Peran Radioisotop

Dalam soal-soal TO seringkali muncul dalam soal nomor 40, yaitu manfaat radioaktif/radioisotop dalam berbagai bidang. Untuk itu saya mengumpulkan beberapa manfaat radioisotop dalam berbagai bidang. Smoga bermanfaat :

A. Bidang kedokteran 
I-131 Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
Pu-238 energi listrik dari alat pacu jantung
Tc-99 & Ti-201 : Mendeteksi kerusakan jantung
Na-24 Mendeteksi gangguan peredaran darah
Xe-133 Mendeteksi Penyakit paru-paru
P-32 Penyakit mata, tumor dan hati
Fe-59 Mempelajari pembentukan sel darah merah
Cr-51 Mendeteksi kerusakan limpa
Se-75 Mendeteksi kerusakan Pankreas
Tc-99 Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
Ga-67 Memeriksa kerusakan getah bening
C-14 Mendeteksi diabetes dan anemia
Co-60 Membunuh sel-sel kanker

B. Bidang Hidrologi. 
1.Na-24 Mempelajari kecepatan aliran sungai
2. Tc-99 Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah (dengan menggunakan pemancar sinar gamma), bisa juga memakai Na-24

C. Bidang Biologis 
1. Mempelajari kesetimbangan dinamis. 
2. Mempelajari reaksi pengesteran. 
3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.

D. Bidang pertanian. 
1. Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul, contoh : Hama kubis
2. Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, contoh : Padi
3. Penyimpanan makanan sehingga tidak dapat bertunas, contoh : kentang dan bawang

E. Bidang Industri 
1. Pemeriksaan tanpa merusak, contoh : Memeriksa cacat pada logam
2. Mengontrol ketebalan bahan, contoh : Kertas film, lempeng logam
3. Pengawetan bahan, contoh : kayu, barang-barang seni
4. Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil
5. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja 

6.Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah, dengan menggunakan pemancar sinar gamma, misalnya Tc-99


F. Bidang Arkeologi 
1. Menentukan umur fosil dengan C-14

Kegunaan, Manfaat Radioisotop di Berbagai Bidang, Radioaktif, Kimia, Kedokteran, Pertanian, Industri

Kegunaan, Manfaat Radioisotop di Berbagai Bidang, Radioaktif, Kimia, Kedokteran, Pertanian, Industri - 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 energi 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 Radioisotop di Bidang Kimia

1.1. 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.

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Untuk mengetahui mekanisme reaksi tersebut digunakan perunut karbon-14 yang terdapat pada CO2 dan oksigen-18 yang terdapat dalam air.

1.2. 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 reaktor sehingga menjadi radioaktif. Salah satu radiasi yang dipancarkan adalah sinar γ . Selanjutnya sampel dicacah dengan spektrometer gamma (γ ) untuk menentukan aktivitas dari unsur yang akan ditentukan.

2. Manfaat Radioisotop di 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 ¹³¹I.

c. Radioisotop fosfor dapat dipakai untuk menentukan tempat tumor di otak.

d. Radioisotop ⁵⁹Fe 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 Radioisotop di Bidang Pertanian

3.1. 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.

3.2. 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 efisiensi 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.

3.3. Pengawetan Makanan

Pada musim panen, hasil produksi pertanian melimpah. Beberapa dari hasil pertanian itu mudah busuk atau bahkan dapat tumbuh tunas, contohnya kentang. Oleh karena itu 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. Manfaat Radioisotop di 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 Radioisotop untuk Pengukuran Usia Bahan Organik

Radioisotop karbon-14, terbentuk di bagian atas atmosfer dari penembakan atom nitrogen dengan neutron yang terbentuk oleh radiasi kosmik.

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 ¹⁴C terhenti dan keaktifan ini berkurang. Oleh karena itu umur bahan yang mengandung karbon dapat diperkirakan dari pengukuran keaktifan jenisnya dan waktu paruh ¹⁴C. (T ½ = 5.730 tahun).