kimia 2

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

10

 dps.

1Ci = 3,7.10

10

 dps = 3,7.10

10

 Bq

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.

©2004 Digitized by USU digital library  31 Gy = 1 J/kg

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

©2004 Digitized by USU digital library  4jaringan 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.

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.

©2004 Digitized by USU digital library  5B. Bidang pertanian.

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.

Sumber: http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/3763/1/biostatistik-abdul%20jalil.pdf