74982592-TEKNOLOGI-NUKLIR

2010 Universitas Diponegoro

Hammam Oktajianto (24040110110002)

[TEKNOLOGI NUKLIR] Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Diponegoro

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir i

ABSTRAK

Teknologi nuklir adalah salah satu teknologi yang dikembangkan sebagai energi

alternatif pengganti minyak bumi. Energi yang dihasilkan sangat besar dengan bahan

yang sedikit, dimana bahan-bahan ini berasal dari alam yang tidak terbatas jumlahnya,

yaitu atom. Tetapi masih banyak pro dan kontra tentang penggunaan energi nuklir ini

sebagai energi alternatif. Masyarakat mengganggap bahwa teknologi nuklir dapat

menimbulkan kerusakan atau bencana. Kurangnya pengetahuan masyarakat dan juga

pelajar mengenai teknologi nuklir sehingga perlunya tambahan wawasan yang luas

mengenai teknologi nuklir ini. Agar pro dan kontra masyarakat mengenai teknologi

nuklir berkurang. Dimana masyarakat ataupun pelajar/mahasiswa dapat mengetahui

teknologi nuklir dari hal yang khusus hingga hal yang umum. Nuklir adalah suatu

bentuk energi yang dihasilkan dari suatu atom. Atom adalah bagian terkecil dair suatu

benda/unsur. Pemikiran tentang atom telah ada sejak ribuan tahun yang lalu, yaitu

sejak zaman nabi. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat dewasa

ini, termasuk kemajuan dalam bidang teknologi nuklir, telah mengantarkan umat

manusia kepada tingkat kehidupan yang lebih baik dari zaman sebelumnya. Usaha

untuk meningkatkan kehidupan manusia kearah yang lebih baik tidak akan pernah

berhenti dan akan terus berjalan hingga akhir zaman nanti. Aplikasi teknologi nuklir

merupakan salah satu kemajuan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir

yang saat ini telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti bidang energi,

bidang industri, bidang kedokteran, bidang peternakan, bidang arkeologi, dan lain-

lainnya. Kemajuan aplikasi teknologi nuklir yang pesat ini tidak lepas dari masalah

keselamatan kerja radiasi yang telah dikuasai dengan baik.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir ii

KATA PENGANTAR

Atas rahmat dan ridho yang diberikan Allah S.W.T, yang menciptakan langit seisinya

dan memberikan akal serta pikiran pada hambanya. Karena-Nya saya dapat menyelesaikan

makalah yang berjudul “TEKNOLOGI NUKLIR” dan tidak lupa saya berterima kasih kepada

bapak Nur Fawzan Ahmad, M.A sebagai dosen pembimbing Bahasa Indonesia yang telah

memberikan ilmunya mengenai pembuatan makalah atau karya tulis yang benar dan terima

kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga terselesainya makalah ini.

Adapun tujuan saya membuat makalah ini yaitu untuk memenuhi tugas akhir mata

kuliah Bahasa Indonesia, untuk menambah wawasan saya dalam hal karya tulis atau makalah

dan untuk meningkatkan wawasan mahasiswa dan masyarakat lainnya mengenai teknologi

nuklir. Walaupun banyak kendala-kendala yang saya hadapi dalam membuat makalah ini, salah

satunya referensi buku yang sulit diperoleh, tetapi saya tetap berusaha untuk menyelesaikan

makalah ini. Oleh karena itu, harapan saya agar makalah ini berguna dan bermanfaat bagi semua

pihak, dan tidak lupa saya memohon maaf apabila makalah ini belum sempurna atau masih ada

kekurangannya. Oleh sebab itu, saya memohon kritik dan saran dari semua pihak yang terkait

terutama parapembaca, atas kritik dan saran yang diberikan saya mengucapkan terima kasih.

Semarang, 30 Desember 2010

Penulis

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir iii

DAFTAR ISI

ABSTRAK................................................................................................................ i KATA PENGANTAR.............................................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................... iii 1. Bab I: Pendahuluan ............................................................................................... 1

A. Latar belakang.............................................................................................. 1 B. Rumusan masalah......................................................................................... 1

C. Tujuan penulisan........................................................................................... 2

D. Manfaat penulisan......................................................................................... 2

2. Bab II: Pembahasan............................................................................................... 3

A. Sejarah dan Perkembangan Atom ................................................................. 3 B. Pengertian Atom............................................................................................ 4

C. Ionisasi.................................................................... ...................................... 4

D. Macam-macam Radiasi................................................................................. 5

E. Gaya Inti.................................................................... ................................... 8

F. Reaksi Inti ................................................................................................... 8

G. Sumber Radiasi.............................................................................................. 9

H. Detektor Nuklir.............................................................................................. 13

I. Aplikasi Teknologi Nuklir............................................................................. 14

J. Limbah Nuklir................................................................................................ 15

K. Pengaruh Radiasi Terhadap Manusia............................................................. 16

L. Dosis Radiasi Aman....................................................................................... 19

M. Keselamatan Kerja Radiasi............................................................................ 19

3. Bab III: Penutup......................................... ............... ........................................... 22

1.1. Kesimpulan....................................................... ........................................... 22

1.2. Saran............................................................... ............................................ 22 DAFTAR PUSTAKA.................................................... ......................................... 23

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir 1

Bab I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Teknologi nuklir adalah salah satu teknologi yang dikembangkan sebagai energi

alternatif pengganti minyak bumi. Energi yang dihasilkan sangat besar dengan bahan

yang sedikit, dimana bahan-bahan ini berasal dari alam yang tidak terbatas jumlahnya,

yaitu atom. Tetapi masih banyak pro dan kontra tentang penggunaan energi nuklir ini

sebagai energi alternatif. Masyarakat mengganggap bahwa teknologi nuklir dapat

menimbulkan kerusakan atau bencana. Sehingga masyarakat enggan jika adanya suatu

pengelolahan tempat pembangkit energi nuklir atau banyaknya kecaman yang buruk

terhadap teknologi nuklir ini. Oleh karena itu, perlunya wawasan yang luas mengenai

teknologi nuklir sangat diperlukan baik mahasiswa dalam bidang nuklir maupun

masyarakat umum sangatlah penting, agar kelak masyarakat tidak lagi menganggap

bahwa teknologi nuklir itu adalah sesuatu yang buruk. Maka dari itu saya membuat

makalah yang berjudul “Teknologi Nuklir” ini.

B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut, adapun masalah-masalah yang akan saya bahas

dalam makalah ini, yaitu :

1. Bagaimana sejarah dan perkembangan atom?

2. Bagaimana pengertian tentang atom?

3. Bagaimana pengertian dari ionisasi?

4. Apa saja macam-macam radiasi?

5. Apakah pengertian dari gaya inti?

6. Apakah yang dimaksud reaksi inti?

7. Apasajakah sumber radiasi itu?

8. Apakah pengertian detektor nuklir?

9. Bagaimana aplikasi teknologi nuklir dalam kehidupan manusia?

10. Bagaimana tata cara pengelolahan limbah radioaktif?

11. Bagaimana pengaruh radiasi terhadap manusia?

12. Bagaimana batas dosis radiasi aman?

13. Bagaimana tata cara keselamatan kerja radiasi?


C. Tujuan Penulisan Berdasarkan maslah-masalah tersebut, maka tujuan penulisan makalah ini, yaitu:

1. menjelaskan sejarah dan perkembangan atom.

2. menjelaskan pengertian tentang atom.

3. menjelaskan pengertian dari ionisasi.

4. menerangkan macam-macam radiasi.

5. menjelaskan pengertian dari gaya inti.

6. menjelaskan pengertian reaksi inti.

7. menerangkan sumber-sumber radiasi.

8. menjelaskan pengertian detektor nuklir.

9. menerangkan aplikasi teknologi nuklir dalam kehidupan manusia.

10. menjelaskan tata cara pengelolahan limbah radioaktif.

11. menjelaskan pengaruh radiasi terhadap manusia

12. menjelaskan batas dosis radiasi aman.

13. menerangkan tata cara keselamatan kerja radiasi.

D. Manfaat Penulisan Adapun manfaat dari penulisan makalah ini, yaitu:

1. Dapat digunakan sebagai sumber referensi bagi mahasiswa yang membuat

makalah serupa.

2. Untuk memberikan wawasan kepada mahasiswa dan masyarakat tentang

teknologi nuklir.

3. Untuk meningkatkan pemahaman mahasiswa maupun masyarakat pada

umumnya tentang manfaat teknologi nuklir.


Bab II

PEMBAHASAN

A. Sejarah dan Perkembangan Atom

Sebenarnya sudah lama manusia memikirkan tentang benda yang paling

kecil yang disebut atom, dimana pemikiran ini sudah ada semenjak 2500 SM

yang dipelopori oleh orang Asia khususnya orang Hindu. Menurut

kepercayaan Hindu tubuh makhluk hidup pada mulanya berasal dari bagian

yang sangat kecil, kemudian bagian yang sangat kecil ini bersatu dan

membentuk tubuh makhluk hidup. Jika makhluk hidup mati maka bagian

tubuh tersebut akan kembali ke posisi awal, yaitu menjadi bagian yang

sangat kecil.

Selain pemikiran dari orang hindu ternyata dalam kitab suci agama islam

telah menjelaskan bagian yang sangat kecil itu yang tersirat dan tersurat

sejak 15 abad yang lalu, yang disebut dzarrah.

Walaupun pemikiran tentang atom sudah ada sejak lama, tetapi belum

banyak orang yang tertarik mendalami hal tersebut. Baru pada tahun 1808

yang bernama John Dalton mengemukakan konsepnya tentang atom, yaitu

bahwa atom adalah bagian dari struktur kimia. Dari pendapat Dalton inilah

mulai muncul penelitian tentang atom. Penelitian ini berlanjut hingga

ditemukannya sinar-X oleh Wilhelm Concrad Rontgen.

Minat para ilmuan untuk meneliti lebih jauh tentang atom dan radiasi

terus berkembang yang pada akhirnya sampai pada penemuan reaksi

pembelahan inti atom untuk pertama kalinya oleh 2 orang ilmuwan Jerman

yang bernama Otto Hahn dan Fritz Strass-man. Reaksi pembelahan inti atom

ini menarik perhatian walaupun reaksi pembelahan inti atom yang terjadi itu

belum bisa dikendalikan (Wardhana, 2007a :13).

Peristiwa reaksi pembelahan inti atom ternyata diteliti lebih lanjut oleh

ilmuwan Italia yang bermukim di Amerika Serikat yang bernama Enrico

Fermi pada tahun 1942. Ia berhasil menemukan reaksi pembelahan inti atom

yang dapat dikendalikan. Reaksi inti atom ini menghasilkan panas yang


tinggi, yang kelak dapat dimanfaatkan manusia untuk kesejahteraan umat

manusia.

B. Pengertian Atom

Salah satu konsep ilmiah yang paling tua adalah mengungkapkan bahwa semua

benda dapat dipecahkan menjadi partikel-partikel yang dapat dibagi lebih lanjut.

Partikel ini dikenal dengan atom, yaitu partikel atau bagian yang sangat kecil dari

suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi (Petrucci, 1987 :31)

Atom memiliki beberapa sifat atom, yaitu :

1. ukuran atom sangat kecil mencapai 0,1 nm

2. semua atom stabil, maksudnya atom tidak dapat membelah secara

sepontan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.

3. semua atom mengandung elektron bermuatan negatif, namun netral.

4. Atom memancarkan dan menyerap radiasi elektromagnetik.

(Krane, 1992a :219)

C. Ionisasi

Ionisasi adalah peristiwa yang sering dijumpai dalam reaksi kimia

maupun fisika, karena melalui peristiwa ionisasi ini suatu proses dapat

berlangsung cepat1. Pada peristiwa ionisasi ini senyawa, molekul atau atom

yang semula tidak bermuatan listrik, dipaksa memiliki muatan listrik, yang

menyababkan senyawa, molekul atau atom ini lebih reaktif. Muatan listrik

itu dapat berupa muatan ion positif atau muatan ion negatif.

1 Wardhana, Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya (Yogyakarta: Penerbit Andi, 2007), 21.


Partikel berupa electron bergerak bebas dari suatu senyawa, molekul atau atom.

Gerakan bebas ini menyebabkan tumbukan antara partikel tersebut dengan elektron

suatu senyawa, molekul atau atom. Tumbukan ini menyebabkan elektron yang

tertumbuk terpental keluar dari system atom. Dimana elektron yang keluar ini

disebut ion negatif, sedangkan atom yang kehilangan elektronnya disebut ion

positif.

D. Macam-macam Radiasi

Radiasi adalah proses perpindahan energi yang tidak memerlukan

medium dalam proses perpindahannya. Proses perpindahan ini terdiri dari

dua macam, yaitu radiasi ionisasi dan radiasi nonionisasi, yaitu sebagai

berikut:

1. Radiasi Ionisasi

Beberapa jenis radiasi memiliki energi yang cukup untuk mengionisasi

partikel. Secara umum, hal ini melibatkan sebuah elektron yang

terlempar dari cangkang atom elektron, yang akan memberikan muatan

positif. Hal ini sering mengganggu dalam sistem biologi, dan dapat

menyebabkan mutasi dan kanker. Jenis radiasi umumnya terjadi di

limbah radioaktif , peluruhan radioaktif dan sampah.

Ada tiga jenis utama radiasi ionisasi menurut Ernest Rutherford melalui

percobaannya, yaitu:

Partikel pengion Ion negatif ( - )

Ion positif ( + )

inti e-

e-

Gambar 2.1 Peristiwa ionisasi


a. Radiasi Alpha ( α )

Radiasi Alpha dipencarkan oleh elemen berat atau unsur yang nomor

massanya besar, tetapi tenaga ikatannya rendah antara elektron terluar

dengan inti atom. Unsur yang memancarkan radiasi alpha, nomor massanya

akan berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2 sehingga radiasi alpha

disamakan dengan pembentukan inti Helium yang bermuatan +2 dan

massanya 4.

a. Radiasi Beta ( β )

Radiasi Beta dibagi menjadi dua macam, yaitu radiasi Beta min ( β- ) dan

radiasi Beta plus ( β+ ).

1) Radiasi Beta min ( β- )

Radiasi Beta min ( β- ) memiliki sifat yang sama dengan pancaran

berkas elektron dari suatu atom sehingga sering dinamakan juga

sebagai radiasi electron negatif. Radiasi Beta min terjadi pada atom

yang kelebihan elektron. Radiasi Beta min biasanya disertai dengan

radiasi Gamma ( γ ) , kecuali Phosfor ( P32 dan P33 ). Karena Phosfor

merupakan zat radioaktif pemancar radiasi Beta murni. Radiasi Beta

min ( β- ) di alam lebih banyak dari pada radiasi Beta plus ( β+ ).

2) Radiasi Beta plus ( β+ )

Radiasi Beta plus ( β+ ) merupakan pancaran electron positif atau

positron dari inti atom. Radiasi Beta plus ( β+ ) terjadi karena inti

atom kelebihan proton. Radiasi Beta plus ( β+ ) selalu diikuti oleh

peristiwa annihilasi.

b. Radiasi Gamma ( γ )

Radiasi Gamma ( γ ) merupakan radiasi yang berasal dari inti atom yang

radioaktif yang sifatnya tidak dipengaruhi oleh medan magnet, tidak

memiliki muatan, tidak bermassa dan radiasi yang memiliki daya tembus

yang sangat besar dari pada radiasi Aplha ( α ) dan radiasi Beta ( β ).

Selain berasal dari inti atom yang radioaktif ternyata radiasi Gamma ( γ )

dapat juga berasal dari inti atom yang dalam keadaan tereksitasi, yaitu


keadaan dimana inti atom yang terganggu oleh gangguan di luar inti

atom. Keadaan ini dapat diperoleh dengan menembakkan inti atom

dengan neutron.

2. Radiasi Nonionisasi Radiasi nonionisasi merupakan jenis radiasi yang tidak membawa energi yang

cukup per foton untuk mengionisasi atom atau molekul. Radiasi nonionisasi

merupakan bentuk energi yang lebih rendah dari radiasi elektromagnetik (yaitu,

gelombang radio, gelombang mikro, radiasi teraherzt, cahaya infra merah, dan

cahaya tampak).

Radiasi nonionisasi terbagi menjadi radiasi Neutron, radiasi Elektromagnetik, dan

radiasi Termal ( panas ).

a. Radiasi Neutron

Radiasi ini berasal dari reaksi inti suatu atom atau unsur yang meluruh.

Pada saat ini neutron banyak digunakan dalam berbagai kegiatan dan

sebagai sumber neutron adalah neutron yang dihasilkan dari reaksi inti yang

dilakukan di reactor nuklir dan akselerator.

b. Radiasi Elektromagnetik

Jenis radiasi ini sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari kita.

Contoh jenis radiasi elektromagnetik yaitu radiasi yang dipancarkan oleh

gelombang radio, TV, ponsel dll. Radiasi elektromagnetik adalah

kombinasi medan listrik yang berosilasi dengan medan magnet yang

merambat melewati ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat

yang lain2. Cahaya termasuk bentuk radiasi elektromagnetik. Radiasi ini

berupa gelombang yang sifatnya sebagai berikut :

1) dapat merambat dalam ruang hampa

2) dapat mengalami polarisasi

3) dapat memantul

4) dapat mengalami pembiasan

2 Yayasan Total Sarana Edukasi, “Radiasi Elektromagnetik”, dalam alamat http://www.total.or.id/info.php?kk=Radiasi%20Eletromagnetik diakses tanggal 29 desember 2010.


5) dapat mengalami interferensi

6) dapat mengalami hamburan ( difraksi )

7) merupakan gelombang tranversal

c. Radiasi Termal ( Panas )

Radiasi Termal adalah jenis radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda

yang disebabkan perbedaan temperature antara benda tersebut dengan

benda lainnya. Radiasi panas ini dapat menyebabkan sifat suatu benda,

seperti temperature benda meningkat, dll.

E. Gaya Inti

Gaya inti yaitu tenaga ikatan nukleon-nukleon di dalam inti atom

(Soedojo, 2001a: 250). Melalui beberapa percobaan dari berbagai inti atom,

diketahui cirri-ciri gaya inti, yaitu:

1. Merupakan suatu jenis gaya yang berbeda dari gaya-gaya lain di alam,

seperti gaya berat dan lainnya. Merupakan gaya yang paling kuat dari

gaya yang telah diketahui.

2. Jangkauan kerja gayanya terbatas pada ukuran inti atom saja.

3. Gaya inti tidak bergantung dari jenis nukleon, tetapi bergantung pada

muatan listrik nukleon

(Krane, 1992b: 355)

F. Reaksi Inti

Reaksi inti atau reaksi nuklir adalah proses terjadinya transmutasi inti

yaitu perubahan komposisi inti atom yang berarti perubahan dari suatu unsur

menjadi unsur lain (Soedojo, 2001b: 255). Reaksi inti diklasifikasikan

menjadi beberapa macam, yaitu :

1. Berdasarkan jenis atom penembak

a. Reaksi atom bermuatan, dihasilkan oleh proton, deteron, C12 dan O16

b. Reaksi neutron

c. Reaksi fotonuklir (dari sinar Gamma)

d. Reaksi imbas electron

2. Berdasarkan energi proyektil

a. Energi thermal ≈ 1/40 eV


b. Energi epithermal ≈ 1 eV

c. Energi neutron lambat ≈ 1 keV

d. Energi neutron cepat ≈ 0,1-10 MeV

e. Partikel bermuatan rendah ≈ 0,1 – 10 MeV

f. Energi tinggi ≈ 10 -1000 MeV

3. Berdasarkan inti target

a. Inti ringan A< 40

b. Inti sedang 40< A < 150

c. Inti berat A> 50

4. Berdasarkan mekanismenya

a. Reaksi inti majemuk

b. Reaksi langsung

Dimana mekanisme/cara kerja reaksi inti ini reaksi inti dapat diibaratkan

seperti peristiwa jatuhnya berkas cahaya pada sebuah bidang permukaan,

dalam hal ini sebagian berkas akan terserap oleh bidang dan sebagian lagi

akan dipantulkan. Dalam reaksi inti sebagian partikel proyektil akan

dihamburkan dan sebagian lagi akan diserap oleh inti atom (Wiyatmo,

2006a: 200).

G. Sumber Radiasi

Sumber radiasi adalah sumber munculnya suatu radiasi baik radiasi

Alpha, Beta maupun Gamma. Menurut asalnya sumber radiasi dibagi

menjadi dua macam, yaitu smuber radiasi alam dan buatan.

1. Sumber radiasi alam

Radiasi alam merupakan radiasi yang muncul karena kejadian alam. Dimana

sumber radiasi alam terbagi menjadi dua macam, yaitu:

a. Radiasi Kosmogenis

Radiasi kosmogenis atau disebut juga radiasi sinar kosmis merupakan

radiasi alam dari angkasa luar yang berasal dari energi yang dipancarkan

oleh bintang-bintang yang bertaburan di alam jagat raya. Asal radiasi

kosmogenis yaitu ledakan supernova dan matahari.


b. Radiasi Primordial (Terresterial)

Radiasi primordial adalah radiasi alam yang berasal dari dalam bumi.

2. Sumber Radiasi Buatan

Sumber radiasi buatan merupakan sumber radiasi yang diolah/dibuat oleh

manusia untuk dimanfaatkan seoenuhnya bagi kesejahteraan umat manusia.

Sumber radiasi buatan dibagi menjadi beberapa sumber radiasi diantaranya :

a. Reaktor Nuklir

Reaktor nuklir merupakan tempat terjadinya reaksi inti yang menghasilkan

radiasi buatan berupa zat radioaktif. Reaksi inti dibagi menjadi dua macam

berdasarkan mekanisme reaksinya, yaitu reaksi fisi dan reaksi fusi.

1) Reaksi Fisi ( Reaksi Pembelahan Inti )

Reaksi fisi dilakukan di dalam suatu reaktor atom/nuklir dengan cara

menembaki sasaran, yaitu atom atau unsur yang dapat membelah

menjadi atom yang lebih kecil yang bersifat radioaktif dengan neutron.

Reaksi fisi adanya yang terkendali dan ada yang tak terkendali. Reaksi

fisi yang terkendali yaitu reaksi fisi yang jumlah neutron hasil reaksi

fisi terkendali sehingga tetap sama dengan neutron semula, berbeda

dengan reaksi fisi tak terkendali yang jumlah neutron setelah

pembelahan tidak terkendali sehingga neutron hasil pembelahan akan

menembak sasaran/atom lain sehingga akan dihasilkan lebih banyak

radionuklida baru (Wardhana, 2007b: 126).

2) Reaksi Fusi ( Reaksi Penggabungan Inti )

Reaksi fusi merupakan reaksi penggabungan secara paksa atom-atom

kecil sehingga menjadi atom-atom yang lebih besar. Reaksi fusi dapat

dilakukan dengan cara memberikan panas yang tinggi. Reaksi fusi akan

menghasilkan energi yang sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari pada

yang diperlukan oleh reaksi fusi. Saat ini energi dari reaksi fusi sedang

dalam penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kepastian keselamatan

dalam penggunaannya. Energi yang dihasilkan dalam reaksi fusi sangat

besar sehingga energi ini dapat digunakan sebagai energi alternatif di

masa yang akan dating (Wardhana, 2007c: 131).


b. Akselerator

Akselerator adalah alat untuk mempercepat gerak pancaran partikel agar

diperoleh berbagai tenaga partikel yang diperlukan (Soedojo, 2001c: 269).

Pada perkembangannya akselerator dapat digunakan sebagai pengganti

reaktor nuklir karena dapat menghasilkan zat radioaktif. Akselerator untuk

menghasilkan neutron ada dua macam, yaitu:

1) Akselerator linier, yaitu pemercepat partikel yang dilengkapi

dengan sumber tegangan tinggi yang berupa generator Cockcroft-

Walton.

2) Akselerator siklis, yaitu akselerator yang dilengkapi dengan alat

pemercepat pertikel yang gerakannya melingkar mengikuti

sepasang alur Dee yang ada dalam medan magnet tertentu.

Contoh akselerato siklis adalah

(Wardhana, 2007d: 134)

c. Irradiator

Irradiator adalah suatu alat yang digunakan untuk meradiasi suatu bahan

dengan sumber radiasi yang ada pada irradiator yang pada umumnya

merupakan sumber radiasi Gamma dengan aktivitas tinggi (Wardhana,

2007e: 144).

d. Pesawat Rontgen

Pesawat rontgen merupakan alat/piranti untuk menghasilkan sinar-X yang

intensitasnya dapat diatur sesuai kebutuhan. Pesawat rontgen ditemukan

oleh Wilhelm Conrad Roentgen, Jerman, 1845-1923.

Gambar 2.2 Akselerator Linier Gambar 2.3 Akselerator Siklis


e. Radioisotop

Radioisotop adalah radiasi buatan yang diperoleh melalui penembakan inti

atom stabil dengan zarah nuklir (Wiyatmo, 2006b: 87).

H. Detektor Nuklir

Detektor nuklir merupakan alat yangmenggunakan interaksi sehingga

menimbulkan besaran lain yang mudah dilihat atau diukur (Wiyatmo, 2006c:

243). Detektor radiasi dapat diperoleh dengan beberapa cara diantaranya:

1. Detektor Sintilasi

Detector ini dibuat berdasarkan sintilasi atau kelipan pancaran foton-foton

cahaya akibat deexitasi atom-atom yang terexitasi oleh pancaran atau radiasi

zarah yang menumbuknya.

2. Detektor Ionisasi

Detektor ini menggunakan isian gas dalam proses kerjannya. Prinsip kerja alat

detektor ionisasi adalah suatu ruangan/tabung tertutup berisi gas dan diberi dua

elektroda. Jika tabung terbuat dari logam, maka dinding tabung digunakan

sebagai elektroda negatif atau katoda. Jika terbuat dari gelas, maka dinding

tabung harus dilapisi dengan logam yang sangat tipis.

Gambar 2.4 Pesawat Rontgen


I. Aplikasi Teknologi Nuklir

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat dewasa

ini, termasuk kemajuan dalam bidang teknologi nuklir, telah mengantarkan

umat manusia kepada tingkat kehidupan yang lebih baik dari zaman

sebelumnya. Usaha untuk meningkatkan kehidupan manusia kearah yang

lebih baik tidak akan pernah berhenti dan akan terus berjalan hingga akhir

zaman nanti.

Aplikasi teknologi nuklir merupakan salah satu kemajuan dalam

bidang ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir yang saat ini telah banyak

dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti bidang energi, bidang industri,

bidang kedokteran, bidang peternakan, bidang arkeologi, dan lain-lainnya.

Kemajuan aplikasi teknologi nuklir yang pesat ini tidak lepas dari masalah

keselamatan kerja radiasi yang telah dikuasai dengan baik. Dalam

pemanfaatan teknologi nuklir, masalah keselamatan kerja radiasi sangat

penting dan harus mendapatkan prioritas utama. Keselamatan kerja ini akan

dibahas pada subbab berikutnya. Aplikasi teknologi nuklir dalam berbagai

bidang akan dijelaskan dalam subbab ini, diantaranya:

1. Energi Listrik

Mengingat persediaan energi minyak bumi yang berkurang, maka diperlukan

sebuah energy alternatif baru yang jauh lebih banyak dan efisien. Dengan

energi nuklir yang diubah menjadi energi listrik, maka energi dapat digunakan

sebagai pengganti energi minyak bumi. Dalam hal ini dibangunnya PLTN

(Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). Beberapa tahun ini para peneliti sedang

meneliti reaksi fusi yang mana bahan energi fusi ini muadah didapat, yaitu air

laut. Energi fusi ini diharapkan dapat digunakan sebagai energi alternatif juga

selain menggunakan energy fisi pada PLTN sebelumnya.

2. Bidang Kedokteran

Dalam bidang kedokteran aplikasi teknologi nuklir dibedakan menjadi dua

macam, yaitu :


a. Radiologi, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran

yang memanfaatkan sumber radiasi tertutup/ dengan bantuan

peralatan, misalnya sinar-X

b. Kedokteran nuklir, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang

kedokteran yang memanfaatkan penggunaan sumber radiasi terbuka,

misalnya sumber radioaktif I131 dan lainnya.

3. Bidang pertanian

Aplikasi teknologi pertanian sudah banyak diterapkan sejak teknologi nuklir

mulai berkembang, contohnya yaitu untuk efiensi pemupukan.

4. Bidang lingkungan

Dalam bidang lingkungan digunakan untuk analisis pencemaran udara,

pencemaran air, dan pencemaran daratan.

5. Bidang penelitian

Dalam hal penelitian teknologi nuklir digunakan unuk meneliti ketebalan pipa

karena factor usia, meneliti kandungan logam berat dalam rokok, meneliti

dampak pencemaran lingkungan terhadap manusia dan lain sebagainya.

J. Limbah Radioaktif

Pengaturan masalah limbah radiaktif dan paparan radiasi secara

internasional ditetapkan oleh International Atomic Energy Agency (IAEA)

an juga International Commission on Radiological Protection (ICRP). Di

Indonesia pengaturan dan pengawasan tersebut dilakukan oleh Badan

Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN).

limbah radioaktif berasal dari instalasi nuklir, seperti reaktor nuklir,

baik reaktor riset, produksi radioisotop maupun reaktor daya (PLTN). Selain

itu, semua aplikasi atau pemanfaatan teknologi nuklir juga menghasilkan

limbah radioaktif. Oleh karena itu diperlukannya pengelolahan limbah

radioaktif tersebut. Pengelolahan limbah radioaktif ini dilakukan dengan tiga

tahap, yaitu:

1. Penampungan


Limbah radioaktif akan ditampung dalam suatu wadah. Dimana di setiap tempat

kerja yang melibatkan penggunaan zat radioaktif harus menyediakan tempat

penampungan limbah radioaktif. Wadah limbah radioaktif tersebut dapat berupa

tong tertutup yang mudah dibuka dan ditutup dengan kaki, karena kedua tangan

pekerja digunakan untuk kegiatan/pekerjaan yang lain.

2. Pengolahan

Pengolahan limbah radioaktif dimaksudkan untuk mengurangi paparan radiasi

dari limbah radioaktif, agar limbah tersebut tidak membahayakan. Biasanya

pengolahan ini dilakukan denga beberapa cara, yaitu:

a. Pengenceran dan disperse untuk limbah radioaktif yang mempunyai

aktivitas rendah.

b. Penundaan dan peluruhan untuk limbah radioaktif berumur paro

relatif pendek.

c. Pemampatan untuk limbah radioaktif yang mempunyai aktivitas

sedang dan aktivitas tinggi.

d. Pewadahan

Tujuan cara pengolahan limbah radioaktif tersebut untuk mengecilkan

kosentrasi limbah, melokalosasi aktivitas limbah dan juga untuk mengecilkan

volume limbah radioaktif tersebut.

3. Penyimpanan

Setelah limbah radioaktif melewati proses pewadahan, maka proses selanjutnya

adalah penyimpanan sementara. Proses penyimpanan ini dibagi menjadi dua

macam, yaitu:

a. Limbah Radioaktif Tingkat Randah dan Sedang

b. Limbah Radioaktif Tingkat Tinggi


K. Pengaruh Radiasi Terhadap Manusia

Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat

terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja. Jika

berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap

terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya.

Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada

bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua

energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui

peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari

perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang

merugikan.

Satuan dasar dari jaringan biologis adalah sel. Sel mempunyai inti sel yang

merupakan pusat pengontrol sel. Sel terdiri dari 80% air dan 20% senyawa biologis

kompleks. Jika radiasi pengion menembus jaringan, maka dapat mengakibatkan

terjadinya ionisasi dan menghasilkan radikal bebas, misalnya radikal bebas

hidroksil (OH), yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen. Secara kimia,

radikal bebas sangat reaktif dan dapat mengubah molekul-molekul penting dalam

sel.

DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul yang terdapat

di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan fungsi sel serta menggandakan

dirinya sendiri. Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi dapat mengakibatkan

kerusakan pada sel. Pertama, radiasi dapat mengionisasi langsung molekul DNA

sehingga terjadi perubahan kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada

DNA terjadi secara tidak langsung, yaitu jika DNA berinteraksi dengan radikal

bebas hidroksil. Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara

Gambar 2.5 Sel Manusia


langsung maupun tidak langsung, dapat menyebabkan efek biologis yang

merugikan, misalnya timbulnya kanker maupun kelainan genetik.

Pada dosis rendah, misalnya dosis radiasi latar belakang yang kita terima

sehari-hari, sel dapat memulihkan dirinya sendiri dengan sangat cepat. Pada dosis

lebih tinggi (hingga 1 Sv), ada kemungkinan sel tidak dapat memulihkan dirinya

sendiri, sehingga sel akan mengalami kerusakan permanen atau mati. Sel yang mati

relatif tidak berbahaya karena akan diganti dengan sel baru. Sel yang mengalami

kerusakan permanen dapat menghasilkan sel yang abnormal ketika sel yang rusak

tersebut membelah diri. Sel yang abnormal inilah yang akan meningkatkan risiko

tejadinya kanker pada manusia akibat radiasi.

Efek radiasi terhadap tubuh manusia bergantung pada seberapa banyak

dosis yang diberikan, dan bergantung pula pada lajunya; apakah diberikan secara

akut (dalam jangka waktu seketika) atau secara gradual (sedikit demi sedikit).

Sebagai contoh, radiasi gamma dengan dosis 2 Sv (200 rem) yang diberikan pada

seluruh tubuh dalam waktu 30 menit akan menyebabkan pusing dan muntah-muntah

pada beberapa persen manusia yang terkena dosis tersebut, dan kemungkinan satu

persen akan meninggal dalam waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk dosis

yang sama tetapi diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, efek

sindroma radiasi akut tersebut tidak terjadi. Contoh lain, dosis radiasi akut sebesar

3,5 – 4 Sv (350 – 400 rem) yang diberikan seluruh tubuh akan menyebabkan

kematian sekitar 50% dari mereka yang mendapat radiasi dalam waktu 30 hari

kemudian. Sebaliknya, dosis yang sama yang diberikan secara merata dalam waktu

satu tahun tidak menimbulkan akibat yang sama.

Gambar 2.6 Efek Radiasi Terhadap Sel Tubuh


Selain bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ tubuh

mempunyai kepekaan yang berlainan terhadap radiasi, sehingga efek yang

ditimbulkan radiasi juga akan berbeda. Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy atau

lebih yang diberikan secara sekaligus pada seluruh tubuh dan tidak langsung

mendapat perawatan medis, akan dapat mengakibatkan kematian karena terjadinya

kerusakan sumsum tulang belakang serta saluran pernapasan dan pencernaan. Jika

segera dilakukan perawatan medis, jiwa seseorang yang mendapat dosis terserap 5

Gy tersebut mungkin dapat diselamatkan. Namun, jika dosis terserapnya mencapai

50 Gy, jiwanya tidak mungkin diselamatkan lagi, walaupun ia segera mendapatkan

perawatan medis. Jika dosis terserap 5 Gy tersebut diberikan secara sekaligus ke

organ tertentu saja (tidak ke seluruh tubuh), kemungkinan besar tidak akan

berakibat fatal. Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy yang diberikan sekaligus ke

kulit akan menyebabkan eritema. Contoh lain, dosis yang sama jika diberikan ke

organ reproduksi akan menyebabkan mandul.

Efek radiasi yang langsung terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini

hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis

Ambang. Efek deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang agak lama

setelah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak

dan kerusakan kulit dapat terjadi dalam waktu beberapa minggu setelah terkena

dosis radiasi 5 Sv atau lebih. Jika dosisnya rendah, atau diberikan dalam jangka

waktu yang lama (tidak sekaligus), kemungkinan besar sel-sel tubuh akan

memperbaiki dirinya sendiri sehingga tubuh tidak menampakkan tanda-tanda bekas

terkena radiasi. Namun demikian, bisa saja sel-sel tubuh sebenarnya mengalami

kerusakan, dan akibat kerusakan tersebut baru muncul dalam jangka waktu yang

sangat lama (mungkin berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai

periode laten. Efek radiasi yang tidak langsung terlihat ini disebut Efek Stokastik.

Efek stokastik ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun probabilitas

terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya

diberikan dalam jangka waktu seketika. Efek stokastik ini mengacu pada penundaan

antara saat pemaparan radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat

pemaparan tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu 2

tahun, efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun dalam waktu 20

tahun atau lebih.


Salah satu penyakit yang termasuk dalam kategori ini adalah kanker.

Penyebab sebenarnya dari penyakit kanker tetap tidak diketahui. Selain dapat

disebabkan oleh radiasi pengion, kanker dapat pula disebabkan oleh zat-zat lain,

disebut zat karsinogen, misalnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun

waktu sebelum periode laten berakhir, korban dapat meninggal karena penyebab

lain. Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang masih hidup bertahun-tahun

setelah menerima paparan radiasi ada kemungkinan menerima tambahan zat-zat

karsinogen dalam kurun waktu tersebut. Oleh karena itu, jika suatu saat timbul

kanker, maka kanker tersebut dapat disebabkan oleh zat-zat karsinogen, bukan

hanya disebabkan oleh radiasi.

L. Dosis Radiasi Aman

Radiasi yang aman adalah radiasi dengan dosis maksimum yang

masih dapat diterima oleh tubuh manusia tanpa menimbulkan pengaruh atau

efek samping terhadap manusia. Dimana dosis radiasi aman adalah nilai

batas radiasi yang diizinkan. Nilai batas ini perlu diketahui agar setiap

pemakaian zat radioaktif tidak menimbulkan bahaya bagi pemakainya.

Ketentuan nilai batas dosis aman radiasi maskimum yang diizinkan

berdasarkan pada penetapan organisasi internasional yang menangani

proteksi radiasi, yaitu ICRP (Internasional Commission on Radiological

Protection).

M. Keselamatan Kerja Radiasi

Keselamatn kerja yang dimaksud dalam pembahasan ini yaitu

petunjuk pelaksanaan kerja dengan zat radioaktif atau sumber radiasi, agar

setiap orang yang terlibat dalam kegiatan/pekerjaan zat radioaktif dapat

aman dari radiasi yang mungkin terjadi. Keselamatn kerja ini telah diatur

dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 11 Tahun 1975.

Gambar 2.7 Dosimeter (Alat untuk mendeteksi dosis radiasi nuklir)


Untuk memahami keselamatan kerja radiasi dengan baik, maka pada subbab

ini akan membahas beberapa hal, yaitu:

1. Filosofi Dasar Keselamatan Kerja Radiasi

Filosofi dasar yang perlu diketahui dan dipahami dalam keselamatn

radiasi, yaitu:

a. Menjaga keselamatan diri sendiri, orang lain dan lingkungan.

b. Mengetahui jenis radiasi dan potensi bahaya yang ada pada setiap

jenis radiasi.

c. Mengetahui faktor yang mempengaruhi penerimaan dosis radiasi.

Ada tiga faktor yang harus diperhatikan, yaitu :

1) Faktor waktu, artinya jika bekerja dengan zat radioaktif harus

memperhitungkan waktu, yaitu bekerja dengan cepat dan dalam

waktu sesingkat-singkatnya.

2) Faktor jarak, artinya jika akan bekerja dengan zat radioaktif harus

memperhitungkan jarak, yaitu bekerja tiak terlalu dekat dengan

zat radioaktif, jika perlu menggunakan alat kerja bantu, seperti

robot/master slave.

2. Sarana dan Prasarana Kerja

Dalam hal ini yang perlu diperhatikan adalah:

a. Tempat kerja atau laboratorium

b. Perlengkapan kerja

c. Peralatan kerja sesuai dengan keperluan dalam bekerja dengan zat

radioaktif.

d. Peralatan deteksi nuklir

3. Tata tertib bekerja dengan zat radioaktif

Menurut Wardhana (2007: 205) tata tertib bekerja dengan zat radioaktif,

yaitu:

a. Mengunakan pakaian yang disyaratkan (sepatu, jas lab, jas apron,

dll).

b. Menggunakan sarung tangan yang sudah disediakan.

c. Pakailah dosimeter yang telah disediakan.


d. Tidak makan, minum dan merokok selama bekerja dan berada di

laboratorium.

e. Dilarang menggunakan kosmetik bila bekerja di laboratorium dan

jika melibatkan zat radioaktif.

f. Memotong kuku jari tangan agar tidak panjang dan rapi.

g. Gunakan pipet untuk mengambil zat radioaktif yang bersifat cair.

h. Gunakanlah lemari asam dengan blower dihidupkan.

i. Semua peralatan dan bahan yang terkontaminasi harus dikirim ke

tempat pengolahan limbah radioaktif disertai catatan spesifikasi

kontaminannya.

j. Bila terjadi kecelakaan yang mengenai orang lain, segera laporkan

kepada penanggung jawab laboratorium.

k. Rapikan tempat kerja dari semua kotoran sisa pekerjaan, seperti

kertas, tissue, zat kimia, zat radioaktif, dll.

l. Kembalikan sisa zat radioaktif ke tempat yang telah ditentukan.

m. Letakkan peralatan dan pakaian laboratorium sebelum meninggalkan

laboratorium.

n. Cuci tangan dan periksa kebersihan tanagn dan badan menggunakan

Beta Gamma monitor yang tersedia. Pastikan tidak ada zat radioaktif

yang terbawa keluar baik melalui pakaian maupun badan.

o. Rapikan semua catatan hasil kerja sebelum meninggalkan tempat

kerja.


Bab III

PENUTUP

A. Kesimpulan Dari makalah ini dapat diambil kesimpulan bahwa pemikiran atau pendapat mengenai

atom telah ada sejak dulu sebelum manusia memiliki teknologi modern. Selain itu

ternyata teknologi nuklir telah banyak digunakan dalam kehidupan manusia baik dalam

hal pertanian, peternakan maupun bidang-bidang lainnya. Nuklir merupakan sumber

energi alternatif untuk masa mendatang, energi ini diperoleh dari reaksi fusi yang

bahan-bahannya mudah didapat, yaitu air laut. Dari penulisan makalah ini juga dapat

diambil kesimpulan bahwa pentingnya pengetahuan tentang baik-buruknya penggunaan

teknologi nuklir dan cara pengamanannya dapat memperkecil tingkat bahaya yang akan

terjadi.

B. Saran Dari makalah ini saya menyarankan agar pemerintah meningkatkan sosialisasi

mengenai teknologi nuklir agar masyarakat tidak resah ketika adanya suatu rencana

untuk mengelola sumber energi nuklir pada suatu daerah.


DAFTAR PUSTAKA

Badan Tenaga Nuklir Nasional.2010. “EFEK RADIASI TERHADAP

MANUSIA”.www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi/

2-3.htm. 30 Desember 2010

Krane, Kenneth. 1992. FISIKA MODERN. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press)

Petrucci, Ralph H dan Suminar. 1987.KIMIA DASAR PRINSIP DAN TERAPAN MODERN

JILID 1. Jakarta: Erlangga

Soedojo, Peter. 2001. AZAS-AZAS ILMU FISIKA JILID 4 FISIKA MODERN. Yogyakarta:

Gajah Mada University Press

Tanpa Nama. 2010. “RADIASI, PENGERTIAN, JENIS-JENIS dan

PENGGUNAANNYA”.www.id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2016489-

radiasi-pengertian-jenis-jenis-dan/.26 Desember 2010

Yayasan Total Sarana Edukasi. 2010. ”RADIASI ELEKTROMAGNETIK”.

www.total.or.id/info.php?kk=Radiasi%20Elektromagnetik. 29 Desember 2010

Wardhana, Wisnu Arya. 2007.TEKNOLOGI NUKLIR PROTEKSI RADIASI dan

APLIKASINYA. Yogyakarta: Penerbit Andi

74982592-TEKNOLOGI-NUKLIR

Documents

Transcript of 74982592-TEKNOLOGI-NUKLIR