Manfaat Radioisotop dan Dampaknya bagi Makhluk Hidup

Manfaat radioisotop telah diteliti sejak dahulu yang memungkinkan untuk dapat dimanfaatkan dari pemancaran zat radioaktif unsur-unsur.

Energi yang terkandung dalam suatu radioisotop tidak hanya sebagai perusak (bom atom, bom hidrogen, bom nuklir), tetapi juga digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan dan kemakmuran manusia di dunia. Misalnya, PLTN (pusat listrik tenaga nuklir) serta untuk perdamaian (pembuatan-pembuatan senjata untuk keamanan negara).

Dewasa ini telah dikembangkan penggunaan radioisotop di berbagai bidang diantaranya penggunaan radioisotop di bidang kedokteran, bidang industri, bidang hidrologi, bidang kimia, bidang pertanian, sains kimia dan biologi.

Manfaat radioisotop di bidang kedokteran

Radioisotop yang dipancarkan zat radioaktif dimanfaatkan untuk keperluan medis. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang kedokteran adalah, sebagai berikut:

1. Sterilisasi

Penggunaan radioisotop, terutama radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran, misalnya alat suntik disterilkan dengan cara diradiasi menggunakan sinar gamma di dalam tempat yang tidak dapat dimasuki udara.

Sebagai sumber radiasi, biasanya digunakan radioisotop $^6^0Co$ ( $^6^0_2_7Co$ ) dan $^1^3^7Ce$ ( $^1^3^7_5_8Ce$ ).

Berdasarkan informasi badan tenaga atom nasional (BATAN), sinar gamma dapat mensterilkan sekitar 1 ton alat-alat kedokteran setiap harinya.

2. Pengobatan

Isotop $^6^0_2_7Co$ digunakan untuk pengobatan penyakit kanker, yaitu dengan cara radiasi diarahkan dengan tepat pada sel kanker. Dengan demikian, sel kanker akan mati. Pengobatan dengan menggunakan cara ini disebut radioterapi.

Isotop iodin; $^1^3^1_5_3I$ digunakan untuk mempelajari atau terapi getah tiroid dalam kelenjar gondok.

Cara menggunakan isotop iodin adalah dengan menyuntikkan radioisotop I-53. I-53 diserap oleh kelenjar gondok dan radiasinya dideteksi lewat alat pencacah radioaktif.

Bagi pasien yang kelenjar gondoknya normal, maka sesudah 24 jam akan diserap 15 sampai 40%. Sedangkan pada penderita penyakit Basedow, kelenjar gondok bekerja lebih aktif dan akan menyerap lebih dari 50%.

Contoh lain adalah radiasi isotop P-32 dimanfaatkan untuk menghambat pembentukan sel-sel darah merah yang berlebih.

Selain itu, ada pula radioisotop $^2^4_1_1Na$ digunakan untuk mempelajari peredaran darah.

3. Penelitian terhadap efisiensi kerja organ tubuh

Pemanfaatan radioisotop dalam bidang penelitian kedokteran, misalnya menentukan letak tumor pada otak manusia. Karena rumitnya struktur otak, maka digunakan radioisotop iodin-131 yang disuntikkan ke dalam tubuh penderita.

Mengingat I-131 memancarkan radiasi gamma, maka letak tumor dapat ditentukan dengan menggunakan alat pencacah.

Manfaat radioisotop di bidang industri

Radioisotop yang dipancarkan zat radioaktif dimanfaatkan untuk berbagai masalah dalam bidang industri. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang industri adalah sebagai berikut.

1. Sebagai bahan penyelidikan kebocoran pipa

Untuk mengidentifikasi kebocoran pipa-pipa dalam tanah dapat digunakan radiasi sinar gamma dengan cara teknik perunut. Senyawa kimia yang mengandung zat radioaktif Na-24 dalam bentuk senyawa karbon atau Iodium-131 yang dicampur dengan minyak dapat memancarkan sinar gamma dengan waktu paruh 15 jam.

Minyak tersebut kemudian dialirkan dalam pipa yang diselidiki, kemudian digunakan alat pencacah Geiger Muller counter. Apabila di suatu tempat terdapat kebocoran, maka Geiger Muller counter dapat menunjukkan radiasi yang berlebih setelah ditetesi zat radioaktif. Dengan demikian dapat ditentukan bahwa minyak di tempat itu mengalami kebocoran.

2. Mengontrol ketebalan bahan

Bahan-bahan yang sangat tipis dapat diukur dengan menggunakan radiasi sinar gamma, misalnya akan mengukur ketebalan kertas.

Di pabrik kertas dan pabrik-pabrik lainnya yang menghasilkan barang-barang berbentuk lembaran, banyak menemui kesulitan dalam pengukuran ketebalan lembaran tersebut. Untuk mempermudah pekerjaan, maka digunakan alat ukur tebal dengan radioisotop.

Alat ukur tebal radioisotop dapat bekerja terus-menerus selama proses pembuatan barang tersebut. Alat ukur itu bekerja atas dasar berkurangnya intensitas radiasi yang melalui suatu bahan. Makin tebal bahan yang dilalui radiasi makin berkurang intensitas radiasi radioisotop tersebut.

3. Memproduksi tenaga listrik

Industri tenaga listrik yang menggunakan energi radiasi biasanya lebih disebut PLTN (pusat listrik tenaga nuklir). Di PLTN, energi radiasi yang dihasilkan dari reaksi inti digunakan untuk menguapkan air. Uap air yang dihasilkan kemudian digunakan untuk menggerakkan generator yang dapat menghasilkan tenaga listrik.

Gambar di atas menggambarkan proses pada industri tenaga listrik. Alat ini memanfaatkan reaktor nuklir dari radiasi unsur radioaktif untuk memanaskan air sehingga timbul uap air. Uap air dimanfaatkan dalam memutar turbin sehingga menghasilkan gerak yang disimpan dalam generator. Gaya dari turbin disimpan dalam generator untuk dapat diubah menjadi arus listrik.

4. pengawetan makanan

Proses pengawetan bahan makanan dilakukan dengan tujuan membunuh mikroorganisme penyebab terjadinya pembusukan. Dengan menggunakan radiasi sinar gamma, maka organisme yang dapat menyebabkan pembusukan ini dapat dibunuh sehingga tidak terjadi pembusukan lagi.

5. Identifikasi tentang sambungan logam

Prinsip yang digunakan dalam identifikasi sambungan logam menggunakan radioaktif adalah bahwa intensitas sinar akan berkurang jika sinar radioaktif melalui suatu benda.

Pada penyelidikan sambungan logam, apabila sambungan antar dua logam masih belum sempurna atau sambungan masih berongga, maka intensitas sinar radioaktif yang keluar sama dengan intensitas radiasi yang masuk.

Manfaat radioisotop di bidang hidrologi

Radioisotop yang dipancarkan zat radioaktif dimanfaatkan untuk berbagai masalah dalam bidang hidrologi. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang hidrologi adalah sebagai berikut:

1. Kecepatan gerak lumpur

Kecepatan gerak lumpur dalam sungai dapat dideteksi dengan menggunakan radioisotop Na-24 yang dapat memancarkan sinar gamma.

Cara mengukur kecepatan gerak lumpur menggunakan radioisotop adalah dengan mencampurkan lumpur yang ada di dalam sungai dengan radio isotop Na-24. Kemudian lumpur dimasukkan ke dalam sungai di suatu tempat tertentu.

Dengan mengukur kecepatan radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop dapat ditentukan perjalanan dengan kecepatan gerak lumpur tersebut.

2. Mengukur debit air

Untuk mengukur debit air digunakan radioisotop Iodium-131 dan Na-24 dengan prinsip kerja seperti pengukuran gerak lumpur. Dengan mengetahui jumlah air sungai mengalir per detik dapat ditentukan debit airnya.

Penggunaan radioisotop dalam bidang kimia

Dalam bidang kimia radioisotop banyak digunakan untuk analisis mekanisme reaksi penelitian bahan kimia yang digunakan dalam kriminologi analisis pengenceran isotop analisis pengaktifan neutron dan analisis kimia

Radioisotop yang dipancarkan zat radioaktif dimanfaatkan untuk berbagai masalah dalam bidang kimia. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang kimia adalah sebagai berikut:

1. Analisis mekanisme reaksi

Salah satu contoh radioisotop yang digunakan untuk analisis mekanisme reaksi adalah penggunaan radioisotop O-18 untuk menentukan mekanisme reaksi esterifikasi.

Ada pertanyaan yang sering timbul, yaitu apakah unsur O dalam $H_2O$ yang dihasilkan berasal dari gugus karboksilat atau dari gugus alkohol untuk menjawab pertanyaan di atas maka unsur objek dari gugus karboksilat atau dari gugus alkohol?

Untuk menjawab pertanyaan di atas, maka unsur O baik dari gugus karboksilat maupun dari gugus alkohol diberi tanda atau label.

Jika O dari gugus OH yang terikat pada gugus karboksilat diberi label $^1^8_8O$ , maka air yang terjadi memancarkan sinar radioaktif sedangkan esternya tidak.

2. Analisis kimia

Penentuan kadar zat-zat dalam suatu campuran dilakukan dengan cara radiometri yaitu menggunakan radioisotop untuk menentukan kadar suatu zat dalam suatu campuran dan jumlahnya sangat kecil. Cara ini digunakan karena mempunyai kepekaan yang sangat tinggi.

3. Penembakan polimer

Suatu polimer atau makromolekul dapat diubah menjadi monomer-monomernya dengan jalan menembaki dengan menggunakan suatu radioisotop.

Beberapa sampah plastik dengan cara radiasi dapat diubah menjadi molekul kecil misalnya polybutylene akrilat diubah menjadi minyak pelumas.

4. Pembuatan unsur-unsur baru (transuran)

Unsur-unsur yang mempunyai nomor atom di atas 92 (di atas nomor atom uranium) disebut unsur-unsur transuran. Unsur transuran dibuat dengan cara transmutasi inti.

Unsur-unsur transuran dibuat untuk pertama kalinya pada tahun 1940. Orang pertama yang membuat unsur transuran adalah Ferunl dengan menembaki inti atom uranium. Unsur-unsur transisi orang yang berhasil dibuat sejak tahun 1940 dapat dilihat di bagian gambar bawah ini.

Manfaat radioisotop di bidang pertanian

Radioisotop yang dipancarkan zat radioaktif dimanfaatkan untuk berbagai masalah dalam bidang pertanian. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang pertanian adalah, sebagai berikut:

1. Mutasi gen pada tumbuhan

Tujuan mutasi pada tumbuhan adalah untuk memperoleh berbagai variasi tanaman. Cara ini biasa dilakukan terhadap biji-biji atau kecambah dari tumbuh-tumbuhan yang mempunyai nilai ekonomis penting, misalnya pati dan buah-buahan.

Untuk kecambah, dosis radiasi yang diberikan rendah karena kecambah terdiri dari sel-sel muda yang sedang membelah dan peka sekali terhadap radiasi.

Percobaan radiasi pada padi antara lain akan menghasilkan sebagai berikut:

Tanaman padi memiliki bulu-bulu yang dapat melindungi terhadap serangan burung
Biji padi lebih putih dan lebih bagus
Tanaman memiliki cabang-cabang yang lebih banyak

Percobaan mutasi pada padi ini dilakukan di IRRI di Filipina. Banyaknya mutasi yang dihasilkan tergantung dari dosis radiasi yang diberikan. Mutasi gen pada padi dapat juga dilakukan pada tanaman-tanaman lain dalam rangka pemuliaan tanaman yaitu untuk memperoleh bibit bibit unggul.

2. Mempelajari cara pemupukan yang cocok

Untuk mempelajari cara pemupukan yang cocok, maka karbon dalam pupuk Urea dan beri label 14. Isotop C-14 ini dapat memancarkan sinar beta dan berfungsi sebagai perunut.

Pupuk urea yang mengandung C-14 ini kemudian ditempatkan pada tempat yang berbeda-beda di dalam tanah. Setelah beberapa hari, diteliti keadaan tanaman dan berapa banyak pupuk yang dapat diserap. Setelah diselidiki ternyata dihasilkan sebagai berikut:

Tanaman yang sedang tumbuh menyerap pupuk lebih banyak jika pupuk diberikan secara merata dalam tanah
Penempatan pupuk pada tanaman yang sedang tumbuh adalah sangat baik jika pupuk ditempatkan di bagian bawah biji
Penyerapan pupuk akan menjadi lebih baik apabila ditempatkan di sekitar biji yang sedang tumbuh
Dengan menggunakan radio isotop P-32 terbukti bahwa pupuk lebih cepat sampai ke bagian tanaman yang membutuhkan bila pemberian pupuk dilakukan melalui penyemprotan daun

3. Informasi metabolisme toksisitas

Radioisotop dapat digunakan untuk mempelajari penyerapan dan distribusi logam berat dalam tanaman.

Tanaman dapat tumbuh dalam larutan yang mengandung senyawa rakyat bersifat radioaktif selama 48 jam. Sifat keradioaktifan raksa dapat dideteksi jika di atas daun ditempatkan kertas film fotografi.

4. Menekan populasi hama

Untuk memberantas hama tanaman, dapat dilakukan dengan menekan populasi hama tersebut. Cara yang sering dilakukan adalah teknik jantan mandul.

Cara tersebut dilakukan dengan prinsip bahwa salah satu sifat radiasi dapat merusak sel-sel tubuh. Dengan cara memberikan radiasi yang efektif terhadap pejantan-pejantan hama tersebut maka populasi perkembangan hama dapat ditekan.

Hal ini dapat diterapkan karena walaupun perkawinan tetap terjadi tetapi tidak akan menghasilkan keturunan karena pejantan-pejantan hama tersebut sudah mandul.

Manfaat radioisotop di bidang biologi

Radioisotop yang dipancarkan zat radioaktif dimanfaatkan untuk berbagai masalah dalam bidang biologi. Di bawah ini yang merupakan penggunaan radioisotop dalam bidang biologi adalah, sebagai berikut:

1. Mengubah sifat gen

Radiasi dilakukan pada gen-gen tertentu supaya sifatnya berubah, misalnya sebagai berikut:

Radiasi terhadap gen pembawa warna akan menghasilkan aneka ragam warna bunga

Radiasi dengan dosis yang tepat pada sel-sel tanaman dapat menghasilkan buah yang baik

Radiasi terhadap sel juga dapat mematikan. Prinsip ini yang digunakan dalam pengawetan biji-bijian dan bahan makanan

2. Peranan unsur karbon dalam proses fotosintesis

Proses fotosintesis adalah proses yang terjadi pada tanaman yang dengan bantuan sinar matahari mengubah $CO_2$ dan $H_2O$ menjadi senyawa-senyawa gula yang kompleks, seperti pati.

Selain itu, penggunaan radioisotop juga dapat memberikan kemudahan dalam meneliti bagian metabolisme tumbuhan. Dengan menggunakan radioisotop C-14, dapat ditentukan kecepatan terjadinya senyawa.

3. Meneliti gerakan air dalam tumbuhan

Penggunaan radioisotop dapat dimanfaatkan untuk meneliti gerakan air di dalam tubuh tanam. Prinsip yang digunakan untuk tujuan ini berdasarkan prinsip radioisotop sebagai perunutnya.

Manfaat radioisotop dalam bidang militer

Radioisotop dalam peta militer banyak digunakan untuk pembuatan senjata perang, misalnya rudal berkepala nuklir. Rudal nuklir pertama hanya memiliki satu kepala peluru saja.

Akhir-akhir ini, agar jumlah sasaran yang dapat dihantam bertambah, maka orang mulai menyempurnakan rudal itu dengan beberapa kepala peluru yang disebut MPV (Multiple Independenty Targeted Reantly Veticles).

Apabila rudal ini diluncurkan ke ruang angkasa, masing-masing peluru memisahkan diri kemudian memasuki atmosfer bumi kembali serta masing-masing peluru menuju ke sasaran. Rudal mutakhir USA adalah MX.

Senjata nuklir adalah senjata yang sangat berbahaya. Bahaya ini bersumber dari timbulnya suatu energi yang sangat besar dalam suatu kurun waktu yang mahasingkat.

Apabila satu senjata nuklir meledak secara berturut-turut, maka akan timbul bahaya-bahaya sebagai berikut:

Kilatan cahaya yang sangat menyilaukan yang pada hal-hal tertentu bisa membutakan

Sedikit lebih lambat dari keliatan cahaya ini, bola api ledakan nuklir akan terpancar ke segala penjuru dan sangat panas

Pada saat itu juga timbul apa yang dinamakan radiasi nuklir yaitu sinar-sinar radioaktif yang bisa merusak jaringan manusia atau makhluk hidup lainnya

Manfaat radioisotop dalam bidang purbakala

Radioisotop perunut sering digunakan untuk bidang kepurbakalaan, misalnya isotop C-14. Sebagai perunut, unsur ini dapat digunakan untuk menentukan umur batu-batuan atau fosil.

Bahaya radiasi dari penggunaan radioisotop terhadap makhluk hidup

Dalam kehidupan sehari-hari, sering kita dengar dari media televisi maupun surat kabar bahwa setiap percobaan nuklir selalu mendapat tantangan atau protes dari masyarakat di seluruh dunia. Mengapa?

Isotop radioaktif banyak kegunaannya, tetapi penggunaan radioisotop dapat juga membahayakan kehidupan makhluk hidup. Radiasi yang dipancarkan oleh isotop radioaktif atau pun sampahnya dapat berakibat racun bagi tubuh.

Hal tersebut karena radiasi radioisotop dapat mengganggu pekerjaan sel dan dapat menyebabkan kematian sel. Contoh yang secara langsung akibatnya adalah pada saat dijatuhkannya bom atom di Hiroshima dan Nagasaki oleh Amerika.

Peristiwa itu membawa korban baik terhadap manusia maupun makhluk hidup dan berlangsung secara berkelanjutan akibat ledakan panas yang sangat tinggi dari radiasi. Radioaktif dapat memperpendek umur manusia bukan saja karena kerusakan suatu jaringan tubuh tertentu, tetapi karena kekebalan menjadi berkurang.

Jaringan yang paling peka terhadap radiasi adalah mata, alat kelamin, dan sumsum tulang. Radiasi zat radioaktif dapat menyebabkan penyakit leukemia karena terjadi pembelahan sel darah putih. Hal ini mengakibatkan penambahan jumlah sel darah putih yang banyak sekali.

Penyakit leukimia banyak diderita oleh orang-orang Hiroshima dan Nagasaki pada akhir Perang Dunia II. Mengapa? Tentu saja karena pengaruh pengaruh radiasi terhadap kelenjar kelamin dapat menyebabkan kemandulan-kemandulan dan mutasi-mutasi pada keturunannya yang berakibat buruk atau cacat.

Itulah beberapa manfaat dari penggunaan radioisotop serta dampaknya terhadap makhluk hidup. Apakah kamu tertarik menjadi salah satu pengembangan radioisotop, seperti Marie Curie?