Penggunaan zat-zat radioaktif merupakan bagian dari teknologi nuklir yang
relatif cepat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat. Hal ini disebabkan zat-zat
radioaktif mempunyai sifat-sifat yang spesifik, yang tidak dimiliki oleh
unusr-unusr lain. Dengan memanfaatkan sifat-sifat radioaktif tersebut, maka
banyak persoalan yang rumit yang dapat disederhanakan sehingga penyelesaiannya
menjadi lebih mudah.
Salah satu sifat dari radioaktif yaitu mampu untuk menembus benda padat.
Sifat ini banyak digunakan dalam teknik radiografi yaitu pemotretan bagian dalam
suatu benda dengan menggunakan radiasi nuklir seperti sinar-x, sinar gamma dan
neutron. Hasil pemotretan tersebut direkam dalam film sinar-x.
Sifat ini banyak digunakan dalam teknik radiografi yaitu pemotretan bagian dalam
suatu benda dengan menggunakan radiasi nuklir seperti sinar-x, sinar gamma dan
neutron. Hasil pemotretan tersebut direkam dalam film sinar-x.
Radioaktif merupakan kumpulan beberapa tipe partikel subatom, biasanya
disebut sinar gamma, neutron, elektron, dan partikel alpha. radioaktif itu
bersifat melaju melalui celah/rongga ruang dengan kecepatan tinggi, yaitu
sekitar 100,000 mili persekon. tentunya
Radioaktif dengan mudah bisa masuk ke tubuh dan merusak sel alami yang telah
disusun tubuh. Ini bisa menyebabkan sel kanker yang mematikan didalam tubuh
kita, dan jika mengenai bagian reproduksi, bisa merusak generasi manusia.
A. Bidang
Kedokteran
Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan sudah berapa
juta orang di dunia yang terselamatkan karena pemanfaatan radioaktif ini.
Sebagai contoh sinar X untuk penghancur
tumor atau untuk foto tulang.
Berdasarkan
radiasinya
1) Sterilisasi
radiasi.
Radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga
dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran.
Steritisasi dengan cara radiasi mempunyai beberapa keunggulan jika dibandingkan
dengan sterilisasi konvensional (menggunakan bahan kimia), yaitu:
a) Sterilisasi radiasi
lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme.
b) Sterilisasi radiasi
tidak meninggalkan residu bahan kimia.
c) Karena dikemas dulu
baru disetrilkan maka alat tersebut tidak mungkin tercemar bakteri lagi sampai
kemasan terbuka. Berbeda dengan cara konvensional, yaitu disterilkan dulu baru
dikemas, maka dalam proses pengemasan masih ada kemungkinan terkena bibit
penyakit.
2) Terapi tumor
atau kanker.
Berbagai jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi.
Sebenarnya, baik sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh radiasi tetapi
sel kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih mudah rusak). Oleh karena
itu, sel kanker atau tumor dapat dimatikan dengan mengarahkan radiasi secara
tepat pada sel-sel kanker tersebut.
3) Penentuan
Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer
Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan
radiasi gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-X
yang diserap oleh tulang yang diperiksa maka dapat ditentukan konsentrasi
mineral kalsium dalam tulang. Perhitungan dilakukan oleh komputer yang dipasang
pada alat bone densitometer tersebut. Teknik ini bermanfaat untuk membantu
mendiagnosiskekeroposan tulang (osteoporosis) yang sering menyerang wanita pada
usia menopause (matihaid) sehingga menyebabkan tulang muda (Yudhi, 2008).
4) Three
Dimensional Conformal Radiotheraphy (3d-Crt)
Terapi radiasi dengan menggunakan sumber radiasi tertutup atau pesawat
pembangkit radiasi telah lama dikenal untuk pengobatan penyakit kanker.
Perkembangan teknik elektronika maju dan peralatan komputer canggih dalam dua
dekade ini telah membawa perkembangan pesat dalam teknologi radioterapi. Dengan
menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi terakhir telah dimungkinkan
untuk melakukan radioterapi kanker dengan sangat presisi dan tingkat
keselamatan yang tinggi melalui kemampuannya yang sangat selektif untuk
membatasi bentuk jaringan tumor yang akan dikenai radiasi, memformulasikan
serta memberikan paparan radiasi dengan dosis yang tepat pada target. Dengan memanfaatkan
teknologi 3D-CRT ini sejak tahun 1985 telah berkembang metoda pembedahan dengan
menggunakan radiasi pengion sebagai pisau bedahnya (gamma knife). Dengan teknik
ini kasus-kasus tumor ganas yang sulit dijangkau dengan pisau bedah
konvensional menjadi dapat diatasi dengan baik oleh pisau gamma ini, bahkan
tanpa perlu membuka kulit pasien dan yang terpenting tanpa merusak jaringan di
luar target (Yudhi, 2008).
5) Teknik
Pengaktivan Neutron
Teknik nuklir ini dapat digunakan untuk menentukan kandungan mineral
tubuh terutama untuk unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dengan jumlah yang
sangat kecil (Co, Cr, F, Fe, Mn, Se, Si, V, Zn dsb) sehingga sulit ditentukan
dengan metoda konvensional. Kelebihan teknik ini terletak pada sifatnya yang
tidak merusak dan kepekaannya sangat tinggi. Di sini contoh bahan biologik yang
akan diperiksa ditembaki dengan neutron (Yudhi, 2008).
Dalam bidang kedokteran,
radiografi digunakan untuk mengetahui bagian dalam dari organ tubuh seperti
tulang, paru-paru dan jantung. Dalam radiografi dengan menggunakan film
sinar-x, maka obyek yang diamati sering tertutup oleh jaringan struktur
lainnya, sehingga didapatkan pola gambar bayangan yang didominasi oleh struktur
jaringan yang tidak diinginkan. Hal ini akan membingungkan para dokter untuk
mendiagnosa organ tubuh tersebut. Untuk mengatasi hal ini maka dikembangkan teknologi
yang lebih canggih yaitu CT-Scanner.
Radioisotop Teknesium-99m (Tc-99m) merupakan radioisotop primadona yang
mendekati ideal untuk mencari jejak di dalam tubuh. Hal ini dikarenakan
radioisotop ini memiliki waktu paro yang pendek sekitar 6 jam sehingga
intensitas radiasi yang dipancarkannya berkurang secara cepat setelah selesai
digunakan. Radioisotop ini merupakan pemancar gamma murni dari jenis peluruhan
electron capture dan tidak memancarkan radiasi partikel bermuatan sehingga
dampak terhadap tubuh sangat kecil. Selain itu, radioisotop ini mudah diperoleh
dalam bentuk carrier free (bebas pengemban) dari radioisotop molibdenum-99
(Mo-99) dan dapat membentuk ikatan dengan senyawa-senyawa organik. Radioisotop
ini dimasukkan ke dalam tubuh setelah diikatkan dengan senyawa tertentu melalui
reaksi penandaan (labelling).
Di dalam tubuh, radioisotop ini akan bergerak bersama-sama dengan senyawa
yang ditumpanginya sesuai dengan dinamika senyawa tersebut di dalam tubuh.
Dengan demikian, keberadaan dan distribusi senyawa tersebut di dalam tubuh yang mencerminkan beberapa fungsi organ dan
metabolisme tubuh dapat dengan mudah diketahui dari hasil pencitraan.
Pencitraan dapat dilakukan menggunakan kamera gamma. Radioisotop ini dapat pula
digunakan untuk mencari jejak terjadinya infeksi bakteri, misalnya bakteri
tuberkolose, di dalam tubuh dengan
memanfaatkan terjadinya reaksi spesifik yang disebabkan oleh infeksi bakteri.
Terjadinya reaksi spesifik tersebut dapat diketahui menggunakan senyawa
tertentu, misalnya antibodi, yang bereaksi secara spesifik di tempat terjadinya
infeksi. Beberapa saat yang lalu di Pusat Radioisotop dan Radiofarmaka (PRR)
BATAN telah berhasil disintesa radiofarmaka bertanda teknesium-99m untuk
mendeteksi infeksi di dalam tubuh. Produk hasil litbang ini saat ini sedang
direncanakan memasuki tahap uji klinis.
Sebagai
Perunut
Dalam bidang kesehatan radioisotop digunakan sebagai perunut (tracer)
untuk mendeteksi kerusakan yang terjadi pada suatu organ tubuh. Selain itu
radiasi dari radioisotop tertentu dapat digunakan untuk membunuh sel-sel kanker
sehingga tidak perlu dilakukan pembedahan untuk mengangkat jaringan sel kanker
tersebut. Berikut ini adalah contoh beberapa radioisotop yang dapat digunakan
dalam bidang kesehatan (Sutresna, 2007).
Contoh radioisotop dalam bidang kedokteran :
·
I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid,
mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
·
Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung
·
Tc-99 & Ti-201 Mendeteksi kerusakan jantung
·
Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah
·
Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru
·
P-32 digunakan untuk pengobatan penyakit
polycythemia rubavera, yaitu pembentukkan sel darah merah yang berlebihan.
Didalam penggunaannya P-32 disuntikkan ke dalam tubuh sehingga radiasinya yang
memancarkan sinar beta dapat menghambat pembentukan sel darah merah pada sumsum
tulang. Sedangkan, sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan alat-alat
kedokteran, sebelum dikemas dan ditutup rapat, misalnya pada proses sterilisasi
alat suntik. Sebenarnya sebelum dikemas, alat suntik sudah disterilkan. Tetapi,
pada proses pengemasan masih mungkin terjadi kontaminasi, sehingga setelah alat
suntik tersebut dikemas dan ditutup rapat perlu dilakukan sterilisasi ulang
dengan menggunakan sinar gamma (Sutresna, 2007).
·
Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah
·
Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa
·
Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas
·
Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
·
Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening
·
C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia
·
Co-60 Membunuh sel-sel kanker
Berbagai jenis radio isotop digunakan sebagai perunut untuk
mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit al: teknesium (Tc-99), talium-201
(Ti-201), iodin 131(1-131), natrium-24 (Na-24), ksenon-133 (xe-133) dan besi
(Fe-59). Tc-99 yang disuntikkan ke dalam pembuluh darah akan diserap terutama
oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu, seperti jantung, hati dan
paru-paru Sebaliknya Ti-201 terutama akan diserap oleh jaringan yang sehat pada
organ jantung. Oleh karena itu, kedua isotop itu digunakan secara bersama-sama
untuk mendeteksi kerusakan jantung.
1-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan
bagian-bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, 1-131 dapat digunakan untuk
mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tumor
otak. Larutan garam yang mengandung Na-24 disuntikkan ke dalam pembuluh darah
untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah misalnya apakah ada
penyumbatan dengan mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan isotop Natrium tsb.
Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru. P-32
untuk penyakit mata, tumor dan hati. Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel
darah merah. Kadang-kadang, radioisotop yang digunakan untuk diagnosa, juga
digunakan untuk terapi yaitu dengan dosis yang lebih kuat misalnya, 1-131 juga
digunakan untuk terapi kanker kelenjar tiroid.
Unsur Lain yang Dapat digunakan dalam Bidang
Kedokteran
1) Bismuth-213
(46 menit): digunakan untuk terapi alfa ditargetkan (TAT), terutama kanker,
karena memiliki energi tinggi (8.4 MeV).
2) Kromium-51
(28 detik): digunakan untuk label sel darah merah dan menghitung kerugian
protein gastro-intestinal.
3) Cobalt-60
(5,27 tahun): dahulu digunakan untuk radioterapi berkas eksternal, sekarang
lebih banyak digunakan untuk sterilisasi
4) Disprosium-165
(2 jam): digunakan sebagai hidroksida agregat untuk perawatan synovectomy
arthritis.
5) Erbium-169
(9,4 detik): digunakan untuk menghilangkan rasa sakit arthritis di sendi
sinovial.
6) Holmium-166
(26 jam): dikembangkan untuk diagnosis dan pengobatan tumor hati.
7) Iodine-125
(60 detik): digunakan dalam brachytherapy kanker (prostat dan otak), juga
diagnosa untuk mengevaluasi tingkat filtrasi ginjal dan untuk mendiagnosis deep
vein thrombosis di kaki. Hal ini juga banyak digunakan dalam
radioimmuno-pengujian untuk menunjukkan adanya hormon dalam jumlah kecil.
8) Iodine-131
(8 detik) *: banyak digunakan dalam mengobati kanker tiroid dan dalam
pencitraan tiroid, juga dalam diagnosis fungsi hati yang abnormal, ginjal
(ginjal) aliran darah dan obstruksi saluran kemih. Sebuah emitor gamma kuat,
tetapi digunakan untuk terapi beta.
9) Iridium-192
(74 detik): disertakan dalam bentuk kawat untuk digunakan sebagai sumber
radioterapi internal untuk pengobatan kanker (digunakan kemudian dihapus).
10) IronBesi-59 (46 detik): digunakan dalam studi
metabolisme besi dalam limpa.
11) Lead-212
(10.6 jam): digunakan dalam TAT untuk kanker, dengan produk peluruhan Bi-212,
Po-212, Tl-208.
12) Lutetium-177
(6.7 detik): Lu-177 semakin penting karena hanya memancarkan gamma cukup untuk
pencitraan sedangkan radiasi beta melakukan terapi pada kecil (misalnya
endokrin) tumor. setengah-hidup cukup lama untuk memungkinkan persiapan yang
canggih untuk digunakan. Hal ini biasanya dihasilkan oleh aktivasi neutron dari
target lutetium alam atau diperkaya-176.
13) Molibdenum-99
(66 jam) *: digunakan sebagai 'orang tua' dalam generator untuk menghasilkan
teknesium-99m.
14) Palladium-103
(17 detik): digunakan untuk membuat benih brachytherapy implan permanen untuk
kanker prostat tahap awal.
15) Fosfor-32
(14 detik): digunakan dalam pengobatan polisitemia vera (kelebihan sel darah
merah).
16) Kalium-42
(12 jam): digunakan untuk penentuan kalium tukar dalam aliran darah koroner.
17) Renium-186
(3,8 detik): digunakan untuk menghilangkan rasa sakit pada kanker tulang.
18) Renium-188
(17 jam): Digunakan untuk arteri koroner, menyinari dari balon angioplasty.
19) Samarium-153
(47 jam): Sm-153 sangat efektif dalam mengurangi rasa sakit kanker sekunder
bersarang di tulang, dijual sebagai Quadramet. Juga sangat efektif untuk
prostat dan kanker payudara.
20) Selenium-75
(120 detik): digunakan dalam bentuk seleno-metionin untuk mempelajari produksi
enzim pencernaan.
21) Sodium-24
(15 jam): untuk studi elektrolit dalam tubuh.
22) Stronsium-89
(50 detik) *: sangat efektif dalam mengurangi rasa sakit prostat dan kanker tulang.
23) Technetium-99m
(6 jam): digunakan untuk gambar otot kerangka dan jantung pada khususnya,
tetapi juga untuk otak, tiroid, (perfusi dan ventilasi) paru-paru, hati, limpa,
ginjal (struktur dan tingkat filtrasi), kantung empedu, tulang sumsum, ludah
dan kelenjar lakrimal, kolam darah jantung, infeksi dan banyak penelitian medis
khusus. Diproduksi dari Mo-99 dalam generator.
24) Xenon-133
(5 detik) *: digunakan untuk paru-paru.
25) Iterbium-169
(32 detik): digunakan untuk studi cairan cerebrospinal di otak.
26) Iterbium-177
(1,9 jam): nenek moyang Lu-177.
27) Yttrium-90
(64 jam) *: digunakan untuk brachytherapy kanker dan sebagai silikat koloid
untuk menghilangkan rasa sakit arthritis pada sendi sinovial lebih besar.
Tumbuh signifikan dalam terapi.
28) Radioisotop
cesium, emas dan ruthenium juga digunakan dalam brachytherapy.
29) Karbon-11,
Nitrogen-13, Oksigen-15, Fluorin-18: adalah positron emitter digunakan dalam
PET untuk mempelajari fisiologi otak dan patologi, khususnya untuk pemisahan
fokus epilepsi, dan demensia, psikiatri dan studi neuropharmacology. Mereka
juga memiliki peran penting dalam kardiologi F-18 dalam FGD
(fluorodeoxyglucose) telah menjadi sangat penting dalam deteksi kanker dan
pemantauan kemajuan dalam pengobatan mereka, dengan menggunakan PET.
30) Cobalt-57
(272 detik): digunakan sebagai penanda untuk memperkirakan ukuran organ dan
untuk kit diagnostik in-vitro.
31) Tembaga-64
(13 jam): digunakan untuk mempelajari penyakit genetik yang mempengaruhi
metabolisme tembaga, seperti Wilson
dan penyakit Menke, dan untuk pencitraan PET tumor, dan terapi.
32) Tembaga-67
(2.6 detik): digunakan dalam terapi.
33) Fluor-18
sebagai FLT (fluorothymidine) miso,-F (fluoromisonidazole), 18F-kolin:
digunakan untuk pelacak.
34) Gallium-67
(78 jam): digunakan untuk pencitraan tumor dan lokalisasi lesi inflamasi
(infeksi).
35) Gallium-68
(68 menit): positron emitor digunakan dalam PET dan unit PET-CT Berasal dari
germanium-68 dalam generator.
36) Germanium-68
(271 detik): digunakan sebagai 'orang tua' dalam generator untuk menghasilkan
Ga-68.
37) Indium-111
(2,8 detik): digunakan untuk studi diagnostik spesialis, misalnya studi otak,
infeksi dan studi usus transit.
38) IIodine-123 (13 jam): semakin digunakan untuk
diagnosis fungsi tiroid, ini adalah emitor gamma tanpa radiasi beta I-131.
39) Iodine-124:
pelacak.
40) Krypton-81m
(13 detik) dari Rubidium-81 (4,6 jam): gas Kr-81m dapat menghasilkan gambar
fungsi ventilasi paru, misalnya pada pasien asma, dan untuk diagnosis awal
penyakit paru-paru dan fungsi.
41) Rubidium-82
(1,26 menit): nyaman PET agen dalam pencitraan perfusi miokard.
42) Stronsium-82
(25 detik): digunakan sebagai 'orang tua' dalam generator untuk menghasilkan
Rb-82.
43) Talium-201
(73 jam): digunakan untuk mendiagnosa kondisi arteri koroner jantung penyakit
lain seperti kematian otot jantung dan untuk lokasi limfoma tingkat rendah
B.
Bidang Hidrologi.
1.
Untuk menguji kecepatan aliran sungai atau aliran
lumpur
Radioisotop
ini dapat digunakan untuk mengukur debit air. Biasanya, radioisotop natrium-24
(Na-24) digunakan dalam bentuk garam NaCl. Dalam penggunaannya, garam ini
dilarutkan ke dalam air atau lumpur yang akan diteliti debitnya. Pada tempat
atau jarak tertentu, intensitas radiasi diperiksa, sehingga rentang waktu yang
diperlukan untuk mencapai jarak tersebut dapat diketahui (Abdul Jalil Amri Arma,
2009).
2.
Untuk mendeteksi kebocoran pada pipa bawah tanah
Untuk
mendeteksi kebocoran pada pipa-pipa yang ditanam di bawah tanah, biasanya
digunakan radioisotop Na-24 dalam bentuk garam NaCl atau Na2CO3. Radioisotop
Na-24 ini dapat memancarkan sinar gamma yang bisa dideteksi dengan menggunakan
alat pencacah radioaktif Geiger Counter. Untuk mendeteksi kebocoran pada pipa
air, garam yang mengandung radioisotop Na-24 dilarutkan kedalam air. Kemudian,
permukaan tanah di atas pipa air diperiksa dengan Geiger Counter. Intensitas
radiasi yang berlebihan menunjukkan adanya kebocoran. Radioisotop juga dapat
digunakan untuk menguji kebocoran sambungan logam pada pembuatan rangka pesawat
(Sutresna, 2007).
C.
Bidang Biologis
Dalam bidang biologi, radioisotop dapat digunakan untuk
mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis. Radioisotop ini, berupa karbon-14
(C-14) atau oksigen-18 (O-18). Keduanya dapat digunakan untuk mengetahui
asal-usul atom oksigen (dari CO2 atau dari H2O) yang akan membentuk senyawa
glukosa atau oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis (Sutresna, 2007
dan Abdul Jalil Amri Arma, 2009).
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Pengukuran Usia Bahan Organik
Radioisotop karbon-14, terbentuk di bagian atas atmosfer dari
penembakan atom nitrogen dengan neutron yang terbentuk oleh radiasi kosmik.
Karbon radioaktif
tersebut di permukaan bumi sebagai karbon dioksida dalam udara dan sebagai ion
hidrogen karbonat di laut. Oleh karena itu karbon radioaktif itu menyertai
pertumbuhan melalui fotosintesis. Lama kelamaan terdapat kesetimbangan antara
karbon-14 yang diterima dan yang meluruh dalam tumbuh-tumbuhan maupun hewan,
sehingga mencapai 15,3 dis/menit gram karbon. Keaktifan ini tetap dalam
beberapa ribu tahun. Apabila organisme hidup mati, pengambilan 14C terhenti dan
keaktifan ini berkurang. Oleh karena itu umur bahan yang mengandung karbon
dapat diperkirakan dari pengukuran keaktifan jenisnya dan waktu paruh 14C. ( 12
T = 5.730 tahun).
Kegunaan lain
radioisotop dalam bidang biologi sebagai berikut
1)
Mempelajari proses penyerapan air serta sirkulasinya di
dalam batang tumbuhan.
2)
Mempelajari pengaruh unsur-unsur hara selain
unsur-unsur N, P, dan K terhadap perkembangan tumbuhan.
3)
Memacu mutasi gen tumbuhan dalam upaya mendapatkan
bibit unggul.
4)
Mempelajari kesetimbangan dinamis.
5)
Mempelajari reaksi pengeseran.
D.
Bidang pertanian.
Aplikasi radioisotop “si pencari jejak” ini di bidang
pertanian tidak kalah menariknya. Radioisotop dapat digunakan untuk merunut
gerakan pupuk di sekitar tanaman setelah ditabur. Gerakan pupuk jenis fosfat,
dari tanah sampai ke dalam tumbuhan dapat ditelusuri dengan mencampurkan
radioisotop fosfor-32 (P-32) ke dalam senyawa fosfat di dalam pupuk. Dengan
cara ini dapat diketahui pola penyebaran pupuk dan efektifitas pemupukan.
1) Pemberantasan hama dengan teknik jantan
mandul
Radiasi
dapat mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis. Di laboratorium dibiakkan hama kubis dalam bentuk
jumlah yang cukup banyak. Hama
tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama . Diharapkan akan terjadi perkawinan
antara hama
setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak
akan menetas. Dengan demikian reproduksi hama
tersebut terganggu dan akan mengurangi populasi. (Abdul Jalil Amri Arma, 2009).
2) Pemuliaan tanaman
Pemuliaan
tanaman atau pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan
radiasi. Misalnya pemuliaan padi, bibit padi diberi radiasi dengan dosis yang
bervariasi, dari dosis terkecil yang tidak membawa pengaruh hingga dosis rendah
yang mematikan. Biji yang sudah diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditaman
berkelompok menurut ukuran dosis radiasinya.
Radioisotop
ini digunakan untuk memicu terjadinya mutasi pada tanaman. Dari proses mutasi
ini diharapkan dapat diperoleh tanaman dengan sifat-sifat yang menguntungkan,
misalnya tanaman padi yang lebih tahan terhadap hama dan memiliki tunas lebih banyak. Selain
itu, radioisotop juga dapat digunakan untuk memperpanjang masa simpan produk-produk
pertanian (Sutresna, 2007).
3) Penyimpanan makanan
Kita
mengetahui bahwa bahan makanan seperti kentang dan bawang jika disimpan lama
akan bertunas. Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan seperti itu.
Jadi sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan dosis tertentu
sehingga tidak akan bertunas, dengan dernikian dapat disimpan lebih lama.
(Abdul Jalil Amri Arma, 2009).
4) Pemupukan
Untuk
melaksanakan pemupukan pada waktu yang tepat, dapat digunakan nitrogen-15
(N-15). Pupuk yang mengandung N-15 dipantau dengan alat pencacah. Jika pencacah
tidak mendeteksi lagi adanya radiasi, berarti pupuk sudah sepenuhnya diserap
oleh tanaman. Pada saat itulah pemupukan berikutnya sebaiknya dilakukan. Dari
upaya ini akan diketahui jangka waktu pemupukan yang diperlukan dan sesuai
dengan usia tanaman (Sutresna, 2007).
E.
Bidang Industri
Saat ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya
industri pupuk, atau bahkan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber sumber baru minyak bumi yang ada
di perut bumi.
1. Pemeriksaan tanpa
merusak.
Radiasi
sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan
las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa
semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang
diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah
logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang
berongga itu film akan lebih hitam.
2. Mengontrol
ketebalan bahan
Ketebalan
produk yang berupa lembaran, seperti kertas film atau lempeng logam dapat
dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas
radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor
radiasi dihubungkan dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka
intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat
akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.
3. Pengawetan hahan
Radiasi
juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang
seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat menningkatkan mutu tekstil karena
inengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan
warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman
sehingga dapat disimpan lebih lama. Radiasi sinar gamma dapat dilakukan pada
pengawetan makanan melalui dua cara:
a.
Membasmi mikroorganisme, misalnya pada pengawetan
rempah-rempah, seperti merica, ketumbar, dan kemimiri.
b.
Menghambat pertunasan, misalnya untuk pengawetan
tanaman yang berkembang biak dengan pembentukkan tunas, seperti kentang, bawang
merah, jahe, dan kunyit.
4. Meningkatkan mutu
tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil
5. Untuk mempelajari
pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja
Radioisotop sebagai pencari jejak dimanfaatkan di berbagai
pengujian. Kebocoran dan dinamika fluida di dalam pipa pengiriman gas maupun
cairan dapat dideteksi menggunakan radioisotop. Zat yang sama atau
memiliki sifat yang sama dengan zat yang dikirim diikutsertakan dalam
pengiriman setelah ditandai dengan radioisotop. Keberadaan radioisotop di luar
jalur menunjukkan terjadinya kebocoran. Keberadaan radioisotop ini dapat dicari
jejaknya sambil bergerak dengan cepat, sehingga pipa transmisi minyak
atau gas bumi dengan panjang ratusan bahkan ribuan km dapat dideteksi
kebocorannya dalam waktu relatif singkat. Radioisotop dapat digunakan pula
untuk menguji kebocoran tangki penyimpanan ataupun tangki reaksi. Pada
pengujian ini biasanya digunakan radioisotop dari jenis gas mulia yang inert
(sulit bereaksi), misalnya Xenon-133 (Xe-133) atau Argon-41 (Ar-41), agar tidak
mempengaruhi zat atau proses kimia yang terjadi di dalamnya. Di Pusat
Radioisotop darn Radiofarmka BATAN telah berhasil dibuat Argon-41 untuk perunut
gas, Brom-82 dalam bentuk KBr untuk perunut cairan berbasis air dan brom-82
dalam bentuk dibromo benzena untuk perunut cairan organik. Selain itu juga radioisotope juga di gunakan utuk pemeriksaan
tanpa merusak, contoh : Memeriksa cacat pada logam, Mengontrol ketebalan bahan,
contoh : Kertas film, lempeng logam,Pengawetan bahan, contoh : kayu,
barang-barang seni, Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat
tekstil. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin
bekerja
Sumber bekas dari industri
Sebagai
sumber tenaga listrik untuk PLTN
Ø untuk keperluan radiolabeling dan marker, misal pada reaksi kimia dan biokimia
Ø untuk radiotracer, pada proses pemetaan
sungai bawah tanah, kebocoran pipa bawah tanah, dll
Ø untuk deteksi tubuh dengan sinar rontgen, CT
scan, dll
Ø untuk keperluan radiasi pada proses penemuan
bibit tanaman baru, sintesis bahan baru, dll
Ø untuk sterilisasi keperluan peralatan medis,
dll
Ø untuk deteksi umur fosil atau benda sejarah
Ø
untuk
senjata bom nuklir
Reaksi inti mengahsilkan energi yang sangat besar. Pada
pembangkit tenaga nuklir (PLTN), energi inti digunakan untuk memanaskan air
sehingga terbentuk uapa. Kemudian, uap in digunakan untuk mengerakkan turbin.
Peregerakan turbin merupakan energi mekanik yang dapat memberi kemampuan
generator untuk mengubah energi mekanik tersebut menjadi energi listrik. Pada
PLTN, reaksi inti berlangsung terkendali di dalam suatu reaktor nuklir
(Sutresna, 2007).
Radioaktif Sebagai Perunut.
Sebagai perunut, radoisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem
untuk mempelajari sistem itu, baik sistem fisika, kimia maupun sistem biologi.
Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yang sama seperti isotop
stabilnya, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa
sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau.
F.
Bidang Arkeologi
Ø Menentukan umur fosil dengan C-14
Radioisotop
memiliki peran yang masih sulit digantikan oleh metode lain. Radioisotop
berperan dalam menentukan usia sebuah fosil. Usia sebuah fosil dapat diketahui
dari jejak radioisotop karbon-14. Ketika makhluk hidup masih hidup, kandungan
radioisotop karbon-14 dalam keadaan konstan, sama dengan kandungan di atmosfer
bumi yang terjaga konstan karena pengaruh sinar kosmis pada sekitar 14 dpm (
disintegrations per minute) dalam 1 gram karbon. Hal ini dikarenakan makhluk
hidup tersebut masih terlibat dalam siklus karbon di alam. Namun, sejak makhluk
hidup itu mati, dia tidak terlibat lagi ke dalam siklus karbon di alam. Sebagai
akibatnya, radioisotop karbon-14 yang memiliki waktu paro 5730 tahun mengalami
peluruhan terus menerus. Usia sebuah fosil dapat diketahui dari kandungan
karbon-14 di dalamnya. Jika kandungan tinggal separonya, maka dapat diketahui
dia telah berusia 5730 tahun.
G. Bidang Pertambangan
Radioisotop memberikan manfaat besar pula di bidang
pertambangan. Pada pertambangan minyak bumi, radioisotop membantu mencari jejak
air di dalam lapisan batuan. Pada pengeboran minyak bumi biasanya hanya
sebagian dari minyak bumi yang dapat diambil dengan memanfaatkan tekanan dari
dalam bumi. Jika tekanan telah habis atau tidak cukup, diperlukan tekanan
tambahan untuk mempermudah pengambilannya. Penambahan tekanan ini dapat
dilakukan dencan cara membanjiri cekungan minyak dengan air yang dikenal dengan
flooding. Air disuntikkan ke dalamnya melalui pengeboran sumur baru. Pada
proses penyuntikan air ini perlu kepastian bahwa air yang dimasukkan ke dalam
lapisan batuan benar-benar masuk ke cekungan minyak yang dikehendaki. Di sini
lah radioisotop memainkan peran. Radioisotop kobal-57, kobal-58 dan kobal-60
dalam bentuk ion komplek hexacyanocobaltate merupakan solusinya. Ion ini akan
bergerak bersama-sama dengan air suntikan sehingga arah gerakan air tersebut
dapat diketahui dengan mendeteksi keberadaan radioisotop kobal tersebut.
Radiosotop kobal-60 dalam bentuk hexacyanocobaltate telah berhasil dibuat di
Kawasan Puspiptek Serpong Tangerang dan siap untuk didayagunakan.
Tritium radioaktif dan cobalt 60 digunakan untuk merunut
alur-alur minyak bawah tanah dan kemudian menentukan srategi yang paling baik
untuk menyuntikkan air ke dalam sumur-sumur. Hal ini akan memaksa keluar minyak
yang tersisa di dalam kantung-kantung yang sebelumnya belum terangkat.
Berjuta-juta barrel tambahan minyak mentah telah diperoleh dengan cara ini
(Bangkit Sanjaya, 2009)
H. Bidang
Penelitian Kimia
a. Teknik Perunut
Teknik
perunut dapat dipakai untuk mempelajari mekanisme berbagai reaksi kimia. Misal
pada reaksi esterifikasi. Dengan oksigen-18 dapat diikuti reaksi antara asam
karboksilat dan alkohol.
Dari
analisis spektroskopi massa ,
reaksi esterifikasi yang terjadi dapat ditulis seperti berikut. (isotop
oksigen-18 diberi warna).
Hasil
analisis ini menunjukkan bahwa molekul air tidak mengandung oksigen-18. Adapun
jika O – 18 berada dalam alkohol maka reaksi yang terjadi seperti berikut.
b. Penggunaan isotop dalam bidang
kimia analisis
Penggunaan
isotop dalam analisis digunakan untuk menentukan unsur-unsur kelumit dalam
cuplikan. Analisis dengan radioisotop atau disebut radiometrik dapat dilakukan
dengan dua cara yaitu, sebagai berikut.
1) Analisis Pengeceran
Isotop
Larutan
yang akan dianalisis dan larutan standar ditambahkan sejumlah larutan yang
mengandung suatu spesi radioaktif. Kemudian zat tersebut dipisahkan dan
ditentukan aktivitasnya. Konsentrasi larutan yang dianalisis ditentukan dengan
membandingkannya dengan larutan standar.
2) Analisis Aktivasi
Neutron (AAN)
Analisis
aktivasi neutron dapat digunakan untuk menentukan unsur kelumit dalam cuplikan
yang berupa padatan. Misal untuk menentukan logam berat (Cd) dalam sampel ikat
laut. Sampel diiradiasi dengan neutron dalam reaktor sehingga menjadi
radioaktif. Salah satu radiasi yang dipancarkan adalah sinar ? .
Selanjutnya sampel dicacah dengan spektrometer gamma (? ) untuk menentukan
aktivitas dari unsur yang akan ditentukan.
Dalam bidang kimia, radioisotop dapat digunakan untuk
mempelajari mekanisme reaksi kimia, misalnya radioisotop oksigen-18 (O-18)
digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi. Berdasarkan
penelitian diketahui bahwa pada reaksi esterifikasi, atom O yang membentuk
senyawa H2O berasal dari asam karboksilat. Adapun atom O yang membentuk senyawa
ester berasal dari alkohol (Sutresna, 2007).
Radioisotop telah memberikan kontribusi pula di bidang
penelitian kimia, utamanya dalam menelusuri mekanisme reaksi.
Radioisotop-radioisotop dari unsur hidrogen, karbon, nitrogen dan
sebagainya telah memainkan peran dalam menjelaskan berbagai mekanisme reaksi
pada reaksi-reaksi senyawa organik.
Radioisotop telah menemukan peran yang luas sebagai pencari
jejak. Sampai saat ini, ketangguhan radioisiotop belum tertandingi oleh pemain
lain di bidang ini. Di masa yang akan datang, kiprah radioisotop si pencari
jejak ini tampaknya akan semakin luas. Mudah mudahan manfaat-manfaat nyata
tersebut akan membantu mengikis citranya yang menyeramkan dan bahkan
menakutkan.
I. Bidang
Kesenian
Radioisotop dapat juga digunakan untuk mengetahui pemalsuan lukisan.
Seorang pemalsu akan menggunakan cat yang dibuat pada abad sekarang. Dengan mengetahui
banyaknya unsur radioaktif pada cat akan diketahui umur lukisan tersebut
sebenarnya.
0 komentar:
Posting Komentar