sport science: makalah radio aktiv

ZAT RADIO AKTIF DAN PENGGUNAAN RADIO ISOTOP BAGI KESEHATAN

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 elektronelektron 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

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 4

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

-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.

Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak

bermuatan dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi

0y.

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 3,7.10

dps.

1Ci = 3,7.10

dps = 3,7.10

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.

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

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.

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.

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

sport science

Minggu, 21 April 2013

makalah radio aktiv

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Mengenai Saya