Pemanfaatan
Radioisotop dalam Berbagai Bidang Kehidupan
Pengenalan radioisotop bagi kehidupan
umat manusia dimaksudkan untuk kesejahteraan manusia, dan bukan untuk mengancam
kehidupan manusia. Penggunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada
kenyataan 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. Radiasi dapat digunakan untuk memberi
efek fisis, efek kimia, maupun efek biologis.
Di
negara-negara maju penggunaan dan penerapan radioisotop telah dilakukan dalam
berbagai bidang. Radioisotop adalah
isotop suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif. Isotop suatu
unsur baik stabil maupun yang radioaktif memiliki sifat kimia yang sama.
Penggunaan radioisotop dapat dibagi ke dalam penggunaan sebagai perunut dan
penggunaan sebagai sumber radiasi. Radioisotop sebagai perunut digunakan untuk
mengikuti unsur dalam suatu proses yang menyangkut senyawa atau sekelompok
senyawa. Radioisotop dapat digunakan sebagai sumber sinar sebagai pengganti
sumber lain misal sumber sinar X.
Radioisotop
dapat digunakan sebagai perunut sebab energi sinar yang dipancarkan serta waktu
paruhnya merupakan sifat khas radioisotop tersebut. Pada contoh di bawah ini
akan diberikan beberapa contoh penggunaan radioisotop baik sebagai perunut
maupun sebagai sumber radiasi.
Penggunaan radioisotop digunakan dalam berbagai
bidang, misalnya pada industri, teknik, pertanian, kedokteran, ilmu
pengetahuan, hidrologi dan lain-lain. Tujuan penggunaan radioisotop bagi
kehidupan manusia adalah untuk kesejahteraan manusia dan memudahkan
keberlangsungan hidup manusia.
Manfaat
Radioisotop dalam Berbagai Bidang Kehidupan baik sebagai
perunut maupun sebagai sumber radiasi adalah sebagai berikut :
1. Radioisotop
dalam Bidang Kedokteran
Berbagai
jenis radioisotop digunakan untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai penyakit
antara lain Teknesium-99
(Tc-99),Talium-201 (TI-201), Iodin-131 (I-131),Natrium-24 (Na-24),Xenon-133 (Xe-133), Fosforus-32 (P-32), dan
besi-59 (Fe-59).
- Teknetum-99 (Tc-99)
yang disuntikkan
kedalam pembuluh darah akan akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada
organ tertentu, seperti jantung, hati dan paru-paru. Sebaliknya, TI-201
terutama akan diserap oleh jaringan sehat pada organ jantung. Oleh karena itu,
kedua radioisotop itu digunakan bersama-sama untuk mendeteksi kerusakan
jantung.
- Iodin-131 (I-131) diserap terutama 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.
- Iodin-123 (I-123) adalah radioisotop lain dari Iodin. I-123 yang memancarkan sinar gamma yang digunakan untuk mendeteksi penyakit otak.
- Natrium-24 (Na-24) digunakan untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah. Larutan NaCl yang tersusun atas Na-24 dan Cl yang stabil disuntikkan ke dalam darah dan aliran darah dapat diikuti dengan mendeteksi sinar yang dipancarkan, sehingga dapat diketahui jika terjadi penyumbatan aliran darah.
- Xenon-133 (Xe-133) digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru.
- Phospor-32 (P-32) digunakan untuk mendeteksi penyakit mata, tumor, dan lain-lain. Serta dapat pula mengobati penyakit polycythemia rubavera, yaitu pembentukan sel darah merah yang berlebihan. Dalam penggunaanya isotop P-32 disuntikkan ke dalam tubuh sehingga radiasinya yang memancarkan sinar beta dapat menghambat pembentujan sel darah merah pada sum-sum tulang belakang.
- Sr-85 untuk mendeteksi penyakit pada tulang.
- Se-75 untuk mendeteksi penyakit pankreas.
- Kobalt-60 (Co-60) sumber radiasi gamma untuk terapi tumor dan kanker. Karena sel kanker lebih sensitif (lebih mudah rusak) terhadap radiasi radioisotop daripada sel normal, maka penggunakan radioisotop untuk membunuh sel kanker dengan mengatur arah dan dosis radiasi.
- Kobalt-60 (Co-60) dan Skandium-137 (Cs-137), radiasinya digunakan untuk sterilisasi alat-alat medis.
2. Radioisotop
dalam Bidang Pertanian
Dalam bidang pemuliaan tanaman 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 terbesar yang mematikan, (Biji tumbuh). Biji yang sudah diradiasi
itu kemudian disemaikan dan ditanam berkelompok menurut ukuran dosis
radiasinya. Selanjutnya akan dipilh varietas yang dikehendaki, misalnya yang
tahan hama, berbulir banyak dan berumur pendek. Dalam bidang pertanian, radiasi
yang dihasilkan juga digunakan untuk pemberantasan hama dan pemulihan tanaman.
a.
Pembentukan Bibit Unggul
Dalam bidang
pertanian, radiasi gamma dapat digunakan untuk memperoleh bibit unggul. Sinar gamma
menyebabkan perubahan dalam struktur dan sifat kromosom sehingga memungkinkan
menghasilkan generasi yang lebih baik, misalnya gandum dengan yang umur lebih
pendek.
Selain sinar
gamma, fosfor-32 (P-32) juga berguna untuk membuat benih tumbuhan yang bersifat
lebih unggul dibandingkan induknya. Radiasi radioaktif ini ke tanaman induk
akan menyebabkan ionisasi pada berbagai sel tumbuhan. Ionisasi inilah yang
menyebabkan turunan akan mempunyai sifat yang berbeda dari induknya. Kekuatan
radiasi yang digunakan diatur sedemikian rupa hingga diperoleh sifat yang lebih
unggul dari induknya.
b.
Pemupukan dan Pemberantasan Hama dengan Serangga Mandul
Radioisotop
fosfor dapat dipakai untuk mempelajari pemakaian pupuk oleh tanaman. Ada jenis
tanaman yang mengambil fosfor sebagian dari tanah dan sebagian dari pupuk.
Berdasarkan hal inilah digunakan fosfor radioaktif untuk mengetahui pola
penyebaran pupuk dan efesiensi pengambilan fosfor dari pupuk oleh tanaman.
Teknik radiasi juga dapat digunakan untuk memberantas hama dengan menjadikan
serangga mandul.
Dengan
radiasi dapat mengakibatkan efek biologis, sehingga timbul kemandulan pada
serangga jantan. Kemandulan ini dibuat di laboratorium dengan cara hama
serangga diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah disinari
hama tersebut dilepas di daerah yang terserang hama, sehingga diharapkan akan
terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul yang dilepas,
sehingga telur itu tidak akan menetas.
c.
Pengawetan Makanan
Pada musim
panen, hasil produksi pertanian melimpah. Beberapa dari hasil pertanian itu
mudah busuk atau bahkan dapat tumbuh tunas, contohnya kentang. Oleh karena itu
diperlukan teknologi untuk mengawetkan bahan pangan tersebut. Salah satu cara
yang dapat dilakukan adalah dengan irradiasi sinar radioaktif. Radiasi ini juga
dapat mencegah pertumbuhan bakteri dan jamur.
3. Radiologi dalam Hal Penyimpanan
Makanan
Bahan makanan seperti kentang dan bawang jika
disimpan lama akan bertunas. Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan seperti
itu. Jadi, sebelum bahan tersebut disimpan diberi radiasi dengan dosis tertentu
sehingga tidak akan bertunas, dengan demikian dapat disimpan lebih lama.
Radiasi juga digunakan untuk pengawetan bahan makanan untuk mencegah
pertumbuhan bakteri dan jamur.
4. Radio Aktif dalam Bidang Industri
Kaos lampu
petromaks menggunakan larutan radioisotop
horium dalam batas yang dipernankan agar nyalanya lebih terang. Radiasi gamma
yang dihasilkan dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam dan juga untuk
pengawetan kayu, barang-barang seni,dll.
Penggunaan
radioisotop dalam bidang industri antara lain untuk mendeteksi kebocoran pipa
yang ditanam di dalam tanah atau dalam beton. Dengan menggunakan radioisotop
yang dimasukkan ke dalam aliran pipa kebocoran pipa dapat dideteksi tanpa
penggalian tanah atau pembongkaran beton. Penyinaran radiasi dapat digunakan
untuk menentukan keausan atau kekeroposan yang terjadi pada bagian pengelasan
antarlogam. Jika bahan ini disinari dengan sinar gamma dan dibalik bahan itu
diletakkan film foto maka pada bagian yang aus atau keropos akan memberikan
gambar yang tidak merata. Radiasi sinar gamma juga digunakan dalam vulkanisasi
lateks alam. Penggunaan zat radioaktif dalam bidang industri yang lainnya
adalah untuk mengatur ketebalan besi baja, kertas, dan plastik; dan untuk
menentukan sumber minyak bumi.
5. Radioaktif dalam Bidang Hidrologi
- Na-24 untuk mempelajari kecepatan aliran sungai.
- Na-24 dalam bentuk karbonat untuk menylidiki kebocoran pipa air dibawah.
6. Radiologi dalam Bidang Sains
- Iodin-131 (I-131) untuk mempelajari kesetimbangan dinamis.
- Oksigen-18 (O-18) untuk mempelajari reaksi esterifikasi.
- Karbon-14 (C-14) untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
7. Radiologi
dalam Bidang 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 gamma .
Selanjutnya sampel dicacah dengan spektrometer gamma untuk menentukan aktivitas
dari unsur yang akan ditentukan.
8. Radologi dalam 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).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar