Pengertian, Ukuran , dan Manfaat Radiasi
I.LATAR BELAKANG
a. Pengertian Radiasi
Dalam Fisika radiasi mendeskripsikan setiap proses di
mana Energi bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh
benda lain. Orang awam sering menghubungkan kata radiasi Ion (misalnya,
sebagaimana terjadi pada senjata nuklir, reaktor nuklir, dan zat Radioaktif
tetapi juga dapat merujuk kepada Radiasi
elektromagnetik (yaitu, gelombang radio, cahaya Inframerah, cahaya tampak,
sinar Ultra violet, dan X-ray radiasi
akustik, atau untuk proses lain yang lebih jelas. Apa yang membuat radiasi
adalah bahwa energi memancarkan (yaitu, bergerak ke luar dalam garis lurus ke
segala arah) dari suatu sumber. geometri ini secara alami mengarah pada sistem
pengukuran dan unit fisik yang sama berlaku untuk semua jenis radiasi. Beberapa
radiasi dapat berbahaya bagi kehidupan mahluk hidup baik dalam waktu yang
singkat maupun dalam waktu yang sangat lama.
b. Satuan Pengukuran
Satuan dasar dari kuantitas zat radioaktif adalah Curie (Ci) yang didefinisikan sebagai
banyaknya bahan dalam mana 7.1010 atom hancur setiap detik, dan 2,2.
1012 kehancuran per menit. Berat sebenarnya dari bahan yang menyusun
satu Curie ( sekitar 10-7
gram ). Suatu radio-sodium yang baru
dibentuk dapat memancarkan 7.1010 kehancuran dalam satu detik.
Satusn yang lebih kecil adalah ; Curie menyatakan
banyaknya partikel β atau sinar γ yang dipancarkan dari sumber radioaktif.
Ada dua tipe ukuran yaiu ;
- Ukuran jumlah zat radioaktif yang
berhubungan dengan jumlah kehancuran yang terjadi.
- Ukuran dosis radioaktif yang
berhubungan dengan energi yang diserap yang menyebabkan ionisai dan kerusakan.
Satuan yang paling
tepat untuk semua tipe radiasi adalah Rad
yang didefinisikan sebagai dosis yang diabsorbsi dan 100 mg energi per gra jaringan. Rontgen ( R ) adalah
satuan yang lebih lama, dan hanya digunakan untuk sinar γ dan X.
Satuan 1/1000 yang lebih kecil dinamakan milliRontgen ( mR ) atau milliard ( mrad
) sangat tepat untuk jenis tingkatan
radioaktif yang sering ditemukan di lingkungan hidup. Hal ini penting untuk
menekankan bahwa Rontgen atau rad merupakan dosis total. Angka dosis
adalah jumlah yang diterima per satuan waktu. Dengan demikian jika suatu
organisme menerima 10 mR per jam, dosis total dalam periode 24 jammenjadi 240
mR atau 0,240 R.
Alat untuk mengukur radiasi ion terdiri dari 2 bagian utama
yaitu ;
- Sebuah detector dan
- Angka / skala meter penghitung
elektronik.
Detector dalam bentuk gas seperti rado
pengukur banyaknya radiasi sering digunakan untuk mengukur radiai sinar β,
sementera itu detector solid atau liquid yang berkilauan ( zat yang dapat
mengubah radiasi sinar yang tak kelihatan / invisible
radation menjadi sinar yang kelihatan / visible
light yang direkanm dengan sistem
fotoelektrik ) digunakan untuk mengukur radiasi sinar γ atau tipe radiasi yang
lain.
c. Penggunaan radiasi :
1.Dalam Kedokteran
Dalam Kedokteran Radiasi dan zat
radioaktif digunakan untuk Diagnosis, Pengobatan, dan Penelitian. Sinar X,
misalnya, melalui otot dan jaringan lunak lainnya tapi dihentikan oleh bahan
padat. Properti Sinar X ini memungkinkan dokter untuk menemukan tulang rusak
dan untuk menemukan Kanker yang mungkin tumbuh dalam tubuh. Dokter juga
menemukan penyakit tertentu dengan menyuntikkan zat Radioaktif dan pemantauan
radiasi yang dilepaskan sebagai bergerak melalui substansi tubuh.
2.DalamKomunikasi
Semua
sistem Komunikasi modern menggunakan bentuk Radiasi elektromagnetik. Variasi
intensitas radiasi berupa perubahan suara, gambar, atau informasi lain yang
sedang dikirim. Misalnya, suara manusia dapat dikirim sebagai Gelombang radio
atau Gelombang mikro dengan membuat Gelombang bervariasi sesuai variasi suara.
3.Dalam Iptek
Para peneliti menggunakan atom radioaktif untuk
menentukan umur suatu benda berusia lama. Dalam Iptek Para peneliti menggunakan atom Radioaktif untuk menentukan umur bahan yang dulu bagian
dari Organisme hidup. Usia bahan tersebut dapat diperkirakan dengan mengukur
jumlah Karbon Radioaktif mengandung dalam proses yang disebut penanggalan
Radiokarbon. Kalangan ilmuwan menggunakan atom radioaktif sebagai atom pelacak
untuk mengidentifikasi jalur yang dilalui oleh polutan di lingkungan.
Radiasi
digunakan untuk menentukan komposisi bahan dalam proses yang disebut analisis
aktivasi neutron. Dalam proses ini, para ilmuwan membombardir contoh zat dengan
partikel yang disebut Neutron. Beberapa atom dalam sampel menyerap Neutron dan
menjadi Radioaktif. Para ilmuwan dapat mengidentifikasi elemen-elemen dalam
sampel dengan mempelajari radiasi yang dilepaskan.
C.Ekologi Radiasi
Hubungan
timbal balik antara manusia dengan makhluk hidup lainnya dan unsure tak hidup,
telah menyebabkan manusia dapat memenuhi kebutuhan hidupnya. Namun aktivitas
yang dilakukan manusia dalam lingkungan hidup, telah menyebabkan timbulnya
kerusakan lingkungan atau permasalahan lingkungan hidup. Permasalahan
lingkungan hidup pada hakikatnya merupakan permasalahan ekologi.
Hal ini karena ekologi merupakan ilmu yang
mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan. Unsur
penting yang harus diperhatikan dalam lingkungan adalah materi, energi, dan
informasi. Ketiga unsur itu dapat ikut mempengaruhi keanekaragaman dalam
komunitas dan dapat menjadi faktor pembatas dalam populasi. Apabila ketiga
unsur itu terganggu (berubah) maka lingkungan juga akan berubah, berarti siklus
biogeokimiapun berubah.
Berdasarkan
uraian di atas, walaupun pengelolaan lingkungan bersifat antroposentris, tetapi
dalam pengelolaan lingkungan tetap harus memperhatikan komponen-komponen
lingkungan hidup. Berbagai komponen itu dipelajari sebagai konsep-konsep dasar
ekologi. Dengan demikian ekologi merupakan salah satu komponen dalam sistem
pengelolaan lingkungan hidup yang harus ditinjau bersama komponen lainnya.
Ekologi
Radiasi berhubungan erat dengan zat-zat radioaktif, radiasi dan lingkungan. Ada
dua fase radio ekologi yang memrlukan pendekatan yang berbeda-beda. Sebaliknya
kita hubungkan dengan efek radiasi pada individu, populasi, komunitas dan
ekosistem. Fase ekologi lain yang penting yaitu mengenai zat radioaktif yang
dilepaskan ke lingkungan dan cara bagaimana komunitas dan populasi secara
ekologis mengontrol distribusi dari radioaktifitas.
Percobaan
senjata atom telah dibatasi secara besara-besaran, yang merupakan ancaman
sisa-sisa perang nuklir. Kekuatan nuklir ini dipegunakan untuk perdamaian, yang
mana haruz dipercepat dengan berkurangnya persediaan bahan bakar fosil, hal ini
berarti bahwa kenaikan volume zat radioaktif yang terbuang harus diketahui,
dicatat, dan dikontrol lebih dahulu. Dari segi yang positif, dapat memmberikan
suatu sarana yang sangat berharga untuk penelitian.
1. Tipe radiasi ion
Energi
radiasi yang sangat tnggi dapat mengerakkan dari satu atom k atom yang
lain,sehinga menghasilkan pasangan ion positif dan negatif yang dikenal sebagai
radiasi in. Ionisasi merupakan penyebab utama kerusakan pada protoflasma dan
kerusakan itu sebanding dengan pasangan ion yang dihasilkan dalam bahan yang
diserap. Radiasi ion dilepaskan dari bahan radioaktif ke bumi, dan juga.
Beberapa jenis radiasi memiliki energi yang cukup
untuk mengionisasi partikel. Secara uumum, 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.Jenis radiasi umumnya terjadi di limbah Radioaktif peluruhan Radioakti dan sampah.
Tiga
jenis utama radiasi ditemukan oleh Ernest Rutherford Alfa, Beta, dan Sinar
gamma. Radiasi tersebut ditemukan melalui percobaan sederhana, Rutherford
menggunakan sumber radioaktif dan menemukan bahwa sinar menghasilkan memukul
tiga daerah yang berbeda. Salah satu dari mereka menjadi positif, salah satu
dari mereka bersikap netral, dan salah satu dari mereka yang negatif. Dengan
data ini, Rutherford menyimpulkan radiasi yang terdiri dari tiga sinar. Beliau
memberi nama yang diambil dari tiga huruf pertama dari abjad Yunani yaitu Alfa,
dan Beta
Tiga jenis
utama radiasi ionisasi menurut Ernest Rutherford melalui percobaannya :
1.Radiasi Alpha
2. Radiasi Beta
3. Radiasi Gamma
2. Tipe
Radiasi Non-Ionisasi
Radiasi
non-ionisasi, sebaliknya, mengacu pada jenis radiasi yang tidak membawa energi
yang cukup per Foton untuk mengionisasi Atom atau Molekul Ini terutama mengacu
pada bentuk energi yang lebih rendah dari radiasi elektromagnetik (yaitu,
gelombang radio, gelombang mikro, radiasi terahertz, cahaya Inframerah, dan
cahaya yang tampak). Dampak dari bentuk radiasi pada jaringan hidup hanya
baru-baru ini telah dipelajari. Alih-alih membentuk ion berenergi ketika
melewati materi, radiasi elektromagnetik memiliki energi yang cukup hanya untuk
mengubah rotasi, getaran atau elektronik konfigurasi valensi molekul dan atom.
Namun demikian, efek biologis yang berbeda diamati untuk berbagai jenis radiasi
non-ionisasi
1.Radiasi Neutron
Radiasi
Neutron adalah jenis radiasi non-ion yang terdiri dari neutron bebas. Neutron
ini bisa mengeluarkan selama baik spontan atau induksi fisi nuklir, proses fusi
nuklir, atau dari reaksi nuklir lainnya. Ia tidak mengionisasi atom dengan cara
yang sama bahwa partikel bermuatan seperti proton dan elektron tidak (menarik
elektron), karena neutron tidak memiliki muatan. Namun, neutron mudah bereaksi
dengan inti atom dari berbagai elemen, membuat isotop yang tidak stabil dan
karena itu mendorong radioaktivitas dalam materi yang sebelumnya
non-radioaktif. Proses ini dikenal sebagai aktivasi neutron.
2.Radiasi elektromagnetik
Radiasi
elektromagnetik mengambil bentuk gelombang yang menyebar dalam udara kosong
atau dalam materi. Radiasi EM memiliki komponen Medan listrik dan magnetik yang
berosilasi pada fase saling tegak lurus dan ke arah propagasi energi. Radiasi
elektromagnetik diklasifikasikan ke dalam jenis menurut Frekuensi Gelombang,
jenis ini termasuk (dalam rangka peningkatan Frekuensi): Gelombang radio,
Gelombang mikro, radiasi terahertz, radiasi Inframerah, cahaya yang terlihat,
radiasi Ultraviolet, Sinar-X dan Sinar gamma.
Dari jumlah tersebut, Sinar gamma memiliki
Panjang gelombang terpanjang dan Sinar gamma memiliki terpendek. Sebuah jendela
kecil Frekuensi, yang disebut Spektrum yang dapat dilihat atau cahaya, yang
dilihat dengan mata berbagai Organisme, dengan variasi batas Spektrum sempit
ini. EM radiasi membawa energi dan Momentum, yang dapat disampaikan ketika
berinteraksi dengan materi.
3.Radiasi cahaya
Cahaya
adalah Radiasi elektromagnetik dari Panjang gelombang yang terlihat oleh mata
manusia (sekitar 400-700 nm), atau sampai 380-750 nm. Lebih luas lagi,
fisikawan menganggap Cahaya sebagai Radiasi elektromagnetik dari semua Panjang
gelombang, baik yang terlihat maupun tidak.
4.Radiasi termal
Radiasi
termal adalah proses dimana permukaan benda memancarkan energi panas dalam
bentuk Gelombang elektromagnetik. radiasi Infra merah dari radiator rumah
tangga biasa atau pemanas listrik adalah contoh radiasi termal, seperti Panas
dan Cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah bola lampu pijar bercahaya.
Radiasi termal dihasilkan ketika Panas dari
pergerakan Partikel bermuatan dalam Atom diubah menjadi Radiasi
elektromagnetik. Gelombang frekuensi yang dipancarkan dari Radiasi termal
adalah distribusi probabilitas tergantung hanya pada suhu, dan untuk benda
hitam asli yang diberikan oleh Hukum radiasi Planck (halaman belum tersedia.
Hukum Wien memberikan Frekuensi paling mungkin dari radiasi yang dipancarkan,
dan Hukum Stefan-Boltzmann (halaman belum tersedia) memberikan intensitas
Panas.
3. Radionuklir ( radioisotope )
Ada beberapa atom dar masing-masing subtansi dengan penyusun
yang berbeda berupa zat radiaktif dan non radioktif. Variasi dasar ini disebut
isotop. Dengan demikian ada beberapa isotop dari elemen oksigen, kaarbon, dan
sebagainya. Masing-masing isotop diidentifikasikan dengan suatu yang merupakan
berat atom.
Masing-masing isotop radioaktif, atau radionuklir mempunyai
angka yang karakteristik kehancurannya ditunjukkan dengan waktu paruh ( half-life
). Beberapa radionuklir yang penting terdapat dalam table dibawah ini ;
Inti
Uranium-235
(235 U )
Uranium-238
(238U )
Radium-226
(226Ra )
Thorium-232
(232Ra )
Potassium-40
(40P )
Carbon-14
(14C )
Cobalt-60
(60Co )
Dst,,
|
Umur paruh
7
x 104 tahun
4,5
x 109 tahun
1620
tahun
1,4
x 1010 tahun
1,3
x 109 tahun
5,27 tahun
|
Radiasi
Alpha3 Gamma0
Alpha3
Alpha3 Gamma0
Alpha3
Beta Gamma2
Beta1 Gamma2
|
Inti
Uranium-235
(235 U )
Uranium-238
(238U )
Radium-226
(226Ra )
Thorium-232
(232Ra )
Potassium-40
(40P )
Carbon-14
(14C )
Cobalt-60
(60Co )
Dst,,
|
Umur paruh
7
x 104 tahun
4,5
x 109 tahun
1620
tahun
1,4
x 1010 tahun
1,3
x 109 tahun
5,27 tahun
|
Radiasi
Alpha3 Gamma0
Alpha3
Alpha3 Gamma0
Alpha3
Beta Gamma2
Beta1 Gamma2
|
4.
Sampah Radioaktif Di Udara
Menurut
Glasston (1957) mengatakan bahwa ± 10 dari energi sebuah senjata nuklir dalam bentuk
residu radiasi nuklir, beberapa diantaranya tersebar luas di biosfir. Banyak
produksi radioaktif tidak hanya tergantung pada banyak dan tipe senjata yang
dikeluarkan, tetapi juga pada banyaknya materi alam yang memberi campuran dalam
letusan.
Dalam
radioaktif yang dihasilkan oleh letusan atom,dimana hasil letusan dinamai
radioaktif. Dengan mencampur beberapa zat yang ada di alam dan atmosfir dapat
menghasilkan zat tersebut. Macam radioaktif tergantung pada penggunaan bom.
Kita mengenal dua macam senjata nuklir yang dihasilkan dan pemecahan bom, dan
pembentukan dari elemen-elemen yang lebih ringan seperti uranium dan plutonium.
Sampah
radioaktif dari senjata berbeda dengan limbah material atom yang radionukleidnya
banyak bercampur dengan besi, silica debu, dan sesuatu yang ada di lingkungan
yang mudah bereaksi membentuk zat reaktif. Partikel-partikel ini dibawah
mikroskop sering tampak menyerupai marmer kecil berbeda warna, berbagai ukuran
dari ratusan mikron sampai dimensi koloida.
4. Radiasi Alam
Radiasi
yang berasal dari alam dan bukan dari hasil aktivitas manusia disebut radiasi
alam. Berdasarkan sumbernya, radiasi alam dikelompokkan ke dalam dua jenis,
yaitu radiasi kosmik dan radiasi yang berasal dari bahan radioaktif yang berada
dalam kerak bumi. Radiasi kosmik terdiri dari radiasi kosmik primer yang
berasal dari luar angkasa dan masuk ke atmosfir bumi, dan radiasi kosmik
sekunder yang terjadi akibat interaksi antara radiasi kosmik primer
dengan-unsur-unsur di angkasa
Radiasi alam adalah radiasi yang ada di alam
berupa radiasi kosmik dan radiasi yang berasal dari bahan radioaktif yang ada
dalam kerak bumi (radionuklida terestrial). Radiasi yang terpancar dari inti
atom akibat interaksi antara radiasi kosmik dengan inti atom yang ada di atmosfir
bumi (radionuklida kosmogenik) adalah radiasi yang paling umum.
D.Danpak Atau Efek Dari Radiasi
1. Akibat Penyebaran
Limbah
Limbah radioaktif
diturunkan dari reactor, kesulitan besar dalam masalah pengamanan limbah selama
proses ulang jika jika produk pemecahan bergerak dari bahan bakar. Prses ulang
tanaman dan penyimpanan dalam tanah ditempatkan pada sisi yang berbeda yang
berarti bahwa setiap kejadian berbahaya ketika bahan bakar atau limbah derajat
tinggi diekstrak darinya. Beberapa derajat dan menengah harus duselesaikan di
reactor ( khususnya ketika bahan bakar meledak ) dan selama penambangan dan
pemisahan bahan bakar.
Walaupun terjadi masalah tentang limbah dan penggunaan
energi atom secara potensial merupakan masalah yang lebih besar untuk
eksploitasi penuh dan energy atom, seperti Weinberg dan Hammond (1970 ), bahwa
energi yang tersedia dalam sumber nuklir tampak seperti pompa esensial. Limbah
radioaktf dikategorikan menjadi 3 yaitu ;
a .L imbah berderajat tinggi
Cairan atau padatan yang berbahaya,yang dibebaskan pada
biosfir. Sekitar 100 galon dari limbah tingkat tinggi,setiap tonnya terdiri
dari bahan bakar nuklir.
b.Limbah berdrajat rendah
Cairan, padatan dan gas masing-maasing mempunyai radioaktif
rendah per satuan volume,tapi dalam volume besar akan menjadi lengkap, sehingga
mereka harus didispersikan ke lingkungan dengan suatu cara dan kecepatan yang
keseimbangan keluarnya radioaktiftidak timbul dalam jumlah besar tanah atau
terbawa dalam rantai makanan.
c.Limbah berderajat menengah
Radioaktivitas cukup tinggi untuk menguasai daerah di
sekitarnya,tetap cukup rendah sehingga memungkinkan untuk menguraikan komponen
tingkat tinggi atau yang berumur panjang dan penenganannya seperti limbah
berderajat rendah.
2. Efek Bagi Ekosistem
Efek radiasi pada seluruh komunitas dan ekosistem telah
dipejari di berbagai Negara. Sumber energy radiasi biasanya adalah Co-60 atau
Cesium-137, dari 1000 Ci atau lebih yang terdapat di lading dan hutan
Laboratorium Nasional Brookhaven di pulau Long Island (lihat woodwell,1962 dan
1965 ), pada daaerah hutan hujan Puorto Rico (lihat H.T .Odum dan Pigeon, 1970
), dan padang pasir Nevada (lihat French, 1965 ).
Stock Photo - Symbols radiation, ecology, man, woman
Sumber :
http://rizalsuhardieksakta.blogspot.com/2011/05/ekologi-radiasi.html