ARTIKEL PENDIDIKAN. Radioisotop
adalah isotop-isotop yang bersifat radioaktif. Radioisotop itu ada yang
terdapat di alam yang disebut radioisotop alami dan ada juga yang tidak ada di alam.
Beberapa radioisotop tidak ada di alam disebabkan waktu paro yang dimiliki
terlalu singkat. Isotop ini dapat dibuat di dalam laboratorium (reaktor) dengan reaksi
inti, yang disebut isotop buatan. Radioisotop yang dimanfaatkan di berbagai
bidang pada umumnya merupakan isotop buatan. Isotop dibuat dengan menembakkan
neutron pada inti atom stabil. Banyak isotop buatan yang bisa dimanfaatkan,
antara lain Na-24, P-32, Cr-51, Tc-99 dan I-131.
Radioisotop atau isotop radioaktif merupakan unsur kimia yang mampu memancarkan radiasi jenis tertentu. Pancaran radiasi isotop ini dapat dimanfaatkan sebagai perunut (pelacak) dalam studi hidrologi. Dengan perunut radioisotop, berbagai masalah dalam bidang hidrologi dapat dipecahkan secara langsung dan cepat. Teknik perunutan dilakukan dengan memantau radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop perunut (atau sering disebut sebagai radiotracer). Peranan radiotracer sebagai perunut dalam hidrologi telah terbukti banyak memberikan manfaat, dan dapat diterapkan sebagai pendukung metode non-nuklir lainnya. Meskipun tidak semua persoalan hidrologi dapat diselesaikan dengan teknik nuklir, namun penggunaan radiotracer seringkali merupakan satu-satunya metode yang dapat menyelesaikan persoalan.
Manfaat radioisotop dalam bidang hidrologi, Dalam studi hidrologi, radiotracer dilepaskan langsung ke lingkungan untuk
dipantau hasilnya. Karena itu agar lingkungan tetap aman, bahan radioisotop
tersebut harus memenuhi beberapa persyaratan: (1) Tidak berbahaya terhadap manusia dan makhluk hidup di sekililingnya; (2) Jumlah yang dilepaskan tidak
berlebihan; (3) Harus dapat larut dalam air; dan (4) Tidak akan diserap oleh tanah,
tanaman maupun organisme hidup lainnya. Dalam bidang hidrologi, perunut
radioisotop digunakan dalam berbagai kegiatan, antara lain; untuk mengukur debit
air sungai, menentukan arah gerak air tanah, menentukan gerakan sedimen, dan
untuk menentukan kebocoran pada bendungan.
Pemanfaatan Zat Radioaktif dalam Berbagai Bidang
Bidang Arkeologi
Karbon 14 (C-14) adalah isotop karbon radioaktif yang dihasilkan di atomosfer bagian atas oleh radiasi kosmis. Senyawa utama di atmosfer yang mengandung karbon adalah karbon dioksida (CO2). Sangat sedikit sekali jumlah karbon dioksida tang mengandung isotop
C-14. Tumbuhan menyerap C-14 selama fotosintesis. Dengan demikian, C-14 terdapat dalam struktur sel tumbuhan. Tumbuhan kemudian dimakan oleh hewan, sehingga C-14 menjadi bagian dari struktur sel pada semua organisme.
Selama suatu organisme hidup, jumlah isotop C-14 dalam struktur selnya akan tetap konstan. Tetapi, bila organisme tersebut mati, jumlah C-14 mulai menurun. Para ilmuwan kimia telah mengetahui waktu paruh dari C-14, yaitu 5730 tahun. Dengan demikian, mereka dapat menentukan berapa lama organisme tersebut mati.
Pelacakan radioaktif dengan menggunakan isotop C-14 telah digunakan untuk menentukan usia kerangka yang ditemukan di situs-situs arkeologi. Belakangan ini, isotop C-14 digunakan untuk mengetahui usia Shroud of Turin (kain kafan dari Turin), yaitu sepotong kain linen pembungkus mayat manusia dengan gambaran seorang manusia tercetak diatasnya. Banyak yang berpikir bahwa itu adalah bahan pembungkus Nabi Isa. Tetapi, pada tahun 1988, pelacakan radiokarbon menemukan bahwa bahan tersebut berasal dari tahun 1200-1300 SM. Meskipun kita tidak mengetahui bagaimana bentuk orang itu tercetak pada kain kafan tersebut, pelacakan radioaktif C-14 membuktikan bahwa bahan tersebut bukan kain kafan Nabi Isa.
Bidang Kedokteran
Penggunaan radioaktif untuk kesehatan sudah sangat banyak, dan sudah berapa juta orang di dunia yang terselamatkan karena pemanfaatan radioaktif ini. Sebagai contoh sinar X untuk penghancur tumor atau untuk foto tulang. Berdasarkan radiasinya:
a. Sterilisasi radiasi.
b. Terapi tumor atau kanker.
c. Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer
d. Three Dimensional Conformal Radiotheraphy (3d-Crt)
c. PET (Positron Emision Tomography)
d. Teknik Pengaktifan Neutron ( Baca : Penggunaan Radioaktif Untuk Kesehatan )
Bidang Hidrologi
a. Untuk menguji kecepatan aliran sungai atau aliran lumpur
b. Untuk mendeteksi kebocoran pada pipa bawah tanah
Bidang Biologis
a. Mempelajari mekanisme fotosintesis. Radioisotop ini, berupa karbon-14 (C-14) atau
oksigen-18 (O-18). Keduanya dapat digunakan untuk mengetahui asal-usul atom oksigen
(dari CO2 atau dari H2O) yang akan membentuk senyawa glukosa atau oksigen yang
dihasilkan pada proses fotosintesis : 6CO2 + 6H2O →C6H12O6 + 6O2
b. Mempelajari proses penyerapan air serta sirkulasinya di dalam batang tumbuhan.
c. Mempelajari pengaruh unsur-unsur hara selain unsur-unsur N, P, dan K terhadap
perkembangan tumbuhan.
d. Memacu mutasi gen tumbuhan dalam upaya mendapatkan bibit unggul.
e. Mempelajari kesetimbangan dinamis.
f. Mempelajari reaksi pengeseran.
Bidang Ilmu 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.
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:
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.
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 gamma . Selanjutnya sampel dicacah dengan spektrometer
gamma untuk menentukan aktivitas dari unsur yang akan ditentukan.
Bidang Pertanian
1. Efisiensi Pemupukan
2. Penemuan Tanaman Varietas Baru
3. Pengendalian Hama Serangga
4. Pengawetan Makanan
(Baca : Penggunaan Radioaktif Untuk Pertanian )
Bidang Industri
Saat ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industri pupuk, atau bahkan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber sumber baru minyak bumi yang ada di perut bumi.
a. Pemeriksaan tanpa merusak.
Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam.
b. Mengontrol ketebalan bahan
Ketebalan produk yang berupa lembaran, seperti kertas film atau lempeng logam dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan
dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.
c. Pengawetan hahan
Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat menningkatkan mutu tekstil karena mengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya.
Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama. Radiasi sinar gamma dapat dilakukan pada pengawetan makanan melalui dua cara: (1) Membasmi mikroorganisme, misalnya pada pengawetan rempah-rempah, seperti merica, ketumbar, dan kemiri, dan (2) Menghambat pertunasan, misalnya untuk pengawetan tanaman yang berkembang biak dengan pembentukkan tunas, seperti kentang, bawang merah, jahe, dan kunyit.
d. Meningkatkan mutu tekstil: misalnya: mengubah struktur serat tekstil.
e. Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja
Pemanfaatan Radioisotop Untuk Pembangkit Tenaga Listrik
Reaksi inti mengahsilkan energi yang sangat besar. Pada pembangkit tenaga nuklir (PLTN), energi inti digunakan untuk memanaskan air sehingga terbentuk uapa. Kemudian, uap in digunakan untuk mengerakkan turbin. Peregerakan turbin merupakan energi mekanik yang dapat memberi kemampuan generator untuk mengubah energi mekanik tersebut menjadi energi listrik. Pada PLTN, reaksi inti berlangsung terkendali di dalam suatu reaktor nuklir (Sutresna, 2007).
Pemanfaatan Radioisotop Dalam Bidang Pertambangan
Tritium radioaktif dan cobalt 60 digunakan untuk merunut alur-alur minyak bawah tanah dan kemudian menentukan srategi yang paling baik untuk menyuntikkan air ke dalam sumur-sumur. Hal ini akan memaksa keluar minyak yang tersisa di dalam kantungkantung yang sebelumnya belum terangkat. Berjuta-juta barrel tambahan minyak mentah telah diperoleh dengan cara ini (Bangkit Sanjaya, 2009)