ISOTOF RADIOAKTIF

ISOTOP RADIOAKTIF

by Nurfadilah Nurfadilah

ISOTOP RADIOAKTIF

Disebut juga RADIOISOTOP, RADIONUKLIDA, atau NUKLIDA RADIOAKTIF.

Peluruhan radioaktif adalah Peristiwa pemancaran sinar radioaktif secara spontan. Inti atom yang tidak stabil selalu memancarkan secara spontan sinar radioaktif, sehingga akhirnya akan diperoleh inti atom yang stabil. Unsur yang selalu memancarkan sinar radiasi tersebut dinamakan unsur radioaktif (isotop radioaktif/radionuklida).

​Untuk lebih jelasnya perhatikan animasi!

​Isotop: atom-atom yang mempunyai nomor atom (Z) sama, tetapi nomor massanya (A) berbeda. Isotop adalah struktur atom yang berbeda dari elemen yang sama. Ini berarti isotop memiliki nomor atom yang sama tetapi massa atom yang berbeda.

​Ini karena nomor atom adalah properti unik untuk unsur kimia karena adanya jumlah proton yang sama di nukleus. Tetapi massa atom isotop dapat berbeda satu sama lain karena massa atom bergantung pada jumlah neutron yang ada dalam nukleus dan isotop memiliki jumlah neutron yang berbeda.

​Isotop menunjukkan kesamaan dalam sifat kimianya karena sifat kimia dari suatu unsur sebagian besar bergantung pada elektron yang ada dalam atom. Isotop suatu unsur memiliki jumlah elektron yang sama dan konfigurasi elektron yang sama.

​

Sifat fisik isotop dapat berbeda satu sama lain. Umumnya, sifat fisik tergantung pada massa atom dan isotop memiliki massa atom yang berbeda. Beberapa contoh isotop termasuk isotop Hidrogen, Helium, Karbon, Lithium, dll.

​PENGGUNAAN RADIOISOTOP (ZAT RADIOAKTIF)

​Radioisotop dapat terjadi secara alamiah atau sengaja (sintesis) dibuat oleh manusia dalam reaktor penelitian. Radioisotop yang sering digunakan dalam berbagai bidang kebutuhan manusia seperti bidang kesehatan, pertanian, hidrologi dan industri, pada umumnya tidak terdapat di alam, karena kebanyakan umur paronya relatif pendek. Oleh karena dibuat radioisotop sintesis. Produksi radioisotop dengan proses aktivasi (sintesis) dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Proses tersebut dibuat di dalam suatu reaktor nuklir yang mempunyai kerapatan (fluks) neutron tinggi dengan mereaksikan antara inti atom tertentu dengan neutron.

​Neutron yang ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi radioaktif. Selain itu, radioisotop dapat juga diproduksi menggunakan akselerator melalui proses reaksi antara inti atom tertentu dengan suatu partikel, misalnya alpha, neutron, proton atau partikel lainnya

​Satuan radiasi

Berbagai macam satuan digunakan untuk menyatakan intensitas atau jumlah radiasi bergantung pada jenis yang diukur.

​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 . 10¹⁰ dps.

1Ci = 3,7 . 10¹⁰ dps = 3,7 . 10¹⁰ Bq

​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 radiation absorbed dose. Dalam sistem satuan SI, dosis dinyatakan dengan Gray (Gy). Satu Gray adalah absorbsi 1 joule per kilogram materi.

1 Gy = 1 J/kg.

Satu rad adalah absorbsi 10^-3 joule energi/gram jaringan.

1 Rd = 10^-3 J/g.

Hubungan gray dengan fad 1 Gy = 100 rd

​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 equivalen for man).

​Zat radio aktif adalah setiap zat yang memancarkan radiasi pengion dengan aktivitas jenis lebih besar daripada 70 kBq/kg atau 2 nCi/g (tujuh puluh kilobecquerel per kilogram atau dua nanocurie per gram). Angka 70 kBq/kg (2 nCi/g) tersebut merupakan patokan dasar untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umum-nya yang ditetapkan berdasarkan ketentuan dari Badan Tenaga Atom Internasional (International Atomic Energy Agency). Namun, masih terdapat beberapa zat yang walaupun mempunyai aktivitas jenis lebih rendah daripada batas itu dapat dianggap sebagai zat radioaktif karena tidak mungkin ditentukan batas yang sama bagi semua zat mengingat sifat masing-masing zat tersebut berbeda.

​Pemanfaatan Zat Radioaktif dalam Berbagai Bidang

​1.Bidang Arkeologi : Menentukan umur fosil dengan C-14

​Karbon 14 (C-14) adalah isotop karbon radioaktif yang dihasilkan di atomosfer bagian atas oleh radiasi kosmis. Senyawa utama di atmosfer yang mengandung karbon adalah karbon dioksida (CO2). Sangat sedikit sekali jumlah karbon dioksida tang mengandung isotop C-14. Tumbuhan menyerap C-14 selama fotosintesis. Dengan demikian, C-14 terdapat dalam struktur sel tumbuhan. Tumbuhan kemudian dimakan oleh hewan, sehingga C-14 menjadi bagian dari struktur sel pada semua organisme. Selama suatu organisme hidup, jumlah isotop C-14 dalam struktur selnya akan tetap konstan. Tetapi, bila organisme tersebut mati, jumlah C-14 mulai menurun. Para ilmuwan kimia telah mengetahui waktu paruh dari C-14, yaitu 5730 tahun. Dengan demikian, mereka dapat menentukan berapa lama organisme tersebut mati.

​2. 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. kemudian Radioisotop natrium-24 dapat digunakan untuk mendeteksi gangguan peredaran darah dalam tubuh manusia. 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. dan masih banyak yang lain.

​3.Bidang Hidrologi

a.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.

​b. 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 .

​4. Bidang Biologis

a. Mempelajari mekanisme 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 : 6CO₂ + 6H₂O →C₆H₁₂O₆ + 6O₂

b. Mempelajari proses penyerapan air serta sirkulasinya di dalam batang tumbuhan.

c. Mempelajari pengaruh unsur-unsur hara selain unsur-unsur N, P, dan K terhadap perkembangan tumbuhan.

d. Memacu mutasi gen tumbuhan dalam upaya mendapatkan bibit unggul.

e. Mempelajari kesetimbangan dinamis.

f. Mempelajari reaksi pengeseran.

​5. Bidang Ilmu 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.

b. Penggunaan Isotop dalam Bidang Kimia Analisis Penggunaan isotop dalam analisis digunakan untuk menentukan unsur-unsur kelumit dalam cuplikan.p 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. 2) Analisis Aktivasi Neutron (AAN).

​6. Bidang pertanian

a. Efisiensi Pemupukan

​b. Penemuan Tanaman Varietas Baru

​c. Pengendalian Hama Serangga

​d. Pengawetan Makanan

​6. 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.

​a. Pemeriksaan tanpa merusak

​b. Mengontrol ketebalan bahan

​c. Pengawetan hahan

​d. Meningkatkan mutu tekstil: misalnya: mengubah struktur serat tekstil.

e. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja

​7. Pemanfaatan Radioisotop Untuk Pembangkit Tenaga Listrik

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).

​8. Pemanfaatan Radioisotop Dalam Bidang Pertambangan

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 kantungkantung yang sebelumnya belum terangkat. Berjuta-juta barrel tambahan minyak mentah telah diperoleh dengan cara ini (Bangkit Sanjaya, 2009)

KESIMPULAN​

1. Dalam bidang arkeologi C-14 dapat dimanfaatkan untuk menentukan umur fosil dari tumbuhan, binatang, dan manusia purba.

2. Dalam bidang kedokteran, zat radioaktif dapat dimanfaatkan sebagai perunut, sterilisasi alat-alat kedokteran, terapi kanker, metode deteksi kanker, dsb.

3. Dalam bidang hidrologi zat radioaktif dapat dimanfaatkan utuk menentukan kecepatan aliran air dan mencari kebocoran pada pipa, bendungan, dan saluran irigasi.

4. Di bidang biologi zat radiokatif dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme fotosintesis, sirkulasi air dalam batang, mutasi gen, dsb.

5. Di bidang kimia zat radioaktif digunakan untuk perunut reaksi esterifikasi, kesetimbangan dinamis, AAN, dsb.​

​6. Di bidang pertanian zat radioaktif dapat digunakan untuk mendapatkan bibit unggul, pengendalian hama dengan teknik jantan mandul, efisiensi pemupukan, dsb.

7. Di bidang industri zat radioaktif dapat dimanfaatkan untuk pengujian tanpa merusak, pengawetan bahan makanan, pengukuran ketebalan bahan, meningkatkan kualitas tekstil, dsb.

8. Di bidang energi, reaksi fissi dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik dengan PLTN menggunakan reaktor daya.

9. Di bidang pertambangan tritium radioaktif dan cobalt 60 digunakan untuk merunut aluralur minyak bawah tanah.

​Pilihan jawaban yang paling tepat!

​SEBELUM MELANJUTKAN KE HALAMAN BERIKUTNYA, HARAP TARIK NAFAS DULU, HEMBUSKAN. REGANGKAN TANGAN DAN BUAT MATANYA RILEKS.

(CAT>>TIAP SOAL MEMILIKI DURASI WAKTU)

Multiple Choice

Untuk menentukan umur mumi dapat digunakan zat radioaktif ….

• C-14

• Co-60

• I-131

• U-235

Multiple Choice

Terapi tumor atau kanker dapat digunakan sinar gama yang dihasilkan oleh ….

• C-14

• Co-60

• I-131

• U-235

Multiple Choice

Di bidang pertanian, untuk mendapatkan bibit padi unggul otomita menggunakan zat radioaktif ….

• C-14

• Co-60

• I-131

• U-235

Multiple Choice

Dalam bidang hidrologi, zat radioaktif yang dapat digunakan untuk menentukan kecepatan aliran sungai adalah ….

• B-10

• C-14

• O-15

• Na-24

Multiple Choice

Dosis radiasi yang tepat untuk memperpanjang masa penyimpanan ikan adalah ….

• 0-1 kGy

• 10-50 kGy

• 1-10 kg

• 50-100 kg

Multiple Choice

Radioisotop I-131 dapat digunakan untuk ….

• mengukur laju pembentukan sel darah merah

• mendeteksi kelainan kelenjar tiroid

• mendeteksi kelainan hati

• mendeteksi kerusakan kelenjar gondok

Multiple Choice

Berikut ini adalah pemanfaatan zat radioaktif dalam bidang biologi, kecuali ….

• untuk mempelajari mekanisme fotosintesis

• menghasilkan mutasi gen

• mempelajari sirkulasi air dalam batang

• sengendalian hama dengan teknik jantan mandul

Multiple Choice

Teknik perunut reaksi esterifikasi dapat dilakukan dengan menggunakan zat radioaktif ….

• B-10

• C-14

• O-18

• Na-24

Multiple Choice

Dalam bidang industri pengawetan makanan manfaat yang diperoleh dari penggunaan bahan radioaktif adalah sebagai berikut, kecuali ….

• Menghambat pertunasan pada beberapa bahan makanan, misalnya bawang & kentang

• Memperpanjang masa simpan beberapa hasil pertanian segar

• Mengurangi bakteri-bakteri pembusuk daging

• Meningkatkan citarasa produk pangan olahan.

Multiple Choice

Kerusakan pancreas dapat dideteksi dengan menggunakan zat radioaktif ….

• Cr-51

• Ga-67

• Se-75

• Co-60

​SAMPAI JUMPA DIPERTEMUAN PEKAN DEPAN//