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
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 mempunya konotasi yang mengerikan. Padahal energi nuklir juga bermanfaat apabila penggunaannya tidak berlebihan. Pemahaman yang kurang tepat ini dilatarbelakangi oleh tragedi yang menimpa Hirosima dan Nagasaki di Jepang, tempat pertama kalinya energi nuklir. Nuklir diperkenalkan sebagai bom atom, suatu senjata pemusnah massal yang mengerikan. Reaksi nuklir merupakan reaksi yang melibatkan inti dari suatu atom. 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 dari suatu reaksi kimia biasa. Unsur yang secara alami bersifat radioaktif banyak terdapat di alam. Semua isotop yang bernomor atom diatas 83 bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor atom 83 atau kurang mempunyai isotop yang stabil s tabil kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radio isotop, yaitu isotop yang memancarkan radiasi. Sedangkan isotop yang tidak radioaktif disebut isotop stabil. Dewasa ini, radioisotope dapat juga dibuat dari isotop stabil. Jadi disamping radioisotop alami juga terdapat radioisotop buatan. Pemanfaatan
tekhnologi
nuklir
khususnya
mengenai
radioisotop
adalah
pemanfaatan dalam bidang energy dan pemanfaatan pemanfaatan di luar energi. Pemanfaatan di luar energi misalnya pada reactor penelitian.
1
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa itu radioisotop ? 2. Sifat-sifat apa saja yang dimiliki radioisotop ? 3. Apa saja yang termasuk sinar-sinar radioaktif? 4. Apa saja manfaat radioisotop dalam kehidupan sehari-hari? 5. Apa dampak dari penggunaan radioisotop?
1.3 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui apa itu radioisitop 2. Mengetahui sifat-sifat radioisotop 3. Mengetahui sinar-sinar radioaktif 4. Mengetahui pemanfatan radioaktif dalam kehidupan sehari-hari. 5. Mengetahui dampak dari penggunaan radioisotop
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Radioisotop
Isotop berasal dari kata iso+topos yang berarti “sama tepat” dengan sistem periodik. Isotop ialah dua atom atau lebih yang bernomor atom sama, tetapi nomor massanya berbeda. Jumlah elektron setiap isotop sama, oleh sebab itu isotop-isotop memiliki sifat kimia sama. Beberapa isotop mempunyai sifat radioaktif. Teknologi yang memanfaatkan radioaktif dikenal dengan istilah teknologi nuklir, sedangkan isotop yang bersifat radioaktif disebut radioisotop, dan zat yang bersifat radioaktif disebut zat radioaktif. Radioisotop banyak digunakan dalam bidang kesehatan, pertanian, perikanan, peternakan, arkeologi, industri, hidrologi dan listrikan. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radioisotop, sedangkan isotop yang tidak radiaktif disebut isotop stabil. Radionuklida/ Radioisotop adalah isotop dari zat radioaktif yang mampu memancarkan Radiasi. Radioisotop dapat terjadi secara lamiah maupun sengaja dibuat
manusia
untuk
reactor
penelitian.
(Herry,1997).
Pengunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada ikataan bahwa isotop radioaktif
mempunyai
sifat
kimia
yang
sama
dengan
isotop
stabil.
Jadi suatu isotop radioaktif melangsungkan reaksi kimia, yang sama seperti isotop stabilnya ( Jalil, 2000).
2.2 Sifat Sifat Radio Isotop
Peran radioisotop sebagai pencari jejak tidak terlepas dari sifat-sifat khas yang dimilikinya. Pertama , radioisotop memancarkan radiasi manapun dia berada dan
mudah dideteksi. Radioisotop ibarat lampu yang tidak pernah padam senantiasa memancarkan
cahayanya.Radioisotopdalam
jumlah
sedikit
sekali
pun
dapatdengan mudah diketahui keberadaannya. Dengan teknologi pendeteksian radiasi saat ini, radioisotop dalam kisaran pikogram (satu per satu trilyun gram) pun dapat dikenali dengan mudah. Sebagai ilustrasi, jika radioisotop dalam bentuk
3
carrier free (murni tidak mengandung isotop lain) sebanyak 0,1 gram saja dibagi rata ke seluruh penduduk bumi yang jumlahnya lebih dari 5 milyar, jumlah yang diterima oleh masing-masing orang dapat diukur secara tepat. Kedua, laju peluruhan tiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan
fungsi jumlah atom radioisotop yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan
baik
temperatur,
tekanan,
pH
dan
sebagainya.
Penurunan
radioaktivitas ditentukan oleh waktu paro, waktu yang diperlukan agar intensitas radiasi menjadi setengahnya. Waktu paro ini merupakan bilangan khas untuk tiaptiap radioisotop. Misalnya karbon-14 memiliki waktu paro 5.730 tahun, sehingga radioaktivitasnya berkurang menjadi separonya setelah 5.730 tahun berlalu. Seluruh radioisotop yang telah berhasil ditemukan telah diketahui pula waktu paronya. Waktu paro radioisotop bervariasi dari kisaran milidetik sampai ribuan tahun. Waktu paro ini merupakan faktor penting dalam pemilihan jenis radioisotop yang tepat untuk keperluan tertentu. Ketiga, intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau
senyawa yang disusunnya. Hal ini dikarenakan pada reaksi kimia atau ikatan kimia yang berperan adalah elektron, utamanya elektron pada kulit atom terluar, sedangkan peluruhan radioisotop merupakan hasil dari perubahan pada inti atom. Keempat, radioisotop memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan
isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radioisotop sama dengan isotopisotop lain dari unsur yang sama. Radioisotop karbon-14, misalnya, memiliki karakteristik kimia yang sama dengan karbon-12. Kelima, radiasi yang dipancarkan, utamanya radiasi gamma, memiliki
daya tembus yang besar. Lempengan logam setebal beberapa sentimet er pun dapat ditembus oleh radiasi gamma, utamanya gamma dengan energi tinggi. Sifat ini mempermudah dalam pendeteksian.
2.3 Zat Radio Aktif dan Radio Isotop
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
4
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 rontgent 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 s eperti 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 unsure 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 radio 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. 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).
5
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 berbagai bidang.
2.4 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 negative diberi nama sinar beta. Selanjutnya Paul U.Viillard menemukan jenis sinar yang ketiga yang tidak bermuatan dan diberi nama sinar gamma.
1. 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 mengalam ionisasi. Akhirnya partikel alfa akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium 42.
2. Sinar beta (β)
Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar beta merupakan berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bemuatan -le dan
bermassa 1/836 sma. Karena sangat kecil, partikel beta
dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi 0-1e. Energi
6
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 udara kering dan dapat menembus kulit.
3. Sinar gamma ( γ )
Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi 0 y. 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.
Seperti telah disebutkan sebelumnya bahwa sinar alfa, beta, dan gamma termasuk sinar radioaktif. Demikian halnya dengan partikel-partikel radioaktif lain, sinar-sinar tersebut juga mengalami peluruhan. Reaksi Peluruhan adalah reaksi spontan suatu unsur radioaktif sehingga berubah menjadi unsur lain. Mekanisme peluruhan sinar-sinar radioaktif dapat dijelaskan sebagai berikut.
1.
Peluruhan alfa
Adalah salah satu bentuk peluruhan radioaktif dimana sebuah inti atom berat tidak stabil melepaskan sebuah partikel alfa dan meluruh menjadi inti yang lebih ringan dengan nomor massa empat lebih kecil dan nomor atom dua lebih kecil dari semula. dimana X dan X' menyatakan jenis inti yang berbeda. Bentuk kedua juga digunakan karena, bagi pengamat awam, bentuk pertama tampak tidak stabil secara listrik. Pada dasarnya, inti yang baru terbentuk akan segera melucuti dua elektronnya untuk menetralisir kation helium yang lapar. Partikel alfa sebenarnya adalah sebuah inti helium. Inti helium merupakan inti stabil dengan nomor massa dan nomor atom yang kekal. Peluruhan alfa dapat dianggap sebagai sebuah reaksi fisi nuklir sebab inti induk terpecah menjadi dua inti "anak" ( daughter ). Peluruhan alfa adalah salah satu contoh dari efek terowongan dalam mekanika kuantum. Tidak seperti peluruhan beta, peluruhan alfa diatur oleh gaya nuklir kuat.
7
2.
Peluruhan beta
Adalah peluruhan radioaktif yang memancarkan partikel beta (elektron atau positron). Pada kasus pemancaran sebuah elektron, peluruhan ini disebut sebagai peluruhan beta minus (β −), sementara pada pemancaran positron disebut sebagai peluruhan beta plus (β+). Pada tingkatan partikel dasar, peluruhan beta terjadi karena konversi sebuah quark bawah menjadi sebuah quark atas oleh pemancaran sebuah boson W. Pada peluruhan β −, interaksi lemah mengubah sebuah netron menjadi sebuah proton ketika sebuah elektron dan sebuah anti-neutrino dipancarkan. Elektron yang dipancarkan bukanlah elektron orbital. Juga bukan elektron yang semula berada di dalam inti atom, karena asas ketidakpastian melarang elektron hadir di dalam inti atom. Elektron tersebut “diciptakan” oleh inti atom dari energi yang ada. Jika beda energi diam antara kedua inti atom sekurang-kurangnya E=mc², maka hal tersebut memang mungkin terjadi. Dalam peluruhan β +, sebuah proton dikonversi menjadi sebuah netron, sebuah positron dan sebuah neutrino. Jadi, tidak seperti peluruhan beta minus, peluruhan beta plus tidak dapat terjadi dalam isolasi, sebab harus ada suplai energi dalam proses “penciptaan” massa, karena massa netron (sebagai inti anak) ditambah massa positron dan neutrino lebih besar daripada massa proton (sebagai inti induk).
3.
Peluruhan Gamma
Merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan energi sangat tinggi sehingga memiliki daya tembus yang sangat kuat. Sinar gamma dihasilkan oleh transisi energi inti atomdari suatu keadaan eksitasi ke keadaan dasar. Saat transisi berlangsung terjadi radiasi energi tinggi (sekitar 4,4 MeV) dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Sinar gamma bukanlah partikel sehingga tidak memiliki nomor atom (A=0) maka dalam peluruhan sinar-γ tidak dihasilkan inti atom baru.
8
2.5 Pemanfaatan Radioisotop dalam Kehidupan Sehari-hari
Pemanfaatan radioisotop semakin luas dalam berbagai bidang. Secara garis besar, penggunaan radioisotop buatan dibagi menjadi 2 golongan utama. Yaitu, sebagai perunut (tracer) dan sumber radiasi. Pengunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada pengertian bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kimia 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 hidup. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis, efek kimia maupun efek biologi. Prinsip radioisotop sebagai perunut yaitu menambahkan bahan radioisotop tersebut ke dalam suatu sistem ( baik sistem fisika, kimia, maupun biologi ). Karena radioisotope tersebut mempunya sifat kimia yang sama dengan sistem tersebut maka radioisotop yang
telah ditambahkan dapat digunakan untuk
menandai suatu senyawa sehingga perubahan senyawa pada sistem dapat dipantau. Penggunaannya dalam berbagai bidang antara lain:
1. Bidang Kedokteran
Berbagai jenis radio isotop digunakan sebagai perunut untut mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit misalnya : teknesium (Tc-99), talium201(Ti-201), iodine 131(I-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 bersamasama untuk mendeteksi kerusakan jantung. I-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan bagian-bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, I -131 dapat digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tumor otak.
9
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. P32 untuk penyakit mata, tumor dan hati. Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah. Kadang-kadang, radioisotope yang digunakan untuk diagnosa, juga digunakan untuk terapi yaitu dengan dosis yang lebih kuat misalnya, I-131 juga digunakan untuk terapi kanker kelenjar tiroid. Radioisotop perunut biasanya juga digunakan untuk mendiagnosis penyakit yang terdapat di dalam organ tubuh. Untuk tujuan diagnosis, pemeriksaan secara kedokteran nuklir dapat dilakukan dengan mudah, murah, serta dihasilkan informasi diagnosis yang akurat. Dari diagnosis ini dapat diperoleh informasi tentang fungsi organ tubuh yang diperiksa serta gambaran anatominya. Tes diagnostik dengan radioisotop dapat digunakan untuk mengetahui : a. Baik tidaknya fungsi organ tubuh. b. Proses penyerapan berbagai senyawa tertentu oleh tubuh. c. Menentukan lokasi dan ukuran tumor dalam organ tubuh. Technicium-99m (99m Tc) merupakan salah satu jenis radioisotop yang paling banyak digunakan untuk diagnosis. Radioisotop yang ditemukan oleh Perrier dan Serge pada 1961 ini dipilih karena mempunyai waktu paro sangat pendek, yaitu enam jam, sehingga dosis radiasi yang diterima pasien sangat rendah.
2. Bidang lndustri
Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif 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. Pemanfaatan radioisotope dalam bidang industri : a.
Pemeriksaan tanpa merusak. Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik
10
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. b. 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. c.
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 mengubah 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.
3. Bidang Hidrologi
Teknik perunut radioisotope dapat digunakan untuk memperkirakan laju pendangkalan alur pelabuhan. Dengan mengetahui darimana asal dan gerakan sedimen, kecepatan terjadinya pendangkalan dapat ditekan. Radioisotop perunut yang digunakan berupa pasir tiruan, bentuk dan ukurannya menyerupai pasir yang terdapat pada pelabuhan yang akan diteliti. Radioisotop yang sering digunakan adalah Iridium-192, Aurum-198, dan Scandium-46. Setelah radioisotop diinjeksikan ke dasar laut, kemudian radiasi yang dipancarkan dilacak dengan detector dan responnya akan dicatat dengan mesin pencatat radiasi (recorder). Pemantauan terhadap radioisotop yang
11
dilepas ke dasar laut dilakukan beberapa kali dengan jangka waktu tertentu. Dari hasil pemantauan itu secara kumulatif dapat ditentukan arah gerakan sedimen, tebal lapisan sedimen, dan kecepatan rata-rata lapisan sedimen. Data yang diperoleh ini dapat pula digunakan untuk menentukan pembangunan pelabuhan baru yang sesuai dan tidak memerlukan biaya pengerukan yang tinggi. Diantara manfaat radioisotop dalam bidang hidrologi a. Mendeteksi Zat Pencemar Dalam Air Zat
pencemar
ditandai
dengan
radioisotop
kemudian
melepaskannya di tempat yang diperkirakan asal pencemaran, maka pengamatan gerakan zat pencemar itu dapat dilakukan secara terus menerus. Hal ini dapat dipakai untuk menentukan lokasi pembuangan yang cocok, tidak mencemari daerah yang penting dan dapat digunakan untuk keperluan lain misalnya untuk kawasan wisata, daerah hunian, dan lainlain. Teknik perunut radioisotop ini berguna untuk mengetahui asal pencemaran pada suatu daerah, apakah berasal dari buangan industri atau buangan rumah tangga. b. Menentukan Kebocoran Dam atau Bendungan Teknik perunut radioisotop juga telah dimanfaatkan untuk menentukan kebocoran/ rembesan dan (bendungan). Radioisotop yang digunakan sebagai perunut harus memenuhi persyaratan tertentu, antara lain: tidak berbahaya bagi manusia atau mahkluk hidup lain di sekelilingnya, aktivitasnya rendah, waktu paronya pendek, larut dalam air, tidak diserap oleh tanah atau tubuh bendungan/dam dan oleh tumbuhan. Radioisotop dilepaskan pada tempat tertentu di reservoir (air dam) yang diperkirakan sebagai tempat terjadinya rembesan/bocoran pada dam/bendungan. Apabila terjadi kebocoran pada bendungan tersebut, maka air yang telah diinjeksi/dilepas, radioisotop akan masuk mengikuti arah bocoran. Dengan mengikuti/mencacah air yang keluar dari mata air, sumur-sumur pengamat yang terdapat di daerah downstream, maka akan dapat diketahui adanya bocoran/rembesan dan arah dari rembesan dam tersebut.
12
c. Mengetahui Gerakan Air Tanah Air tanah selalu bergerak sesuai dengan kondisi geologinya. Data gerakan air tanah di suatu daerah sangat berguna untuk pembangunan bendungan, pembangunan instalasi pengolahan limbah dan lain-lain. Untuk mengetahui gerakan air tanah digunakan metode sumur banyak (multiwell technique). Perunut radioisotop diinjeksikan ke dalam sumur yang berada di tengah dan pada lubang bor yang lain di sekelilingnya, selanjutnya dilakukan pemantauan dengan detektor radioaktif. Arah gerakan air tanah dapat ditentukan dengan mengetahui adanya radioaktif pada sumur-sumur bor tersebut, juga dapat digunakan untuk mengetahui kecepatan air tanah, permeabilitas dan besaran air tanah lainnya. d. Mengetahui Karakterisktik Aliran Cairan di Sumur Minyak Perunut radioisotop dapat juga digunakan untuk studi hubungan antar sumur-sumur minyak untuk mengetahui karakterisktik aliran cairan di sekitar sumur minyak tersebut. Evaluasi yang akurat tentang karakteristik reservoir minyak pada proyek Enchanced Oil Recovery, dengan metoda penekanan air menggunakan perunut radioisotop yang injeksikan ke dalam lubang sumur, kemudian dipantau di setiap sumursumur minyak yang ada. Hasil lain yang diperoleh berupa data gerakan cairan minyak dan waktu transit antara sumur injeksi dengan sumur produksi. e. Pengukuran Debit Air Sungai Penggunaan metoda perunut radioisotop untuk mengukur debit air sungai terbukt lebih sederhana dibandingkan metoda dengan alat ukur arus (Current Meter). Keunggulan metode perunut radioisotope adalah pengukurannya yang lebih cepat dan dalam keadaan sungai banjir pengukuran tetap dapat dilaksanakan. Dasar metoda perunut radioisotop adalah pengenceran perunut. Perunut radioisotope dalam jumlah yang tidak membahayakan dilepaskan di bagian hulu sungai, kemudian dipantau konsentrasinya di bagian hilir.
13
Perubahan konsentrasi yang diakibatkan oleh aliran (debit) sungai dapat diketahui dari perubahan intensitas pancaran radioisotop yang diukur langsung di dalam aliran air sungai itu. f. Melakukan Studi Geothermal Pemanfaatan sumber panas bumi untuk keperluan tenaga listrik di negara kita sudah mulai dikembangkan, contoh Pembangkit Listrik Geothermal Kamojang. Pemanfaatan
teknologi
nuklir
khususnya
teknik
perunut
radioisotop telah membantu menentukan suhu sumber panas dan jumlah cadangan panas dengan jalan menentukan komposisi isotop alam yang dikandung oleh sumber panas.
4. Bidang Biologis
a. Mempelajari kesetimbangan dinamis. b. Mempelajari reaksi pengesteran. c. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
5. Bidang Pertanian
Penyakit tumbuhan yang disebabkan jamur merupakan masalah pertanian yang utama. Upaya mengatasinya adalah pengontrolan penyakit itu secara kimiawi Penelusuran dengan radioisotop, misalnya dengan sulfur-35, dimungkinkan untuk mengukur pertumbuhan kimiawi dalam spora-spora tunggal dan mengikuti zat kimia sekujur tanaman. Orang bisa mempelajari siklus kehidupan mikroorganisme
dan memahami bagaimana suhu dan
kelembaban mempengaruhi siklus itu. Orang juga bias menemukan perubahan kimiawi dalam sel tanaman yang membuat tanaman itu mudah diserang jamur. Penelusuran radioisotope dapat menentukan serangga predator yang senang memangsa serangga hama pemakan tanaman. Hama dibuat radioaktif, dan jejaknya ditemukan dengan detector di dalam serangga predator.
14
6. Bidang Arkeologi
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.
7. 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 bersamasama dengan air suntikan sehingga arah gerakan air tersebut dapat diketahui dengan mendeteksi keberadaan radioisotop kobal tersebut. Radiosotop kobal60 dalam bentuk hexacyanocobaltate telah berhasil dibuat di Kawasan Puspiptek Serpong Tangerang dan siap untuk didayagunakan.
15
8. Bidang Kimia
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.
9. PLTN
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) menggunakan uranium sebagai bahan bakar. Di dalam PLTN terdapat reaktor nuklir, yaitu tempat terjadinya reaksi inti. Reaksi inti dalam reaktor nuklir menghasilkan uap panas. Uap panas ini digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga dihasilkan energi listrik
2.6 Reaktor Nuklir Indonesia
Saat ini Indonesia memiliki 3 buah reaktor nuklir : 1. Reaktor Triga Mark II (Training Research and Isotope Production by General Atomic) di Bandung, yang digunakan untuk penelitian, pelatihan, dan produksi radioisotop. 2. Reaktor Kartini di Yogyakarta, digunakan untuk pendidikan dan pelatihan. 3. Reaktor G.A. Siwabessy di Serpong, merupakan reaktor serba guna, digunakan untuk produksi (isotop, radiofarmasi, dan elemen bakar, serta untuk penelitian).
2.7 Bahaya dan Dampak Penggunaan Radionuklida
Pencemaran zat radioaktif, pencemaran zat radioaktif adalah suatu pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom atom. Limbah radioaktif adalah zat radioaktif dan bahan serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif karena pengoperasian instalasi nuklir yang tidak dapat digunakan lagi. yang paling berbahaya dari pencemaran radioaktif seperti nuklir adalah radiasi sinar alpha, beta dan gamma yang sangat membahayakan makhluk hidup
16
di sekitarnya. Selain itu partikel-partikel neutron yang dihasilkan juga berbahaya. Zat radioaktif pencemar lingkungan yang biasa ditemukan adalah 90SR penyebab kanker tulang dan 131J. 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 tumbuhtumbuhan maupun hewan atau binatang. Atau antara lain:
Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia. Hal ini karena zat radioaktif dapat menimbulkan kerusakan jaringan tubuh dan menurunkan kekebalan tubuh.
Radiasi
zat
radioaktif
terhadap
kelenjar-kelenjar
kelamin
dapat
mengakibatkan kemandulan dan mutasi genetik pada keturunannya.
Radiasi zat radioaktif dapat mengakibatkan terjadinya pembelahan sel darah putih, sehingga mengakibatkan penyakit leukimia.
Radiasi zat radioaktif dapat menyebabkan kerusakan somatis berbentuk lokal dengan tanda kerusakan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf. Efek serta akibat yang ditimbulkan oleh radiasi zat radioaktif pada umat
manusia seperti berikut di bawah ini :
Pusing-pusing Nafsu makan berkurang atau hilang
Terjadi diare
Badan panas atau demam
Berat badan turun
Kanker darah atau leukemia
Meningkatnya denyut jantung atau nadi
Daya tahan tubuh berkurang sehingga mudah terserang penyakit akibat sel darah putih yang jumlahnya berkurang.
17
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan 1. Isotop berasal dari kata iso+topos yang berarti “sama tepat” dengan sistem
periodik. Isotop ialah dua atom atau lebih yang bernomor atom sama, tetapi nomor massanya berbeda. Radionuklida/ Radioisotop adalah isotop dari zat radioaktif yang mampu memancarkan radiasi. 2. Sifat-sifat radioisotop yaitu : 1. Radioisotop memancarkan radiasi manapun dia
berada dan mudah dideteksi, 2. Laju peluruhan tiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan fungsi jumlah atom radioisotop yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan 3. Intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya, 4. Radioisotop memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain dari unsur yang sama, 5. Radiasi yang dipancarkan memiliki daya tembus yang besar. 3. 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 negative diberi nama sinar beta. Selanjutnya Paul U.Viillard menemukan jenis sinar yang tidak bermuatan dan diberi nama sinar gamma. 4. Manfaat penggunaan radioisotop antara lain:
a. Bidang Kedokteran, Tes diagnostik dengan radioisotop, salah satunya untuk mengetahui baik tidaknya fungsi organ tubuh. b. Bidang lndustri, Salah satunya untuk mengontrol ketebalan bahan & pengawetan bahan. c. Hidrologi, Salah satunya untuk mendeteksi zat pencemar dalam air. Radioisotop juga bermanfaat dalam berbagai bidang lainnya. 5. Dampak Penggunaan Radioisotop:
Radiasi zat radioaktif dapat memperpendek umur manusia, mengakibatkan kemandulan dan mutasi genetik pada keturunannya, menyebabkan kulit, kerusakan sel pembentuk sel darah, dan kerusakan sistem saraf, serta dapat mengakibatkan penyakit leukimia.
18
3.2 Saran
Semoga makalah ini dapat menjadi tambahan ilmu bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Namun, penulis juga membutuhkan kritik dan saran yang membangun yang dapat menjadi tambahan ilmu guna penyempurnaan makalah ini di kemudian hari.
19
DAFTAR PUSTAKA
1. Sutresna, Nana. 2008. Cerdas Belajar Kimia Untuk Kelas XII . Bandung : Grafindo Media Pratama. 2. Bicinde Ivonk.(2011).Makalah Radioisotop, dari http://bicindeivonk-iimimaschemistry. blogspot.co.id/2011/10/ makalah-radio-isotop.html diakses pada 23 Nopember 2015. 3. Anonim.(-).Manfaat Dan Bahaya Radioisotop, dari http://fisikastudycenter.com/skl-un-fisika/79-manfaat-dan-bahaya-radioisotop diakses pada 23 Nopember 2015. 4. Joko.(2010).Radioisotop, dari http://joko1234.wordpress.com/2010/03/11/ radio-isotop/ diakses pada 23 Nopember 2015. 5. Tisna.(2012).Kegunaan Radioisotop, dari http://tisnadj.blogspot.com/2012/05/ kegunaan-radioisotop.html diakses pada 23 Nopember 2015. 6. Alif.(2011). Makalah Radioisotop, dari http://alifasintyagatri.blogspot.co.id /2011/04/ makalah-radioisotop.html diakses pada 23 Nopember 2015.
20
