Radiasi dan Dunia yang Kita Huni

17 

Teks penuh

(1)

Radiasi dan Dunia yang Kita Huni

Apa yang dimaksud dengan radiasi?

Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel

atau gelombang. Pengertian tentang radiasi dan gelombang dapat dijelaskan pada

kejadian berikut.

(2)

Berdasarkan kejadian tersebut dapat dilihat bahwa untuk mengangkat sesuatu

diperlukan energi. Karena itu, terangkatnya daun memperlihatkan bahwa

gelombang mempunyai energi, dan energi tersebut telah bergerak dari lokasi

jatuhnya kerikil ke lokasi terangkatnya daun. Hal yang sama juga berlaku untuk

berbagai jenis gelombang dan radiasi lain.

Salah satu karakteristik dari semua radiasi adalah radiasi mempunyai panjang

gelombang, yaitu jarak dari suatu puncak gelombang ke puncak gelombang

berikutnya.

Radiasi terdiri dari beberapa jenis, dan

setiap jenis radiasi tersebut memiliki

panjang gelombang masing-masing.

Ditinjau dari massanya, radiasi dapat

dibagi menjadi radiasi elektromagnetik

dan radiasi partikel. Radiasi

elektromagnetik adalah radiasi yang

tidak memiliki massa. Radiasi ini terdiri

dari gelombang radio, gelombang

mikro, inframerah, cahaya tampak,

sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik.

Radiasi partikel adalah radiasi berupa

partikel yang memiliki massa, misalnya

partikel beta, alfa dan neutron.

(3)

Radiasi pengion adalah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak sesuatu,

akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Peristiwa terjadinya ion

ini disebut ionisasi. Ion ini kemudian akan menimbulkan efek atau pengaruh pada

bahan, termasuk benda hidup. Radiasi pengion disebut juga radiasi atom atau

radiasi nuklir. Termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar gamma,

sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron. Partikel beta, alfa dan neutron

dapat menimbulkan ionisasi secara langsung. Meskipun tidak memiliki massa dan

muatan listrik, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik juga termasuk ke dalam

radiasi pengion karena dapat menimbulkan ionisasi secara tidak langsung. Radiasi

non-pengion adalah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi. Termasuk ke

dalam radiasi non-pengion adalah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah,

cahaya tampak dan ultraviolet.

(4)

alfa, yang hanya dapat menembus beberapa milimeter udara. Sedang radiasi

neutron pada umumnya hanya terdapat di reaktor nuklir.

Darimana radiasi berasal?

(5)

1. Radionuklida alamiah: radionuklida yang terbentuk secara alami,

terbagi menjadi dua yaitu:

- Primordial: radionuklida ini telah ada sejak bumi diciptakan.

- Kosmogenik: radionuklida ini terbentuk sebagai akibat dari interaksi sinar

kosmik.

2. Radionuklida buatan manusia: radionuklida yang terbentuk karena

dibuat oleh manusia.

Radionuklida terdapat di udara, air, tanah, bahkan di tubuh kita sendiri. Setiap hari

kita terkena radiasi, baik dari udara yang kita hirup, dari makanan yang kita

konsumsi maupun dari air yang kita minum. Tidak ada satupun tempat di bumi ini

yang bebas dari radiasi.

Primordial

(6)

Thorium

232

232

Th

1,41x10

10

tahun

Pada batuan terdapat 1,6 - 20

ppm.

222

Rn

3,82 hari Gas mulia

Kalium

Sumber radiasi kosmik berasal dari luar sistem tata surya kita, dan dapat berupa

berbagai macam radiasi. Radiasi kosmik ini berinteraksi dengan atmosfir bumi dan

membentuk nuklida radioaktif

yang sebagian besar mempunyai umur-paro pendek,

walaupun ada juga yang mempunyai umur-paro panjang. Tabel berikut memperlihatkan beberapa radionuklida kosmogenik.

7

Be

53,28 hari Interaksi sinar kosmik dengan

(7)

Buatan Manusia

Manusia telah menggunakan bahan radioaktif selama lebih dari 100 tahun. Tabel berikut memperlihatkan beberapa radionuklida buatan manusia.

Iodium 131

131

I

8,04 hari Produk fisi yang dihasilkan dari

uji-coba senjata nuklir, reaktor

nuklir.

131

I sering digunakan

untuk mengobati penyakit yang

berkaitan dengan kelenjar

thyroid

.

Iodium 129

129

I

1,57x10

7

tahun

Produk fisi yang dihasilkan dari

uji-coba senjata nuklir dan

reaktor nuklir.

Cesium 137

137

Cs

30,17

tahun

Produk fisi yang dihasilkan dari

uji-coba senjata nuklir dan

Produk fisi yang dihasilkan dari

uji-coba senjata nuklir dan

reaktor nuklir.

(8)

99m

digunakan dalam diagnosis

kedokteran.

Technesium

99

99

Tc

2,11x10

5

tahun

Produk peluruhan

99m

Tc.

Plutonium 239 239Pu 2,41x104 tahun

Dihasilkan akibat 238U ditembaki neutron.

Beberapa Fakta Menarik dari Radioaktivitas Alamiah

Tubuh Manusia

Tubuh manusia terdiri atas bahan kimia, beberapa diantaranya merupakan radionuklida yang berasal dari makanan dan air yang kita konsumsi tiap hari. Tabel berikut memperlihatkan perkiraan jumlah radionuklida yang terdapat pada tubuh manusia dengan berat 70 kg.

Tabel Radioaktivitas Alamiah yang Terdapat Pada Tubuh Manusia

Nuklida Massa Nuklida Asupan Sehari-hari

Uranium 90 g 1.9 g

Thorium 30 g 3 g

Kalium 40 17 mg 0,39 mg

Radium 31 pg 2,3 pg

Karbon 14 95 g 1,8 g

Tritium 0,06 pg 0,003 pg

Polonium 0,2 pg 0,6 g

Bahan Bangunan

(9)

Tabel Konsentrasi Uranium, Thorium dan Kalium dalam Bahan Bangunan

(10)

turunan dari deposit uranium. Pasir monasit tersebut melingkupi daerah yang relatif luas dengan populasi penduduk yang cukup besar. Tingkat radiasi pada tinggi setengah meter dari permukaan tanah bisa lebih dari 20 kali dari radiasi alam daerah lain. Penelitian pada populasi tersebut, termasuk penduduk yang tinggal pada daerah tersebut selama beberapa generasi, tidak menemukan suatu kelainan, kecenderungan kanker atau penyakit akibat radiasi lainnya.

Suatu hal menarik dari kenyataan ini adalah bahwa pasir yang mengandung radioaktif tersebut diyakini mempunyai khasiat menyembuhkan penyakit. Sebagian orang bersedia membayar untuk berbaring di tanah yang mempunyai tingkat radiasi relatif tinggi atau berendam dalam air yang mengandung unsur radioaktif selama berhari-hari untuk menyembuhkan penyakitnya. Akan tetapi tidak ada catatan mengenai adanya orang yang sakit, maupun yang sembuh dari sakit setelah melakukan hal tersebut.

Bagaimana kita mengetahui adanya radiasi?

Radiasi tidak dapat dilihat, didengar, dicium, dirasakan atau diraba. Indera manusia tidak dapat mendeteksi radiasi sehingga seseorang tidak dapat mengetahui kapan ia dalam bahaya atau tidak. Radiasi hanya dapat diketahui dengan menggunakan alat, yang disebut monitor radiasi. Monitor radiasi terdiri dari detektor radiasi dan rangkaian elektronik penunjang. Pada umumnya, monitor radiasi dilengkapi dengan alarm yang akan mengeluarkan bunyi jika ditemukan radiasi. Bunyi alarm semakin keras apabila tingkat radiasi yang ditemukan semakin tinggi. Monitor radiasi umumnya digunakan hanya untuk mengetahui ada atau tidaknya radiasi.

Monitor radiasi yang digunakan untuk mengukur jumlah radiasi atau dosis yang diterima oleh seseorang disebut dosimeter perorangan dan monitor radiasi yang digunakan untuk mengukur kecepatan radiasi atau laju dosis di suatu area dikenal dengan survaimeter. Alat-alat tersebut dapat disamakan dengan indikator jarak dan speedometer pada mobil. Indikator jarak menunjukkan berapa km atau mil yang telah dijalani oleh mobil, seperti halnya dosimeter perorangan menunjukkan berapa dosis radiasi yang telah diterima oleh seseorang. Speedometer

menunjukkan pada kita beberapa km atau mil kecepatan mobil perjam, seperti survaimeter menunjukkan berapa laju dosis radiasi.

Salah satu cara untuk mengukur dosis radiasi pada dosimeter perorangan adalah berdasarkan pada tingkat kehitaman film jika terkena radiasi. Dengan memproses film dan mengukur tingkat kehitamannya, dosis radiasi yang diterima oleh seseorang dapat diperkirakan.

(11)

Berbeda dengan dosimeter perorangan yang memberikan informasi dosis radiasi yang telah diterima, survaimeter memberikan informasi laju dosis radiasi pada suatu area pada suatu saat. Hasil perkalian antara laju dosis yang ditunjukkan survaimeter dan lama waktu selama berada di area merupakan perkiraan jumlah radiasi atau dosis yang diterima bila berada di suatu area selama waktu tersebut. Dengan survaimeter ini seseorang dapat menjaga diri agar tidak terkena radiasi yang melebihi batas yang diizinkan.

Apakah radiasi bermanfaat?

Radiasi pengion banyak menjanjikan manfaat bagi umat manusia, walaupun kehidupan sehari-hari, dan kita tidak dapat hidup tanpa radiasi-radiasi tersebut. Namun, kita juga harus menyadari bahwa setiap radiasi alamiah dapat berakibat buruk. Terlalu banyak inframerah dapat menyebabkan benda terbakar. Terlalu banyak cahaya tampak dapat menyebabkan kebutaan, dan terlalu banyak ultraviolet dapat mengakibatkan kanker kulit atau kulit terbakar.

Masyarakat awam sering mendengar atau mengalami pemeriksaan kesehatan menggunakan sinar-X. Sinar-X digunakan dalam bidang kedokteran untuk menggambarkan rangka tubuh manusia dan struktur tubuh bagian dalam, mendeteksi benda-benda asing dalam tubuh, tulang patah, serta beberapa penyakit, misalnya tuberkolosis (TBC) dan pembengkakan jantung.

Namun, bila tidak digunakan secara hati-hati, sinar-X dapat meningkatkan risiko kanker dan bahkan dapat mengakibatkan kematian pasien. Akan tetapi, sifat-sifat radiasi pengion dan cara untuk meminimalkan jumlah dosis yang diterima dari penyinaran radiasi sinar-X telah dipahami. Karena itu, tak ada lagi alasan untuk takut terhadap penyinaran sinar-X, sepanjang digunakan secara tepat. Kita dapat meminimalkan pemakaian yang tidak tepat melalui pendidikan, pelatihan dan penegakan hukum atau aturan dan ketentuan yang berlaku. Semua radiasi pengion dapat digunakan secara luas untuk keperluan yang bermanfaat dengan tingkat keamanan yang tinggi.

(12)

Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan.

(13)

DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan fungsi sel serta menggandakan dirinya sendiri.

Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi dapat mengakibatkan kerusakan pada sel. Pertama, radiasi dapat mengionisasi langsung molekul DNA sehingga terjadi perubahan kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada DNA terjadi secara tidak langsung, yaitu jika DNA berinteraksi dengan radikal bebas hidroksil. Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat

menyebabkan efek biologis yang merugikan, misalnya timbulnya kanker maupun kelainan genetik.

(14)

Efek radiasi terhadap tubuh manusia bergantung pada seberapa banyak dosis yang diberikan, dan bergantung pula pada lajunya; apakah diberikan secara akut (dalam jangka waktu seketika) atau secara gradual (sedikit demi sedikit).

Sebagai contoh, radiasi gamma dengan dosis 2 Sv (200 rem) yang diberikan pada seluruh tubuh dalam waktu 30 menit akan menyebabkan pusing dan muntah-muntah pada beberapa persen manusia yang terkena dosis tersebut, dan kemungkinan satu persen akan meninggal dalam waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk dosis yang sama tetapi diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, efek sindroma radiasi akut tersebut tidak terjadi.

Contoh lain, dosis radiasi akut sebesar 3,5 – 4 Sv (350 – 400 rem) yang diberikan seluruh tubuh akan menyebabkan kematian sekitar 50% dari mereka yang mendapat radiasi dalam waktu 30 hari kemudian. Sebaliknya, dosis yang sama yang diberikan secara merata dalam waktu satu tahun tidak menimbulkan akibat yang sama.

Selain bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ tubuh mempunyai kepekaan yang berlainan terhadap radiasi, sehingga efek yang ditimbulkan radiasi juga akan berbeda.

Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy atau lebih yang diberikan secara sekaligus pada seluruh tubuh dan tidak langsung mendapat perawatan medis, akan dapat mengakibatkan kematian karena terjadinya kerusakan sumsum tulang belakang serta saluran pernapasan dan pencernaan. Jika segera dilakukan perawatan medis, jiwa seseorang yang mendapat dosis terserap 5 Gy tersebut mungkin dapat diselamatkan. Namun, jika dosis terserapnya mencapai 50 Gy, jiwanya tidak mungkin diselamatkan lagi, walaupun ia segera mendapatkan perawatan medis.

Jika dosis terserap 5 Gy tersebut diberikan secara sekaligus ke organ tertentu saja (tidak ke seluruh tubuh), kemungkinan besar tidak akan berakibat fatal. Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy yang diberikan sekaligus ke kulit akan menyebabkan eritema. Contoh lain, dosis yang sama jika diberikan ke organ reproduksi akan menyebabkan mandul.

Efek radiasi yang langsung terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang.

Efek deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang agak lama setelah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak dan kerusakan kulit dapat terjadi dalam waktu beberapa minggu setelah terkena dosis radiasi 5 Sv atau lebih.

(15)

waktu yang sangat lama (mungkin berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai periode laten. Efek radiasi yang tidak langsung terlihat ini disebut Efek Stokastik.

Efek stokastik ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun probabilitas terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya diberikan dalam jangka waktu seketika. Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara saat pemaparan radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat pemaparan tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu 2 tahun, efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun dalam waktu 20 tahun atau lebih.

Salah satu penyakit yang termasuk dalam kategori ini adalah kanker. Penyebab sebenarnya dari penyakit kanker tetap tidak diketahui. Selain dapat disebabkan oleh radiasi pengion, kanker dapat pula disebabkan oleh zat-zat lain, disebut zat karsinogen, misalnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun waktu sebelum periode laten berakhir, korban dapat meninggal karena penyebab lain. Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang masih hidup bertahun-tahun setelah menerima paparan radiasi ada kemungkinan menerima tambahan zat-zat karsinogen dalam kurun waktu tersebut. Oleh karena itu, jika suatu saat timbul kanker, maka kanker tersebut dapat disebabkan oleh zat-zat karsinogen, bukan hanya disebabkan oleh radiasi

Bidang Non Energi: Pemanfaatan Radiasi Untuk

Kesejahteraan Manusia

Bidang Pertanian

Efisiensi Peupupann

Pupuk harganya relatif mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan merusak lingkungan, sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak efektif. Untuk itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label” pupuk yang digunakan dengan suatu isotop, seperti nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk tersebut kemudian diberikan pada tanaman dan setelah periode waktu dilakukan pendeteksian radiasi pada tanaman tersebut.

Penelitinn Tnnnunn Vnrietns Bnrp

(16)

Varietas baru tanaman padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang dihasilkan melalui teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap hama dan lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.

Pengendnlinn Hnun Sernnggn

Di seluruh dunia, hilangnya hasil panen akibat serangan hama serangga kurang lebih 25-35%. Untuk memberantas hama serangga sejak lama para petani menggunakan insektisida kimia. Akhir-akhir ini insektisida kimia dirasakan menurun keefektifannya, karena munculnya serangga yang kebal terhadap insekstisida. Selain itu insektisida juga mulai dikurangi penggunaannya karena insektisida meninggalkan residu yang beracun pada tanaman. Salah satu metode yang mulai banyak digunakan untuk menggantikan insektisida dalam mengendalikan hama adalah teknik serangga mandul.

Teknik serangga mandul dilakukan dengan mengiradiasi serangga menggunakan radiasi gamma untuk memandulkannya. Serangga jantan mandul tersebut kemudian dilepas dalam jumlah besar pada daerah yang diserang hama. Apabila mereka kawin dengan serangga betina, maka tidak akan dihasilkan keturunan. Dengan melepaskan serangga jantan mandul secara berulang, populasi hama serangga akan turun secara menyolok. Teknik ini telah digunakan secara intensif di banyak negara penghasil pertanian seperti Amerika Selatan, Mexico, Jamaika dan Libya.

Pengnwetnn Mnannnn

Kerusakan makanan hasil panen dalam penyimpanan akibat serangga, pertunasan dini atau busuk, dapat mencapai 25-30%. Kerugian ini terutama diderita oleh negara-negara yang mempunyai cuaca yang panas dan lembab. Pengawetan makanan banyak digunakan dengan tujuan untuk menunda pertunasan pada umbi-umbian, membunuh serangga pada biji-bijian, pengawetan hasil laut dan hasil peternakan, serta rempah-rempah.

Pada teknik pengawetan dengan menggunakan radiasi, makanan dipapari dengan radiasi gamma berintensitas tinggi yang dapat membunuh organisme berbahaya, tetapi tanpa mempengaruhi nilai nutrisi makanan tersebut dan tidak meninggalkan residu serta tidak membuat makanan menjadi radioaktif. Teknik iradiasi juga dapat digunakan untuk sterilisasi kemasan. Di banyak negara kemasan karton untuk susu disterilkan dengan iradiasi.

Dosis Iradiasi Makanan dan Tujuannya

DOSIS TUJUAN PRODUK

(17)

rempah-rempah

Membunuh serangga dan parasit

Makanan kering, buah segar, padi-padian

Penundaan

kematangan/pembusukan

Buah segar, sayuran

Dosis menengah (1-10 kGy) Memperpanjang masa penyimpanan

Ikan, strawberry, jamur

Menunda pembusukan, membunuh serangga berbahaya

Hasil laut dan hasil ternak

High dose (10-50 Gy) Sterilisasi Hasil peternakan, hasil laut, makanan siap masak

Figur

Tabel Radionuklida Primordial
Tabel Radionuklida Primordial. View in document p.5
Tabel Radionuklida Kosmogenik
Tabel Radionuklida Kosmogenik. View in document p.6
Tabel Radioaktivitas Alamiah yang Terdapat Pada Tubuh Manusia
Tabel Radioaktivitas Alamiah yang Terdapat Pada Tubuh Manusia. View in document p.8
Tabel Konsentrasi Uranium, Thorium dan Kalium dalam Bahan Bangunan
Tabel Konsentrasi Uranium Thorium dan Kalium dalam Bahan Bangunan. View in document p.9

Referensi

Memperbarui...