Kegunaan Unsur Radioaktif

         Blog KoKim - Pada artikel ini kita akan membahas materi kegunaan unsur radioaktif. Berdasarkan sifat-sifat yang dimilikinya, unsur radioaktif dapat memberikan manfaat dalam berbagai bidang, selain dampak negatif yang ditimbulkan akibat penggunaan unsur radioaktif tersebut. Apa kegunaan dan bahaya unsur radioaktif? Unsur radioaktif secara umum dapat digolongkan menjadi radioaktif alami dan radioaktif buatan. Unsur radioaktif alami terdapat di alam dan dalam tubuh mahluk hidup, sedangkan unsur radioaktif buatan diperoleh dengan cara reaksi inti.

         Di negara-negara maju penggunaan dan penerapan radioisotop telah dilakukan dalam berbagai bidang. Radioisotop adalah isotop suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif. 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 energy 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. Kegunaan Unsur Radioaktif Bidang 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. Adapun jika O - 18 berada dalam alkohol maka reaksi yang terjadi seperti berikut.
Penggunaan radioisotop yang lain sebagai perunut mekanisme reaksi fotosintesis.
$ \begin{align} 6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \end{align} $
Untuk mengetahui mekanisme reaksi tersebut digunakan perunut karbon-14 yang terdapat pada CO$_2$ dan oksigen-18 yang terdapat dalam air.

b. Penggunaan Isotop dalam Bidang Kimia Analisis
       Penggunaan isotop 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
       Larutan yang akan dianalisis dan larutan standar ditambahkan sejumlah larutan yang mengandung suatu spesi radioaktif. Kemudian zat tersebut dipisahkan dan ditentukan aktivitasnya. Konsentrasi larutan yang dianalisis ditentukan dengan membandingkannya dengan larutan standar.
2). Analisis Aktivasi Neutron (AAN)
       Analisis aktivasi neutron dapat digunakan untuk menentukan unsur kelumit dalam cuplikan yang berupa padatan. Misal untuk menentukan logam berat (Cd) dalam sampel ikat laut. Sampel diiradiasi dengan neutron dalam reactor sehingga menjadi radioaktif. Salah satu radiasi yang dipancarkan adalah sinar $\gamma$ . Selanjutnya sampel dicacah dengan spektrometer gamma ($\gamma$) untuk menentukan aktivitas dari unsur yang akan ditentukan.

2. Kegunaan Unsur Radioaktif Bidang Kedokteran
Berikut unsur radioisotop yang sering digunakan dalam dunia kedokteran.
a. Radioisotop natrium-24 dapat digunakan untuk mengikuti 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.

b. Untuk mempelajari kelainan pada kelenjar tiroid digunakan radioisotop ${}^{131}$I.
c. Radioisotop fosfor dapat dipakai untuk menentukan tempat tumor di otak.

d. Radioisotop ${}^{59}$Fe dapat digunakan untuk mengukur laju pembentukan sel darah merah dalam tubuh dan untuk menentukan apakah zat besi dalam makanan dapat digunakan dengan baik oleh tubuh.

e. Sejak lama diketahui bahwa radiasi dari radium dapat dipakai untuk pengobatan kanker. Oleh karena radium-60 dapat mematikan sel kanker dan sel yang sehat maka diperlukan teknik tertentu sehingga tempat di sekeliling kanker mendapat radiasi seminimal mungkin.

f. Radiasi gamma dapat membunuh organisme hidup termasuk bakteri. Oleh karena itu, radiasi gamma digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. Sterilisasi digunakan juga di industri makanan. Sterilisasi dengan cara radiasi, menjadikan makanan dapat tahan empat atau lima kali lebih lama dari cara sterilisasi biasa.

3. Kegunaan Unsur Radioaktif Bidang Pertanian
a. Pembentukan Bibit Unggul
       Dalam bidang pertanian, radiasi gamma dapat digunakan untuk memperoleh bibit unggul. Sinar gamma menyebabkan perubahan dalam struktur dan sifat kromosom sehingga memungkinkan menghasilkan generasi yang lebih baik, misalnya gandum dengan yang umur lebih pendek.

b. Pemupukan dan Pemberantasan Hama dengan Serangga Mandul
       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 iradiasi 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.

c. Pengawetan Makanan
       Pada musim panen, hasil produksi pertanian melimpah. Beberapa dari hasil pertanian itu mudah busuk atau bahkan dapat 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.

4. Kegunaan Unsur Radioaktif Bidang Industri
       Penggunaan radioisotop dalam bidang industri antara lain 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.

       Radiasi sinar gamma juga digunakan dalam vulkanisasi lateks alam. Penggunaan zat radioaktif dalam bidang industri yang lainnya adalah untuk mengatur ketebalan besi baja, kertas, dan plastik; dan untuk menentukan sumber minyak bumi.

5. Kegunaan Unsur Radioaktif untuk Pengukuran Usia Bahan Organik
       Radioisotop karbon-14, terbentuk di bagian atas atmosfer dari penembakan atom nitrogen dengan neutron yang terbentuk oleh radiasi kosmik.
$\begin{align} _{\, \, 7}^{14}N + \, _0^1n \rightarrow \, _{\, \, 6}^{14}C + \, _1^1H \end{align} $

       Karbon radioaktif tersebut di permukaan bumi sebagai karbon dioksida dalam udara dan sebagai ion hidrogen karbonat di laut. Oleh karena itu karbon radioaktif itu menyertai pertumbuhan melalui fotosintesis. Lama kelamaan terdapat kesetimbangan antara karbon-14 yang diterima dan yang meluruh dalam tumbuh-tumbuhan maupun hewan, sehingga mencapai 15,3 dis/menit gram karbon. Keaktifan ini tetap dalam beberapa ribu tahun. Apabila organisme hidup mati, pengambilan ${}^{14}$C terhenti dan keaktifan ini berkurang. Oleh karena itu umur bahan yang mengandung karbon dapat diperkirakan dari pengukuran keaktifan jenisnya dan waktu paruh 14C. (T$\frac{1}{2}$ = 5.730 tahun).

       Demikian pembahasan materi Kegunaan Unsur Radioaktif dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan Bahaya Unsur Radioaktif.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Catatan: Hanya anggota dari blog ini yang dapat mengirim komentar.