Pemanfaatan Teknologi Nuklir dalam Berbagai

Bidang Kehidupan

Oleh :

1) Hanif Irham F. (14306141026)

2) Rofiki (14306141032)

3) Azzam Zukhrofani I. (14306141034)

4) Eka Maulana B. L. P (14306141035)

5) Khoerul Muna (14306141036)

Jurusan Pendidikan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Yogyakarta

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah-Nya terutama nikmat

kesempatan dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah mata kuliah

Wawasan dan Kajian MIPA dengan tema “Pemanfaatan teknologi nuklir dalam berbagai

bidang kehidupan”. Kemudian shalawat beserta salam kita sampaikan kepada Nabi besar kita

Muhammad SAW yang telah menyampaikan pedoman hidup yakni al-qur’an dan sunnah untuk

keselamatan umat di dunia.

Makalah ini merupakan salah satu tugas mata kuliah Wawasan dan Kajian MIPA Fakultas

MIPA di Universitas Negeri Yogyakarta. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada Bapak Nur Kadarisman selaku dosen pembimbing mata kuliah

Wawasan dan Kajian MIPA dan kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta

arahan selama penulisan makalah ini.

Akhirnya penulis menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan dalam penulisan makalah ini,

maka dari itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca demi

kesempurnaan makalah ini.

Yogyakarta, 31 Mei 2015

Tim Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Teknologi nuklir merupakan teknologi yang melibatkan reaksi dari inti

atom (inti=nuclei) (wikipedia). Teknologi nuklir ini merupakan hasil dari kemajuan

ilmu pengetahuan dan teknologi yang dikembangkan terus menerus untuk

kemaslahatan umat manusia.

Pemanfaatan teknologi nuklir sekarang ini telah banyak dijumpai di berbagai bidang

ilmu pengetahuan dan industri. Dalam pemanfaatannya faktor yang paling penting dan

harus di utamakan adalah keselamatan dan keamanan dalam melakukan pengendalian

energi dan radiasi nuklir yang harus dikuasai dengan baik. Dengan kata lain jika

keselamatan dan keamanan ini belum dikuasai dengan baik maka akan sangat

berbahaya jika terjadi kesalahan prosedur yang dapat menimbulkan dampak buruk bagi

manusia maupun lingkungan. Untuk itu perlu adanya lembaga khusus yang berwenang

dalam pemanfaatan dan penggunaan tenaga nuklir dan juga mengawasi penggunaan

tenaga nuklir agar dalam pemanfaatannya sesuai prosedur dan tidak disalah gunakan.

Di Indonesia lembaga yang berwenang dalam pemanfaatan dan penggunaan tenaga

nuklir adalah BATAN (Badan Tenaga Nuklir Nasional) dan sebagai lembaga

pengawasnya adalah BAPETEN (Badan Pengawas Tenaga Nuklir) dan lembaga

internasionalnya IAEA.

Pemanfaatan teknologi nuklir ini diharapkan dapat meningkatkan kesejahteraan umat

manusia, maka ada beberapa hal yang harus diperhatikan sehubungan dengan

pemanfaatan energi nuklir tersebut (Wisnu Arya Wardhana, 1996:92), yaitu:

1. Pemanfaatan teknologi nuklir tidak dimaksudkan untuk menggantikan

teknologi konvensional, akan tetapi bersifat melengkapi teknologi yang sudah

ada sebelumnya sehingga menjadi lebih efektif dan efisien.

2. Pemanfaatan teknologi nuklir secara teknoekonomi harus dapat bersaing

dengan teknologi konvensional yang sudah ada.

3. Pemanfaatan teknologi nuklir harus dapat memberikan nilai tambah atau

penemuan baru yang tidak dapat diperoleh dengan teknologi konvensional.

4. Pemanfaatan teknologi nuklir harus dapat memberikan keuntungan yang jauh

lebih tinggi dari pada kerugian atau risiko yang mungkin terjadi.

5. Pemanfaatan teknologi nuklir harus dapat memberikan jaminan keselamatan

terhadap manusia dan lingkungan hidup, sehingga kehadirannya benar-benar

dapat dirasakan manfaatnya serta dapat meningkatkan kesejahteraan umat

manusia.

Kelima hal diatas sangat penting untuk diperhatikan agar tidak timbul kehawatiran

ditengah masyarakat sehingga pemanfaatan teknologi nuklir akan meningkatkan

kesejahteraan umat manusia dan menjadi teknologi yang ramah ligkungan.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan di atas, maka rumusan masalah

dari makalah ini adalah bagaimana pemanfaatan teknologi nuklir dalam berbagai

bidang kehidupan manusia sehingga dapat meningkatkan kesejahteraan umat manusia.

C. Tujuan Penulisan

Adapun maksud dan tujuan penulis membuat makalah ini adalah:

1) Mengetahui pemanfaatan teknologi nuklir dalam berbagai bidang kehidupan.

2) Meningkatkan pengetahuan terhadap teknologi nuklir.

D. Metode Penulisan

Metode penulisan yang dipakai pada pembuatan makalah pemanfaatan teknologi nuklir

ini adalah metode studi literature, yaitu penulis membaca buku-buku literature dan

informasi dari internet yang berhubungan dengan permasalahan makalah ini.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pemanfaatan Teknologi Nuklir dalam Berbagai Bidang Kehidupan

Sekarang ini penggunaan teknologi nuklir sudah mulai digunakan dalam berbagai

bidang kehidupan mulai dari kedokteran, pertanian, industri dan lain sebagainya

sehingga kedepannya akan terus berkembang menjadi teknologi yang dapat

meningkatkan kesejahteraan umat manusia dan teknologi yang ramah lingkungan dan

tidak menjadi senjata pemusnah massal seperti senjata nuklir dan bom atom pada

perang dunia 2. Berikut aplikasi penggunaan nuklir yang sudah dikembangkan dalam

berbagai bidang kehidupan:

1) Bidang Kedokteran

a) Sterilisasi Alat-Alat Kedokteran

Sterilisasi alat-alat kedokteran dengan pasteurisasi maupun pemanasan air

saat ini sudah mulai digantikan dengan menggunakan radiasi sinar gamma.

Keuntungannya adalah dapat melakukan sterilisasi dalam jumlah banyak

dan dapat dilakukan pada peralatan kedokteran yang sudah dikemas rapi.

Cara ini juga dapat digunakan untuk memproduksi bahan bebas hama,

seperti kasa pembalut, kapas steril, kapas kecantikan, pembalut wanita dll.

b) Kedokteran Nuklir

Bidang kedokteran saat ini telah berkembang maju dengan adanya

teknologi nuklir yang membuat lebih dari 200 radioisotop. Radioisotop

yang digunakan dalam bidang kedokteran nuklir sering disebut sediaan

radiofarmaka (Wisnu Arya Wardhana, 1996:99).

Pada bidang kedokteran menggunakan radioisotop sumber terbuka

(unsealed sources) dan radioisotop sumber tertutup (sealed sources).

Umumnya yang digunakan kedokteran nuklir adalah radioisotop sumber

terbuka dan bidang radiologi adalah radioisotop sumber tertutup. Contoh

radioisotop sumber tertutup pada radiologi adalah jarum Co-60 dan jarum

Ra-226 yang digunakan untuk terapi penyakit kanker. Contoh penggunaan

radioisotop sumber terbuka diantaranya:

a. I-131 dalam bentuk NaI-131

Di gunakan untuk menentukan fungsi tiroid dan kelainan-kelainan

yang terjadi. Selain itu juga digunakan untuk terapi carcinoma pada

tiroid. Pemakaiannya dengan cara meminumkannya kepada pasien

yang akan di diagnosis/ di terapi. Dengan dosis untuk diagnosis

dalam orde mikro Curie dan untuk terapi mili Curie, tergantung

pada keadaan pasien.

b. I-131 dalam bentuk hipuran I-131

Di gunakan untuk diagnosis fungsi ginjal misal melihat renal blood

flow, urine flow, urine drainage dan fungsi ginjal yang lain yang

sering dinamakan rekaman renogram. Cara pemakaian radioisotop

ini dengan di suntikan ke tubuh pasien atau di minumkan.

c. P-32 dalam bentuk NaH2P32O4

Di gunakan untuk terapi policotemia vera, leukemia dan

hemangium.

d. Tc-99m dalam bentuk sulphur koloidal Tc-99m

Digunakan untuk menentukan fungsi hati dan penatahan hati. Tc-99m

digunakan untuk penatahan organ tubuh manusia lainnya, misalnya:

Tc-99m -makrokoloid : digunakan untuk menatah paru-paru

Tc-99m -Fe kompleks : untuk penatahan ginjal.

Tc-99m -serum albumin : untuk penatahan jantung dan plasenta.

Tc-99m -portechnetat : untuk penatahan otak.

Tc-99m -rythroit : untuk penatahan impa.

Hampir semua organ tubuh manusia dapat ditatah dengan

radioisotop Tc-99m ini. Radioisotop ini banyak digunakan karena

memiliki waktu paro yang pendek yaitu 6 jam. Sehingga tidak

terlalu lama menimbulkan radiasi dalam tubuh manusia dan dapat

cepat keluar melalui sekreta.

e. RIHSA (Radio Iodinated Human Serum Albumin) digunakan untuk

mengukur volume darah manusia, mengukur volume plasma

manusia, melihat metabolisme albumin, melihat kemampuan

keluaran jantung dan juga melihat plasenta bayi dalam kandungan.

Pasien yang mendapatkan perlakuan dengan radioisotop sumber terbuka

yang dimasukan kedalam tubuh akan menjadi sumber pencemaran kalau

urine dan feces pasien tidak dikelola dengan baik artinya pasien harus

mendapatkan khusus agar radiasi yang ditimbulkan tidak menyebar.

2) Bidang Industri

Penggunaan teknologi nuklir saat ini sudah mulai dipakai dalam bidang industri

bahkan beberapa hal yang tidak bisa dilakukan pada teknologi konvensional

dapat dilakukan dengan bantuan teknologi nuklir, berikut beberapa contoh

pemanfaatan teknologi nuklir pada bidang industri:

a) Teknik Radiografi

Teknik Radiografi ini banyak digunakan pada bidang industri untuk

mengetahui kemungkinan adanya cacat bagian dalam benda yang tidak

dapat dilihat secara langsung oleh mata. Dalam teknik menggunakan

sumber radiasi dan film untuk merekam cacat benda bagian dalam yang

mungkin ada. Sumber radiasi yang digunakan adalah radiasi sinar-X,

radiasi sinar gamma, radiasi sinar neutron. Cara penggunaannya yaitu

benda yang akan direkam keadaan dalamnya di letakan di antara sumber

radiasi dan film. Bila ada cacat maka akan terekam oleh film dan kemudian

dibaca oleh ahli radiografi.

b) Pengontrol proses dalam industri

Dalam mengontrol proses dalam industri teknologi nuklr sangat membantu

dikarenakan dapat melakukan pengontrolan secara cepat dan tepat tanpa

harus menghentikan proses yang sedang berjalan. Berikut beberapa contoh

pemanfaatan teknologi nuklir dalam proses pengontrolan:

a. Analisis komposisi bahan

Analisis komposisi bahan dapat dilakukan secara cepat dan tepat

dengan cara interaksi radiasi neutron dengan bahan yang di analisis.

Atom-atom bahan radioaktif akan memancarkan radiasinya dengan

energi tertentu. Dengan bantuan multi chanel analyzer akan

diketahui atom-atom penyusunnya. Analisis ini sering disebut

analisis aktivasi neutron.

b. Mengukur tebal bahan

Dalam proses produksi ketebalan bahan harus selalu dijaga agar

kualitas dan ketebalan seragam maka diperlukan pengontrolan yang

cepat dan tepat agar proses pengontrolan tidak mengganggu proses

produksi yang sedang berjalan. Untuk itulah teknologi nuklir sangat

dierlukan. Cara penggunaannya bahan yang akan dikontrol

ketebalannya di letakan diantara sumber radiasi dan detektor.

Karena adanya bahan maka tidak seluruh radiasi yang dipancarkan

akan tertangkap oleh detektor. Sebagian akan diserap oleh bahan.

Bila tebal bahan tetap maka cacah radiasi yang tercatat akan tetap

sedangkan jika ketebalan berubah maka cacah radiasi yang tercatat

akan berubah pula.

c. Peningkatan mutu bahan

Mutu bahan yang kurang baik dapat ditingkatkan dengan teknik

irradiasi. Contoh pelapisan papan kayu dengan irradiasi. Fungsinya

adalah untuk melindungi bahan dari luar yang bersifat merusak juga

untuk memperindah permukaan kayu.

d. Industri pertambangan

Prospecing dan eksploirasi pertambangan yang dilakukan dengan

bantuan teknologi nuklir bisa dilakukan lebih cepat dari pada teknik

konvensional. Teknologi yang digunakan adalah hamburan balik

radiasi dengan memakai radioisotop sumber tertutup.

Hamburan balik radiasi yang digunakan dapat berupa: hamburan

balik radiasi Beta, hamburan balik sinar-X atau sinar Gamma,

hamburan balik fluoresensi sinar-X (XRF), hamburan balik radiasi

neutron. Biasanya untuk prospecting dan eksploirasi pertambangan

menggunakan hamburan balik radiasi neutron sedangkan yang

lainnya digunakan untuk menganalisis bahan yang tak merusak

seperti analisis logam dan analisis mineral.

Seperti diketahui bahwa interaksi radiasi dengan materi. Selain

terjadinya penyerapan radiasi oleh materi juga terjadi hamburan

balik radiasi (pantulan). Karakteristik hamburan balik radiasi

terantung pada materi atau atom yang terkena radiasi. Karakteristik

radiasi hamburan balik setelah melalui kalibrasi dapat digunakan

utuk membaca jenis bahan (materi) yang menghambur balikannya.

3) Bidang Hidrologi

Dikarenakan sifat radiasi nuklir mempunyai sifat-sifat khusus maka sangat

memungkinkan dapat dimanfaatkan dalam bidang hidrologi. Teknik yang

digunakan adalah dengan cara memasukan radioisotop ke dalam sistem yang

akan dipelajari atau cara ini lebih dikenal sebagai teknik perunut (tracing

technique), dengan cara ini hasilnya lebih cepat dibandingkan dengan teknik

konvensional. Berikut penggunaan teknik perunut dalam bidang hidrologi:

a. Pencarian tempat kebocoran/ rembesan pada pipa di dalam tanah

atau yang di pendam dalam bangunan.

b. Pengukuran endapan yang terjadi di dalam sungai, laut atau danau

juga perilaku arus di dasar sungai, laut atau danau.

c. Pengukuran waktu transit, debit dan kecepatan aliran dalam saluran

terbuka maupun dalam saluran tertutup.

d. Pengamatan pola rekahan/ retakan pada lapisan batuan.

e. Penentuan umur air yang terdapat dalam perut bumi.

Radioisotop yang banyak digunakan dalam bidang hidrologi diantaranya: H-3,

Na-24, Cr-51, Br-82, I-131. Radioisotop tersebut memiliki waktu paro yang pendek

sehingga dapat dengan cepat mendekati cacah latar dan tidak menyebabkan

kerusakan lingkungan yang cukup serius.

4) Bidang Pertanian

Radiasi nuklir dapat digunakan untuk mengawetkan bahan makanan

pascapanen yang cukup berlimbah hal ini digunakan untuk nmenghindari

cepatya pembusukan jika terlalu lama di simpan di dalam gudang. Untuk

pengawetan dapat menggunakan radiasi sinar Gamma. Radiasi ini dapat

mematikan mikroorganisme penyebab pembusukan juga menghambat

tumbuhnya tunas.

Cara pengwetannya dengan cara meradiasikan hasil pertanian yang sudah di

masukan ke dalam wadah tertentu (kardus, karung) dengan sinar Gamma

dengan dilewatkan pada alat irradiator.

Selain digunakan untuk pengawetan dapat juga digunakan untuk menentukan

efektivitas pemakaian pupuk tanaman. Teknik yang digunakan termasuk dalam

teknik perunut yaitu dengan memasukan senyawa bertanda P-32 ke dalam pupuk

tanaman. Perilaku pupuk mulai dari akar sampai daun dapat terekam dengan

film atau tercatat oleh detektor.

Radiasi nuklir juga digunakan untuk pemberantasan hama. Pemberantasan

hama dilakukan dengan teknik jantan mandul yaitu dengan membuat sejumlah

serangga jantan menjadi mandul melalui radiasi. Setelah serangga jantan

mandul kemudian dilepaskan ke lingkungan. Sesuai dengan nalurinya serangga

jantan akan mengawini serangga betina, namun tidak bisa terjadi pembuahan.

Serangga betina setelah menjalankan tugasnya untuk bertelur kemudian akan

mati. Telurnya tidak akan menetas karena tidak terbuahi. Akibatnya, populasi

serangga akan menurun.

5) Penentuan Air Resapan pada Panas Bumi

Panas bumi yang menyebabkan pancaran uap air ke permukaan bumi saat ini

banyak dimanfaatkan untuk Pembangkit Listrik Panas Bumi. Sebelum

dimanfaatkan maka dilakukan penelitian apakah uap air yang keluar tersebut

bersifat kontinyu atau tidak. Kalau uap air yang keluar berasal dari air hujan,

berarti uapnya akan kontinyu dan dapat dimanfaatkan untuk menggerakan

turbin yang dihubungkan dengan generator pembangkit tenaga listrik panas

bumi.

Asal usul uap air tersebut dapat diketaui dengan bantuan radioisotop, yaitu

dengan mendeteksi dinamika air di dalam tanah. Metode penelitiannya

didasarkan pada proses fisis maupun kimia yang dialami molekul air dalam

siklusnya di dalam perut bumi. Dalam siklusnya air akan berinteraksi dengan

batuan panas yang terdapat di dalam perut bumi atau magma, sehingga terjadi

perubahan isotop atau senyawa kimia lainnya. Radioisotop yang digunakan

adalah O-18, H-2, H-3, dan C-14.

6) Baterai Nuklir

Setiap radioisotop mempunyai energi radiasi yang dapat menjadi sumber eergi

daya rendah yang bermanfaat. Hal ini dimungkinkan karena energi yang

dilepaskan dapat diubah menjadi tenaga listrik arus searah. Sehingga dapat

dimanfaatkan menjadi baterai nuklir. Umur dari baterai tergantung dari waktu

paro radioisotop yang digunakan. Baterai nuklir dapat digunakan untuk

memberi tenaga pada satelit, lampu navigasi pada mercusuar, rambu-rambu

sonar dan pada stasiun cuaca yang jauh dari jaringan listrik.

7) Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Bahwa pada reaksi inti yang terjadi di dalam reaktor, bahan bakar (bahan fisil)

yang bereaksi dengan neutron akan menghasilkan beberapa unsur radioaktf,

neutron baru dan energi seperti pada reaksi berikut;

X + n X1, X2,.... + (2-3) n + energi

Energi yang dihasilkan pada reaksi inti dimanfaatkan sebagai sumber panas.

Panas yang dihasilkan oleh energi nuklir tersebut sangat besar jauh dari panas

yang dihasilkan pada bahan bakar fosil. Melalui perhitungan termodinamika

yang cukup rumit dapat digambarkan perbandingan panas yang dihasilkan oleh

energi nuklir (dari bahan fisil) dengan batu bara dan minyak bumi, seperti

sebagai berikut:

1 gram uranium = 2,5 ton batu bara = 17. 500 liter minyak

Oleh sebab itu maka dibangunlah beberapa negara reaktor nuklir untuk

pembangkit tenaga listrik. Dikarenakan harga bahan baku uranium relatif masih

murah dan cadangannya masih tersedia melimpah maka kedepannya

pembangunan PLTN akan terus digalakakan di beberapa negara. Selain itu

pemakaian energi nuklir untuk PLTN relatif bersih dan tidak menimbulkan

pencemaran lingkungan. Dan sisa limbah yang sudah tidak digunakan lagi maka

akan diproses untuk diolah dan di simpan secara permanen untuk waktu yang

sangat panjang. Keberhasilan PLTN telah merintis ke pembuatan mesin-mesin

nuklir lainnya. Mesin nuklir ini diantaranya digunakan untuk kapal dagang,

kapal selam dan kapal induk.

Pemanfaatan teknologi nuklir dalam berbagai bidang yang lain sebenarnya masih

banyak, belum lagi ditambah dengan penelitian-penelitian baru yang masih dikerjakan

sampai saat ini.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Pemanfaatan teknologi nuklir saat ini telah menjamur diberbagai bidang dengan

berbagai aplikasi yang terus dikembangkan dengan penguasaan yang semakin baik

sehingga berbagai kehawatiran dapat teratasi dan keselamatan dan keamanan tetap

terjaga dan di nomor satukan. Berikut rangkuman beberapa pemanfaatan teknologi

nuklir:

Bidang Kedokteran : sterilisasi alat-alat kedokteran dan berbagai macam terapi

penyakit.

Bidang Industri : teknik radiografi, pengontrol proses produksi

Bidang Hidrologi : pencarian tempat kebocoran/ rembesan pipa yang terpendam,

pengamatan pola retakan batuan dll

Bidang pertanian : Pengawetan bahan makanan, penentuan efektivitas pupuk

tanaman, pegontrol hama tanaman dll.

Bidang energi : PLTN, Baterai nuklir dll, penentuan titik panas bumi dll.

B. Saran

Pemanfaatan teknologi nuklir sangat potensial untuk terus dikembangkan dengan

semakin baiknya penguasaan keamanan dan keselamatan dalam pengembangan

teknologi nuklir, namun disisi lain masyarakat masih banyak ketidaktahuan tentang

pemanfaatan teknologi nuklir yang sudah mulai diaplikasika dalam berbagai bidang

untuk itu perlu adanya literatur bacaan-bacaan tentang pemanfaatan teknologi nuklir

yang mudah dipahami masyarakat agar teknologi nuklir dapat meningkatkan

kesejahteraan masyarakat dan menjadi teknologi yang ramah ligkungan.

Daftar Pustaka

Wardhana, Wisnu Arya. 1996. Radioekologi. Yogyakarta: Andi offset.

http://www.plimbi.com/article/139951/teknologi-nuklir

http://tech.dbagus.com/manfaat-teknologi-nuklir-dalam-berbagai-bidang