Kegunaan Radioaktif

shares |

Chemistricks.com - kegunaan radioaktif


A.    PENULISAN PERSAMAAN REAKSI PELURUHAN
Pada penulisan persamaan reaksi peluruhan hampir sama dengan ketika kita menuliskan persamaan reaksi kimia biasa. Cara penulisan reaksi peluruhan adalah sebagai berikut :
1.         Reaksi peluruhan dikatakan setara apabila muatan (jumlah nomor atom) dan jumlah nomor massa di ruas kiri sama dengan di ruas kanan.
Contoh :

 



2.         Partikel-partikel seperti proton, elektron, neutron dan positron yang bertindak sebagai nomor atom adalah muatannya.
Contoh :  


3.         Penulisan reaksi peluruhan selain dengan cara seperti di atas adalah dengan cara meletakkan partikel penembak dan partikel hasil di dalam tanda kurung antara dua nuklida.
Contoh :    


B.     REAKSI INTI
Suatu nuklida dapat diubah menjadi nuklida yang lain melalui reaksi inti, reaksi inti dapat digolongkan menjadi :



1.         Reaksi Peluruhan / Desintegrasi
Adalah reaksi inti secara spontan memancarkan sinar/partikel tertentu.
 












2.         Reaksi Penembakan ( Reaksi Transmutasi )
Adalah reaksi penembakan inti dengan partikel menghasilkan nuklida baru yang bersifat radioaktif. Untuk mendapatkan unsur baru dilakukan dengan cara menembak (membombardir) atom suatu unsur dengan partikel ringan yang berenergi tinggi ( p, n, d, a ) dan partikel berat misal 12C, 14N, 16O.
Reaksi transmutasi dapat diringkas dengan notasi sebagai berikut :
T(x, y)P

dengan,                T     =   inti sasaran (target)
                 x     =   partikel yang ditenbakkan
                 y     =   partikel hasil
                 P     =   inti baru (produk)
Contoh :  
§   
            dapat ditulis

§ 
dapat ditulis

3.         Reaksi Fisi ( Reksi Pembelahan Inti )
Adalah reaksi pembelahan inti yang besar menjadi dua nuklida yang lebih kecil dan bersifat radioaktif. Umumnya reaksi pembelahan (fisi) akan dilepaskan satu atau lebih neutron yang akan bereaksi dengan inti lain dan menimbulkan reaksi pembelahan baru. Reaksi pembelahan yang baru akan menghasilkan satu atau lebih neutron lagi dan seterusnya. Sehingga terjadi reaksi pembelahan berantai.
 










Gambar 1.  Reaksi Fisi pada Inti U-235

4.         Reaksi Fusi ( Reaksi Penggabungan )
Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti yang kecil menjadi nuklida yang lebih besar. Produk yang dihasilkan dari reaksi fusi tidak bersifat radioaktif sehingga lebih aman penggunaannya.












      I.    KEGUNAAN RADIOAKTIF


      IDENTIFIKASI ASAM BASA

 
Di negara-negara maju penggunaan dan penerapan radioisotop telah dilakukan dalam berbagai bidang. Radioisotop adalah isotop suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif. Radioisotop sudah banyak digunakan untuk kesejahteraan manusia melalui penggunaan energi nuklir yang dihasilkanberbagai bidang, misalnya untuk pembangkit tenaga listrik.  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.

1.    Bidang Kesehatan
Sebagai Sumber Radiasi
a.    Dalam bidang kesehatan, sterilisasi alat-alat kedokteran menggunakan radiasi sinar gamma dari sumber isotop Co-60 atau Cs-137. 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:
1.         Sterilisasi radiasi lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme.
2.         Sterilisasi radiasi tidak meninggalkan residu bahan kimia.


3.         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.

b.    Sinar gamma dari Co-60 dapat digunakan dalam radioterapi untuk membunuh sel-sel kangker. 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.

Sebagai Perunut
Radioaktif juga digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi berbagai jenis penyakit, antara lain(Martin S. Silberberg, 2000: 1066):
a.         Radioisotop Tc-99 (teknesium) digunakan untuk memperlihatkan gambaran bagian dalam tubuh (citra internal organ tubuh), misalnya kelenjar tiroid.kelenjar ini berguna dalam pengaturan metabolisme kalsium darah yang terdapat di leher.   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.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.
b.        24Na, mendeteksi adanya gangguan peredaran darah.
c.         59Fe, mengukur laju pembentukan sel darah merah.
d.        11C, mengetahui metabolisme secara umum.
e.         Isotop  I-31I diserap terutama oleh kelenjar gondok, hati dan bagian-bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, digunakan untuk  mendeteksi kerusakan pada  fungsi kelenjar gondok  dan mencari letak tumor manusia.
f.         32P, mendeteksi penyakit mata, liver, dan adanya tumor.
g.        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 mendiagnosis kekeroposan tulang (osteoporosis) yang sering menyerang wanita pada usia menopause (mati haid).

2. Bidang Industri
Digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi, seperti pada :
a.       Industri makanan, sinar gama untuk mengawetkan makanan, membunuh mikroorganisme yang menyebabkan pembusukan pada sayur dan buahbuahan.
a.       Industri metalurgi, digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor, mendeteksi sambungan pipa saluran air, keretakan pada pesawat terbang, dan lain-lain. Penggunaan radioisotop dalam bidang industri juga 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.
b.      Industri otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja.

Sebagai sumber radiasi radioisotop berguna sebagai:
a.        Perbaikan mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah diradiasi, kayu menjadi lebih keras dan lebih awet.
b.      Perbaikan mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil, sehingga titik leleh lebih tinggi dan mudah mengisap zat warna serta air.
c.       Mengontrol ketebalan produk yang dihasilkan, seperti lembaran kertas, film, dan lempeng logam.
d.       60Co untuk penyamakan kulit, sehingga daya rentang kulit yang disamak dengan cara ini lebih baik daripada kulit yang disamak dengan cara biasa.


3.  Bidang Hidrologi
Sebagai Perunut
a.       24Na, digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran air sungai. Hal itu dilakukan dengan cara menaburkan garam NaCl  ke dalam aliran sungai tersebut. Deteksi dilakukan melalui suatu detektor yang diletakan di arah hilir. Selanjutnya, waktu tibanya isotop 24Na hingga ke tempat detektor berada digunakan untuk menentukan kecepatan akliran sungai tersebut.
b.      Radioisotop 24Na  juga digunakan untuk menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah. Hal tersebut dilakukan dengan menaburkan garam yang mengandung isotop 24Na ke dalam aliran air pada pipa, kemudian dideteksi oleh detektor sehingga dapat ditentukan oleh letak kebocoran pipa tersebut.
c.       14C dan 13C, menentukan umur dan asal air tanah.

4.    Bidang Kimia
Sebagai Perunut
a.       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.      Dengan bantuan isotop oksigen–18 sebagai atom perunut, dapat ditentukan asal molekul air yang terbentuk.
c.       C-14 digunakan untuk menyelidiki oksidasi propena dan KMnO4.
d.      Analisis pengaktifan neutron.
e.       Sumber radiasi dan sebagai katalis pada suatu reaksi kimia.
f.       Pembuatan unsur-unsur baru.

5.   Bidang Biologi
Sebagai Sumber Radiasi
Rekayasa genetika yang bertujuan memeperbaiki sifat-sifat dari gen tertentu yang tidak diinginkan, baik pada tubuh maupun hewan.

Sebagai Perunut
a.       Penggunaan radioisotop yang lain sebagai perunut mekanisme reaksi fotosintesis.

Untuk mengetahui mekanisme reaksi tersebut digunakan perunut          Karbon-14 yang terdapat pada CO2 dan Oksigen-18 yang terdapat dalam air.
b.      Meneliti gerakan air di dalam batang tanaman.
c.       Mengetahui ATP sebagai penyimpan energi dalam tubuh dengan menggunakan radioisotop 38F.
6.    Bidang Pertanian
Sebagai Sumber Radiasi
a.         Radioaktif sebagai sumber radiasi  digunakan sebagai pemuliaan tanaman dan penciptaan varietas baru dalam bidang pertanian dilakukan dengan menggunakan radioisotop pemancar gamma.
b.         Penyimpanan makanan. Pada musim panen, hasil produksi pertanian melimpah. Beberapa dari hasil pertanian itu mudah busuk atau bahkan dapt tumbuh tunas, contohnya kentang. Oleh karen aitu diperlukan teknologi untuk mengawetkan bahan pangan tersebut. Salah satu cara yang dapat dilakukan adalah dengan irradiasi sinar radioaktif. Irradiasi ini juga dapat mencegah pertumbuhan bakteri dan jamur.

Sebagai perunut
a.        37P dan 14C, mengetahui tempat pemupukan yang tepat. 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 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.
b.        32P, mempelajari arah dan kemampuan tentang serangga hama.
c.        14C dan 18O, mengetahui metabolisme dan proses fotosintesis.

7.    Bidang Peternakan
a.       Mengkaji efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak.
b.       Mengungkapkan informasi dasar kimia dan biologi maupun antikualitas pada pakan ternak.
c.        32P dan 35S, untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar.
d.       14C dan 3H, untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudah menguap di dalam usus besar.

8.    Bidang Petanian
Digunakan untuk:
a.     Mutasi gen dengan radiasi untuk pemuliaan tanaman.
b.    Pemberantasan hama dengan meradiasi serangga jantan sehingga mandul.
c.     Pengawetan bahan pangan dengan radiasi sinar-X atau gama untuk membunuh telur atau larva.
d.    Menunda pertunasan pada bawang, kentang, dan umbi-umbian untuk memperpanjang masa penyimpanan. Ke
      II.        BAHAYA RADIOAKTIF


      IDENTIFIKASI ASAM BASA

 
rja 1
                                      
Zat radioaktif  memang bermanfaat bagi kehidupan manusia. Akan tetapi zat radioaktif juga memiliki dampak negatif  terhadap kehidupan makhluk hidup.Walaupun dalam jumlah yang relatif kecil, radiasi dapat menimbulkan pengaruh yang serius. Hal ini terjadi karena sinar radioaktif dapat mengakibatkan ionisasi, pemutusan ikatan kimia penting atau pembentukan radikal bebas yang reaktif. Ikatan kimia penting misalnya adalah ikatan pada struktur DNA dan kromosom. Perubahan yang terjadi pada struktur genetik DNA akan diteruskan pada sel berikutnya yang dapat mengakibatkan kelainan genetik. Bahaya radiasi terhadap tubuh ini tergantung beberapa faktor, antara lain sebagai berikut :
a.       Jenis radiasi. Radiasi gamma merupakan radiasi eksternal yang paling berbahaya. Adapun radiasi internal yang paling berbahaya berasal dari radiasi alfa.
b.      Lama penyinaran.
c.       Jarak sumber radiasi dengan tubuh.
d.      Keberadaan penghalang antara sumber radiasi dengan tubuh.

            Akibat radiasi yang melebihi dosis yang diperkenankan dapat menimpa seluruh tubuh atau hanya lokal. Radiasi tinggi dalam waktu singkat dapat menimbulkan efek akut atau seketika sedangkan radiasi dalam dosis rendah dampaknya baru terlihat dalam jangka waktu yang lama atau menimbulkan efek yang tertunda.
1.      Rambut.
Rambut akan cepat menghilang bila terkena radiasi di 200 Rems atau lebih. (Rems satuan dari kekuatan radioaktif).


2.      Otak.
sel-sel otak tidak akan rusak secara langsung kecuali terkena radiasi berkekuatan 5000 Rems atau lebih. Radiasi akan membunuh sel-sel saraf dan pembuluh darah dan akibatnya dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak.
3.      Kelenjar Gondok.
Kelenjar tiroid sangat rentan terhadap yodium radioaktif. Dalam jumlah tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan sebagian atau seluruh bagian tiroid.
4. Sistim Peredaran Darah.
Pada Saat seseorang terkena radiasi sekitar 100 Rems, maka jumlah limfosit darah akan berkurang, dan korban akan rentan terhadap infeksi dan gejala-gejala awalnya seperti penyakit flu. Gejala ini dapat bertahan selama 10 tahun dan mungkin memiliki risiko jangka panjang seperti leukimia dan limfoma seperti yang terjadi pada ledakan Nagasaki dan Hiroshima.
5. Jantung.
 Apabila jantung terkena radiasi dengan kekuatan 1000 sampai 5000 Rems maka akan mengakibatkan kerusakan langsung pada pembuluh darah dan dapat menyebabkan gagal jantung dan juga kematian mendadak.
6. Saluran Pencernaan.
Dengan kekuatan radiasi 200 Rems akan mengakibatkan kerusakan pada lapisan saluran usus dan dapat menyebabkan mual, muntah dan diare berdarah.
7. Saluran Reproduksi.
Dengan kekuatan dibawah 200 rems saluran reproduksi biasanya akan merusak dan bila terjadi dalam jangka panjang, korban radiasi akan mengalami kemandulan.


Berdasarkan dari segi cepat atau lambatnya penampakan efek biologis akibat radiasi radioaktif ini, efek radiasi dibagi menjadi seperti berikut :
1. Efek Segera
Efek ini muncul kurang dari satu tahun sejak penyinaran. Gejala yang biasanya muncul adalah mual dan muntah, rasa malsa, Pusing-pusing, Nafsu makan berkurang atau hilang, Terjadi diare, Badan panas atau demam, Berat badan turun, Kanker darah atau leukimia, Meningkatnya denyut jantung atau nadi.

2. Efek Tertunda
Efek ini muncul setelah lebih dari satu tahun sejak penyinaran. Efek tertunda ini dapat juga diderita oleh turunan dari orang yang menerima penyinaran. Batas dosis maksimum pada manusia yang diizinkan adalah seperti berikut :
Dosis yang cukup besar dapat menyebabkan kematian.
Adapun pada populasi hewan diperkirakan radiasi sebesar 1.000 rem dalam interval waktu yang pendek akan membunuh 100% populasi yang terkena radiasi. Sedangkan dosis 450 rem memungkinkan kematian sekitar 50% dari populasi hewan. Dosis 1 rem pada tumbuhan menyebabkan terjadinya perbedaan sifat dari tumbuhan yang dihasilkan.

Apabila ada makhluk hidup yang terkena radiasi atom nuklir yang berbahaya biasanya akan terjadi mutasi gen karena terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh makhluk hidup baik tumbuh-tumbuhan maupun hewan atau binatang.






DAFTAR PUSTAKA




____________. Buku Seri Elektronik. 2009. Kimia SMA kelas XII
Ari Harnanto dan Ruminten. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta : Pusat Perbukuan. Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional.
Parning,dkk. Kimia SMA XII. Jakarta: Yudistira.
Michael Purba. 2006. Kimia SMA XII. Jakarta: Erlangga
Suwardi dkk. 2009. Panduan Pembelajaran Kimia XII Untuk SMA & MA.   Jakarta : Departemen Pendidikan Nasional.
Suyatno,dkk. 2007. Kimia untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Grasindo

Related Posts

0 comment:

Post a Comment