MAKALAH BIOFISIKA
TEKNIK PERUNUT RADIOAKTIF
KELOMPOK
13
Angeline Chika Rorensia (19034004)
Febrina susanti (19034010)
Endar Sabila (19034007)
Ratna sari (19034029)
DOSEN PEMBIMBING
RATNA WULAN, S.Pd, M.Pd
JURUSAN
FISIKA
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2020
DAFTAR
ISI
DAFTAR ISI…………………………………………………………………………………………........................1
KATA PENGANTAR……………………………………………………………………………………………….2
BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………………………………………………..3
a.
Latar
Belakang…………………………………………………………………………………………..3
b.
Rumusan
Masalah…………………………………………………………………………………......3
c.
Tujuan………………………………………………………………………………………………………3
BAB II PEMBAHASAN…………………………………………………………………………………………...5
1.
Pengertian Teknik Perunut
Radioaktif……………………………………………………......5
2.
Dasar Aplikasi Teknik Perunut
Radioaktif…………………………………………….........5
3. Metode
Yang Dapat Digunakan Teknit Purunut Radioaktif………………………….5
4.
Faktor- Faktor Yang
Dipertimbangkan Dalam Penggunaan Perunut Radioaktif………………………………………………………………………………………………..7
5. Manfaatan
Teknik Perunut Radioaktif…………………………………………………….….7
6. Jenis
gelombang elektromagnetik……………………………………………………………...8
7. Sifat-Sifat
Gelombang Elektromagnetik……………………………………………………..11
BAB III KESIMPULAN………………………………………………………………………………………….16
1.
Kesimpulan……………………………………………………………………………………………..16
- Saran………………………………………………………………………………………………………16
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………………………………...…..17
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat ALLAH SWT
atas segala rahmat dan hidayah-nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah
yang berjudul “ Teknik
Perunut Radioaktif ”.
Makalah ini berisi tentang konsep
teknik perunut radioaktif
Penulisan makalah ini tidaklah
lepas dari bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, kami
mengucapkan terima kasih kepada :
1.
ALLAH SWT
2.
Orangtua yang selalu memberikan
dukungan serta do’a restu yang tak pernah henti
3.
Teman-teman yang selalu memberi
masukan dalam pembuatan makalah ini.
Kami menyadari bahwa makalah ini
jauh dari kata sempurna . Oleh karena itu, kami meminta saran serta kritik yang
membangun agar kedepannya kami dapat membuat suatu makalah yang lebih baik
lagi. Semoga makalah ini dapat memberi manfaat untuk kita semua.
BAB
I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Radiasi dan radioisotop
telah lama dikenal manusia, yaitu sejak ditemukanya teknik perunut oleh Hevesy
pada tahun 1923, sehingga menambah kemajuan
teknik nuklir untuk di gunakan dibidang kedokteran dan industri. Ada beberapa
sumber radiasi dilingkungan kita, antara lain televesi, lampu penerangan,
komputer. Selain itu ada sumber - sumber
radiasi yang berisi
unsur alamiah yaitu berada di air, udara dan lapisan bumi. Sumber radiasi dari
unsur alamiah adalah thorium dan uranium berada di lapisan bumi, sedangkan karbondan
radon berada di udara. Sumber radiasi yang berada di air adalah tritium
dandeuterium. !ika ditinjau jenisnya radiasi terdiri dari alpha, beta, gamma, sinar-X dan neutron. Selain
sumber radiasi alami terdapat juga sumber radiasi buatan manusia. Ada dua
sumber radiasi buatan manusia yaitu sumber radiasi pengion dan non
pengion.Radiasi pengion adalah jenis radiasi yang dapat menyebabkan efek
ionisasi apabila
berinteraksi dengan sel-sel hidup. Jenis radiasi pengion adalah alpha, beta,gamma,
neutron dan sinar-X. Radiasi nonpengion adalah jenis radiasi yang tidak
menyebabkan ionesasi apabila berinteraksi dengan ion-ion hidup. Jenis
radiasinya meliputi
gelombang radio, televisi, gelombang radar dan lain-lainya. Suatu unsur dikatakan radioisotop
atau isotop radioaktip ialah apabilaunsur tersebut dapat memancarkan radiasi. ada
umumnya radioisotop digunakanuntuk berbagai keperluan seperti dalam bidang
kedokteran dan industri.Radioisotop yang digunakan tersebut tidak terdapat di
alam, disebabkan +aktu paruh dan beberapa faktor lainnya yang kurang memenuhi
persyaratan
B. Rumusan
Masalah
1.
Menjelaskan
tentang metoda perunut radioaktif dan penggunaannya ?
2.
Menerapkan pengetahuan tersebut
pada situasi yang sesuai ?
3.
Jenis radiasi elektromagnetik dan
sifatnya ?
4.
Efek radasi elektromagnetik ?
C. Tujuan
- Mengetahui tentang metoda
perunut radioaktif dan penggunaannya
- Mengetahui penerapan
pengetahuan tersebut pada situasi yang sesuai
- Mengetahui Jenis radiasi
elektromagnetik dan sifatnya
- Mengetahui efek radasi
elektromagnetik
BAB II
PEMBAHASAN
1. Pengertian Teknik Perunut Radioaktif
Perunutan merupakan suatu proses
pemanfaatan senyawa yang telah ditandai dengan isotop atau radioisotop untuk menjadi bagian
dari sistem biologi atau mekanik sehingga diketahui mekanisme yang terjadi atau
diperoleh suatu hasil pengukuran.
Teknik
perunut adalah suatu teknik yang digunakan untuk tujuan mendapatkan informasi
perilaku dari obyek dengan cara menandai obyek tersebut dengan suatu bahan tertentu.
Yang dimaksud dengan obyek disini adalah suatu sistem yang dinamis, artinya bahwa
sistem atau bagian dari sistem tersebut mengalami perubahan sebagai fungsi dari
ruang dan atau waktu. Sebagai contoh dari sistem dinamis itu misalnya aliran
suatu populasi masa atau material induk. Sedang yang dimaksudkan dengan bahan
tertentu adalah bahan perunut itu sendiri. Dalam sistem yang dinamis bahan
perunut bercampur dengan aliran populasi masa. Informasi yang ingin diketahui
dari sistem tersebut diperoleh dengan cara mendeteksi perunut yang telah
bercampur homogen dengan aliran masa dari sistem.
2. Dasar Aplikasi Teknik Perunut
Radioaktif
a)
teknik perunut dengan isotop
stabil adalah sifat kimia spesifik dari unsur yang digunakan dengan berat
molekul yang berbeda. Contoh isotop stabil adalah 15N, 52Cr, 13C, dan lainnya.
Alat yang digunakan untuk mengukur isotop stabil seperti massatomic
spektrofotometer, X-ray flourescene (XRF), dan Neutron Atomic Absorbtion (NAA).
b)
teknik perunut dengan radioisotop
adalah paparan aktivitas dari masing-masing unsur yang digunakan.
Contoh radioisotop adalah 14C,
45Ca, 32P, 3H. Alat yang dapat digunakan untuk mengukur aktivitas paparannya
adalah Liquid Scintilation Counter (LSC), Gamma Counter.
3. Metode Yang Dapat Digunakan
Teknit Purunut Radioaktif Antara Lain:
a)
Analisa Pengaktivan Neutron
Proses aktivasi adalah proses
reaksi inti dimana unsur-unsur yang semula tidak radioaktif berubah
sifatfisikanya menjadi radioaktif sehingga dapat memancarkan radiasi. Proses
aktivasi yang paling umumdisebabkan oleh penyerapan neutron oleh inti atom
suatu unsur, dan unsur yang teraktivasi akanmenjadi radioaktif yang dapat
memancarkan radiasi, umumnya adalah radiasi gamma.Salah satu pemanfaatan teknik
nuklir dalam bidang kedokteran adalah untuk memeriksa kandungan unsur-unsur
kelumit di dalam tubuh dengan teknik analisa pengaktivan neutron (APN). teknik APN dapat dimanfaatkan untuk
menentukan kandungan mineral-mineral dalam tubuh, terutama terhadap unsur-unsur
yang kadarnya dalam plasma darah maupunjaringan sangat rendah.
b)
teknik PGNAA
Alat ini mampu mendeteksi radiasi
gamma yang dipancarkan oleh suatu atom langsung dalamselang waktu 10-15 detik.
Dalam bidang kedokteran, teknik PGNAA dipakai untuk menganalisa seluruhtubuh
secara in-vivo dalam memperkirakan kandungan calsium (Ca) dalam tulang serta
kandungan iodin(I) dalam kelenjar gondok. Unsur-unsur vital lainnya dalam tubuh
seperti hidrogen (H), carbon (C),nitrogen (N), kalium (K) dan besi (Fe) juga
dapat diukur menggunakan metode ini. Metode ini jugadapat dipakai untuk
menentukan kandungan cadmium (Cd) dalam hati dan ginjal.
c)
Spektrometri Sinar Gamma
Apabila radiasi gamma
memasukitabung detektor, maka akan terjadi interaksi antara radiasi gamma
dengan bahan NaI(Tl). Interakasi itudapat menghasilkan efek foto listrik,
hamburan Compton dan produksi pasangan. Karena interaksi inimaka
elektron-elektron atom bahan detektor akan terpental keluar sehingga atom-atom
itu beradadalam keadaan tereksitasi.
d)
Analisa Kualitatif dan
Kuantitatif
Setiap unsur radioaktif
memancarkanradiasi dengan energi yang berbeda-beda. Oleh sebab itu, analisa
kualitatif dapat dilakukan dengancara menentukan letak (nomor salur) munculnya
spektrum radiasi gamma. Dari analisa ini dapat diketahui jenis-jenis unsur yang
terdapat di dalam sampel. Analisa kuantitatif dilakukan melaluipengukuran
tinggi atau luas kurva spektrun radiasi gamma tersebut. Dari analisa ini dapat
ditentukan jumlah unsur-unsur yang
terdapat di dalam sampel.
4. Faktor- Faktor Yang Dipertimbangkan
Dalam Penggunaan Perunut Radioaktif
I) Waktu paro,
Aktivitas perunut radioaktif akan
bcrk urang dengan sendirinya
tergantung dari
waktu paronya, oleh karenanya aktivitas tcrukur harus
sclalu
dikoreksi dengan waktu paronya.
2) Jenis radiasi clan
tenaga radiasi
Agar aktivitas radiasi
dapat diukur dari luar sistem dan paparan yang diterima pekerja radiasi rendah maka
dipilih jenis radiasi
gamma atau
beta dengau tenaga rendah.
3) Tingkat radioroksisitas
Agar tidak membahayakan dipilih yang tingkat radiotoksisitas rendah, dan
jurnlah
radioisotop yang nantinya terlepas kc
liugkungau tidak melebihi
konsentrasi maksimum yang diizinkan.
5. Manfaatan Teknik Perunut
Radioaktif
a.
Bidang Pertanian
a.
1.
Efesiensi pemupukan tanaman
dengan teknik perunut. Radioisotop yang digunakan sebagai perunut dalam penelitian efesiensi pemupukan tanaman adalah
fosfor-32 (32P). Teknik perunut dengan radioisotop akan memberikan cara pemupukan yang tepat dan hemat
2.
Pemuliaan tanaman dengan teknik
mutasi radiasi
3.
Pengendalian hama tanaman dengan
teknik serangga mandul
4.
Penyimpanan makanan
b.
Bidang Kedokteran
Berbagai jenis radioisotop
digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit,
antara lain:
1. Talium-201 (Ti-201) untuk
mendeteksi kesehatan jantung
2. Iodin-131 (I-31) untuk
mendeteksi kerusakan pada kelenjar tiroid (gondok)
3. Xenon-133 (Xe-133) untuk
mendeteksi penyakit paru paru
c.
Bidang Industri
1. Untuk mempelajari pengaruh oli
dan aditif pada mesin selama mesin bekerja digunakan suatu isotop sebagai perunut. Dalam hal ini
piston, ring, dan komponen lain dari mesin ditandai dengan isotop radioaktif
dari bahan yang sama.
2. Pemekrisaan material
menggunakan teknik radiografi dengan sinar gamma
d.
Bidang Hidrologi
1. Untuk
mempelajari kecepatan aliran sungai
2. Untuk
menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah
6.
Jenis gelombang elektromagnetik
Terdapat
7 spektrum pada gelombang elektromagnetik,
yaitu sebagai berikut.
1.
Gelombang radio
Gelombang
radio merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang
gelombang terbesar dan frekuensi terkecil. Gelombang ini dihasilkan oleh
elektron pada kawat penghantar. Elektron tersebut nantinya akan menghasilkan
arus bolak-balik pada kawat. Gelombang radio dipancarkan melalui transmitter
(antena pemancar) dan diterima oleh receiver (antena penerima).
2.
Gelombang mikro
Gelombang
mikro merupakan spektrum gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi
terkecil kedua setelah gelombang radio. Frekuensi gelombang mikro adalah 1010
Hz dengan panjang gelombang 3 mm. gelombang mikro biasa dimanfaatkan untuk
kepentingan deteksi bawah laut menggunakan radar, membantu pendaratan pesawat,
dan sebagainya.
3. Sinar
inframerah
Sinar
inframerah memiliki frekuensi lebih besar daripada gelombang mikro. Frekuensi
sinar inframerah berada di rentang 1011 Hz – 1014 Hz. Artinya, panjang
gelombang sinar inframerah lebih kecil daripada gelombang radio dan gelombang
mikro.
Sinar
inframerah banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya di bidang
kedokteran untuk terapi saraf dan penyembuhan penyakit encok, di bidang militer
untuk melihat di tempat gelap atau berkabut, di bidang elektronika untuk remote
control, dan masih banyak lainnya.
4. Cahaya
tampak
Jika di
spektrum sebelumnya kamu tidak bisa melihat wujud gelombangnya, tidak demikian
dengan cahaya tampak. Warna-warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan
ungu merupakan bentuk spektrum cahaya tampak. Cahaya tampak memiliki frekuensi
sekitar 1015 Hz dengan panjang gelombang 400 nm – 800 nm.
Panjang
gelombang terpendek dari cahaya tampak dimiliki oleh cahaya ungu. Artinya,
cahaya ungu memiliki frekuensi dan energi terbesar dibandingkan warna lainnya.
Sementara itu, panjang gelombang terpanjang dimiliki oleh cahaya merah.
Aplikasi cahaya tampak bisa kamu lihat pada laser.
5. Sinar
ultraviolet
Sinar
ultraviolet atau biasa disingkat sinar UV merupakan spektrum gelombang
elektromagnetik yang memiliki frekuensi 1015 – 1016 Hz. Panjang gelombang sinar
UV adalah 10 – 100 nm. Sinar UV dihasilkan oleh radiasi sinar Matahari.
6. Sinar
X
Sinar X
merupakan spektrum gelombang elektromagnetik dengan frekuensi atau energi
terbesar kedua setelah sinar gamma. Frekuensi sinar X berada di kisaran 1016 –
1020 Hz. Sinar ini ditemukan oleh Wilhelm Rontgen. Itulah mengapa sinar X juga
biasa disebut sinar Rontgen. Sinar X dihasilkan oleh aktivitas elektron
berkecepatan tinggi yang menumbuk logam. Tumbukan antara elektron dan logam
disertai pelepasan energi dalam bentuk radiasi sinar X. Oleh karena energinya
sangat besar, tak heran jika sinar X mampu menembus logam dan tulang manusia.
7. Sinar
gamma
Sinar
gamma merupakan spektrum gelombang elektromagnetik dengan energi tertinggi. Hal
itu dikarenakan sinar gamma memiliki frekuensi tertinggi di antara spektrum
gelombang elektromagnetik lainnya, yaitu 1020 – 1025 Hz. Mengingat energi sinar
gamma sangat besar, tak heran jika sinar ini bisa menembus logam beberapa
sentimeter. Sinar gamma dihasilkan oleh aktivitas radioaktif atau atom-atom
yang tidak stabil di reaksi inti.
Untuk
rentang frekuensi bisa dilihat dari gambar berikut.
7.
Sifat-Sifat Gelombang Elektromagnetik
Adapun sifat gelombang
elektromagnetik adalah sebagai berikut.
·
Memiliki
kecepatan konstan di ruang hampa, yaitu sebesar 3 × 108 m/s.
·
Tidak
dipengaruhi oleh medan listrik maupun medan magnet karena tidak bermuatan
listrik.
·
Termasuk
gelombang transversal.
·
Energinya
bergantung pada besarnya frekuensi. Hal itu didasarkan pada persamaan Planck
berikut.
Keterangan:
E = energi radiasi (J);
Manfaat Gelombang
Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik memiliki manfaat yang sangat besar dalam kehidupan. inilah manfaat gelombang elektromagnetik.
1. Gelombang radio
Gelombang yang digunakan sebagai gelombang pembawa audio (suara). Biasanya kamu kenal sebagai radio.
2. Gelombang mikro
Adapun manfaat gelombang mikro adalah sebagai berikut.
· Pemanas makanan (microwave).
· Untuk komunikasi pada teknologi RADAR.
· Menganalisis struktur atomik dan molekul.
· Memandu pendaratan pesawat.
· Mendeteksi keberadaan suatu objek.
3. Sinar inframerah
Adapun manfaat sinar inframerah adalah sebagai berikut
· Untuk terapi fisik, misalnya menyembuhkan penyakit cacar dan encok.· Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam.
· Digunakan pada remote control.
· Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif.
4. Cahaya tampak
Untuk cahaya tampak, memiliki manfaat berikut ini.
· Sinar laser digunakan pada bidang telekomunikasi untuk menyalurkan suara, gambar, atau sinyal melalui serat optik.
· Sinar laser digunakan di bidang kedokteran sebagai alat untuk mendiagnosis penyakit.
· Di bidang industri, sinar laser digunakan untuk mengelas dan memotong lempengan baja.
5. Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet bisa dimanfaatkan untuk hal-hal berikut.
· Proses fotosintesis atau asimilasi pada tumbuhan.· Pembentukan vitamin D.
· Membunuh kuman penyakit.
· Mensterilkan ruangan.
· Memeriksa keaslian tanda tangan di dunia perbankan.
6. Sinar X
Sinar X bisa dimanfaatkan untuk hal-hal berikut.
· Memotret organ-organ dalam tubuh seperti tulang, jantung, dan paru-paru.· Menganalisis struktur bahan atau kristal.
· Mendeteksi keretakan atau cacat pada logam.
· Memeriksa barang-barang di bandara.
7. Sinar gamma
Sinar gamma bermanfaat untuk hal-hal berikut.
· Terapi kanker.· Sterilisasi peralatan rumah sakit.
· Sterilisasi makanan kemasan.
· Pembuatan varietas tanaman unggul tahan hama.
· Mengurangi populasi hama.
Efek Biologis Radiasi
Elektromagnetik
Studi mengenai efek
biologis akibat paparan gelombang elektromagnetik (RF/MW) telah dimulai sejak
tahun 1950-an dan mendekati tahun 1990-an telah ada lebih dari 10.000 studi
yang telah dipublikasikan ke seluruh dunia. Efek biologis akibat paparan
gelombang clektrvmcguetik telah banyak dikemukakan, tetapi masih banyak yang
terkait dengan efek pemanasan yang biasa disebut efek termal. Namun demikian
studi akhir-akbir ini sudah mulai dipisahkan antara efek radiasi
elektromagnetik deogan mekanisme termal.
Jika efek biologis
sebagian besar disebabkan oleh pemanasan, kita katakan bahwa kita memiliki efek
termal dan apabila efek biologis tidak dapat dikaitkan dengan pemanasan disebut
efek non-termal. Efek termal bertalian dengan penyinaran yang lebih besar
daripada 10 W per am?. sedangkan efek non-termal pada umumnya untuk penyinaran
kurang dari 10mW per cm
David Halliday et al. (1984) mengemukakan bahwa efek biologis yang ditimbulkan akibat paparan radiasi elektromagnetik meliputi
· perubahan pada permeabilitas membran sel terhadap Potassium (P), Sodium (S) dan Kalsium (Ca).
· perubahan komposisi atau perilaku pembentukan darah dan sel imunologi.
· perubahan pertukaran ion Kalsium (Ca) dalam jaringan saraf.
· perubahan susunan/pola dari neurocacuron saraf
· perubahan tingkatan kanker yang berhubungan dengan enzim.
Adapun sebagian besar efek
biologis yang membahayakan pada manusia akibat dari mikrogelombang dapat
dikaitkan dengan "byperthemis". Hal ini terutama meliputi kerusakan
pada mata dan testis). Radiasi
mikrogelombang melalui pemanasan dan melalui suatu mekanisme non-termal,
membangkitkan suatu rangkaian peristiwa yang akhirnya menimbulkan katarak
Sedangkan fungsi testis sangatlah dipengaruhi oleh suhu. Pada umumnya suhu
testis yang berada di luar iti tubuh sekitar 2°C kurang dari suhu tubuh sebesar
37°C. Naiknya suhu testis bahkan hanya sampai dengan 37°C akan menyebabkan
depresi spermatogenesis. Efek ini akan berbalik dan spermatagonis akan
kembali normal bilamana suhu testis
diperendah .
Meskipun mekanisme
biologis bagi efek non-termal belum dapat diketahui secara jelas, namun banyak
efek yang telah diamati di laboratorium. Di negara Eropa Timur telah dilaporkan
tentang efek fisiologis terhadap para pekerja yang memiliki riwayat penyinaran
mikrogelombang tingkat rendah (<10 mW/cm²) yang berkepanjangan.
BAB III
KESIMPULAN
A.KESIMPULAN
1.Penggunaan zat radioaktif yang
sangat luas dewasa ini dapat menimbulkan berbagai sensasi dalam kehidupan.
2. Zat radioaktif dan radioisotop
yang berperan besar dalam ilmu kedokteranya itu untuk mendeteksi berbagai
penyakit serta digunakan untuk terapi.
3. Kemajuan teknologi dengan
ditemukannya zat radioaktif dan radio isotop memudahkan aktivitas manusia
dalam berbagai bidang kehidupan.
B.SARAN
1. Masalah zat radioaktif dan
radioisotop hendaknya tidak ditafsirkan sebagai
satu fenomena
yang menakutkan.
2. Penggunaan radioaktif dan
radioisotop hendaknya dibarengi pengetahuan dan teknologi yang tinggi.
3. Diharapkan penggunaan zat
radioaktif dan radioisotop ini untuk kemakmuran dan kesejahteraan umat manusia
DAFTAR
PUSTAKA
Ridayina,
woro. vol. VII no. 1/1997. Efek biologis dari paparan radiasi elektromagnetik.
https://www.google.com/amp/s/www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/gelombang-elektromagnetik-fisika-kelas-12/amp/
