Radio Isotop
Manfaat Radioisotop dalam Kehidupan. Berikut ini berbagai pemanfaatan radioisotop yang dihasilkan oleh unsur-unsur radioaktif di berbagai bidang kehidupan yang disarikan dari beberapa buku referensi fisika.
Manfaat
Berdasarkan Sinar Radiasi α, β dan γ
Sinar alpha
-ditembakkan pada inti suatu atom untuk menghasilkan radioisotop (yang lebih sering digunakan untuk menembak adalah neutron)
Sinar beta
-menentukan letak kebocoran pipa saluran minyak / cairan atau gas yang tertimbun dalam tanah
-mengukur ketebalan kertas
-pancaran sinar beta Karbon C-14 dari fosil dapat digunakan untuk memperkirakan umur fosil.
Sinar gamma
- radiotherapy (membunuh sel kanker)/radiasi sinar gamma terkontrol
-sterilisasi alat-alat kedokteran
-sterilisasi pada makanan dan pengawetan makanan
-mengukur ketebalan baja
-mendeteksi datangnya pasokan minyak/cairan dari jauh yang disalurkan melalui pipa-pipa
-membuat varietas tanaman baru yang tahan penyakit
-dimanfaatkan pada pembuatan radiovaksin.
Pemanfaatan sinar α, β dan γ diantaranya berdasar atas daya tembus yang dimilikinya dimana daya tembus sinar gamma paling besar dibanding dua lainnya:
daya tembus α < β < γ
Jika dilihat dari daya ionisasinya, maka yang paling besar adalah sinar alpha:
Daya ionisasi α > β > γ
Lintasan sinar radioaktif dalam medan magnet
Lintasan sinar α, β γ saat melewati medan magnet
homogen arah tegak lurus masuk bidang baca.
Lintasan sinar α, β γ saat melewati medan magnet
homogen arah tegak lurus keluar bidang baca.
Manfaat Radioisotop
Berdasarkan Nama Unsur
| No. | Nama Unsur | Manfaat / Kegunaan |
| 1. | Iodium (I-131) | - mencari ketidaknormalan pada tiroid / kelenjar tiroid. - di bidang hidrologi dapat digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran sungai. |
| 2 | Iodium (I-123) | -disuntikkan pada pasien untuk mengetahui ada tidaknya gangguan ginjal. |
| 3 | Karbon (C-14) | -mencari ketidaknormalan yang berhubungan dengan diabetes dan anemia. |
| 4 | Kromium (Cr-51) | -keperluan scanning limpa. |
| 5 | Selenium (Se-75) | -keperluan scanning pankreas. |
| 6 | Teknetium (Tc-99) | -keperluan scanning tulang dan paru-paru -scanning kerusakan jantung -menyelidiki kebocoran saluran air bawah tanah. |
| 7 | Ti-201 | -mendeteksi kerusakan jantung, digunakan bersama dengan Tc-99. |
| 8 | Galium (Ga-67) | - keperluan scanning getah bening. |
| 9 | Xe-133 | -mendeteksi kesehatan paru-paru. |
| 10 | Fe-59 | -mempelajari pembentukan sel darah merah. |
| 11 | Natrium (Na-24) | -untuk deteksi penyempitan pembuluh darah/trombosis -mendeteksi kebocoran saluran air bawah tanah dan menyelidiki kecepatan aliran sungai - di bidang kesehatan digunakan untuk mendeteksi gangguan peredaran darah. |
| 12 | Radioisotop Silikon | -perunut radioisotop pada proses pengerukan lumpur pelabuhan atau terowongan. |
| 13 | Fosfor (P-32) | -di bidang pertanian ddapat digunakan untuk memperkirakan jumlah pupuk yang diperlukan tanaman. -di bidang kesehatan dapat digunakan mendeteksi penyakit mata, tumor dan hati. |
| 14 | Karbon (C-14) | -mengukur umur fosil hewan, tumbuhan dan manusia (dengan pengukuran pancaran sinar beta). |
| 15 | Uranium (U-238) | -menaksir umur batuan. |
| 16 | Uranium (U-235) | Reaksi berantai terkendali dalam PLTN. |
| 17 | Kobalt (Co-60) | -mengontrol pertumbuhan beberapa jenis kanker melalui sinar gamma yang dihasilkan. |
| 18 | Isotop 8O15 | -menganalisis proses fotosintesis pada tanaman. |
| 19 | Isotop O-18 | -di bidang kimia dapat digunakan sebagai atom tracer / perunut asal mula molekul air yang terbentuk. |
| 20 | K-40 | K-40 digunakan bersama-sama dengan dan Ar-40 stabil untuk mengukur umur batuan, dengan membandingkan konsentrasi K-40 dan Ar-40 pada batuan. |
Manfaat Fungsi-fungsi lain
-membuat varietas tanaman baru yang tahan penyakit dan produktivitas yang tinggi
-pemandulan /sterilisasi serangga pengganggu tanaman
-mendeteksi pemalsuan lukisan atau keramik.
Manfaat Secara Umum
-Tracer (perunut, pencari jejak) untuk berbagai keperluan
-Sumber Tenaga Listrik/PLTN
-Memanfaatkan sinar-sinar radiasinya untuk berbagai keperluan.
Bahaya Roadioaktivitas:
-dapat merusak sel-sel penting seperti sel tulang sumsum /penghasil sel darah, akibat radiasi tinggi yang tidak terkendali (termasuk juga radiasi sinar gamma)
-dapat merusak/mematikan jaringan atau sel-sel pada makhluk hidup
-dapat merusak/mengubah struktur DNA makhluk hidup
-dapat mengakibatkan tumor atau kanker
-Radon yang terhirup paru-paru memancarkan alpha dapat menimbulkan kerusakan dan pertumbuhan kanker
-dapat menimbulkan luka bakar (akibat radiasi dosis tinggi).
1. I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak.
2. Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung.
3. Tc-99 & Ti-201 Mendeteksi kerusakan jantung.
4. Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah.
5. Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru.
6. P-32 Penyakit mata, tumor dan hati.
7. Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah.
8. Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa.
9. Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas.
10. Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru.
11. Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening.
12. C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia.
13. Co-60 Membunuh sel-sel kanker.Radioisotop dalam Bidang Pertanian
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.
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
Untuk mempelajari mekanisme
fotosintesis dapat digunakan radioisotop C-14, dan untuk menentukan kadar baja
pada tumbuhan F-14
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.
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.
Radiologi dalam Bidang
Kimia
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.
Manfaat Di Bidang Arkeologi
Di bidang arkeologi, 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.
Di bidang arkeologi, 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.
Manfaat dalam bidang Industri
Digunakan
dalam pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta
instalasi kilang minyak.
Teknik radiografi merupakan teknik yang sering dipakai terutama pada tahap-tahap konstruksi. Pada sektor industri minyak bumi, teknik ini digunakan dalam pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi kilang minyak. Selain bagianbagian konstruksi besi yang dianggap kritis, teknik ini digunakan juga pada uji kualitas las dari ketel uap tekanan tinggi serta uji terhadap kekerasan dan keretakan pada konstruksi beton. Radioisotop yang sering digunakan adalah kobal-60 (60Co). Dalam bidang industri, radioisotop digunakan juga sebagai perunut misalnya untuk menguji kebocoran cairan/gas dalam pipa serta membersihkan pipa, yang dapat dilakukan dengan menggunakan radioisotop iodoum-131 dalam bentuk senyawa CH3131l. Radioisotop seng-65 (65Zn) dan fosfor-32 merupakan perunut yang sering digunakan dalam penentuan efisiensi proses industri, yang meliputi pengujian homogenitas pencampuran serta residence time distribution (RTD). Sedangkan untuk kalibrasi alat misalnya flow meter, menentukan volume bejana tak beraturan serta pengukuran tebal material, rapat jenis dan penangkal petir dapat digunakan radioisotop kobal-60, amerisium-241 (241Am) dancesium-137(137Cs).
Teknik radiografi merupakan teknik yang sering dipakai terutama pada tahap-tahap konstruksi. Pada sektor industri minyak bumi, teknik ini digunakan dalam pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi kilang minyak. Selain bagianbagian konstruksi besi yang dianggap kritis, teknik ini digunakan juga pada uji kualitas las dari ketel uap tekanan tinggi serta uji terhadap kekerasan dan keretakan pada konstruksi beton. Radioisotop yang sering digunakan adalah kobal-60 (60Co). Dalam bidang industri, radioisotop digunakan juga sebagai perunut misalnya untuk menguji kebocoran cairan/gas dalam pipa serta membersihkan pipa, yang dapat dilakukan dengan menggunakan radioisotop iodoum-131 dalam bentuk senyawa CH3131l. Radioisotop seng-65 (65Zn) dan fosfor-32 merupakan perunut yang sering digunakan dalam penentuan efisiensi proses industri, yang meliputi pengujian homogenitas pencampuran serta residence time distribution (RTD). Sedangkan untuk kalibrasi alat misalnya flow meter, menentukan volume bejana tak beraturan serta pengukuran tebal material, rapat jenis dan penangkal petir dapat digunakan radioisotop kobal-60, amerisium-241 (241Am) dancesium-137(137Cs).
Manfaat
dalam Bidang Hidrologi
-Menentukan Gerakan Sedimen
Cr-51, Au-198, Sc-46
-Membuat endapan tiruan atau
pelapisan lumpur Ir-192 dan SC-46
-Detektor asap Am-241
-Mempelajari kecepatan
aliran sungai Na-24
Manfaat
Di 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.
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.
Comments
Post a Comment