Jika bom nuklir diuji-coba di atas tanah, ledakan bom tersebut akan
menghamburkan berbagai radionuklida, misalnya H-3 dan Pu-241, ke
atmosfir. Dari atmosfir, radionuklida tersebut kemudian secara
perlahan-lahan turun ke tanah. Sekitar 500 uji-coba bom nuklir
dilaksanakan sebelum adanya pembatasan uji-coba bom nuklir pada tahun
1963.
Radionuklida utama yang menjadi bahaya radiasi pada uji-coba bom nuklir
ini adalah C-14, Sr-90 dan Cs-137. Radionuklida tersebut dapat masuk ke
dalam tubuh melalui makanan dan minuman. Selain itu, radionuklida
tersebut dapat juga terdapat di permukaan tanah sehingga akan menambah
radiasi yang kita terima.
Dosis efektif rata-rata akibat radionuklida hasil uji-coba bom nuklir
ini sekitar 0,005 mSv (0,5 mrem) per tahun. Jumlah ini jauh lebih kecil
dibandingkan dengan dosis sekitar 0,1 mSv (10 mrem) pada tahun 1963
ketika uji-coba peledakan bom nuklir mencapai puncaknya.
Radionuklida utama yang menjadi bahaya pada kecelakaan ini adalah I-131,
Cs-134 dan Cs-137. Dosis yang diterima berasal dari radiasi eksterna
radionuklida yang terdapat di permukaan tanah, dari terhirupnya I-131
sehingga meningkatkan dosis radiasi pada thyroid, dan dari radiasi
internal radionuklida yang terdapat pada bahan makanan.
Ketika UNSCEAR menerbitkan laporan pada tahun 2000, pada laporan itu
masih disebutkan bahwa kecelakaan PLTN Chernobyl ini mengakibatkan dosis
efektif rata-rata sekitar 0,002 mSv (0,2 mrem) per tahun.
PLTN
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan salah satu sumber daya energi listrik dunia. Pada setiap tahap
daur bahan bakar nuklir,
termasuk penambangan, fabrikasi, operasi reaktor serta olah-ulang bahan
bakar, sejumlah kecil radionuklida dilepaskan ke lingkungan dalam
bentuk cair, gas atau padat. Dosis efektif rata-rata yang berasal dari
energi nuklir ini sekitar 0,0002 mSv (0,02 mrem) per tahun.
Lain-lain
Selain mendapat dosis radiasi yang berasal dari latar belakang seperti
disebutkan di atas, kita juga mendapat tambahan dosis radiasi, misalnya
bila kita di"roentgen". Tabel berikut memperlihatkan beberapa sumber
paparan yang dapat menambah dosis radiasi.
Efek Radiasi Terhadap Manusia
Jika radiasi
mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi
dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi
dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap
terjadi proses ionisasi ataueksitasi, radiasi akan
kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan
peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan
radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di
jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi
(getaran) atom dan struktur molekul. Ini
merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek
biologis yang merugikan.
Satuan dasar
dari jaringan biologis adalah sel. Sel mempunyai inti sel yang merupakan pusat pengontrol sel. Sel terdiri
dari 80% air dan 20% senyawa biologis kompleks. Jika radiasi pengion menembus jaringan, maka dapat mengakibatkan
terjadinya ionisasi dan menghasilkan radikal bebas, misalnya
radikal bebas hidroksil (OH), yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen.
Secara kimia, radikal bebas sangat reaktif dan dapat mengubah molekul-molekul
penting dalam sel.
DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu
molekul yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan
fungsi sel serta menggandakan dirinya sendiri.
DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu
molekul yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan
fungsi sel serta menggandakan dirinya sendiri.
Setidaknya ada
dua cara bagaimana radiasi dapat mengakibatkan kerusakan pada sel. Pertama,
radiasi dapat mengionisasi langsung molekul DNA sehingga terjadi perubahan
kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada DNA terjadi secara tidak
langsung, yaitu jika DNA berinteraksi dengan radikal bebas hidroksil.
Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara langsung maupun
tidak langsung, dapat menyebabkan efek biologis yang merugikan, misalnya
timbulnya kanker maupun kelainan genetik.
Pada dosis
rendah, misalnya dosis radiasi latar belakang yang kita terima sehari-hari, sel
dapat memulihkan dirinya sendiri dengan sangat cepat. Pada dosis lebih tinggi
(hingga 1 Sv), ada kemungkinan sel tidak dapat memulihkan dirinya sendiri,
sehingga sel akan mengalami kerusakan permanen atau mati. Sel yang mati relatif
tidak berbahaya karena akan diganti dengan sel baru. Sel yang mengalami
kerusakan permanen dapat menghasilkan sel yang abnormal ketika sel yang rusak
tersebut membelah diri. Sel yang abnormal inilah yang akan meningkatkan risiko
tejadinya kanker pada manusia akibat radiasi.
Efek radiasi
terhadap tubuh manusia bergantung pada seberapa banyak dosis yang diberikan,
dan bergantung pula pada lajunya; apakah diberikan secara akut (dalam jangka
waktu seketika) atau secara gradual (sedikit demi sedikit).
Sebagai
contoh, radiasi gamma dengan dosis 2 Sv (200 rem) yang diberikan pada
seluruh tubuh dalam waktu 30 menit akan menyebabkan pusing dan muntah-muntah
pada beberapa persen manusia yang terkena dosis tersebut, dan kemungkinan satu
persen akan meninggal dalam waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk dosis
yang sama tetapi diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, efek
sindroma radiasi akut tersebut tidak terjadi.
Contoh lain,
dosis radiasi akut sebesar 3,5 – 4 Sv (350 – 400 rem) yang diberikan seluruh
tubuh akan menyebabkan kematian sekitar 50% dari mereka yang mendapat radiasi
dalam waktu 30 hari kemudian. Sebaliknya, dosis yang sama yang diberikan secara
merata dalam waktu satu tahun tidak menimbulkan akibat yang sama.
Selain
bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ tubuh mempunyai kepekaan
yang berlainan terhadap radiasi, sehingga efek yang ditimbulkan radiasi juga akan
berbeda.
Sebagai
contoh, dosis terserap 5 Gy atau lebih yang diberikan secara sekaligus
pada seluruh tubuh dan tidak langsung mendapat perawatan medis, akan dapat
mengakibatkan kematian karena terjadinya kerusakan sumsum tulang belakang serta
saluran pernapasan dan pencernaan. Jika segera dilakukan perawatan medis, jiwa
seseorang yang mendapat dosis terserap 5 Gy tersebut mungkin dapat diselamatkan.
Namun, jika dosis terserapnya mencapai 50 Gy, jiwanya tidak mungkin
diselamatkan lagi, walaupun ia segera mendapatkan perawatan medis.
Jika dosis
terserap 5 Gy tersebut diberikan secara sekaligus ke organ tertentu saja (tidak
ke seluruh tubuh), kemungkinan besar tidak akan berakibat fatal. Sebagai
contoh, dosis terserap 5 Gy yang diberikan sekaligus ke kulit akan menyebabkan eritema. Contoh lain,
dosis yang sama jika diberikan ke organ reproduksi akan menyebabkan mandul.
Efek radiasi
yang langsung terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini
hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang.
Efek
deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang agak lama setelah
terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak dan
kerusakan kulit dapat terjadi dalam waktu beberapa minggu setelah terkena dosis
radiasi 5 Sv atau lebih.
Jika dosisnya
rendah, atau diberikan dalam jangka waktu yang lama (tidak sekaligus),
kemungkinan besar sel-sel tubuh akan memperbaiki dirinya sendiri sehingga tubuh
tidak menampakkan tanda-tanda bekas terkena radiasi. Namun demikian, bisa saja
sel-sel tubuh sebenarnya mengalami kerusakan, dan akibat kerusakan tersebut
baru muncul dalam jangka waktu yang sangat lama (mungkin berpuluh-puluh tahun
kemudian), dikenal juga sebagai periode laten. Efek radiasi yang tidak langsung
terlihat ini disebut Efek Stokastik.
Efek stokastik
ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun probabilitas terjadinya akan
semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya diberikan
dalam jangka waktu seketika. Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara
saat pemaparan radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat pemaparan
tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu 2 tahun,
efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun dalam waktu 20 tahun
atau lebih.
Salah satu
penyakit yang termasuk dalam kategori ini adalah kanker. Penyebab sebenarnya
dari penyakit kanker tetap tidak diketahui. Selain dapat disebabkan oleh
radiasi pengion, kanker dapat pula disebabkan oleh zat-zat lain, disebut zat
karsinogen, misalnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun waktu
sebelum periode laten berakhir, korban dapat meninggal karena penyebab lain.
Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang masih hidup bertahun-tahun setelah
menerima paparan radiasi ada kemungkinan menerima tambahan zat-zat karsinogen
dalam kurun waktu tersebut. Oleh karena itu, jika suatu saat timbul kanker,
maka kanker tersebut dapat disebabkan oleh zat-zat karsinogen, bukan hanya
disebabkan oleh radiasi.
Filosofi Proteksi
Radiasi
Mengingat
radiasi dapat membahayakan kesehatan, maka pemakaian radiasi perlu diawasi,
baik melalui peraturan-peraturan yang berkaitan dengan pemanfaatan radiasi dan
bahan-bahan radioaktif, maupun
adanya badan pengawas yang bertanggungjawab agar peraturan-peraturan
tersebut diikuti. Di Indonesia, badan pengawas tersebut adalah Bapeten (Badan
Pengawas Tenaga Nuklir).
Filosofi proteksi radiasi yang dipakai sekarang ditetapkan oleh Komisi
Internasional untuk Proteksi Radiasi (International Commission on
Radiological Protection, ICRP) dalam suatu pernyataan yang mengatur
pembatasan dosis radiasi, yang intinya sebagai berikut:
a.
Suatu kegiatan tidak akan dilakukan kecuali mempunyai keuntungan
yang positif dibandingkan dengan risiko, yang dikenal
sebagaiazas justifikasi,
b.
Paparan radiasi diusahakan pada tingkat serendah mungkin yang bisa
dicapai (as low as reasonably achievable, ALARA) dengan mempertimbangkan
faktor ekonomi dan sosial, yang dikenal sebagai azas optimasi,
c.
Dosis perorangan tidak boleh melampaui batas yang direkomendasikan
oleh ICRP untuk suatu lingkungan tertentu, yang dikenal sebagai azas limitasi.
Konsep untuk
mencapai suatu tingkat serendah mungkin merupakan hal mendasar yang perlu
dikendalikan, tidak hanya untuk radiasi tetapi juga untuk semua hal yang
membahayakan lingkungan. Mengingat bahwa tidak mungkin menghilangkan paparan
radiasi secara keseluruhan, maka paparan radiasi diusahakan pada tingkat yang
optimal sesuai dengan kebutuhan dan manfaat dari sisi kemanusiaan.
Menurut
Bapeten, nilai batas dosis dalam satu tahun untuk pekerja radiasi adalah 50 mSv
(5 rem), sedang untuk masyarakat umum adalah 5 mSv (500 mrem). Menurut laporan
penelitian UNSCEAR, secara rata-rata setiap orang menerima dosis 2,8 mSv (280
mrem) per tahun, berarti seseorang hanya akan menerima sekitar setengah dari
nilai batas dosis untuk masyarakat umum.
Ada dua
catatan yang berkaitan dengan nilai batas dosis ini. Pertama, adanya anggapan
bahwa nilai batas ini menyatakan garis yang tegas antara aman dan tidak aman.
Hal ini tidak seluruhnya benar. Nilai batas ini hanya menyatakan batas dosis
radiasi yang dapat diterima oleh pekerja atau masyarakat, sejauh pengetahuan
yang ada hingga saat ini. Yang lebih penting dari pemakaian nilai batas ini
adalah diterapkannya prinsip ALARA pada setiap pemanfaatan radiasi. Kedua,
adanya perbedaan nilai batas dosis untuk pekerja radiasi dan masyarakat umum.
Nilai batas ini berbeda karena pekerja radiasi dianggap dapat menerima risiko
yang lebih besar (dengan kata lain, menerima keuntungan yang lebih besar)
daripada masyarakat umum, antara lain karena pekerja radiasi mendapat
pengawasan dosis radiasi dan kesehatan secara berkala.
3. Pemanfaatan Radiasi Nuklir dan
Radioisotop Dalam Kehidupan Manusia
Beberapa bahan
yang ada di alam, seperti uranium, apabila direaksikan dengan neutron, akan
mengalami reaksi pembelahan dan menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk
memanaskan air hingga menjadi uap. Selanjutnya uap tersebut dapat digunakan
untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
komersial yang pertama adalah Reaktor Magnox, yang dibangun pada tahun 1950-an
di Inggris.
Sedangkan
penggunaan radioisotop secara sengaja untuk suatu tujuan tertentu dilakukan
oleh George du Hevesy pada tahun 1911. Pada saat itu, ia masih berstatus
seorang pelajar yang sedang meneliti bahan radioaktif alam. Karena berasal dari luar kota dan dari
keluarga yang sederhana ia tinggal di suatu asrama yang sekaligus menyajikan
makanan pokok sehari-hari. Pada suatu ketika, ia curiga bahwa makanan yang
disajikan dicampur dengan makanan sisa dari hari sebelumnya, tetapi ia tidak
bisa membuktikan kecurigaannya itu. Untuk itu ia menaruh sejumlah kecil bahan
radioaktif kedalam makanan yang sengaja tidak dihabiskannya. Keesokan harinya
ketika makanan yang jenisnya sama disajikan, ia melakukan pemeriksaan makanan
tersebut dengan menggunakan peralatan deteksi radiasi yang sederhana, dan
ternyata ia mendeteksi adanya radioisotop dalam makanan yang dicurigainya.
Mulai saat itulah ia mengembangkan penggunaan bahan radioaktif sebagai suatu
perunut (tracer) untuk berbagai macam keperluan.
Bidang Energi:
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan Pembangkit
Listrik Berbahan Bakar Fosil
Semua
pembangkit tenaga listrik, termasuk PLTN, mempunyai prinsip kerja yang relatif
sama. Bahan bakar (baik yang berupa batu bara, gas ataupun uranium) digunakan
untuk memanaskan air yang akan menjadi uap. Uap memutar turbin dan selanjutnya
turbin memutar suatu generator yang akan menghasilkan listrik.
Perbedaan yang
mencolok adalah bahwa PLTN tidak membakar bahan bakar fosil, tetapi menggunakan
bahan bakar dapat belah (bahan fisil). Di dalam reaktor, bahan fisil tersebut
direaksikan dengan neutron sehingga terjadi reaksi berantai yang menghasilkan
panas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap air bertekanan
tinggi, kemudian uap tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin. Dengan
digunakannya bahan fisil, berarti tidak menghasilkan CO2, hujan
asam, ataupun gas beracun lainnya seperti jika menggunakan bahan bakar fosil.
Seberapa amankah PLTN?
Dibandingkan
pembangkit listrik lainnya, PLTN mempunyai faktor keselamatan yang lebih
tinggi. Hal ini ditunjukkan oleh studi banding kecelakaan yang pernah terjadi
di semua pembangkit listrik. Secara statistik, kecelakaan pada PLTN mempunyai
persentase yang jauh lebih rendah dibandingkan yang terjadi pada pembangkit
listrik lain. Hal tersebut disebabkan karena dalam desain PLTN, salah satu
filosofi yang harus dipunyai adalah adanya “pertahanan berlapis” (defence
in-depth). Dengan kata lain, dalam PLTN terdapat banyak pertahanan berlapis
untuk menjamin keselamatan manusia dan lingkungan. Jika suatu sistem operasi
mengalami kegagalan, maka masih ada sistem cadangan yang akan menggantikannya.
Pada umumnya, sistem cadangan berupa suatu sistem otomatis pasif. Disamping
itu, setiap komponen yang digunakan dalam instalasi PLTN telah didesain agar
aman pada saat mengalami kegagalan, sehingga walaupun komponen tersebut
mengalami kegagalan, maka kegagalan tersebut tidak akan mengakibatkan bahaya
bagi manusia dan lingkungannya.
Dari sisi
sumber daya manusia, personil yang mengoperasikan PLTN harus memenuhi
persyaratan yang sangat ketat, dan wajib mempunyai sertifikat sebagai operator
reaktor yang dikeluarkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN). Untuk
mendapatkan sertifikat tersebut, mereka harus mengikuti dan lulus ujian
pelatihan. Sertifikat tersebut berlaku untuk jangka waktu tertentu dan setelah
lewat masa berlakunya maka akan dilakukan pengujian kembali.
Peranan PLTN dalam Kelistrikan Dunia
Pada Nopember
2005, di seluruh dunia terdapat 441 buah pembangkit listrik tenaga nuklir yang
beroperasi di 31 negara, menghasilkan tenaga listrik sebesar lebih dari 363
trilyun watt. Reaktor yang dalam tahap pembangunan sebanyak 30 buah dan 24
negara (termasuk 6 negara yang belum pernah mengoperasikan reaktor nuklir) merencanakan
untuk membangun 104 reaktor nuklir baru. Saat ini energi listrik yang
dihasilkan PLTN menyumbang 16% dari seluruh kelistrikan dunia, yang secara
kuantitatif jumlahnya lebih besar dari listrik yang dihasilkan di seluruh dunia
pada tahun 1960.
Negara-negara di Eropa
merupakan negara yang paling tinggi persentase ketergantungannya pada energi
nuklir. Perancis, Lithuania dan Slovakia merupakan tiga negara yang memiliki
ketergantungan listrik pada energi nuklir yang tinggi, yaitu masing-masing
sebesar 78%, 72% dan 55%.
Di masa
mendatang, pemakaian energi nuklir akan berkembang lebih maju lagi, tidak hanya
sekedar untuk pembangkit listrik saja, tetapi juga untuk keperluan energi
selain kelistrikan, seperti produksi hidrogen, desalinasi air laut, dan pemanas
ruangan.
Bidang Non Energi:
Pemanfaatan Radiasi Untuk Kesejahteraan Manusia
Bidang Pertanian
Efisiensi Pemupukan
Pupuk harganya
relatif mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan merusak lingkungan,
sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak efektif. Untuk
itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang
dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label”
pupuk yang digunakan dengan suatu isotop, seperti
nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk tersebut kemudian diberikan pada tanaman
dan setelah periode waktu dilakukan pendeteksian radiasi pada tanaman tersebut.
Penelitian Tanaman
Varietas Baru
Seperti
diketahui, radiasi pengion mempunyai kemampuan untuk merubah sel keturunan
suatu mahluk hidup, termasuk tanaman. Dengan berdasar pada prinsip tersebut,
maka para peneliti dapat menghasilkan jenis tanaman yang berbeda dari tanaman
yang telah ada sebelumnya dan sampai saat ini telah dihasilkan 1800 jenis
tanaman baru.
Varietas baru
tanaman padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang dihasilkan
melalui teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap hama
dan lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.
Pengendalian Hama
Serangga
Di seluruh
dunia, hilangnya hasil panen akibat serangan hama serangga kurang lebih 25-35%.
Untuk memberantas hama serangga sejak lama para petani menggunakan insektisida
kimia. Akhir-akhir ini insektisida kimia dirasakan menurun keefektifannya,
karena munculnya serangga yang kebal terhadap insekstisida. Selain itu
insektisida juga mulai dikurangi penggunaannya karena insektisida meninggalkan
residu yang beracun pada tanaman. Salah satu metode yang mulai banyak digunakan
untuk menggantikan insektisida dalam mengendalikan hama adalah teknik serangga
mandul.
Teknik
serangga mandul dilakukan dengan mengiradiasi serangga menggunakan radiasi gamma untuk memandulkannya. Serangga jantan mandul tersebut
kemudian dilepas dalam jumlah besar pada daerah yang diserang hama. Apabila
mereka kawin dengan serangga betina, maka tidak akan dihasilkan keturunan.
Dengan melepaskan serangga jantan mandul secara berulang, populasi hama
serangga akan turun secara menyolok. Teknik ini telah digunakan secara intensif
di banyak negara penghasil pertanian seperti Amerika Selatan, Mexico, Jamaika
dan Libya.
Pengawetan Makanan
Kerusakan
makanan hasil panen dalam penyimpanan akibat serangga, pertunasan dini atau
busuk, dapat mencapai 25-30%. Kerugian ini terutama diderita oleh negara-negara
yang mempunyai cuaca yang panas dan lembab. Pengawetan makanan banyak digunakan
dengan tujuan untuk menunda pertunasan pada umbi-umbian, membunuh serangga pada
biji-bijian, pengawetan hasil laut dan hasil peternakan, serta rempah-rempah.
Pada teknik
pengawetan dengan menggunakan radiasi, makanan dipapari dengan radiasi gamma
berintensitas tinggi yang dapat membunuh organisme berbahaya, tetapi tanpa
mempengaruhi nilai nutrisi makanan tersebut dan tidak meninggalkan residu serta
tidak membuat makanan menjadi radioaktif. Teknik
iradiasi juga dapat digunakan untuk sterilisasi kemasan. Di banyak negara
kemasan karton untuk susu disterilkan dengan iradiasi.
Dosis Iradiasi Makanan dan Tujuannya
DOSIS
|
TUJUAN
|
PRODUK
|
Dosis rendah
(s.d. 1 kGy)
|
Menghambat
pertunasan
|
Kentang, bawang,
jahe, rempah-rempah
|
|
Membunuh
serangga dan parasit
|
Makanan kering,
buah segar, padi-padian
|
|
Penundaan
kematangan/pembusukan
|
Buah segar,
sayuran
|
Dosis menengah
(1-10 kGy)
|
Memperpanjang
masa penyimpanan
|
Ikan,
strawberry, jamur
|
|
Menunda
pembusukan, membunuh serangga berbahaya
|
Hasil laut dan
hasil ternak
|
High dose (10-50
Gy)
|
Sterilisasi
|
Hasil
peternakan, hasil laut, makanan siap masak
|
|
Dekontaminasi
|
Rempah-rempah
|
Bidang Kedokteran
Di bidang
kedokteran, radioisotop banyak digunakan sebagai alat diagnosis dan alat terapi
berbagai macam penyakit.
Diagnosa
Radioisotop
merupakan bagian yang sangat penting pada proses diagnosis suatu penyakit.
Dengan bantuan peralatan pembentuk citra (imaging devices), dapat
dilakukan penelitian proses biologis yang terjadi dalam tubuh manusia. Dalam
penggunaannya untuk diagnosis, suatu dosis kecil radioisotop yang dicampurkan dalam larutan
yang larut dalam cairan tubuh dimasukkan ke dalam tubuh, kemudian aktivitasnya
dalam tubuh dapat dipelajari menggunakan gambar 2 dimensi atau 3 dimensi yang
disebut tomografi. Salah satu radioisotop yang sering digunakan adalah
technisium-99m, yang dapat digunakan untuk mempelajari metabolisme jantung,
hati, paru-paru, ginjal, sirkulasi darah dan struktur tulang. Tujuan lain dari
penggunaan di bidang diagnosis adalah untuk analisis biokimia yang disebut
radio-immunoassay. Teknik ini dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi
hormon, enzim, obat-obatan dan substansi lain dalam darah.
Terapi
Penggunaan
radioisotop di bidang pengobatan yang paling banyak adalah untuk pengobatan
kanker, karena sel kanker sangat sensitif terhadap radiasi. Sumber radiasi yang
digunakan dapat berupa sumber eksternal, berupa sumber gamma seperti Co-60,
atau sumber internal, yaitu berupa sumber gamma atau beta yang kecil seperti Iodine-131 yang biasa digunakan
untuk penyembuhan kanker kelenjar tiroid.
Sterilisasi Peralatan
Kedokteran
Dewasa ini
banyak peralatan kedokteran yang disterilkan menggunakan radiasi gamma dari
Co-60. Metode sterilisasi ini lebih ekonomis dan lebih efektif dibandingkan
sterilisasi menggunakan uap panas, karena proses yang digunakan merupakan
proses dingin, sehingga dapat digunakan untuk benda-benda yang sensitif
terhadap panas seperti bubuk, obat salep, dan larutan kimia.
Keuntungan
lain dari sterilisasi dengan menggunakan radiasi adalah proses sterilisasi
dapat dilakukan setelah benda tersebut dikemas dan masa penyimpanan benda
tersebut tidak terbatas sepanjang kemasannya tidak rusak.
Industri dan Lingkungan
Bidang Hidrologi
Dalam bidang
hidrologi, sumber radiasi yang umum digunakan adalah sumber radiasi gamma.
Teknik hidrologi yang menggunakan radioisotop mampu secara akurat melacak dan
mengukur ketersediaan air dari suatu sumber air di bawah tanah. Teknik tersebut
memungkinkan untuk melakukan analisis, pengelolaan dan pelestarian sumber air
yang ada dan pencarian sumber air baru. Teknik ini dapat memberikan informasi
mengenai asal, usia dan distribusi, hubungan antara air tanah, air permukaan
dan sistem pengisiannya.
Pemanfaatan
lainnya adalah sebagai perunut untuk mencari kebocoran pada bendungan dan
saluran irigasi, mempelajari pergerakan air dan lumpur pada daerah pelabuhan
dan bendungan, laju alir, serta laju pengendapan. Selain radiasi gamma, radiasi neutron banyak juga digunakan untuk mengukur kelembaban
permukaan tanah.
Detektor Asap
Detektor yang
menggunakan radioaktif biasanya menggunakan ameresium-241 yang merupakan
pemancar alfa. Pada saat tidak ada asap maka partikel alfa akan mengionisasi
udara dan menyebabkan terjadinya aliran ion antara 2 elektroda. Jika asap di
dalam ruangan masuk ke dalam detektor, maka asap tersebut dapat menyerap
radiasi alfa sehingga akan menghentikan arus yang selanjutnya akan menghidupkan
alarm.
Perunut Lingkungan
Radioisotop
dapat digunakan sebagai perunut untuk menganalisis pencemar, baik pencemar
udara maupun air. Teknik ini dapat digunakan untuk menganalisis kontaminasi
sulfur dioksida di atmosfir yang dihasilkan dari gas buang hasil pembakaran
bahan bakar fosil, endapan lumpur laut dari limbah industri dan tumpahan
minyak.
Perunut Industri
Kemampuan
untuk mengukur radioaktvitas dalam jumlah yang sangat kecil telah memungkinkan
pemakaian radioisotop sebagai perunut dengan menambahkan sejumlah kecil
radioisotop pada bahan yang digunakan dalam berbagai proses. Teknik ini
memungkinkan untuk mempelajari pencampuran dan laju alir dari berbagai macam
bahan, termasuk cairan, bubuk dan gas. Teknik perunut juga dapat digunakan
untuk mendeteksi tempat terjadinya kebocoran.
Suatu perunut
yang dimasukkan ke oli pelumas dapat digunakan untuk menentukan laju keausan
dari suatu mesin. Teknik perunut juga dapat digunakan di berbagai fasilitas
untuk mengukur kinerja peralatan dan meningkatkan efisiensinya.
Alat Pengukur dan
Kendali
Peralatan
pengukur yang berisi sumber radioaktif secara luas telah digunakan dalam
industri yang memerlukan pengaturan permukaan gas, cairan atau padatan secara
akurat. Alat pengukur ini sangat bermanfaat dalam situasi dimana panas dan
tekanan yang ekstrim atau kondisi lingkungan yang korosif mempersulit
pelaksanaan pengukuran.
Pengukur
ketebalan yang menggunakan radioisotop digunakan untuk mengukur ketebalan
secara kontinu pada bahan, seperti kertas, plastik, logam, dan gelas, yang
dalam proses pengukuran tersebut tidak diperlukan kontak antara alat pengukur
dan bahan yang diukur.
Alat pengukur
densitas yang menggunakan radioaktif digunakan pada saat kendali otomatis dari
cairan, bubuk atau padatan sangat diperlukan, misalnya dalam pembuatan sabun
detergen dan rokok.
Penggunaan radioisotop
pada alat pengukur mempunyai beberapa kelebihan yaitu pengukuran dapat
dilakukan tanpa kontak fisik antara alat pengukur dan bahan yang akan diukur,
perawatan yang dibutuhkan relatif mudah, serta lebih ekonomis dibandingkan
metode lainnya.
Radiografi
Radioisotop
yang memancarkan radiasi gamma dan pesawat sinar-X dapat digunakan untuk “melihat” bagian dalam dari
hasil fabrikasi, seperti hasil pengelasan atau hasil pengecoran, untuk melihat
apakah produk tersebut mempunyai cacat atau tidak, dan memeriksa isi dari suatu
kemasan/bungkusan tertutup, misalnya pemeriksaan bagasi di pelabuhan. Pada
teknik ini suatu sumber radiasi diletakkan pada jarak tertentu dari bahan yang
akan diperiksa dan film radiografi atau layar pendar (fluoresens) diletakkan
pada sisi yang berlawanan dari sumber radiasi. Dari perbedaan tingkat kehitaman
pada film radiografi atau layar pendar, dapat dipelajari struktur atau cacat
yang ada pada benda yang diperiksa.
Penentuan Umur Suatu
Benda
Teknik
penentuan umur suatu benda yang menggunakan radioisotop disebut Carbon Dating.
Prinsip kerja teknik ini adalah membandingkan konsentrasi unsur karbon yang tidak stabil pada suatu benda dengan
benda lainnya. Teknik ini banyak digunakan oleh para ahli geologi, antropologi
dan arkeologi untuk menentukan umur benda yang mereka temukan.
Daftar Acuan
2. Radiation, People and the Environment, IAEA, Austria,
2004