Zat Radioaktif dan Dampaknya (PDF)

Zat Radioaktif dan Dampaknya Bagi Kesehatan Dr. Vivi Novianti MK Kesehatan Lingkungan Dasar  Terminologi 1. Unsur radioaktif = unsur yang dapat memancarkan radiasi secara spontan 2. Radiasi = pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam ben...

Zat Radioaktif dan Dampaknya Bagi Kesehatan Dr. Vivi Novianti MK Kesehatan Lingkungan Dasar  Terminologi 1. Unsur radioaktif = unsur yang dapat memancarkan radiasi secara spontan 2. Radiasi = pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik/cahaya (foton) dari sumber radiasi. 3. Radioaktivitas = pemancaran sinar radioaktif secara spontan oleh inti atom tidak stabil menjadi inti atom yang stabil Bacalah https://manado.tribunnews.com/2022/01/30/kasus-hisashi-ouchi-korban-radiasi- nuklir-terburuk-dalam-sejarah-kromosom-pecah-seperti-kacah?page=3 Kasus Hisashi Ouchi Korban Radiasi Nuklir  Atom Istilah atom berasal dari kata sifat Bahasa Yunani ἄτομος (átomos, "tak terbagi”) sehingga atom berarti sesuatu yang tidak dapat dipotong atau dibagi-bagi lagi. Atom adalah bagian yang sangat kecil dari segala sesuatu di alam semesta, yang terdiri atas inti atom serta elektron-elektron yang mengelilingi inti atom. Proton Neutron Elektron dan proton bermuatan listrik. Setiap elektron memiliki satu satuan muatan negatif, dan setiap proton memiliki satu satuan muatan positif. Neutron bersifat netral. Proton memberi nucleus sebuah muatan positif, dan tarik menarik antara muatan yang berlawanan akan mempertahankan agar electron yang bergerak cepat tetap berada di dekat nucleus.  Peluruhan Inti Atom Inti atom radioaktif memiliki inti yang tidak stabil sehingga terjadi peluruhan dengan memancarkan salah satu partikel alpha, beta, dan gamma untuk mencapai kestabilan, hal tersebut biasa disebut radioaktivitas. Inti atom bisa menjadi tidak stabil karena: 1. Kelebihan proton 2. Kelebihan neutron Agar bisa stabil kembali, maka inti atom harus melepaskan kelebihan proton/neutronnya → Peluruhan atom-atom radioaktif Radiasi dari radioaktif ini bisa sangat berbahaya jika radiasi dalam jumlah besar dan terpapar langsung. Contoh bom Hiroshima & Nagasaki, tragedi Chernobyl  Apa Saja yang Termasuk Unsur Radioaktif? Unsur radioaktif merupakan unsur yang secara alami memancarkan radiasi. Unsur radioaktif memiliki nomor atom di atas 83 dan di dalamnya terdapat komposisi proton dan neutron yang tidak seimbang atau tingkat energinya berada dalam keadaan terendah: 1. Uranium (U) memiliki 16 isotop dengan nomor atom 92. 2. Plutonium (Pu) memiliki 15 isotop dengan nomor atom 94. 3. Thorium (Th) memiliki nomor atom 90 dan nomor massa 232. 4. Curium (Cu) memiliki nomor atom 96 dan nomor massa 247. 5. Radon (Rn) memiliki nomor atom 86 dan nomor massa 222. 6. Radium (Ra) memiliki nomor atom 88 dan nomor massa 226. 7. Polonium (Po) memiliki nomor atom 84 dan nomor massa 209. 8. Neptunium (Np) memiliki nomor atom 93 dan nomor massa 237. 9. Technetium (Tc) memiliki nomor atom 43 dan nomor massa 91. 10.Promethium (Pm) nomor atom 61 dan nomor massa 145. Tabel Periodik  Sifat Unsur Radioaktif Sifat unsur radioaktif memiliki sifat-sifat khusus yang membedakan dengan unsur lain, yaitu: 1. Dapat menghitamkan pelat fotografi; 2. Mampu memancarkan partikel, seperti sinar alfa, beta, gamma; 3. Tidak terlihat oleh mata; 4. Memiliki daya ionisasi terhadap gas; 5. Memudarkan benda yang berlapis Seng (ZnS).  Sumber Zat Radioaktif Radiasi sebenarnya tidak selalu harus dipicu oleh sebuah ledakan besar. Tidak banyak orang yang menyadari bahwa sejatinya, hampir setiap hari berbagai barang elektronik yang kita gunakan juga memancarkan radiasi tanpa adanya ledakan terlebih dahulu. berbagai barang elektronik yang kita gunakan seperti smartphone atau komputer juga memancarkan radiasi meski tidak besar.  Sumber Radiasi yang Ada Di Sekitar Manusia 1. Radiasi Kosmik Radiasi kosmik yang berasal dari sebuah bintang. Matahari adalah bintang yang paling dekat dengan Bumi, maka radiasi kosmik yang paling banyak diterima oleh planet bumi berasal dari matahari. Atmosfer Bumi yang berlapis-lapis dan memiliki ketebalan 1000 Km, membuat bumi cukup sulit ditembus oleh batu luar angkasa/meteor dan oleh radiasi matahari. Semakin dekat jarak sebuah planet dengan bintang induknya, maka tingkat radiasi yang diterima juga akan semakin tinggi. Planet Merkurius dan Venus menerima radiasi matahari paling banyak. Posisi Bumi sebenarnya cukup aman, plus adanya atmosfer yang cukup tebal. 2. Unsur Radioaktif di Bumi Bumi juga mengandung unsur seperti uranium, torium, dan radon yang memiliki inti atom yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. 3. Unsur Radioaktif di Tubuh Manusia Sumber radiasi dalam tubuh manusia ada sejak dilahirkan atau masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman, pernafasan, atau luka. Radiasi internal ini terutama dari C-14, H-3, K-40, radon. Juga Pb-210 dan Po-210 yang berasal dari ikan dan kerang-kerangan. Secara alami tulang kita terdapat polonium dan radium radioaktif dan kalium radioaktif, di dalam paru terdapat gas mulia radioaktif dan tritium. Namun radiasi yang dihasilkan oleh tubuh sangat kecil dan sama sekali tidak berbahaya bagi diri kita sendiri. Zat tersebut dan banyak zat lainnya secara terus menerus memancarkan radiasi dan menyinari tubuh kita dari dalam 4. Radiasi Ciptaan Manusia Banyak unsur radioaktif yang berhasil dibuat manusia untuk kepentingan hidupnya: pertanian, peternakan, kesehatan, industri, militer. Radiasi kecil seperti smartphone, TV, dan komputer hingga radiasi sangat besar dan jangkauan luas seperti pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir.  Tiga Jenis Radiasi Radiasi yang dipancarkan zat radioaktif ada 3 jenis partikel: 1. Radiasi sinar alfa (Radiasi bermuatan positif) 2. Radiasi sinar beta (Radiasi bermuatan negatif) 3. Radiasi sinar gamma (Radiasi yang tidak bermuatan)  Alfa Beta Gamma Partikel alfa adalah partikel Karena sangat kecil, partikel beta Sinar gamma adalah radiasi terberat yang dihasilkan dianggap tidak bermassa. elektromagnetik berenergi oleh zat radioaktif. Bermuatan negatif tinggi, tidak bermuatan dan Bermuatan positif tidak bermassa. Karena memiliki massa yang Energi sinar beta sangat besar, daya tembus sinar alfa bervariasi, mempunyai daya Energi gamma lebih besar paling lemah diantara tembus > sinar alfa tetapi daya dibandingkan dengan energi diantara sinar radioaktif. pengionnya lebih lemah. beta dan alfa. Di udara hanya dapat Sinar beta paling energetik dapat menembus beberapa cm menempuh sampai 300 cm dalam Sinar gamma mempunyai saja dan tidak dapat udara kering dan dapat daya tembus paling besar. menembus kulit menembus kulit.  Pengaruh Radiasi Radiasi menyebabkan penumpukan energi pada materi yang dilalui. Dampak yang ditimbulkan radiasi dapat berupa ionisasi, eksitasi, atau pemutusan ikatan kimia. 1. Ionisasi: dalam hal ini partikel radiasi menabrak elektron orbital dari atom atau molekul zat yang dilalui sehinga terbentuk ion positif dan elektron terion. 2. Eksitasi: dalam hal ini radiasi tidak menyebabkan elektron terlepas dari atom atau molekul zat tetapi hanya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. 3. Pemutusan Ikatan Kimia: radiasi yang dihasilkan oleh zat radioaktif mempunyai energi yang dapat mernutuskan ikatan-ikatan kimia.  Pengaruh Radiasi pada mahluk hidup Pemutusan ikatan kimia penting atau membentuk radikal bebas yang reaktif. Misalnya ikatan pada struktur DNA dalam kromosom. Perubahan yang terjadi pada struktur DNA akan diteruskan pada sel berikutnya yang dapat mengakibatkan kelainan genetik, kanker dll.  Efek Radiasi pada Tubuh Manusia Radiasi dapat mengganggu fungsi normal tubuh manusia, dari taraf yang paling ringan hingga fatal. Derajat taraf ini tergantung pada beberapa faktor: 1. Jenis radiasi 2. Lamanya penyinaran. 3. Jarak sumber dengan tubuh. 4. Ada tidaknya penghalang antara sumber dengan tubuh  Interaksi Radiasi dengan Tubuh Manusia Apabila tubuh manusia terkena radiasi maka partikel-partikel radiasi akan secara langsung mengadakan interaksi dengan bagian yang terkecil dari sel, yakni atom-atom yang ada di sel. Langsung Tidak Langsung Penyerapan energi langsung bila interaksi radiasi dengan molekul- pada molekul-molekul organik molekul air dalam sel berlangsung lebih dalam sel yang mempunyai arti dahulu, kemudian efeknya mengenai biologik penting, seperti DNA. molekul-molekul organik yang penting. terjadi proses ionisasi atau eksitasi atom-atom dalam sel → perubahan struktur kimiawi dari molekul DNA, atau terjadi mutasi titik (point mutation) dalam sel → perubahan yang berat dari struktur kromosom (chromosome aberration).  Radiasi radioaktif Kerusakan pada tingkatan tertentu dalam suatu organ Sembuh dengan sendirinya melalui partikel radiasi berinteraksi dengan proses biologis dalam sel = proses molekul air dalam sebuah sel → perbaikan sendiri (cell repair) terbentuk molekul-molekul baru, yaitu H2O2 dan HO2 yang amat beracun yang mengakibatkan kerusakan- Jika perbaikannya tidak kerusakan jaringan tubuh. sempurna, akan menghasilkan sel yang tetap hidup, tetapi reaksi-reaksi kimiawi lain dalam organ atau jaringan tubuh, seperti reaksi protein sudah berubah (Mutasi) denaturalisasi dan perubahan enzimatis. Juga reaksi hormonal dalam jaringan, yang pada akhirnya akan lebih mempercepat proses kerusakan yang kronis dan tetap  Efek Radiasi Terhadap Manusia: Berdasarkan jenis sel yang terkena paparan radiasi Efek Genetik (non-somatik) atau Efek Somatik: efek radiasi yang dirasakan oleh efek pewarisan: efek yang individu yang terpapar radiasi. Waktu yang dirasakan oleh keturunan dari dibutuhkan sampai terlihatnya gejala efek individu yang terkena paparan somatik sangat bervariasi. radiasi Efek Segera Efek Tertunda Cth. epilasi (rontoknya rambut), eritema efek radiasi yang baru timbul setelah (memerahnya kulit), luka bakar dan waktu yang lama (bulanan/tahunan) penurunan jumlah sel darah. Terlihat dalam setelah terpapar radiasi, seperti waktu hari sampai mingguan pasca iradiasi. katarak dan kanker.  Efek Radiasi Terhadap Manusia: Berdasarkan dosis radiasi Efek stokastik Efek deterministic (non-stokastik) akibat paparan radiasi dengan dosis yang efek yang kualitas keparahannya menyebabkan terjadinya perubahan pada sel. bervariasi menurut dosis dan hanya Radiasi serendah apapun selalu terdapat timbul bila dosis ambang dilampaui kemungkinan untuk menimbulkan perubahan pada sistem biologik, baik pada tingkat molekul Efek ini terjadi karena adanya maupun sel. proses kematian sel akibat paparan radiasi yang mengubah fungsi Membunuh sel Mengubah/modifikasi sel jaringan yang terkena radiasi Efek stokastik terjadi tanpa ada dosis ambang dan baru akan muncul setelah masa laten yang Efek ini meliputi: luka bakar, lama. kemandulan, katarak (efek somatik)  Efek Stokastik ✓ Semua akibat proses modifikasi atau transformasi sel ini disebut efek stokastik yang terjadi secara acak. ✓ Semakin besar dosis paparan, semakin besar peluang terjadinya efek stokastik, ✓ sedangkan tingkat keparahannya tidak ditentukan oleh jumlah dosis yang diterima. ✓ Bila sel yang mengalami perubahan adalah sel genetik, maka sifat- sifat sel yang baru tersebut akan diwariskan kepada turunannya sehingga timbul efek genetik atau pewarisan. Apabila sel ini adalah sel somatik maka sel-sel tersebut dalam jangka waktu yang relatif lama, ditambah dengan pengaruh dari bahan-bahan yang bersifat toksik lainnya, akan tumbuh dan berkembang menjadi jaringan ganas atau kanker.  Ciri-ciri Efek Stokastik Ciri-ciri Efek Deterministik 1. Tidak mengenal dosis ambang 1. Mempunyai dosis ambang 2. Timbul setelah melalui masa 2. Umumnya timbul beberapa saat setelah tenang yang lama radiasi 3. Keparahannya tidak bergantung 3. Adanya penyembuhan spontan pada dosis radiasi (tergantung keparahan) 4. Tidak ada penyembuhan spontan 4. Tingkat keparahan tergantung terhadap 5. Efek ini meliputi: kanker, leukemia dosis radiasi (efek somatik), dan penyakit keturunan (efek genetik) 5. Efek ini meliputi : luka bakar, sterilitas / kemandulan, katarak (efek somatik) Efek Genetik merupakan efek stokastik, sedangkan Efek Somatik dapat berupa stokastik maupun deterministik (non-stokastik)  Manfaat Radioaktif Apabila diatur penggunaannya maka bisa menjadi bermanfaat Bidang Kedokteran Bidang Pertanian Bidang Industri Sinar X: Untuk penghancur tumor atau Radiasi: Pengendalian hama dengan Meningkatkan mutu tekstil, contoh : untuk foto tulang teknik jantan mandul mengubah struktur serat tekstil. I-131: Terapi penyembuhan kanker Sinar Gamma, P-32, Co-64: Radiasi sinar gamma dapat digunakan Tiroid, mendeteksi kerusakan pada Pembentukan bibit unggul untuk memeriksa cacat pada logam kelenjar gondok, hati dan atau sambunganlas, yaitu dengan meronsen bahan tersebut Co-60: Membunuh sel-sel kanker Penyimpanan makanan Mengontrol ketebalan bahan Pu-238: energi listrik dari alat pacu N-15: Pemupukan Untuk mempelajari pengaruh oli dan jantung aditif pada mesin selama mesin bekerja Na-24: Mendeteksi gangguan Silikon: perunut radioisotop pada peredaran darah proses pengerukan lumpur pelabuhan atau terowongan Se-75: Mendeteksi kerusakan Pankreas Ga-67: Memeriksa kerusakan getah bening  Manfaat Radioaktif Bidang Sains Bidang Hidrologi Bidang Arkeolog Iodin-131 (I-131) untuk NaCl (Na-24): Untuk menguji C-14: Menentukan umur fosil mempelajari kesetimbangan kecepatan aliran sungai atau dinamis. aliran lumpur Oksigen-18 (O-18) untuk NaCl atau Na2CO3: Untuk Mendeteksi pemalsuan mempelajari reaksi mendeteksi kebocoran pada lukisan esterifikasi. pipa bawah tanah Karbon-14 (C-14) untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis  Peraturan Pemerintah 1. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 29 Tahun 2008 Tentang Perizinan Pemanfaatan Sumber Radiasi Pengion Dan Bahan Nuklir 2. Peraturan Badan Pengawas Tenaga Nuklir Republik Indonesia Nomor 1 Tahun 2022 Tentang Penatalaksanaan Perizinan Berusaha Berbasis Risiko Sektor Ketenaganukliran  Tugas Sumber Radiasi Di No. Efek radiasi terhadap kesehatan Sekitar Kita 1 Hp 2 TV 3 Radio 4 Matahari 5 6 7 8 9 10 Selamat Belajar W-15. Upaya Pengendalian Zat Radioaktif Di Lingkungan