PEMANFAATAN RADIOISOTOP

Daya Tembus : < < Daya ionisasi : > >

dapat ditahan oleh lapisan kulitdapat ditahan selembar kertas

dapat ditahan papan kayu atau Al

dapat menembus & merusak organ dapat ditahan oleh beberapa cm Pb

Penggunaan Penggunaan IsotopIsotop KeteranganKeterangan

Kebocoran pipaKebocoran pipaIsotop ygIsotop yg

pendek umurnyapendek umurnyaAlat pencacah GeigerAlat pencacah Geiger

PenyerapanPenyerapanpupuk Ppupuk P

Isotop PIsotop P Hasilnya disebut autoradiografHasilnya disebut autoradiograf

PertanianPertanian --Menguji keefektifan pupuk dan herbisida Menguji keefektifan pupuk dan herbisida Membandingkan nilai nutrisi pakan Membandingkan nilai nutrisi pakan Pemberantasan hamaPemberantasan hama

Penelitian dasarPenelitian dasar 1414CCMekanisme fotosintesis jalurMekanisme fotosintesis jalurmetabolisme hewan dan manusiametabolisme hewan dan manusia

Isotop suatu unsur tertentu, radioaktif atau tidak, mempunyai tingkah laku yang sama dalam proses kimia dan fisika

PEMANFAATAN RADIOISOTOP

PENGOBATAN NUKLIR

ISOTOPISOTOP NAMANAMA PENGUNAAN PENGUNAAN

5151CrCr Kromium-51Kromium-51 Penentuan volume sel darah dan volume darah totalPenentuan volume sel darah dan volume darah total5858CoCo Kobalt-58Kobalt-58 Penentuan serapan vitamin B12Penentuan serapan vitamin B126060CoCo Kobalt-60Kobalt-60 Perlakuan radiasi untuk kankerPerlakuan radiasi untuk kanker

131131II Iod-131Iod-131Deteksi ketidakberesan fungsi tiroid; pengukuran Deteksi ketidakberesan fungsi tiroid; pengukuran aktifitas hati dan metabolisme lemak; perlakuan untuk aktifitas hati dan metabolisme lemak; perlakuan untuk kanker tiroidkanker tiroid

5959FeFe Besi-59Besi-59Pengukuran laju pembentukan dan umur sel darah Pengukuran laju pembentukan dan umur sel darah merahmerah

3232PP Fosfor-32Fosfor-32Deteksi kanker kulit/kanker jaringan yang terbuka Deteksi kanker kulit/kanker jaringan yang terbuka karena operasikarena operasi

226226RaRa Radium-226Radium-226 Terapi radiasi untuk kanker Terapi radiasi untuk kanker 2424NaNa Natrium-24Natrium-24 Deteksi konstraksi 7 obstruksi dalam sistem sirkulerDeteksi konstraksi 7 obstruksi dalam sistem sirkuler

9999TcTcmm Teknetium-99Teknetium-99mm Diagnosis beberapa penyakitDiagnosis beberapa penyakit3 3 HH TritiumTritium Penentuan total air tubuhPenentuan total air tubuh

Teknetium-99m* diperoleh dari peluruhan molibdenum 99

eTcMo m 01

9943

9942

*m = metastabil artinya isotop tersebut akan melepas sejumlah energi untuk menjadi isotop yang sama tapi lebih stabil

TcMo 9943

9942

Emisi Positron Tomografi Transaksial (PETT)Untuk mengukur proses dinamis dalam tubuh, seperti aliran darah atau laju metabolisme oksigen/glukosa

eBC 01

115

116

201

01 ee

PENGOBATAN NUKLIR

PENENTUAN UMUR DENGAN RADIOISOTOP Waktu paruh isotop tertentu dapat digunakan untuk memperkirakan umur batuan dan benda purbakala

Uranium-238 (t1/2 = 4,5 x 109 thn)

PbU 206238

Karbon-14 (t1/2 = 5730 thn)

HCnN 11

146

10

147

)hidupmakhluk di(146)atmosfir di(

146 CC

jika makhluk hidup mati maka:

NC berkurang147)(

146

Untuk menentukan umur benda purbakala dan mendeteksi keaslian benda purbakala 14C terbentuk di lapisan atmosfir atas

Tritium (t1/2 =5730 thn)Untuk menentukan umur benda sampai 100 thn

IsotopIsotop TT1/21/2 (tahun) (tahun) Selang umur yang Selang umur yang diukurdiukur

PenerapanPenerapan

1414CC 57305730 500-50000 thn500-50000 thnBatubara, bahan Batubara, bahan organikorganik

33HH 12,312,3 1-100 thn1-100 thn Anggur tuaAnggur tua

4040KK 1,3 x 101,3 x 1099 10000 thn – contoh 10000 thn – contoh bumi tertuabumi tertua

Batuan, kerak bumiBatuan, kerak bumi

187187RhRh 4,3 x 104,3 x 1099 4 x 104 x 1077 thn – contoh thn – contoh tertetua di duniatertetua di dunia

MeteoritMeteorit

238238UU 4,5 x 104,5 x 1099 101077- contoh tertua- contoh tertua Batuan, kerak bumiBatuan, kerak bumi

PENENTUAN UMUR DENGAN RADIOISOTOP

Contoh Sepotong kayu fosil mempunyai aktivitas karbon-14, 1/8 x aktivitas dalam kayu baru. Berapa umur fosil tsb? (t1/2 14C = 5730 thn)

Jawab :14C telah melewati 3 waktu paruh yaitu (1/2)3= 1/8jadi umur fosil = 3 x 5730 = 17190 thn

PEMBUATAN BOM fisi inti : inti dipecah dgn penembakan shg dihslkan fragmen inti yg lebih kecil, & dibebaskan energi yg sgt besar

Enrico Fermi & Emilio Segre (1934)

UnU 23992

10

23892 eNpU 0

123993

23892

Otto Hahn & Fritz Strassman (1938)Atom uranium terpecah Ba, La, Ce

Lise Meitner & Otto frischMenghitung energi yg berkaitan dgn pembelahan uraniumPengayaan Uranium-235235U di alam 0,7% utk bom atom dibutuhkan 90%campuran isotop U + gas F2 UF6 (volatil)235UF6 lebih ringan dan lebih cepat bergerak dibandingkan 238UF6 sehingga dapat dipisahkan

Glenn T. SeaborgUranium-238 tidak akan pecah jika dibombardir oleh neutron U Np Pu (dapat dipecah, cocok untuk pembuatan bom atom)

UnU 23992

10

23892 ePuNp 0

123994

23993 nNpU 0

1239

9323992

sebelum suatu bahan yang dapat mempertahankan reaksi

berantai, maka diperlukan jumlah minimum tertentu yang disebut

massa kritis

contoh : uranium-235 mempunyai massa kritis 4 kg

penggabungan sejumlah inti < massa kritis akan memicu reaksi

rantai

pembuatan bom atom

Hiroshima, 6 Agustus 1945

Nagasaki, 9 Agustus 1945

U23592

Pu 23994

KIMIAWI PERANG NUKLIR : DEBU RADIOAKTIF Ledakan bom menyebabkan kawah dgn lebar 300m & kedalaman 100m

- Radius kerusakan total = 10 km- Radius kematian = 40 km- Perusakan oleh radioaktif tdk akan habis

Reaksi fisi yg mungkin terjadi:

nXeSrnU 10

14354

9038

10

23592 3 eCsXe 0

114355

14354

Komponen Debu Radioaktif:90Sr, 143Xe,143Cs, 14C, 3H

90Sr• mirip dengan Ca• t1/2 = 28 thn• masuk ke tubuh melalui susu dan sayuran serta terserap ke dalam tulang• merupakan sumber radiasi internal selama beberapa tahun

131I• t1/2 = 8 hari• terbawa mealalui rantai pangan • dalam tubuh ada di kelenjar gondok• bermanfaat untuk pelacakan diagnostik

143Cs

mirip dgn K

t1/2 = 30 thn

diperoleh melalui sayuran, susu, & daging

EFEK RADIASI

Radiasi : dapat menguntungkan dan merugikanPartikel berenergi tinggi dan sinar melepaskan e- dari atom menjadi ion. Jika terjadi dalam tubuh akan berbahaya, misalnya H2O H2O2

• Merusak sel darah putih• Mempengaruhi sumsum tulang anemia• Merangsang leukimia• Perubahan molekul DNA mutasi

ENERGI IKATAN INTIEnergi ikatan inti adalah energi yang terbentuk dari sebagian massa apabila neutron & proton dibiarkan bersama-sama membentuk inti

Henp 42

10

11 2

{2 x 1,007276} + {2 x 1,008665} 4,001506 sma

4,031882 sma 4,001506 sma

m = 0,030376 sma

massa hilang sebesar m sebagai energi Energi ikat

berdasarkan rumus Einstein, E = mc2 maka m setara

dengan E

REAKSI TERMONUKLIR

Reaksi Termonuklir di matahari

eHeH 01

42

11 2

Bom Hidrogen

nHeHH 01

42

31

21

HHenLi 31

42

10

63