” Radioaktif ”

A.    Pengertian Radioaktif

       Zat  yang  mengandung  inti  tidak  stabil  disebut  zat  radioaktif. Radioaktif  berasal dari kata  RADIO atau  RADIARE yaitu  memancar, bersinar  dan  aktif.  Aktif  sendiri  adalah  spontan  dan  dengan sendirinya.  Zat  radioaktif  dapat  diartikan  sebagai  alat  yang mempunyai kemampuan untuk memancar dengan spontan

B.    Radiasi Zat Radioaktif

     B.1 Pengertian Radiasi

       Radiasi  adalah  pancaran  energi  melalui  suatu  materi  atau ruang  dalam  bentuk  panas,  partikel  atau  gelombang elektromagnetik  atau  cahaya  (foton)  dari  sumber  radiasi. Ada beberapa sumber radiasi yang kita kenal di sekitar kehidupan kita, contohnya  adalah  televisi,  lampu  penerangan,  alat  pemanas makanan (microwave oven), komputer dan lain-lain. Selain benda-benda  diatas  ada sumber-sumber  radiasi  yang bersifat  unsur  alamiah  dan  berada  di  udara,  didalam  air  atau berada didalam lapisan bumi. Beberapa diantaranya adalah Uranium dan  Thorium  didalam  lapisan  bumi,  Karbon  dan  Radon  di  udara serta Tritium dan Deuterium yang ada didalam air.

     B.2 Jenis Radiasi

      Secara  garis  besar  radiasi  digolongkan  kedalam  radiasi pengion dan radiasi non-pengion.

     1.  Radiasi Pengion

        Radiasi  pengion  adalah  jenis  radiasi  yang  dapat  menyebabkan proses ionisasi (terbentuknya ion positif dan ion negatif) apabila berinteraksi dengan materi. Partikel alpha, partikel  beta, sinar gamma,  sinar-X  dan  neutron  termasuk  radiasi  pengion.

 

      2.  Radiasi non-pengion

       Radiasi  non-pengion  adalah  jenis  radiasi  yang  tidak  akan menyebebkan  efek  ionisasi  apabila  berinteraksi  dengan  materi. Yang  termasuk  dalam  jenis  radiasi  non-pengion  antara  lain adalah  gelombang  radio(yang  membawa  informasi  dan  hiburan melalui  radio  dan  televisi),  gelombang  mikro  (yang  digunakan dalam  microwave  oven  dan  transmisi  seluler  handphone),  sinar inframerah  (yang  memberikan  energi  dalam  betuk  panas), cahaya  tampak  (yang  bisa  kita  lihat),  sinar  ultra  violet  (yang dipancarkan matahari).

C.    Sifat radiasi

          Ada  dua  macam  sifat  radiasi  yang  dapat  digunakan  untuk mengetahui keberadaan  sumber  radiasi pada sutu tempat atau bahan, yaitu sebagai berikut

1.       Radiasi  tidak  dapat  dideteksi  oleh  indra  manusia,  sehingga  untuk mengenalinya  diperlukan  suatu  alat  Bantu  pendeteksi  yang  disebut detektor  radiasi.  Ada  beberapa  jenis  detektor  yang  secara  spesifik

2.    Radiasi  dapat  berinteraksi  dengan  materi  yang  dilaluinya  melalui proses  ionisasi,          eksistensi  dll.  Dengan  menggunakan  sifat-sifat tersebut  kemudian  digunakan  sebagai  dasar  untuk  membuat  detector  radiasi

D.    Penemuan keradioaktifan

             Pada tahun 1895, W.C. Rontgen menemukan bahwa tabung sinar katode mengahasilkan suatu radiasi berdaya tembus tinggi yang dapat menghitamkan film potret, walupun film tersebut terbungkus kertas hitam. Karena belum mengenal hakekatnya, sinar ini dinamai sinar X. Ternyata sinar X adalah suatu radiasi elektromagnetik yang timbul karena benturan berkecepatan tinggi (yaitu sinar katode dengan suatu materi (anode). Sekarang sinar X disebut juga sinar rontgen dan digunakan untuk rongent yaitu untuk mengetahui keadaan organ tubuh bagian dalam.

             Penemuan sinar X membuat Henry Becguerel tertarik untuk meneliti zat yang bersifat fluorensensi, yaitu zat yang dapat bercahaya setelah terlebih dahulu mendapat radiasi (disinari), Becquerel menduga bahwa sinar yang dipancarkan oleh zat seperti itu seperti sinar X. Secara kebetulan, Becquerel meneliti batuan uranium. Ternyata dugaan itu benar bahwa sinar yang dipancarkan uranium dapat menghitamkan film potret yang masih terbungkus kertas hitam. Akan tetapi, Becqueret menemukan bahwa batuan uranium memancarkan sinar berdaya tembus tinggi dengan sendirinya tanpa harus disinari terlebih dahulu. Penemuan ini terjadi pada awal bulan Maret 1986. Gejala semacam itu, yaitu pemancaran radiasi secara spontan, disebut keradioaktifan, dan zat yang bersifat radioaktif disebut zat radioaktif.

            Zat radioaktif yang pertama ditemukan adalah uranium. Pada tahun 1898, Marie Curie bersama-sama dengan suaminya Pierre Curie menemukan dua unsur lain dari batuan uranium yang jauh lebih aktif dari uranium. Kedua unsur itu mereka namakan masing-masing polonium (berdasarkan nama Polonia, negara asal dari Marie Curie), dan radium (berasal dari kata Latin radiare yang berarti bersinar).  Ternyata, banyak unsur yang secara alami bersifat radioaktif. Semua isotop yang bernomor atom diatas 83 bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor atom 83 atau kurang mempunyai isotop yang stabil kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radioi isotop, sedangkan isotop yang tidak radiaktif disebut isotop stabil. Dewasa ini, radioisotop dapat juga dibuat dari isotop stabil. Jadi disamping radioisotop alami juga ada radioisotop buatan.

E.    Sinar-sinar Radioaktif

            Pada tahun 1903, Ernest Rutherford mengemukakan bahwa radiasi yang dipancarkan zat radioaktif dapat dibedakan atas dua jenis berdasarkan muatannya. Radiasi yang berrnuatan positif dinamai sinar alfa, dan yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta. Selanjutnya Paul U.Viillard menemukan jenis sinar yang ketiga yang tidak bermuatan dan diberi nama sinar gamma.

    a. Sinar alfa ( α )

             Sinar alfa merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel sinar alfa sama dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Sinar alfa dipancarkan dari inti dengan kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang besar, daya tembus sinar alfa paling lemah diantara diantara sinar-sinar radioaktif. Diudara hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Sinar alfa dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Sinar alfa segera kehilangan energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya. Tabrakan itu mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi. Akhirnya partikel alfa akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium

    b. Sinar beta (β)

             Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar beta merupakan berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bemuatan-l e dan bermassa 1/836 sma. Karena sangat kecil, partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi ⁰_-1e. Energi sinar beta sangat bervariasi, mempunyai daya tembus lebih besar dari sinar alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah. Sinar beta paling energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus kulit.

   c. Sinar gamma ( γ )

             Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi ⁰₀y. Sinar gamma mempunyai daya tembus. Selain sinar alfa, beta, gamma, zat radioaktif buatan juga ada yang memancarkan sinar X dan sinar Positron. Sinar X adalah radiasi sinar elektromagnetik.

F.     PENGGUNAAN RADIOISOTOP

     Radioisotop digunakan sebagai perunut dan sumber radiasi

             Dewasa ini, penggunaan radioisotop untuk maksud-maksud damai (untuk kesejahteraan umat manusia) berkembang dengan pesat. Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah satu contoh yang sangat populer. PLTN ini memanfaatkan efek panas yang dihasilkan reaksi inti suatu radioisotop , misalnya U-235. Selain untuk PLTN, radioisotop juga telah digunakan dalam berbagai bidang misalnya industri, teknik, pertanian, kedokteran, ilmu pengetahuan, hidrologi, dan lain-lain.

            Kita akan membahas dua penggunaan radioistop, yaitu sebagai perunut (tracer) dan sumber radiasi. Pengunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada ikataan bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kirnia yang sama dengan isotop stabil. Jadi suatu isotop radioaktif melangsungkan reaksi kimia, yang sama seperti isotop stabilnya. Sedangkan penggunaan radioisotop sebagai sumber radiasi didasarkan pada kenyataan bahwa radiasi yang dihasilkan zat radioaktif dapat mempengaruhi materi maupun mahluk. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis: efek kimia, maupun efek biologi. Oleh karena itu, sebelum membahas pengunaan radioisotop kita akan mengupas terlebih dahulu tentang satuan radiasi dan pengaruh radiasi terhadap materi dan mahluk hidup.

    1 Satuan Radiasi

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

       a. 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

      b. 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 11 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 grey dengan Rad

           1 Gy = 100 rd          

         c. 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 equiwlen for man)

    2. Pengaruh Radiasi pada Materi

            Radiasi menyebabkan penumpukan energi pada materi yang dilalui. Dampak yang ditimbulkan radiasi dapat berupa ionisasi, eksitasi, atau pemutusan ikatan kimia. Ionisasi: dalam hal ini partikel radiasi menabrak elektron orbital dari atom atau molekul zat yang dilalui sehinga terbentuk ion positip dan elektron terion.

            Eksitasi: dalam hal ini radiasi tidak menyebabkan elektron terlepas dari atom atau molekul zat tetapi hanya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Pemutusan Ikatan Kimia: radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif rnempunyai energi yang dapat mernutuskan ikatan-ikatan kimia.

     3. Pengaruh Radiasi pada mahluk hidup

            Walaupun energi yang ditumpuk sinar radioaktif pada mahluk hidup relatif kecil tetapi dapat menimbulkan pengaruh yang serius. Hal ini karena sinar radioaktif dapat mengakibatkan ionisasi, pemutusan ikatan kimia penting atau membentuk radikal bebas yang reaktif. Ikatan kimia penting misalnya ikatan pada struktur DNA dalam kromosom. Perubahan yang terjadi pada struktur DNA akan diteruskan pada sel berikutnya yang dapat mengakibatkan kelainan genetik, kanker dll.

            Pengaruh radiasi pada manusia atau mahluk hidup juga bergantung pada waktu paparan. Suatu dosis yang diterima pada sekali paparan akan lebih berbahaya daripada bila dosis yang sama diterima pada waktu yang lebih lama.

            Secara alami kita mendapat radiasi dari lingkungan, misalnya radiasi sinar kosmis atau radiasi dari radioakif alam. Disamping itu, dari berbagai kegiatan seperti diagnosa atau terapi dengan sinar X atau radioisotop. Orang yang tinggal disekitar instalasi nuklir juga mendapat radiasi lebih banyak, tetapi masih dalam batas aman.

    4. Radioaktif Sebagai Perunut.

           Sebagai perunut, radoisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistern 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

    A. Bidang kedokteran

            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.

      1. Mempelajari Perilaku Biologi dan Kimia Suatu Unsur Dalam Tubuh

          Baik perilaku biologi (penyerapan, penyebaran , penimbunan, metabolisme) maupun sifat  kimia  (  perubahan  bentuk  senyawa  biokimia  )  suatu  unsur  atan  senyawa  penting dalam tubuh dapat diungkapkan berkat teknik perunut radioaktif.

          Jadi  dengan  mengetahui  informasi  tentang  penyerapan,  penyebaran,  penimbunan,  metabolisme unsur Yodium radioaktif I dalam tubuh sekaligus telah memperoleh data 131 informasi yang sama tentang unsur yodium yang tidak radioatif. Hal ini disebabkan oleh sifat biologi dan kimia radioisotope 131 I dan  unsur I yang amat  serupa.  Beberapa unsur radioaktif memiliki sifat biologi dan kimia yang menyurapai unsur lain.

        Contoh: Radiostronsium 90sr menyerupai Ca,

                      Teksium 99mTc menyerupai I

      2. Mempelajari Fungsi Organ dan Kelenjar Tubuh

         a. Fungsi Kelenjar Tiroid (Gondok)

             Seperti Halnya unsur Yodium I, sesaat setelah radioyodium I memasuki tubuh

          131 secara oral akan diperoleh informasi, bahwa :

          1. bahwa sebagian besar 131I diakumulasikan pada kelenjar tiroid

          2. fungsi  fisiologi  kelenjar  tiroid dapat  diketahui  dengan  segera,  apkah  bekerja

              Secara normal atau kurang normal

               b. Fungsi Ginjal

                    Seperti  diketahui  senyawa  asam  atilen  diamin  tetraasetik  (AEDT,  EDTA) merupakan senyawa khelat yang akan segera diekresikan keluar tubuh melaui ginjal. Sesaat  senyawa  AEDT  bertanda  51Cr  memasuki  tubuh  sesorang  akan  segera diperoleh informasi apakah ginjal seseorang berfungsi normal atau tidak.

               c. Mempelajai Sirkulasi Darah

                  Dengan bantuan  radioisotop  24Na,  sirkulasi  dalam tubuh  dapat  diamati.   Sesaat 24NaCl  diinjeksikan  kedalam  tubuh  dapat  diketauhi  perjalnannya  ke  seluruh pembuluh  darah.  Pada  daerah  dimana  sirulasi  darah  tada  mengalami  hambatan,. Harga cacahan disitu rata-rata cukup tinggi. Sedangakan pada daerah dimana terdapat penyempitan pembuluh darah harga cacahan jadi relatif rendah, atau terjadi hambatan pada sirkulasi  darah. Diagnosa ini sekaligus dapat menentukan lokasi  penyempitan pembuluh darah (gambar).   

            3. Menentukan Lokasi Jaringan Kanker

                Dengan  bantuan beberapa  sediaan  radiofarmasi  yang berperan  sebagai penatah  jaringan atau organ akan diperoleh  data informasi  tentangkondisi  jaringan atrau  organ. Terdapat perbedaan hasil tatahan atau jaringan atau organ dan yang tidak sehat.

               a. Lokasi Kanker Pada Jaringan Otak

                Adanya  kanker  dan  lokasinya  pada  jaringan  otak  dapat  diketahui  dari  hasil tatahanya setelah pasien diinjeksi dengan zat penatah otak senya perteknetat 99mTcO4.

               b. Lokasi Kanker Pada Jaringan Kanker.

               Adanya kanker dan lokasinya pada organ hati dapat diketahui dari hasil tatahanya

             setelah pasien diinjeksi dengan zat penatah hati mikrokoloid bertanda Tc-99m (gambar)

               c. Lokasi Kanker Pada Jaringa Tulang

               Adanya  kanker  dan  lokasinya  pada  jaringan  tulang  dapat  diketahui  dari  hasil

             tatahanya  setelah  pasien  diinjeksi  dengan  zat  penatah  tulang  metildifosfonat  Tc-  99m (MDP-Tc 99m).

               d. Lokasi Tumor Pada Ginjal.

               Adanya  tumor  (bagian  jarian  yang abnormal  )  dan  lokasinya  pada  ginjal  dapat

            diketahui  dari  hasil  tatahanya  setelah  pasien  diinjeksi  dengan  zat  penatah  ginjal  asam atilen diamintetra asetik bertanda Tyeknisium -99M atau 99mAEDT.

           4. Mempelajari Umur Sel Darah Merah

              Sel  darah  merah  bertanda  Fe-59  dapat  menentukan  umur  sel  darah

             seseorang  (gambar).  Seperti  untuk  tujuan  tranfusi  darah  perlu  diketahui  umur              sel darah merah asal donor.

      5. Radioisotop sebagai sumber radiasi.

   A. Bidang Kedokteran

   1.  Sterilisasi radiasi.

            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:

       a) 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. Radiasi dan Pembuataan Radiovaksin

             Radiasi  dapat  melemahkan  mikroorganisme  ataupun  penyakit  yang selanjutnya dapat digunakan untuk pembuatan vaksin dari penyakit tertentu. Vaksin  yang  diperoleh  secara  demikian  dikenal  sebagai  ”radiovaksin”  .

       contoh : radiovaksin untuk penyakit tidur di afrika dan radiovaksin untukpenyakit

                  cacing pada ternak dan lain-lain.

   4. Radiasi dan Usaha setrilisasi  Hama

            Radiasi  dapat  digunakan  untuk  mensterilkan  beberapa  alat  atau  bahan

        keperluan dokter, karena mikroba atau bibit penyakit akan mati akibat rasiasi pada

        dosis lethal.

        Contoh: alat-alat kedokteran (pisau ,  gunting, jarum,  pinset)  atau bahan-

                    bahan kedokteran lainya  (kapas,  pembalut  dan  lainya)  telah berhasil            disterilkan dengan radiasi.

Posted in: