Makalah
Fisika SMA/MA Tentang Pemanfaatan Radio Aktif Dalam Teknologi dan Kehidupan
Sehari-Hari
BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Radioaktif berhubungan dengan pemancaran partikel dari sebuah inti atom. Unsur radioaktif adalah unsur yang mempunyai nomor atom di atas 83. Istilah radioaktif dan radioaktivitas dapat juga dihubungkan dengan: Peluruhan Radioaktif, Kontaminasi Radioaktif, Limbah Radiaktif dan Opini Radio Aktif.
Antoine
Henri Becquerel tercatat sebagai penemu Radioaktif. Lahir di Paris
tahun 1852. Pendidikannya baik, dapat gelar doktor tahun 1888. Tahun 1892 dia
jadi guru besar fisika praktis di Museum Sejarah Alam (Musee d’ Histoire
Naturelle) di Paris. Menarik untuk dicatat, baik kakek maupun bapaknya bukan
saja sama-sama ahli fisika tetapi juga pernah menempati kedudukan yang sama.
Anehnya, anaknya pun begitu. Di tahun 1895 Becquerel jadi guru besar fisika di
perguruan tinggi politeknik. (Ecole Polytechnique) di Paris. Di sinilah pada
tahun 1896 dia membuat penemuan besar yang membuat namanya kesohor.
Tahun sebelumnya Wilhelm Rontgen menemukan sinar X, satu penemuan yang menggemparkan masyarakat ilmiah. Rontgen memprodusir sinar X dengan menggunakan tabung katoda sinar, Becquerel berpikir apakah sinar X tidak bisa diprodusir dengan kegiatan sinar matahari biasa di atas substansi non-metal. Becquerel memiliki di laboratoriumnya beberapa kristal “Potasium uranium sulfate” –satu campuran yang dia tahu non-metalik– dan dia memutuskan melakukan percobaan dengan itu: pertama, dia menempelkan beberapa kertas hitam tebal di sekeliling lembaran fotografis untuk meyakinkan tidak ada cahaya yang bisa tampak dapat mencapai lembaran itu. Lantas dia letakkan kristal non-metalik di atas lembaran yang tertutup itu dan menyodorkannya ke bawah sinar matahari. Cukup meyakinkan tatkala kemudian dapat menemukan film fotografis, satu bayangan kristal muncul di atasnya.
Mulanya
Becquerel yakin bahwa dia sudah berhasil menemukan sumber sinar X baru.
Kemudian, secara kebetulan, dia menemukan bahwa campuran uranium akan
memasukkan radiasi meskipun tidak disodorkan kepada cahaya yang terbuka. Memang
ada hari-hari di mana buat Becquerel masih samar-samar dan bimbang mengulangi
percobaannya sebagaimana mestinya. Karena itu dia letakkan barang-barangnya
–kristal dan lembaran fotografis yang terbungkus rapi dan hati-hati– jauh-jauh
di lacinya, tanpa terlebih dulu menampakkan kristalnya di bawah cahaya
matahari. Beberapa hari kemudian tak urung dia memutuskan mencuci lembaran
fotografis yang tak terpakai itu. Dia terkejut, lembaran itu menampakkan
bayangan kristal!
Jelaslah apa yang terjadi bukanlah non-metal biasa. Dengan bijak Becquerel memutuskan mengurungkan proyek aslinya dan menggantinya dengan penyelidikan fenomena yang aneh yang dialaminya. Segera dia mengetahui bahwa radiasi akan diteruskan oleh tiap campuran kimiawi uranium bukanlah sinar X. (Untuk sementara disebut sinar Becquerel). Becquerel juga menemukan bahwa jenis baru radiasi ini akan diteruskan oleh tiap-tiap kimiawi uranium dan tidak saja oleh apa yang diselidikinya pertama kali. Kenyataannya, dia menemukan bahwa meskipun uranium metal mengandung radioaktif. Karena radiasi tidak tergantung samasekali pada bentuk kimiawi uranium, Becquerel menyadari bahwa radio aktivitas bukanlah berasal dari kimiawi, tetapi harus dari atom uranium itu sendiri.
Jelaslah apa yang terjadi bukanlah non-metal biasa. Dengan bijak Becquerel memutuskan mengurungkan proyek aslinya dan menggantinya dengan penyelidikan fenomena yang aneh yang dialaminya. Segera dia mengetahui bahwa radiasi akan diteruskan oleh tiap campuran kimiawi uranium bukanlah sinar X. (Untuk sementara disebut sinar Becquerel). Becquerel juga menemukan bahwa jenis baru radiasi ini akan diteruskan oleh tiap-tiap kimiawi uranium dan tidak saja oleh apa yang diselidikinya pertama kali. Kenyataannya, dia menemukan bahwa meskipun uranium metal mengandung radioaktif. Karena radiasi tidak tergantung samasekali pada bentuk kimiawi uranium, Becquerel menyadari bahwa radio aktivitas bukanlah berasal dari kimiawi, tetapi harus dari atom uranium itu sendiri.
Tahun
1896 Becquerel menerbitkan beberapa kertas kerja ilmiah tentang fenomena yang
diketemukannya. Diantara para ilmuwan yang membaca kertas kerja menjadi
tertarik dan kemudian yang melakukan penyelidikan tambahan adalah Marie Curie.
Dia segera mengetahui bahwa unsur “thorium” juga mengandung radioaktif. Bekerja
sama dengan suaminya, Pierre, dia juga menemukan dua hal yang dulunya tidak
dikenal, yaitu “polonium” dan “radium”, keduanya mengandung radioaktif.
(Kebetulan Marie Curie-lah yang pertama kali menggunakan istilah “radio
aktivitas” untuk menjelaskan fenomena itu).
Atas
dasar latar belakang diatas, maka dalam makalah ini mencoba mengkaji dan
membahas “Pemanfaatan
Radio Aktif Dalam Teknologi dan Kehidupan Sehari-Hari”.
B. Rumusan
Masalah
Adapun
yang menjadi rumusan permasalahan dari makalah ini adalah :
1. Apa itu Radioaktif?
2. Apakah Manfaat Radioaktif dalam teknologi dan kehidupan
sehari hari?
3.
Apa manfaat dari Radioaktif?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui apa itu radioaktif
2. Mengetahui apakah manfaat radioaktif dalam
teknologi dan kehidupan sehari hari
3. Mengindentifikasi
dan memberikan gambaran manfaat dari radioaktif
BAB
II
PEMBAHASAN
A.Pengertian Radioaktif
Radioaktif
adalah kesimpulan beragam proses di mana sebuah inti atom yang tidak
stabil memancarkan partikel subatomik (partikel radiasi). Peluruhan terjadi
pada sebuah nukleus induk dan menghasilkan sebuah nukleus anak. Ini adalah
sebuah proses acak sehingga sulit untuk memprediksi peluruhan sebuah
atom. Satuan internasional (SI) untuk pengukuran peluruhan radioaktif
adalah becquerel (Bq). Zat radioaktif dan radioisotop berperan besar dalam
ilmu kedokteran yaitu untuk mendeteksi berbagai penyakit, diagnosa penyakit
yang penting antara lain tumor ganas. Kemajuan teknologi dengan ditemukannya
zat radioaktif dan radioisotop memudahkan aktifitas manusia dalam berbagai
bidang kehidupan.
B. Manfaat radioaktif dalam
teknologi dan kehidupan sehari hari
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.
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.
1. 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.
a)
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: 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)
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).
Penggunaan
radioaktif dalam bidang kedokteran terutama untuk pendeteksian jenis kelainan
di dalam tubuh dan untuk penyembuhan kanker yang sangat sukar dioperasi
menggunakan metode lama. Prinsip radioaktif ini juga dimanfaatkan untuk
pengetesan kualitas bahan di dalam suatu industri yang dapat dipergunakan
dengan mudah dan dengan ketelitian yang tinggi. Radioisotop yang digunakan
dalam bidang kedokteran dapat berupa sumber terbuka (unsealed source) dan
sumber tertup (sealed source). Ketika radioisotop tersebut tidak dapat
dipergunakan lagi, maka sumber radioaktif bekas tersebut sudah menjadi limbah
radioaktif.
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).
Gambar Simbol Kontaminasi Radioaktif |
- 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 adalah :
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.
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.
10) 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.
11) Molibdenum-99 (66 jam) *: digunakan sebagai 'orang
tua' dalam generator untuk menghasilkan teknesium-99m.
12) Palladium-103 (17 detik): digunakan untuk membuat
benih brachytherapy implan permanen untuk kanker prostat tahap awal.
13) Fosfor-32 (14 detik): digunakan dalam pengobatan
polisitemia vera (kelebihan sel darah merah).
14) Kalium-42 (12 jam): digunakan untuk penentuan kalium
tukar dalam aliran darah koroner.
15) Renium-186 (3,8 detik): digunakan untuk
menghilangkan rasa sakit pada kanker tulang.
16) Renium-188 (17 jam): Digunakan untuk arteri koroner,
menyinari dari balon angioplasty.
17) 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.
18) Selenium-75 (120 detik): digunakan dalam bentuk
seleno-metionin untuk mempelajari produksi enzim pencernaan.
19) Sodium-24 (15 jam): untuk studi elektrolit dalam
tubuh.
20) Stronsium-89 (50 detik) *: sangat efektif dalam
mengurangi rasa sakit prostat dan kanker tulang.
21) 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.
22) Xenon-133 (5 detik) *: digunakan untuk paru-paru.
23) Iterbium-169 (32 detik): digunakan untuk studi cairan
cerebrospinal di otak.
24) Iterbium-177 (1,9 jam): nenek moyang Lu-177.
25) 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.
26) Radioisotop cesium, emas dan ruthenium juga digunakan
dalam brachytherapy.
27) 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.
28) Cobalt-57 (272 detik): digunakan sebagai penanda
untuk memperkirakan ukuran organ dan untuk kit diagnostik in-vitro.
29) 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.
30) Tembaga-67 (2.6 detik): digunakan dalam
terapi.
31) Fluor-18 sebagai FLT (fluorothymidine) miso,-F
(fluoromisonidazole), 18F-kolin: digunakan untuk pelacak.
32) Gallium-67 (78 jam): digunakan untuk pencitraan
tumor dan lokalisasi lesi inflamasi (infeksi).
33) Gallium-68 (68 menit): positron emitor digunakan
dalam PET dan unit PET-CT Berasal dari germanium-68 dalam generator.
34) Germanium-68 (271 detik): digunakan sebagai 'orang
tua' dalam generator untuk menghasilkan Ga-68.
35) Indium-111 (2,8 detik): digunakan untuk studi
diagnostik spesialis, misalnya studi otak, infeksi dan studi usus
transit.
36) IIodine-123 (13 jam): semakin digunakan untuk
diagnosis fungsi tiroid, ini adalah emitor gamma tanpa radiasi beta I-131.
37) Iodine-124: pelacak.
38) 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.
39) Rubidium-82 (1,26 menit): nyaman PET agen dalam pencitraan
perfusi miokard.
40) Stronsium-82 (25 detik): digunakan sebagai 'orang
tua' dalam generator untuk menghasilkan Rb-82.
41) 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).
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).
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).
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
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
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:
- Membasmi mikroorganisme, misalnya
pada pengawetan rempah-rempah, seperti merica, ketumbar, dan kemimiri.
- 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
Sebagai sumber tenaga listrik untuk PLTN
- untuk keperluan radiolabeling dan
marker, misal pada reaksi kimia dan biokimia
- untuk radiotracer, pada proses
pemetaan sungai bawah tanah, kebocoran pipa bawah tanah, dll
- untuk deteksi tubuh dengan sinar
rontgen, CT scan, dll
- untuk keperluan radiasi pada proses
penemuan bibit tanaman baru, sintesis bahan baru, dll
- Untuk sterilisasi keperluan
peralatan medis, dll
- untuk deteksi umur fosil atau benda
sejarah
- 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
* 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.
C.Alat-Alat Deteksi
a.
Pencacah Geiger (penghitung Geiger Muller)
b.
Kamar kabut Wilson (Geiger Chamber)
c.
Imulsi Film
d.
Detektor Sintilasi
Orang
mengenal radiasi radioaktif pertama kali melalui pelat foto, kemudian
berkembang menjadi alat deteksi emulsi fotografi. Perkembangan alat deteksi
tersebut kemudian disusul dengan detektor Geiger Muller yang memanfaatkan
ionisasai menjadi pulsa listrik.Kemudian alat ini berkembang menjadi tabung
ionisasi dan tabung detector proporsional. Dengan ditemukannya bahan-bahan
sintilasi, yaitu bahan yang jika ditembus radiasi akan memancarkan cahaya,
timbul adanya detektor sintilasi. Pada dasarnya sistem peralatan deteksi
radiasi dapat digolongkan menjadi dua bagian utama, bagian pertama adalah
transduser yang disebut detektor, yaitu berupa alat yang mengubah radiasi
radioaktif menjadi sinyal elektris. bagian kedua berupa alat elektronik yang
mampu memperkuat dan memproses sinyal listrik menjadi besaran yang diamati.
Detektor tabung ionisasi, tabung proporsional dan tabung Geiger Muller
merupakan alat yang sejenis. Semuanya memiliki bentuk dasar yang sama serta
mempergunakan ruang tertutup yang berisi gas atau campuran gas, dilengkapi
dengan anoda dan katoda dengan bentuk sedemikian rupa, sehingga medan listrik
memungkinkan terjadi ionisasi secara effisien.
Jadi,
semua memanfaatkan ionisasi menjadi pulsa listrik. Detektor sintilasi mempergunakan
dasar penyeleksianyang sangat berbeda dengan jenis tabung Geiger Muller.
Detektor sintilasi memanfaatkan cahaya yang timbul pada interaksi radiasi,
sehingga memerlukan bahan yang mengeluarkan cahaya jika kena radiasi, seperti
pada layar CRO atau layar televisi.bahan yang demikian itu disebut sintilator.
Sintilator mempunyai sifat bahwa intensitas cahaya yang tinmbul sebanding
dengan energi radiasi yang mengenainya, sehingga sangat menguntungkan jika
digunakan untuk mengukur energi radiasi.
TABUNG DETEKTOR GEIGER MULLER
(GM)
Detektor
GM bekerja pada tegangan yang sangat tinggi, yaitu 1000volt - 1400volt.
Detektor ini menghasilkan sebuah pulsa listrik dari setiap partikel tunggal
yang datang padanya., dan tidak tergantung pada energi radiasi.Biasanya detektor
ini digunakan untuk mendeteksi sinar gamma (yang madah menembus dinding tabung)
namun sinar betapapun dapat dideteksi, yaitu melalui jendela ujung yang
biasanya terbuat dari mika yang sangattipis agar dinar beta dapat menembusnya. Sinar
gamma yang menembus dinding (katoda) menyebabkan atom gas terionisasi, sehingga
ada elektron yang keluar dari ikatan atomnya, kemudian menumbuk anoda sehingga
terjadi pulsa listrik yang kemudian diperkuet dan dicatat pada alat pencatat
(scaler). Dengan demikian untuk sinar beta, akan menjadi ionisasi. Ion negatif
menuju anoda sebagai pulsa listrik dan seterusnya.
TABUNG SINTILASI
Setiap
partikel radiasi didalam sintilator menghasilkan satu puksa cahaya. Radiasi
yang datang pada sintilator akan menimbulkan foton, akibat dari eksitasi atom
gas. Foton ini kemudian diteruskan ke bagian-bagian photomultiplier yang
dalamnya terdapat dynode-dynode yang berurutan yang diberi tegangan satu lebih
tinggi. Foton tersebut menumbuk dynoda sehingga menghasilkan foto elektron.
Foto elektron tersebut kemudian menumbuk dynoda berikutnya dan akhirnya terjadi
elektron sekunder, sehingga didapatkan elektron berlipat ganda. Elektron ini
dipergunakan untuk pengukuran energi radiasi (sopektrometeri energi) ukuran
pulsa-pulsa listrik yang terjadi sebanding dengan energi radiasi dan jumlah
pulsa sebanding dengan jumlah partikel radiasi.
KAMAR KABUT WILSON
Uap
(alkohol) jenuh diembunkan pada ion-ion udara yang ditimbulkan oleh radiasi.
Akibatnya, terlihat garis putih dari tetesan-tetesan zat cair yang sangat
kecil, yang merupakan jejal lintasan dalam kamar tersebut, asal diterangi
dengan tepat. Perlu dicatat, bahwa yang kita lihat hanyalah jejak lintasan,
bukan radiasi yang menimbulkan ionisasi.
Terdapat
tiga jenis kamar kabut yaitu :
-Expansion
cloud chamber (kamar kabut pemuaian)
-Diffusion
cloud chamber (kamar kabut diffusi)
-Bubble
chamber (kamar gelembung)
pada
bubble chamber radiasi yang mengionkan akan mennggalkan jejak berupa
gelembung-gelembung didalam hidrogen cair. Pada sistem ini perkiraan massa dan
kelanjutannya dapat diperoleh, berdasarkan hukum kekekalan energi dan momentum.
EMULSI FILM
Garis-garis
sinar dari ketiga jenis radiasi, dapat juga dipelajari pada film fotografi.
Emulsi film foto, dapat mengurangi jangkauan partikel alpha sekitar 0,002mm dan
bahkan garis lintasan partikel beta, hanya sekitar 1 mm. Karena itu, harus
menggunakan mikroskop untuk mengamatinya. Emulsi nuklir yang khusus, digunakan
untuk maksud ini. Emulsi tersebut lebih tebal dari biasanya dan mempunyai
kepekaan butir-butir perak bromida yang lebih tinggi. Metoda ini mempunyai
keuntungan karena secara otomatis diperoleh rekaman yang permanen dari gejala
yang dipelajari.
BAB
III
PENUTUPAN
A.Kesimpulan
Zat
radioaktif dan radioisotop berperan besar dalam ilmu kedokteran yaitu untuk
mendeteksi berbagai penyakit, diagnosa penyakit yang penting antara lain tumor
ganas. Kemajuan teknologi dengan ditemukannya zat radioaktif dan radioisotop
memudahkan aktifitas manusia dalam berbagai bidang kehidupan.
B. Saran
- Masalah zat radioaktif dan
radioisotop hendaknya tidak ditafsirkan sebagai satu fenomena yang
menakutkan.
- Penerapan dalam diagnosa berbagai
penyakit hendaknya memikirkan efek-efek yang akan ditimbulkan.
- Diharapkan penggunaan zat
radioaktif dan radioisotop ini untuk kemakmuran dan kesejahteraan umat
manusia.
- Untuk menyempurnakan pembahasan
ini, Kami tak henti-hentinya meminta kritik dan saran yang konstruktif.
REFERENSI DAN SUMBER
http://yujindeboa.blogspot.co.id/2013/01/contoh-makalah-fisika_15.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar