BAB I

PENDAHULUAN1.1. LATAR BELAKANG

Radionuklida atau radioisotop adalah isotop dari zat radioaktif. radionuklida mampu memancarkan radiasi. Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh manusia dalam reaktor penelitian. Produksi radionuklida dengan proses aktivasi dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Neutron yang ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi radioaktif

Pengenalan radioisotop bagi kehidupan umat manusia dimaksudkan untuk kesejahteraan manusia, dan bukan untuk mengancam kehidupan manusia. Penggunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada kenyataan bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kimia yang sama dengan isotop stabil. Jadi, suatu isotop radioaktif melangsungkan reaksi kimia yang sama seperti isotop stabilnya. Sedangkan penggunaan radioisotop sebagai sumber radiasi didasarkan pada kenyataan bahwa radiasi yang dihasilkan zat radioaktif dapat mempengaruhi materi maupun mahluk. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis, efek kimia, maupun efek biologis.

Di negara-negara maju penggunaan dan penerapan radioisotop telah dilakukan dalam berbagai bidang.Radioisotopadalah 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.Penggunaan radioisotop digunakan dalam berbagai bidang, misalnya pada industri, teknik, pertanian, kedokteran, ilmu pengetahuan, hidrologi dan lain-lain. Tujuan penggunaan radioisotop bagi kehidupan manusia adalah untuk kesejahteraan manusia dan memudahkan keberlangsungan hidup manusia.

Dan paada mekalah yang akan kami susun ini akan menjelaskan tentang 3 Kegunaan radionuklida, yaitu yang pertama radionuklida sebagai tracer, kegunaan radionuklida sebagai sumber radiasi.

1.2. RUMUSAN MASALAH1) Apa Itu Radionuklida?

2) Apa Kegunaan Radionuklida Sebagai Tracer?

3) Apa Kegunaan Tracer Dalam Industri?

4) Apa Kegunaan Tracer Dalam Biologi Dan Kedokteran?

5) Apa Kegunaan Tracer Dalam Bidang Kimia?

6) Apa Kegunaan Radionuklida Dalam Sumber Radiasi?

7) Apa Efek-Efek Radiasi Terhadap Bahan (Sterilisasi, Mutasi Dll) ?8) Apa kegunaan Radionuklida Sebagai Teknik Pengukuran Umur Bahan (Dating Techniques)1.3. TUJUAN1) Dapat Menjelaskan Apa Itu Radionuklida

2) Dapat Menjelaskan Kegunaan Radionuklida Sebagai Traker

3) Dapat Menjelaskan Kegunaan Tracer Dalam Industri

4) Dapat Menjelaskan Kegunaan Tracer Dalam Biologi Dan Kedokteran

5) Dapat Menjelaskan Kegunaan Tracer Dalam Bidang Kimia

6) Dapat Menjelaskan Kegunaan Radionuklida Dalam Sumber Radiasi

7) Dapat Menjelaskan Efek-Efek Radiasi Terhadap Bahan (Sterilisasi, Mutasi Dll)8) Dapat Menjelaskan Kegunaan Radionuklida Sebagai Teknik Pengukuran Umur Bahan (Dating Techniques)BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian RadionuklidaReaksi nuklir merupakan reaksi yang melibatkan inti dari suatu atom. Reaksi nuklir ada yang terjadi secara spontan ataupun buatan. Reaksi nuklir spontan terjadi pada inti-inti atom yang tidak stabil. Zat yang mengandung inti tidak stabil ini disebut zat radioaktif. Adapun reaksi nuklir tidak spontan dapat terjadi pada inti yang stabil maupun inti yang tidak stabil. Reaksi nuklir disertai perubahan energi berupa radiasi dan kalor. Berbagai jenis reaksi nuklir disertai pembebasan kalor yang sangat dahsyat, lebih besar dari suatu reaksi kimia biasa (Arma, 2004). Unsur yang secara alami bersifat radioaktif banyak terdapat di alam. Semua isotop yang bernomor atom diatas 83 bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor atom 83 atau kurang mempunyai isotop yang stabil kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radio isotop, yaitu isotop yang memancarkan radiasi (Siregar,2004).

Suatu unsur dikatakan radionuklida atau isotop radioaktip ialah apabila unsur tersebut dapat memancarkan radiasi. Pada umumnya radionuklida digunakan untuk berbagai keperluan seperti dalam bidang kedokteran dan industri. Radionuklida yang digunakan tersebut tidak terdapat di alam, disebabkan waktu paruh dan beberapa factor lainnya yang kurang memenuhi persyaratan. Untuk beberapa tujuan radionuklida harus dikombinasikan dengan senyawa tertentu melalui bebarapa cara reaksi kimia. Dengan demikan tujuan utama produksi radionuklida ialah menyediakan unsur atau senyawa radioaktif tertentu yang memenuhi persyaratan sesuai penggunaanya (Suyatno, 2010).

Sedangkan isotop yang tidak radioaktif disebut isotop stabil. Dewasa ini, radioisotop dapat juga dibuat dari isotop stabil. Jadi disamping radioisotop alami juga terdapat radioisotop buatan. Dua kegiatan utama dari pemanfaatan teknologi nuklir khususnya mengenai radioisotop adalah pemanfaatan dalam bidang energi dan pemanfaatan di luar energi. Pemanfaatan di luar energi misalnya pada reaktor penelitian. Di dalam teras reaktor penelitian dapat digunakan untuk memproduksi radioisotop dan melakukan berbagai penelitian dengan radiasi.

Produksi radioisotop dengan proses aktivasi dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut radiasi neutron, sedang bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Neutron yang ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi radioaktif. Reaktor penelitian juga dilengkapi dengan fasilitas Xenon Loop yang terletak di dalam tabung berkas dan merupakan tempat untuk melakukan irradiasi gas xenon-124 (124 Xe) sehingga menjadi radioisotop 125 I yang banyak dimanfaatkan untuk kegiatan medis (Akhadi, 2004). Sifat-sifat radionuklida,sebagai berikut :

1. Radionuklida memancarkan radiasi manapun dia berada dan mudah dideteksi. Radionuklida ibarat lampu yang tidak pernah padam senantiasa memancarkan cahayanya.Radionuklidadalam jumlah sedikit sekali pun dapatdengan mudah diketahui keberadaannya. Dengan teknologi pendeteksian radiasi saat ini, radionuklida dalam kisaran pikogram (satu per satu trilyun gram) pun dapat dikenali dengan mudah. Sebagai ilustrasi, jika radionuklida dalam bentuk carrier free (murni tidak mengandung isotop lain) sebanyak 0,1 gram saja dibagi rata ke seluruh penduduk bumi yang jumlahnya lebih dari 5 milyar, jumlah yang diterima oleh masing-masing orang dapat diukur secara tepat.

2. Laju peluruhan tiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan fungsi jumlah atom radionuklida yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan baik temperatur, tekanan, pH dan sebagainya. Penurunan radioaktivitas ditentukan oleh waktu paruh, waktu yang diperlukan agar intensitas radiasi menjadi setengahnya. Waktu paruh ini merupakan bilangan khas untuk tiap-tiap radionuklida. Misalnya karbon-14 memiliki waktu paruh 5.730 tahun, sehingga radioaktivitasnya berkurang menjadi separuhnya setelah 5.730 tahun berlalu. Seluruh radionuklida yang telah berhasil ditemukan telah diketahui pula waktu paruhnya. Waktu paruh radionuklida bervariasi dari kisaran milidetik sampai ribuan tahun. Waktu paruh ini merupakan faktor penting dalam pemilihan jenis radionuklida yang tepat untuk keperluan tertentu.

3. Intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya. Hal ini dikarenakan pada reaksi kimia atau ikatan kimia yang berperan adalah elektron, utamanya elektron pada kulit atom terluar, sedangkan peluruhan radionuklida merupakan hasil dari perubahan pada inti atom.

4. Radionuklida memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radionuklida sama dengan isotop-isotop lain dari unsur yang sama. Radionuklida karbon-14, misalnya, memiliki karakteristik kimia yang sama dengan karbon-12.

5. Radiasi yang dipancarkan, utamanya radiasi gamma, memiliki daya tembus yang besar. Lempengan logam setebal beberapa sentimeter pun dapat ditembus oleh radiasi gamma, utamanya gamma dengan energi tinggi. Sifat ini mempermudah dalam pendeteksian.2.2 Kegunaan Radionuklida

Dewasa ini, penggunaan radioisotop untuk maksud-maksud damai (untuk kesejahteraan umat manusia) berkembang dengan pesat. Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah satu contoh yang sangat populer. PLTN ini memanfaatkan efek panas yang dihasilkan reaksi inti suatu radioisotop , misalnya U-235. Selain untuk PLTN, radioisotop juga telah digunakan dalam berbagai bidang misalnya industri, teknik, pertanian, kedokteran, ilmu pengetahuan, hidrologi, dan lain-lain.

Pada bab ini kita akan membahas tiga penggunaan radioistop, yaitu sebagai perunut (tracer),sumber radiasi dan sebagai teknik pengukuran umur bahan. Penggunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada ikataan bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kirnia yang sama dengan isotop stabil. Jadi suatu isotop radioaktif melangsungkan reaksi kimia, yang sama seperti isotop stabilnya. Sedangkan penggunaan radioisotop sebagai sumber radiasi didasarkan pada kenyataan bahwa radiasi yang dihasilkan zat radioaktif dapat mempengaruhi materi maupun mahluk. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis: efek kimia, maupun efek biologi. Sedangkan sebagai teknik pengukuran umur bahan,kita bisa mengetahui umur dari fosil-fosil.2.2.1 Radioaktif Sebagai Tracer ( perunut )

Sebagai perunut, radoisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistern fisika, kimia maupun sistem biologi. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yang sama seperti isotop stabilnya, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau

a. Pengertian senyawa tertanda (labeling compound) dan labelisasi

Senyawa adalah zat yang terbentuk dari penggabungan unsur-unsur dengan pembagian tertentu. Senyawa dihasilkan dari reaksi kimia antara dua unsur atau lebih melalui reaksi pembentukan. Misalnya, karat besi (hematit) berupa Fe2O3 dihasilkan oleh reaksi besi (Fe) dengan oksigen (O). Senyawa dapat diuraikan menjadi unsur-unsur pembentuknya melalui reaksi penguraian[2].Senyawa bertanda adalah suatu senyawa dimana satu atau lebih atomnya atau bagian dari struktur molekulnya diganti oleh atom atau struktur yang mengandung atom radioaktif.Senyawa bertanda adalah senyawa yang salah satu atau lebih atom penyusunnya merupakan radioisotop dari unsurtersebut atau radioisotop lain yang dimasukkan pada senyawa tersebut.contoh senyawa bertanda yang mengandung radioisotop Cr-51, P-32, I-131, atau Tc-99m.

Syarat-syarat senyawa Bertanda

Syarat-syarat secara umum dalam penggunaan senyawa bertanda adalah sebagai berikut:

1)Mempunyai konsentrasi radioaktif yang sangat tinggi, sehingga pemakaiannya dalam jumlah kecil.

2)Radioisotop yang dipakai harus mempunyai energi yang cukuo tinggi sehingga dapat diukur dengan mudah oleh detektor.

3)Mempunyai waktu paro yang cukup panjang sehingga tidak perlu dilakukan koreksi terhadap waktu paro, dan cukup waktu untuk melakukan pengukuran.

4)Dapat bercampur dengan media atau sistem yang akan diukur/diperiksa.

5)Harus murah dan mudah diperoleh.Dalam bidang biologi dan pertanian selain persyaratan seperti diatas juga harus mempunyai aktivitas spesifik dan kemurnian radiokimia yang cukup tinggi. Sedangkan senyawa bertanda yang digunakan dalam bidang kesehatan/ kedokteran mempunyai persyaratan yang cukup ketat. Selain itu pemilihan radioisotop untuk menandai sediaan radiofarmasi harus memperhatikan beberapa kriteria sebagai berikut:

1)Unsur/radionuklida harus mempunyai waktu paro yang pendek.

2)Lebih diutamakan radionuklida pemancar gamma berenergi rendah, energi berkisar 100-140 KeV.

3)Ekskresi sediaan dari tubuh harus cepat.

4)Prosedur penandaan sederhana. Dasar-dasar Pembuatan senyawa Bertanda

Berdasarkan bentuknya pembuatan senyawa bertanda dibagi dalam dua kelompok, yaitu senyawa bertanda sederhana atau biasanya bentuk anorganik dan senyawa bertandakompleks atau biasanya berbentuk organik.

Pada dasarnya ada empat metode pembuatan senyawa bertanda yaitu :1.Sintesis Secara kimiaMetode ini sama dengan proses sintesis kimia biasa hanya harus memperhatikan beberapa variabel yang agak kompleks, karena bekerja dengan zat radioaktif.

Contohnya pada proses sintesis senyawa bertanda C-14 yang dimulai dari Ba14CO3yang akan diperoleh pertama adalah gas14CO2,kemudian senyawa bertanda sederhana seperti Ca14CO, Na14CN, Na-formiat-C14 atau juga metanol-C14, yang selalu terbentuk pada proses sintesis senyawa bertanda carbon-14. ada dua macam sintesis kimia ini, yaitu :a.Sintesis TotalSintesis yang dimulai dari senyawa radioaktif yang paling dasar atau kecil. Contohnya pada sintesis asam asetat bertanda sintesis C-14, dapat terjadi penandaan pada dua posisi C1dan C2.

CH314COOH (C1) dan14CH3COOH (C2)

Kedua senyawa ini Metode pembuatannya berbeda, sehingga mempengaruhi harga dari keduanya.Kedua senyawa ini Metode pembuatannya berbeda, sehingga mempengaruhi harga dari keduanya.b.HemisintesisSintesis yang dimulai dari suatu molekul bertanda radioaktif , kemudian menjadi molekul lain dengan struktur yang berbeda dan lebih besar.

a.pembuatan timidin bertanda fosfor-32 (32P) melalui satu tahap reaksi fosforilasi dari gugus OH pada posisi 5 dalam media asetonitril,

H332PO4+ T-OHT O 32PO4H2+H2O

Timidin monofosfat 32 yang terbentuk dimunirkan melalui resin penukar ion, dan seluruh sintesis dan pemurnian ini memerlukan waktu selama 4 hari. Waktu ini cukup ideal bila dibandingkan dengan T1/2P-32 yang 14 hari. Metode ini biasanya menghasilkan senyawa bertanda dengan aktivitas spesifik 3 Ci/mol.

a. pembuatan senyawa rose Bengal pertanda iodium radioaktif, melalui reaksi seperti di bawah ini dengan menghasilkan efisiensi penandaan biasanya berkisar antara 40-60 % dengan aktivitas spepesifik 200 uCi/ug. Dan molekul diiodium lebih sedikit dari 10 %2. BiosintesisBiosintesis disebut juga biokimia, yang secara normal dilakukan oleh organisme hidup dalam suatu tahap proses metabolisme, biasanya secara enzimatis dengan menghasilkan suatu molekul biologis atau metabolit, yang secara in vitro reaksi ini sangat sulit atau tidak mungkin dilakukan.Pembentukannya yaitu sumber radionuklida dalam bentuk kimia yang sesuai, dimasukkan ke dalam suatu sistem biologis yang sudah dipilih untuk membentuk senyawa bertanda yang diinginkan.Kelebihan dan kelemahannya : Kelebihan

Dapat diperolehnya senyawa bertanda yang mempunyai isomer optik yang sesuai dengan bentuk alamiahnya. Kelemahannya

Sangat sulit mendapatkan senyawa bertanda yang murni, karena selalu diikuti oleh senyawa bertanda lain yang berada dalam satu seri.Contoh biosintesis:1.Pembuatan metionin dan sistein bertanda sulfur-35 (S-35)

Radionuklida S-35 dalam bentuk Na235SO4ditambahkan ke dalam media khusus yang digunakan untuk tumbuhnya ragiSaccharomyces cereviside, sehingga S-35 akan tertambat (terinkorporasi) dalam protein dalam ragi tersebut.

Melalui proses hidrolisis, isolasi dan pemurnian dengan beberapa tahap kromatgrafi menggunakan bahan penyerap resin penukar ion, akan diperoleh senyawa bertanda L-35S-metionin dan L-35S-sistein dalam bentuk murni dengn aktivitas spesifik yang cukup tinggi.2.Pembuatan karbohidrat/asam amino bertanda Carbon-14 (C-14)

Pembiakan ganggang hijau (algae) Chlorella, yang disinari dalam udara (ambiant) yang mengandung gas14CO12. Radionuklida C-14 akan tertambat baik dalam protein maupun karbohidrat dari ganggang tersebut. Setelah dihidrolisis, diisolasi dan melalui pemurnian yang rumit dan panjang, diperoleh karbohidrat (gula) atau asam amino bertanda C-14 yang murni.3. Reaksi Pertukaran IsotonikReaksi pertukaran isotonik adalah pergantian suatu atom dalam suatu molekul dengan isotop radioaktifnya. Dalam mekanisme reaksi pertukaran ini, pada beberapa hal tertentu diperlukan suatu tambahan energi aktifasi dari luar. Sumber energi yang dapat dipergunakan adalah: Pengocokan dan pemanasan Penambahan katalisator Eksitasi vibrasi (dengan pengaduk ultrasonik) Gelombang micro Penyinaran dengan sinar ultravioletContoh :Pembuatan hormon triiodositoronin (T3) dan tiroksin (T4) bertanda iodium radioaktif (l-131 atau l-125)Rumus umumnya:R-l+l*R-I*+IJawab:Penandaan T3 dan T4 dengan l-125 atau l-131. reaksi penukaran terjadi pada atom I yang berada pada posisi 3 dari T3, dan posisi 3 dan 5 pada T4.Dalam metode ini, umumnya rendemen penandaan agak rendah, dan ini biasanya diperbaiki dengan penambahan bahan oksidator, yang kemudian ditambahkan reduktor untuk menghentikan reaksi. Oksidator yang biasa di gunakan adalah kloramin T, iodpgen, hydrogen peroksida, seperti peroksidase, laktoperoksidase, dan glukosa peroksidase, sedangkan reduktor biasanya senyawa sulfit atau biosulfit.Untuk pembuatan masing-masing molekul, semua kondisi pekerjaan harus sudah di ketahui dengan pasti, seperti:-sifat dari pelarut-temperatur reaksi yang harus di gunakan-penyinaran dengan ultra violet- lamanya kontak atau reaksi-hubungan konsentrasi dari pelarut dan senyawa yang akan ditandai-konsentrasi larutan perunut yang digunakan, dll.Keuntungan metode ini adalah-mekanisme reaksi dapat diketahui dengan mudah, karena merupakan reaksi kimia yang umum telah di kenal.-Senyawa bertanda yang diperoleh sangat murni.-Dapat dipilih salah satu atau beberapa atom stabil diganti dengan atom radoisotopnya.- Metode pemurnian tidak terlalu sulit.4. Sintesis KhususAdalah metode pembuatan senyawa bertanda, dimana perunutnya adalah radionuklida yang mempunyai waktu paruh pendek. Misalnya Tc-99m (T1/2=6jam), In-113m (T1/2=1,7 jam), C-11 (T1/2=20,4 menit), F-18 (T1/2= 110 menit) dan I-123 (T1/2=13,3 jam).a.Pembuatan senyawa bertanda C-11, F-18Ketiga Radioisotop ini diproduksi dari siklotron atau akselerator linier. Suatu inti stabil dari molekul kimia yang biasanya sederhana, dibombardir dengan partikel bermuatan seperti elektron, proton, deuteron dan partikel alfa. Problem utama yang timbul dalam penggunaan radioisotop ini adalah bagaimana mengurangi waktu dari mulai radioisotope ini dibuat oleh produsen sampai senyawa bertandanya dapat digunakan oleh pemakai, baik untuk penggunaan medikal atau biologis, yang disebabkan oleh T1/2yang pendek. Untuk hal ini perlu dicari suatu metode pembuatan dan pemurnian yang sangat cepat.1.Radioisotop C-11 dibuat dengan gas N2(nitrogen) yang stabil dibombardir dengan proton pada 50 MeV14N (p,)11CGas11CO2yang diperolehdiabsorpsi oleh senyawa barium (BaO), dan dapat diubah dengan dengan adanya gas H2menjadi11CN.11C + N2+H2 H-11CNH11CN yang terjadi dapat digunakan untuk pembuatan senyawa bertanda lain, contohnya11C-l-dopamin.2.Radiosotop F-18 diperoleh dari akselerator melalui reaksi nuklir gas oksigen atau air yang dibombardir dengan inti Helium.16O (5He,x)18F atau16O (4He, x)18Fb.Sintesis senyawa bertanda Teknesium- 99mSesuai dengan perkembangan kedokteran nuklir, dan sekian banyak radionuklida yang telah dikembangkan diantaranya radionuklida Tc-99m yang paling banyak digunakan untuk tujuan diagnosis. Hal ini disebabkan karena sifat dari radionuklida ini baik secara fisika maupun kimia sangat ideal untuk keperluan bidang kesehatan. Secara fisika, teknesium-99m mempunyai umur paro yang relative singkat yaitu 6 jam, memancarkan sinar gamma murni dengan energi 140 KeV. Secara kimia radionuklida ini sangat mudah berikatan dengan molekul atau bahan kimia lain, karena mempunyai tingkat oksidasi yang bermacam-macam yaitu dari -1 sampai dengan +7, dengan bilangan koordinasi dari 4-9 dengan membentuk ikatan koordinasi dengan banyak atom donor. Larutan99mTc-perteknetat (TcV11)dapat diperoleh dari generator99Mo-99mTc, baik dari generator kolom, sublimator maupun dari ekstraktor.Umumnya dalam pembuatan senyawa bertandaTc-99m, melibatkan suatu tahap reduksi dari TcVllke tingkat oksidasi yang lebih rendah, tergantung dari ligan atau molekul yang akan bereaksi dengannya, sehingga terbentuk senyawa bertanda berbentuk kompleks organo-logam, dimana Tc-99m merupakan inti logamnya (Tc-Core).Untuk menurunkan tingkat oksidasi Tc-99m inin, diperlukan bahan reduktor. Beberapa reduktor yang dapat digunakan adalah: Timah (ll) klorida /fluorida (SnCl2/ SnF2). Kombinasi antara ferri klorida (FeCl3) dan asam askorbat (vit C) Ferro klorida (FeCl2) Na-boro hidrid HCl pekat NaN3(natrium azida) Senyawa aldehida Secara elektrolisisb. Tracer dalam industri

Digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi, seperti pada:a. Industri makanan, sinar gama untuk mengawetkan makanan, membunuh mikroorganisme yang menyebabkan pembusukan pada sayur dan buah-buahan.b. Industri metalurgi, digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor, mendeteksi sambungan pipa saluran air, keretakan pada pesawat terbang, dan lain-lain.c. Industri kertas, mengukur ketebalan kertas.d. Industri otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja.c. Tracer dalam pertanian

Aplikasi radioisotop si pencari jejak ini di bidang pertanian tidak kalah menariknya. Radioisotop dapat digunakan untuk merunut gerakan pupuk di sekitar tanaman setelah ditabur. Gerakan pupuk jenis fosfat, dari tanah sampai ke dalam tumbuhan dapat ditelusuri dengan mencampurkan radioisotop fosfor-32 (P-32) ke dalam senyawa fosfat di dalam pupuk. Dengan cara ini dapat diketahui pola penyebaran pupuk dan efektifitas pemupukan.1) Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul

Radiasi dapat mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis. Di laboratorium dibiakkan hama kubis dalam bentuk jumlah yang cukup banyak. Hama tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas. Dengan demikian reproduksi hama tersebut terganggu dan akan mengurangi populasi. (Abdul Jalil Amri Arma, 2009).2) Pemuliaan tanaman

Pemuliaan tanaman atau pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi. Misalnya pemuliaan padi, bibit padi diberi radiasi dengan dosis yang bervariasi, dari dosis terkecil yang tidak membawa pengaruh hingga dosis rendah yang mematikan. Biji yang sudah diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditaman berkelompok menurut ukuran dosis radiasinya.

Radioisotop ini digunakan untuk memicu terjadinya mutasi pada tanaman. Dari proses mutasi ini diharapkan dapat diperoleh tanaman dengan sifat-sifat yang menguntungkan, misalnya tanaman padi yang lebih tahan terhadap hama dan memiliki tunas lebih banyak. Selain itu, radioisotop juga dapat digunakan untuk memperpanjang masa simpan produk-produk pertanian (Sutresna, 2007).

3) Penyimpanan makanan

Dilakukan agar bahan makanan yang disimpan tidak mudah rusak. Pengawetan makanan secara tradisional seperti pengeringan, pemanasan, dan pengasapan masih memiliki kekurangan karena pada jenis makanan tertentu sifat makanan dapat berubah, ditumbuhi jamur, dan dapat diserang serangga. Penemuan cara pengawetan dengan teknik radiasi dapat meminimalkan kerusakan yang terjadi pada makanan.

Kita mengetahui bahwa bahan makanan seperti kentang dan bawang jika disimpan lama akan bertunas. Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan seperti itu. Jadi sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan dosis tertentu sehingga tidak akan bertunas, dengan dernikian dapat disimpan lebih lama. (Abdul Jalil Amri Arma, 2009).

Manfaat sinar radioaktif dalam pengawetan makanan adalah:

Menghambat pertunasan pada beberapa bahan makanan, misalnya bawang, kentang, jahe, kunyit dan kencur.

Memperpanjang masa simpan beberapa hasil pertanian segar, misalnya menunda kematangan buah.

Mengurangi bakteri-bakteri pembusuk daging.

Membebaskumankan atau sterilisasi rempah-rempah.

Mengendalikan kuman-kuman penyebab penyakit dan kuman-kuman parasit yang ada dalam makanan.

Beberapa keuntungan menggunakan sinar radioaktif dalam pengawetan makanan antara lain:

Sifat bahan makanan tidak berubah.

Dapat meningkatkan mutu.

Tidak menurunkan nilai gizi.

Tidak menimbulkan zat sisa pengawet.

Dapat dilakukan pada makanan yang dikemas sederhana.

Mengetahui masa pemupukan yang paling baik.

Fakta contoh :

Stroberi tanpa radiasi, yang berjamur setelah di simpan beberapa hari

Stroberi yang tetap segar setelah penyimpanan dua minggu karena telah disterilisasi dengan cara radiasi.

4) Pemupukan

Untuk melaksanakan pemupukan pada waktu yang tepat, dapat digunakan nitrogen-15 (N-15). Pupuk yang mengandung N-15 dipantau dengan alat pencacah. Jika pencacah tidak mendeteksi lagi adanya radiasi, berarti pupuk sudah sepenuhnya diserap oleh tanaman. Pada saat itulah pemupukan berikutnya sebaiknya dilakukan. Dari upaya ini akan diketahui jangka waktu pemupukan yang diperlukan dan sesuai dengan usia tanaman (Sutresna, 2007).

5). Mutasi TanamanSalah satu cara untuk mendapatkan rangkaian sifat yang baik yaitu dengan mengubah faktor pembawa sifat (gen). Perubahan gen yang dapat menyebabkan perubahan sifat makhluk hidup dan diwariskan disebut mutasi. Sinar radioaktif yang biasanya digunakan untuk mutasi adalah sinar gamma yang dipancarkan dari radioaktif Kobalt-60. Contohnya adalah padi atomita dan kedelai muria.d. Tracer dalam biologi dan kedokteran

1. Tracer dalam biologi

Dalam bidang biologi, radioisotop dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi 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 (Sutresna, 2007 dan Abdul Jalil Amri Arma, 2009).

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O22. Tracer dalam kedokteran

Berbagai jenis radio isotop digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit :teknesium (Tc-99), talium-201 (Ti-201), iodin 131(1-131), natrium-24 (Na-24), senon-133 (xe-133) dan besi (Fe-59). Tc-99 yang disuntikkan ke dalam pembuluh darah akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu, seperti jantung, hati dan paru-paru Sebaliknya Ti-201 terutama akan diserap oleh jaringan yang sehat pada organ jantung. Oleh karena itu, kedua isotop itu digunakan secara bersama-sama untuk mendeteksi kerusakan jantung

1-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan bagian-bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, 1-131 dapat digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tumor otak. Larutan garam yang mengandung Na-24 disuntikkan ke dalam pembuluh darah untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah misalnya apakah ada penyumbatan dengan mendeteksi sinar gamma yang dipancarkan isotop Natrium tersebut .

Xe-133 digunakan untuk mendeteksi penyakit paru-paru. P-32 untuk penyakit mata, tumor dan hati. Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah. Kadang-kadang, radioisotop yang digunakan untuk diagnosa, juga digunakan untuk terapi yaitu dengan dosis yang lebih kuat misalnya, 1-131 juga digunakan untuk terapi kanker kelenjar tiroid.

e. Tracer dalam bidang kimia

Digunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia, seperti:a. Dalam bidang kimia, radioisotop dapat digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi kimia, misalnya radioisotop oksigen-18 (O-18) digunakan untuk mempelajari mekanisme reaksi esterifikasi. Berdasarkan penelitian diketahui bahwa pada reaksi esterifikasi, atom O yang membentuk senyawa H2O berasal dari asam karboksilat. Adapun atom O yang membentuk senyawa ester berasal dari alkohol (Sutresna, 2007).Reaksi esterifikasi yaitu reaksi pembentukan suatu ester yang dapat dibentuk dengan reaksi langsung antara suatu asam karboksilat dan suatu alkohol. Esterifikasi berkataliskan asam dan merupakan reaksi yang reversibel. Asam karboksilat bereaksi dengan alkohol membentuk ester dan air.

b. Analisis pengaktifan neutron.Analisis aktivasi neutron adalah adalah analisis unsur-unsur dalam sampel yang didasarkan pada pengubahan isotop stabil oleh isotop radioaktif melalui pemboman sampel oleh neutron atau proses pengaktifan neutron dapat diartikan juga sebagai proses reaksi inti dimana unsur-unsur yang semula tidak radioaktif berubah sifat fisikanya menjadi radioaktif sehingga dapat memancarkan radiasi. Analisis pengaktifan neutron dilakukan untuk menentukan zat yang berkadar rendah dengan cara menembak unsur yang dimaksud agar menghasilkan radioisotop dan memancarakan sinar.

c. Analisis/Titrasi RadiometriAnalisis radiometri adalah cara analisis kimia untuk unsur atau zat tak radioaktif dengan jalan penambahan zat radioaktif dan Analisis radiometri ini digunakan untuk menentukan kadar zat yang sangat rendah dalam suatu campuran. Penentuan kadar Ag+ ataupun Cl- dapat menggunakan radioisotop. Jika yang ingin ditentukan kadar Cl- maka yang digunakan adalah Ag dalam bentuk radioisotop (110Ag+) dan jika yang ingin ditentukan kadar Ag maka yang digunakan ion radioklor.

d. Analisis pengenceran isotop

Analisis pengenceran isotop untuk menentukan kadar suatu zat dengan cara menambahkan zat radioaktif yang sudah diencerkan ke dalam zat yang akan ditentukan kadarnya.

e. Mempelajari Kesetimbangan Dinamis.

Kesetimbangan dinamis kimia bersifat dinamis artinya bahwa dalam keadaan setimbang reaksi tetap berlangsung dengan laju yang sama pada kedua arah. Hal itu dapat dibuktikan sebagai berikut. Perhatikan kesetimbangan PbI2 (timbal (II) klorida) padat dan larutan jenuhnya yang mengandung Pb2+(aq) dan I-(aq) persamaannya:

f. Radioisotoptelah memberikan kontribusi pula di bidang penelitian kimia,utamanya dalam menelusuri mekanisme reaksi. Radioisotop-radioisotop dari unsur hidrogen, karbon, nitrogen dan sebagainya telah memainkan peran dalam menjelaskan berbagai mekanisme reaksi pada reaksi-reaksi senyawa organik.2.2.2 Radionuklida sebagai sumber radiasi.

a. Efek-efek radiasi terhadap bahan 1. Sterilisasi radiasi Radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. Sterilisasi dengan cara radiasi mempunyai beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan sterilisasi konvensional,antara lain :

a) Sterilisasi radiasi lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme.

b) Sterilisasi radiasi tidak meninggalkan residu bahan kimia.

c) Karena dikemas dulu baru disetrilkan maka alat tersebut tidak mungkin tercemar bakteri lagi sampai kemasan terbuka.Berbeda dengan cara konvensional, yaitu disterilkan dulu baru dikemas, maka dalam proses pengemasan masih ada kemungkinan terkena bibit penyakit.

Prinsip sterilisasi adalah membebaskan alat tersebut dari semua jasad hidup terutama jasad renik (mikroba). Secara umum teknik sterilisasi dapat dibagi menjadi 2 bagian (Nurlaila, 2002):1. Sterilisasi panas menggunakan uap dan tekanan atau suhu 170oC2. Sterilisasi dingin dengan menggunakan cara kimia atau cara radiasiAlat kedokteran kebanyakan berbahan plastik sehingga tidak tahan terhadap sterilisasi panas, untuk itu dilakukan sterilisasi cara radiasi menggunakan radioisotop. Alat-alat kedokteran yang disterilkan dengan cara radiasi harus tahan terhadap dosis radiasi yang digunakan. Bila bahan tersebut terurai karena radiasi maka hasil urainya tidak berpengaruh negatif.Jenis radiasi yang dapat digunakan untuk sterilisasi terdiri dari :

1. Radiasi pengion yang dapat berupa gelombang elektromagnetik (sinar (, sinar X) dan dapat pula berupa partikel (.

2. Radiasi non pengion misalnya sinar ultraviolet, infra merah, ultra sonik dll.

Besarnya dosis untuk sterilisasi tergantung pada jumlah, jenis dan daya tahan mikroba yang mencemari, akan tetapi umumnya dosis yang digunakan adalah 25 kGy. Alat kedokteran yang disterilkan dengan cara radiasi harus tahan terhadap dosis radiasi yang digunakan.2.Mutasi

Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar munculnya variasi-variasi baru pada spesies.Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000 individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk karsinogen), radiasi surya, radioaktif, sinar ultraviolet, sinar X, serta loncatan energi listrik seperti petir.

Ditinjau dari kepentingan manusia mutasi buatan dapat dilakukan untuk menghasilkan mutan yang lebih berguna atau lebih menguntungkan dari keadaan individu sebelumnya, misalnya dalam proses pembuatan bibit unggul suatu tanaman. Hal itu akan mendukung perkembangan rekayasa genetika dalam bioteknologi.Dari berbagai eksperimen ditunjukkan bahwa frekuensi mutan dapat ditingkatkan menggunakan sinar X. Selain itu, partikel-partikel berenergi tinggi seperti alfa, beta, dan neutron juga menyebabkan mutasi. Pemakaian bahan radioaktif untuk diagnosis, terapi, detensi suatu penyakit, sterilisasi dan pengawetan makanan dilakukan manusia juga bersifat mutagenic.Mutasi buatan tidak selalu berakibat buruk. Banyak sekiali jasa bahan radioaktif terhadap kesejahteraan manusia. Terutama mengembangkan keturunan baru tanaman. Perubahan mutasi buatan pada gandum, buncis, dan tomat ternyata dapat meningkatkan mutu serta tahan terhadap suatu jenis hama.Tanaman mutan yang bersifat Poliploidi yang dihasilkan dari induksi digitonin dan kolkisin. Kolkisin dapat menghalangi pembentukan gelendong pembelahan sehingga pasangan kromatid pada fase metaphase proses pembelahan sel tidak dapat memisahkan diri dan akhirnya dihasilkan individu poliploid. Individu poliploid mempunyai cirri berbuah besar, tidak berbiji dan berproduksi tinggi. Contoh peristiwa ini adalah pembentukan semangka tanpa biji. Cara lain untuk mendapatkan tanaman poliploidi adalah dengan menggunakan suhu yang tinggi yang diterapkan pada jagung dan dekapitulasi pada tanaman tomat. Dekapitulasi adalah proses pemotongan tunas tanaman. Akibat pemotongan ujung tunas ini akan muncul tunas baru yang bersifat 4n (tetraploid) yang dapat dikembangbiakkan secara generatif.Mutasi radiasi dengan sinar gamma dapat mengahsilkan bibit unggul, contoh pada padi Pelita I dan II menghasilkan padi jenis Atomita I dan II, dimana bibit unggul ini mempunyai kelebiahan tahan terhadap wereng coklat dan bakteri Xanthomonas oryzae yang dapat toleran terhadap air asin.Akibat yang ditimbulkan oleh terjadinya mutasi bermacam-macam. Jika mutasi terjadi pada sel soma (sel vegetatif) dapat menimbulkan terjadinya kanker. Sedang jika terjadi pada sel generatif dapat menimbulkan mutasi. Bila mutasi terjadi pada sel soma dari janin maka dapat menyebabbkan teratogen (cacat sejak lahir), dan beberapa mutasi dapat menyebabkan letal (kematian). Mutasi yang menyebabkan kematian adalah merupakan usaha untuk menjaga keseimbangan genetika dalam suatu populasi. Bila mutasi berjalan terus menerus dari generasi ke generasi maka pada suatu saat akan muncul turunan baru yang sifatnya berbeda dengan moyangnya, sehingga terjadilah peristiwa evolusi.2.2.3 Radionuklida sebagai teknik pengukuran umur bahan (Dating Techniques)Teknik penentuan umur suatu benda yang menggunakan radioisotop disebut Carbon Dating. Prinsip kerja teknik ini adalah membandingkan konsentrasi unsur karbon yang tidak stabil pada suatu benda dengan benda lainnya. Teknik ini banyak digunakan oleh para ahli geologi, antropologi dan arkeologi untuk menentukan umur benda yang mereka temukan.Cara penentuan umur dengan radiokarbon pertamakali dikembangkan oleh W.F. Libby. Radiokarbon yang dimaksudkan di sini adalah atom karbon C-14 yang dihasilkan di atmosfer melalui reaksi yang diinduksi neutron berenergi. Pada mulanya sinar kosmik sebagian besar terdiri dari proton berenergi, hasil reaksinya dengan gas di atmosfer, dapat menghasilkan bermacam-macam fragmen inti seperti neutron cepat yang bereaksi dengan isotop N-14.

Fluks sinar kosmik yang berinteraksi dengan atmosfer diperkirakan konstan selama 70.000 tahun, sehingga laju C-14 juga konstan. C-14 adalah nuklida pemancar negatron murni dengan waktu paruh 5730 tahun. Karena C-14 senantiasa terbentuk sekaligus mengalami peluruhan maka akan terbentuk sistem kesetimbangan radioaktif.

Atom C-14 dihasilkan sebagai atom panas dan dengan segeran bereaksi dengan oksigen di atmosfer menghasilkan CO2-14. Karbondioksida radioaktif dikonsumsi tumbuhan pada saat fotosintesis, kemudian dikonsumsi binatang pemakan tumbuhan, sehingga C-14 terdapat pada setiap makhluk hidup. Pada metode penentuan umur dengan radiokarbon ini, dianggap C-14 hanya dihasilkan dari reaksi sinar kosmik tersebut.

Aktivitas spesifik radiokarbon pada makhluk hidup berdasarkan hasil pengukuran diperoleh sekitar 16,1 dpm. Setelah makhluk hidup itu meninggal maka aktivitasnya akan berkurang. Dengan menentukan aktivitas dari sampel fosil dsb., maka dengan mudah umur fosil dapat ditentukan.BAB IIIPENUTUP

3.1. KESIMPULAN

Dari pembahasan di atas maka dapat beberapa kesimpulan yaitu:

1. Radionuklida dapat digunakan sebagai tracer (perunut), di berbagai bidang antara lain:

Tracer dalam Bidang industri

Tracer dalam pertanian

Tracer dalam bidang biologi dan kedokteran

Tracer dalam bidang kimia

2. Radionuklida juga dapat digunakan sebagai sumber radiasi3. Radionuklida dapat digunakan untuk pengukuran umur suatu bahan

3.2. SARAN

Penulis mengharapkan agar pemakaian-pemakaian radionuklida dapat juga diterapkan dengan baik di negara ini, terutama untuk meningkatkan efisiensi dan kualitas. Namun juga untuk diperhatikan agar dipersiapkan semua teknologi dan aspek keamanan sebagai yang didahulukan, sebelum mulai diterapkannya radionuklida-radionuklida tersebut.

DAFTAR PUSTAKABunjali, Bunbun. 2002.Kimia Inti. Bandung: ITB.Duyeh, Setiawan, M.T. Radiokimia Teori Dasar Aplikasi Teknik Nuklir.2010.Cet.pertama. Bandung: Widya Padjadjaran, hlm.158

Liebe, Maene.2013 Pemanfaatan Radio Isotop dalm Bidang Pertanian. Di akses 19-mei-2015Yulianti, Anita. 2013.Radioaktif Dalam Berbagai Kehidupan. (Online). Di akses 19-mei-2015Retug dan Ngadiran Kartowasono. 2005. Radiokimia. Singaraja: Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas MIPA, IKIP Negeri SingarajaArma, Abdul Jalil Amri. 2009. Zat Radioaktif dan Penggunaan Radioisotop Bagi Kesehatan. Diakses 19-mei-2015 dari http://library.usu.ac.id/download/fkm/biostatistik-abdul%20jalil.pdfYudhi. 2009. Nuklir di Bidang Kedokteran dan Kesehatan. Diakses 19-mei-2015 dari http://www.infonuklir.comSanjaya, Bangkit. 2009 .Nuklir. Diakses 19-mei-2015 dari http://anparboyz.blogspot.com/2009_03_01_archive.htmlLAMPIRAN

PERTANYAAN

1. Jelaskan efek radiasi terhadap DNA tubuh manusia?2. Jelaskan kegunaan radionuklida pada bidang kedokteran, apakah dapat menyembuhkan penyakit kanker, jenis kanker yang bagaimana dan pada stadium berapa? Dan bagaimana prosesnya?

3. Radionuklida dapat digunakan sebagai tracer (perunut), salah satu kegunaan tracernya dalam bidang pertanian, dalam bidang pertanian radionuklida dapat digunakan untuk pemuliaan tanaman. Tanaman apa saja yang bisa di kembangkan dengan radionuklida, dan apakah tanaman tersebut aman dikonsumsi oleh manusia?4. Bagaimanakah penggunaan radionuklida untuk mendeteksi kebocoran pipa ? 1