BAB IPENDAHULUAN
1.1 Radioaktif dan RadioaktivitasZat radioaktif adalah materi
yang mengandung inti tak-stabil yang memancarkan radiasi. Radiasi
ini bersumber dari radioaktivitas yaitu kemampuan inti atom yang
tak-stabil untuk memancarkan radiasi menjadi inti yang stabil.
Radioaktivitas ditemukan oleh H. Becquerel pada tahun 1896.
Becquerel menamakan radiasi dengan uranium. Dua tahun setelah itu,
Marie Curie meneliti radiasi uranium dengan menggunakan alat yang
dibuat oleh Pierre Curie, yaitu pengukur listrik piezo (lempengan
kristal yang biasanya digunakan untuk pengukuran arus listrik
lemah), dan Marie Curie berhasil membuktikan bahwa kekuatan radiasi
uranium sebanding dengan jumlah kadar uranium yang dikandung dalam
campuran senyawa uranium. Disamping itu, Marie Curie juga menemukan
bahwa peristiwa peluruhan tersebut tidak dipengaruhi oleh suhu atau
tekanan, dan radiasi uranium dipancarkan secara spontan dan terus
menerus tanpa bisa dikendalikan. Marie Curie juga meneliti campuran
senyawa lain, dan menemukan bahwa campuran senyawa thorium juga
memancarkan radiasi yang sama dengan campuran senyawa uranium, dan
sifat pemancaran radiasi seperti ini diberi nama radioaktivitas.1.2
Gelombang
Apa yang biasa banyak orang lakukan jika melihat kolam air
tenang yang pada permukaannya mengapung beberapa helai daun? Secara
spontan mungkin mereka akan melempar kerikil ke kolam tersebut.
Dapat diamati bahwa pada lokasi jatuhnya kerikil akan muncul riak,
yang kemudian akan menyebar dalam bentuk lingkaran. Riak-riak
tersebut adalah gelombang dan memperlihatkan pergerakan energi yang
diberikan oleh kerikil, dan energi tersebut menyebar dari lokasi
jatuhnya kerikil ke segala arah. Ketika riak mencapai daun, daun
tersebut akan terangkat naik ke puncak gelombang.
Gambar 1. Skema Sederhana Penjelasan Mengenai Gelombang
Berdasarkan kejadian tersebut dapat dilihat bahwa untuk
mengangkat sesuatu diperlukan energi. Karena itu, terangkatnya daun
memperlihatkan bahwa gelombang mempunyai energi, dan energi
tersebut telah bergerak dari lokasi jatuhnya kerikil ke lokasi
terangkatnya daun. Hal yang sama juga berlaku untuk berbagai jenis
gelombang dan radiasi lain.
Salah satu karakteristik dari semua radiasi adalah radiasi
mempunyaipanjang gelombang, yaitu jarak dari suatu puncak gelombang
ke puncak gelombang berikutnya.
Gambar 2. Karakteristik gelombang
Gambar 3. Jenis radiasi
Radiasi terdiri dari beberapa jenis, dan setiap jenis radiasi
tersebut memiliki panjang gelombang masing-masing.
1.3Jenis Radiasi
Ditinjau dari massanya, radiasi dapat dibagi menjadiradiasi
elektromagnetikdan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik adalah
radiasi yang tidak memiliki massa. Radiasi ini terdiri dari
gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya
tampak,sinar-X,sinar gammadansinar kosmik. Radiasi partikel adalah
radiasi berupa partikel yang memiliki massa, misalnya
partikelbeta,alfadanneutron.Jika ditinjau dari "muatan listrik"nya,
radiasi dapat dibagi menjadiradiasi pengiondanradiasi non-pengion.
Radiasi pengion adalah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak
sesuatu, akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebution.
Peristiwa terjadinya ion ini disebutionisasi. Ion ini kemudian akan
menimbulkan efek atau pengaruh pada bahan, termasuk benda hidup.
Radiasi pengion disebut jugaradiasi atomatauradiasi nuklir.
Termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar gamma,
sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron. Partikel beta,
alfa dan neutron dapat menimbulkan ionisasi secara langsung.
Meskipun tidak memiliki massa dan muatan listrik, sinar-X, sinar
gamma dan sinar kosmik juga termasuk ke dalam radiasi pengion
karena dapat menimbulkan ionisasi secara tidak langsung. Radiasi
non-pengion adalah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi.
Termasuk ke dalam radiasi non-pengion adalah gelombang radio,
gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak dan ultraviolet.
Gambar 4. Spektrum Panjang Gelombang
Makalah ini hanya akan membicarakan radiasi pengion, khususnya
sinar-X dan sinar gamma. Kedua jenis radiasi ini mempunyai potensi
bahaya yang lebih besar dibandingkan dengan jenis radiasi lainnya.
Pengaruh sinar kosmik hampir dapat diabaikan karena sebelum
mencapai tubuh manusia, radiasi ini telah berinteraksi terlebih
dahulu dengan atmosfir bumi. Radiasi beta hanya dapat menembus
kertas tipis, dan tidak dapat menembus tubuh manusia, sehingga
pengaruhnya dapat diabaikan. Demikian pula dengan radiasi alfa,
yang hanya dapat menembus beberapa milimeter udara. Sedang radiasi
neutron pada umumnya hanya terdapat direaktor nuklir.
Gambar 5. Beberapa Radiasi Pengion
BAB II
RADIONUKLIDA DAN BAHAN BERBAHAYA2.1 Asal Radiasi
Tanpa kita sadari, sebenarnya kita hidup dalam lingkungan yang
penuh denganradiasi. Radiasi telah menjadi bagian dari lingkungan
kita semenjak dunia ini diciptakan, bukan hanya sejak ditemukan
tenaga nuklir setengah abad yang lalu. Terdapat lebih dari
60radionuklidayang berdasarkan asalnya dibagi atas 2 kategori:
1. Radionuklida alamiah: radionuklida yang terbentuk secara
alami, terbagi menjadi dua yaitu:
Primordial: radionuklida ini telah ada sejak bumi diciptakan.
Kosmogenik: radionuklida ini terbentuk sebagai akibat dari
interaksisinar kosmik.
Radionuklida buatan manusia: radionuklida yang terbentuk karena
dibuat oleh manusia.
2. Radionuklida terdapat di udara, air, tanah, bahkan di tubuh
kita sendiri. Setiap hari kita terkena radiasi, baik dari udara
yang kita hirup, dari makanan yang kita konsumsi maupun dari air
yang kita minum. Tidak ada satupun tempat di bumi ini yang bebas
dari radiasi.
2.2 PrimordialRadionuklida primordial telah ada sejak alam
semesta terbentuk. Pada umumnya, radionuklida ini
mempunyaiumur-paroyang panjang. Tabel berikut memperlihatkan
beberapa radionuklida primordial.
Tabel 2.1 Radionuklida Primordial
NuklidaLambangUmur-paroKeterangan
Uranium 235235U7,04x108tahun0,72% dari uranium alam
Uranium 238238U4,47x109tahun99,2745% dari uranium alam; pada
batuan terdapat 0,5 - 4,7 ppm uranium alam
Thorium 232232Th1,41x1010tahunPada batuan terdapat 1,6 - 20
ppm.
Radium 226226Ra1,60x103tahunTerdapat di batu kapur
Radon 222222Rn3,82 hariGas mulia
Kalium 4040K1,28x109tahunTerdapat di tanah
2.3 Kosmogenik
Sumber radiasi kosmik berasal dari luar sistem tata surya kita,
dan dapat berupa berbagai macam radiasi. Radiasi kosmik ini
berinteraksi dengan atmosfir bumi dan membentuk
nuklidaradioaktifyang sebagian besar mempunyai umur-paro pendek,
walaupun ada juga yang mempunyai umur-paro panjang. Tabel berikut
memperlihatkan beberapa radionuklida kosmogenik.
Tabel 2.2 Radionuklida Kosmogenik
NuklidaLambangUmur-paroSumber
Karbon 1414C5.730 tahunInteraksi14N(n,p)14C
Tritium 33H12,3 tahunInteraksi6Li(n,a)3H
Berilium 77Be53,28 hariInteraksi sinar kosmik dengan unsur N dan
O
2.4 Buatan Manusia
Manusia telah menggunakan bahan radioaktif selama lebih dari 100
tahun. Tabel berikut memperlihatkan beberapa radionuklida buatan
manusia.Tabel 2.3 Radionuklida Buatan Manusia
NuklidaLambangUmur-paroSumber
Tritium 33H12,3 tahunDihasilkan dari uji-coba senjata nuklir,
reaktor nuklir, dan fasilitas olah-ulang bahan bakar nuklir.
Tabel 2.3 Radionuklida Buatan Manusia (Lanjutan)
NuklidaLambangUmur-paroSumber
Iodium 131131I8,04 hariProduk fisi yang dihasilkan dari uji-coba
senjata nuklir, reaktor nuklir.131I sering digunakan untuk
mengobati penyakit yang berkaitan dengan kelenjarthyroid.
Iodium 129129I1,57x107tahunProduk fisi yang dihasilkan dari
uji-coba senjata nuklir dan reaktor nuklir.
Cesium 137137Cs30,17 tahunProduk fisi yang dihasilkan dari
uji-coba senjata nuklir dan reaktor nuklir.
Stronsium 9090Sr28,78 tahunProduk fisi yang dihasilkan dari
uji-coba senjata nuklir dan reaktor nuklir.
Technesium 99m99mTc6,03 jamProduk peluruhan dari99Mo, digunakan
dalam diagnosis kedokteran.
Technesium 9999Tc2,11x105tahunProduk peluruhan99mTc.
Plutonium 239239Pu2,41x104tahunDihasilkan akibat238U ditembaki
neutron.
BAB III
PENDEKATAN K3
3.1 Dosis dan Efek Radiasi
Kita tidak dapat mendeteksi radiasi secara langsung dengan
menggunakan panca indera; namun kita dapat mendeteksinya dengan
menggunakan peralatan khusus, yang disebutDetektor Radiasi,
misalnya film fotografi,tabung Geiger-Mller,pencacah
sintilasi,bahan termoluminesensimaupundioda silikon. Hasil
pengukuran detektor radiasi tersebut dapat kita interpretasikan
sebagai energi radiasi yang terserap di seluruh tubuh manusia atau
di organ tertentu, misalnya hati.
Banyaknya energiradiasi pengionyang terserap per satuan massa
bahan, misalnya jaringan tubuh manusia, disebutDosis Terserapyang
dinyatakan dalam satuangray, dengan simbolGy. Untuk nilai yang
lebih kecil, biasa digunakan miligray, mGy, yang sama dengan
seperseribu gray. Istilah gray diambil dari nama fisikawan Inggris,
Harold Gray
Besar dosis terserap yang sama untuk jenis radiasi yang berbeda
belum tentu mengakibatkan efek biologis yang sama, karena setiap
jenis radiasi pengion memiliki keunikan masing-masing dalam
berinteraksi dengan jaringan tubuh manusia. Sebagai contoh, dosis
terserap 1 Gy yang berasal dari radiasialfalebih berbahaya
dibandingkan dengan dosis terserap 1 Gy yang berasal dari
radiasibeta.Karena adanya perbedaan tersebut, kita memerlukan
besaran dosis lain yang tidak bergantung pada jenis radiasi.
Besaran itu disebutDosis Ekivalendan memiliki satuansievert, dengan
simbolSv. Untuk nilai yang lebih kecil, biasa digunakan
milisievert, mSv, yang sama dengan seperseribu sievert. Istilah
sievert diambil dari nama fisikawan Swedia, Rolf Sievert.
Gambar 3.1 Nilai Faktor Bobot-Radiasi
Dosis ekivalen adalah dosis terserap dikalikan denganFaktor
Bobot-Radiasi. Nilai faktor bobot-radiasi ini berlainan untuk
setiap jenis radiasi, bergantung pada kemampuan radiasi tersebut
untuk merusak jaringan tubuh manusia. Faktor bobot-radiasi
untukelektron(radiasi beta),foton(gammadansinar-X) bernilai 1
(satu), sedang untuk radiasi alfa bernilai 20. Ini berarti radiasi
alfa bisa mengakibatkan kerusakan pada jaringan tubuh 20 kali lebih
parah dibandingkan dengan radiasi beta, gamma atau sinar-X. Dengan
adanya dosis ekivalen ini, maka kita dapat menyatakan bahwa dosis
ekivalen 1 Sv yang berasal dari radiasi alfa akan mengakibatkan
kerusakan yang sama dengan dosis ekivalen 1 Sv yang berasal dari
radiasi beta.
Gambar 3.2 Nilai Faktor Bobot-Organ
Selain bergantung pada jenis radiasi, setiap organ atau jaringan
tubuh juga mempunyai kepekaan masing-masing terhadap radiasi.
Kerusakan akibat radiasi yang diterima oleh suatu organ, misalnya
hati, juga berbeda dengan organ lain, misalnya paru-paru. Karena
itu, setiap organ juga mempunyaiFaktor Bobot-Organ.
Untuk memudahkan, biasanya kita hanya memperhatikan berapa dosis
radiasi yang mengenai seluruh tubuh. Besaran dosis radiasi ini
disebutDosis Efektif. Dosis efektif menyatakan penjumlahan dari
dosis ekivalen yang diterima oleh setiap organ utama tubuh
dikalikan dengan faktor bobot-organnya.
Perhitungan dosis efektif
Anggaplah seseorang menerima dosis ekivalen 100 mSv pada
paru-paru, 70 mSv pada hati dan 300 mSv pada tulang. Dosis efektif
= (100x0,12) + (70x0,05) + (300x0,01) = 18,5 mSv. Risiko akibat
menerima radiasi pada beberapa organ tubuh tersebut akan sama
dengan risiko jika ia menerima dosis ekivalen 18,5 mSv secara
merata pada seluruh tubuhnya.
Biasanya, dosis efektif seringkali disebut secara singkat
sebagaiDosisatauDosis Radiasisaja. Dalam satuan lama, sebelum tahun
1970, dosis radiasi dinyatakan dalamrem, dengan 1 Sv sama dengan
100 rem.
3.2Asal Dosis Radiasi dan Persentasenya
Dosis radiasi yang diterima oleh seseorang dapat berasal dari
alam (secara alamiah) maupun dari radiasi buatan manusia (misalnya
pemakaian sinar-X dalam bidang kedokteran). Dalam laporan yang
dipublikasikan pada tahun 2000, UNSCEAR (United Nations Scientific
Committee on the Effects of Atomic Radiation) menyatakan bahwa
secara rata-rata seseorang akan menerima dosis 2,8 mSv (280 mrem)
per tahun. Sekitar 85% dari total dosis yang diterima seseorang
berasal dari alam. Sekitar 43% dari total dosis yang diterima
seseorang berasal dari radionuklida radon yang terdapat di dalam
rumah.
Gambar 3.3 Asal Dosis Radiasi
3.2.1Radiasi Kosmik
Radiasikosmikmerupakan radiasi yang berasal dari angkasa luar,
umumnya terdiri atas partikelproton. Proton merupakan partikel
bermuatan, sehingga jumlah proton yang memasuki atmosfir bumi
dipengaruhi oleh medan magnet bumi. Karena itu, dosis radiasi yang
berasal dari radiasi kosmik bergantung pada garis lintang; semakin
jauh dari khatulistiwa, semakin besar dosisnya.
Gambar 3.4 Pengaruh Ketinggian Terhadap Dosis Radiasi yang
Diterima Manusia
Radiasikosmikmerupakan radiasi yang berasal dari angkasa luar,
umumnya terdiri atas partikelproton. Proton merupakan partikel
bermuatan, sehingga jumlah proton yang memasuki atmosfir bumi
dipengaruhi oleh medan magnet bumi. Karena itu, dosis radiasi yang
berasal dari radiasi kosmik bergantung pada garis lintang; semakin
jauh dari khatulistiwa, semakin besar dosisnya.
Ketika memasuki atmosfir bumi, radiasi kosmik berinteraksi
dengan atom/unsurpenyusun atmosfir. Semakin mendekati bumi, jumlah
radiasi kosmik akan semakin berkurang karena diserap oleh bahan
penyusun atmosfir, sehingga dosisnya juga akan semakin berkurang.
Pada permukaan bumi, secara rata-rata, dosisnya sekitar 0,4 mSv (40
mrem) per tahun.Beberapa kota di bumi, misalnya kota Lhasa di
Himalaya, Tibet, berada di lokasi yang cukup tinggi sehingga
penduduknya akan mendapat dosis yang relatif lebih tinggi
dibandingkan dengan mereka yang berada di permukaan bumi. Secara
umum, intensitas radiasi kosmik bertambah dua kali lipat untuk
setiap ketinggian 2 km.Selain itu, mereka yang sering bepergian
dengan pesawat terbang juga akan mendapat dosis radiasi yang lebih
tinggi. Penerbangan pada ketinggian 13 km, ketinggian yang umum
untuk penerbangan komersial, memberikan tambahan dosis 0,005 mSv
(0,5 mrem) per jam penerbangan untuk setiap penumpang.3.2.2 Kerak
bumi (terestrial)
Semua bahan yang terdapat dalam kerak bumi mengandung
radionuklida, khususnya uranium (U), thorium (Th) dan kalium (K).
Uranium tersebar di bebatuan dan tanah dalam konsentrasi yang
sangat kecil. U-238 merupakan induk dari beberapa
deretpeluruhanradionuklida. Setiap radionuklida akan meluruh
menjadi radionuklida lain hingga akhirnya tercapainuklidastabil
Pb-206. Salah satu radionuklida yang berada dalam deret peluruhan
uranium ini adalah radon-222 (Rn-222) yang dapat berinteraksi
dengan udara. Thorium juga tersebar di tanah, dan Th-232 merupakan
radionuklida induk dari deret peluruhan lain. Konsentrasi kalium
lebih banyak dibandingkan dengan uranium dan thorium.
Semua radionuklida tersebut memancarkan radiasigamma. Karena
itu, setiap saat kita mendapat radiasi gamma, baik sewaktu kita
berada di dalam maupun di luar rumah. Dosis yang diterima akan
bervariasi sesuai dengan struktur geologi daerah tempat tinggalnya
dan dengan bahan bangunan yang dipakai. Secara rata-rata, kita
menerima dosis 0,5 mSv (50 mrem) per tahun dari radiasi gamma
alamiah yang berasal dari bebatuan dan tanah.
Kita mungkin berpikir bahwa dengan masuk ke dalam rumah, kita
akan terhindar dari radiasi terestrial. Kenyataannya, kontribusi
radiasi terestrial ini 20% terdapat di luar rumah, 80% berasal dari
bahan bangunan.3.2.3 InternalBeberapa radionuklida yang berasal
dari deret uranium dan thorium, misalnya Pb-210 dan Po-210,
terdapat di udara, makanan dan air. Karena itu, kita juga mendapat
radiasi secara internal (dari dalam tubuh). Selain itu, di dalam
tubuh juga terdapat radionuklida K-40 dan produk peluruhan radon.
Interaksi radiasi kosmik dengan atmosfir juga akan menghasilkan
beberapa radionuklida, misalnya C-14, yang akan menambah radiasi
internal.Dosis efektifrata-rata dari radiasi internal ini sekitar
0,3 mSv (30 mrem) per tahun. Sekitar separuh dari dosis ini berasal
dari K-40.
3.2.4 Radon
Gambar 3.5 Cara Gas Radon Masuk Ke Dalam Rumah
Radiasi yang berasal dari gas radon (Rn-222) merupakan sumber
utama radiasi yang kita terima sehari-hari. Hal ini terjadi karena
Rn-222 dapat bergabung dengan udara yang kita hirup. Kemudian, gas
radon yang memancarkan radiasi alfa ini dapat mengiradiasi
paru-paru sehingga akan meningkatkan risikoterkena kanker.
Jika gas radon keluar dari tanah, gas radon akan terdispersi
(tersebar) ke udara. Karena itu, konsentrasi radon di lingkungan
udara terbuka akan kecil. Namun, jika gas radon memasuki ruangan
tertutup, khususnya melalui lantai rumah, konsentrasinya akan
meningkat.Dosis efektif rata-rata dari gas radon ini sekitar 1,2
mSv (120 mrem) per tahun. Karena dosis total rata-rata (baik
berasal dari radiasi alamiah maupun buatan) sekitar 2,8 mSv (280
mrem) per tahun, maka kontribusi dari radon ini sekitar 43% dari
dosis total yang kita terima. Karena itu, kita harus mewaspadai
dosis radiasi yang berasal dari gas radon ini. Untuk mengurangi
radiasi yang berasal dari gas radon, ruangan gedung harus memiliki
ventilasi yang cukup agar gas radon dapat didispersikan oleh
udara.
3.2.5 Kedokteran
Gambar 3.6 CT Scan
Dalam bidang kedokteran,radiasi pengiondigunakan untuk diagnosis
dan pengobatan (terapi). Pemakaian sinar-X untuk memeriksa pasien
disebutradiologi diagnostik, jika radiasi digunakan untuk mengobati
pasien, prosedurnya disebutradioterapi, sedang pemakaian
obat-obatan yang mengandung bahanradioaktif, baik untuk keperluan
diagnosis maupun terapi, disebutkedokteran nuklir. Dosis efektif
rata-rata yang berasal dari bidang kedokteran ini sekitar 0,4 mSv
(40 mrem) per tahun.
3.2.6 Atmosfir (uji-coba bom nuklir)
Gambar 3.7 Percobaan Bom Atom Trinity
Jika bom nuklir diuji-coba di atas tanah, ledakan bom tersebut
akan menghamburkan berbagai radionuklida, misalnya H-3 dan Pu-241,
ke atmosfir. Dari atmosfir, radionuklida tersebut kemudian secara
perlahan-lahan turun ke tanah. Sekitar 500 uji-coba bom nuklir
dilaksanakan sebelum adanya pembatasan uji-coba bom nuklir pada
tahun 1963.Radionuklida utama yang menjadi bahaya radiasi pada
uji-coba bom nuklir ini adalah C-14, Sr-90 dan Cs-137. Radionuklida
tersebut dapat masuk ke dalam tubuh melalui makanan dan minuman.
Selain itu, radionuklida tersebut dapat juga terdapat di permukaan
tanah sehingga akan menambah radiasi yang kita terima.Dosis efektif
rata-rata akibat radionuklida hasil uji-coba bom nuklir ini sekitar
0,005 mSv (0,5 mrem) per tahun. Jumlah ini jauh lebih kecil
dibandingkan dengan dosis sekitar 0,1 mSv (10 mrem) pada tahun 1963
ketika uji-coba peledakan bom nuklir mencapai puncaknya.
3.2.7 Kecelakaan PLTN Chernobyl
Gambar 3.8 Daerah Paparan Radiasi Akibat Kecelakaan PLTN
Chernobyl
Pada tanggal 26 April 1986 terjadi kecelakaan di PLTN Chernobyl,
Ukraina. Kecelakaan itu mengakibatkan tersebarnya sejumlah bahan
radioaktif ke lingkungan selama 10 hari. Sekitar 31 orang meninggal
dunia, termasuk 28 orang petugas pemadam kebakaran. Para petugas
pemadam kebakaran tersebut mendapat dosis radiasi tinggi, antara 3
Sv (300 rem) hingga 16 Sv (1600 rem), yang berasal dari bahan
radioaktif yang mengendap di tanah. Selain itu, mereka juga
mengalami kontaminasi pada kulit yang mengakibatkaneritemaakut.
Sebanyak 209 orang juga mendapat perawatan di rumah sakit, 106
orang di antaranya didiagnosa menderita sakit akibat radiasi yang
cukup parah. Kendati demikian, semuanya dapat disembuhkan dan
diizinkan pulang setelah menjalani perawatan beberapa minggu atau
bulan di rumah sakit.Radionuklida utama yang menjadi bahaya pada
kecelakaan ini adalah I-131, Cs-134 dan Cs-137. Dosis yang diterima
berasal dari radiasi eksterna radionuklida yang terdapat di
permukaan tanah, dari terhirupnya I-131 sehingga meningkatkan dosis
radiasi pada thyroid, dan dari radiasi internal radionuklida yang
terdapat pada bahan makanan.Ketika UNSCEAR menerbitkan laporan pada
tahun 2000, pada laporan itu masih disebutkan bahwa kecelakaan PLTN
Chernobyl ini mengakibatkan dosis efektif rata-rata sekitar 0,002
mSv (0,2 mrem) per tahun.
PLTNPembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan salah satu
sumber daya energi listrik dunia. Pada setiap tahapdaur bahan bakar
nuklir, termasuk penambangan, fabrikasi, operasi reaktor serta
olah-ulang bahan bakar, sejumlah kecil radionuklida dilepaskan ke
lingkungan dalam bentuk cair, gas atau padat. Dosis efektif
rata-rata yang berasal dari energi nuklir ini sekitar 0,0002 mSv
(0,02 mrem) per tahun.
Gambar 3.9 Daur Bahan Bakar Nuklir
3.2.8 Lain-lainSelain mendapat dosis radiasi yang berasal dari
latar belakang seperti disebutkan di atas, kita juga mendapat
tambahan dosis radiasi, misalnya bila kita di"roentgen". Tabel
berikut memperlihatkan beberapa sumber paparan yang dapat menambah
dosis radiasi.
Gambar 3.10 Sumber Paparan Radiasi
3.3 Efek Radiasi Terhadap Manusia
3.11 Efek Radiasi Terhadap Manusia
Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang
dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya
melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau
dapat pula mengeksitasiatom. Setiap terjadi proses ionisasi
ataueksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi
radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas)
pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan
kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis
akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran)
atom dan strukturmolekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi
yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan.
Satuan dasar dari jaringan biologis adalah sel. Sel
mempunyaiinti selyang merupakan pusat pengontrol sel. Sel terdiri
dari 80% air dan 20% senyawa biologis kompleks. Jikaradiasi
pengionmenembus jaringan, maka dapat mengakibatkan terjadinya
ionisasi dan menghasilkanradikal bebas, misalnya radikal bebas
hidroksil (OH), yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen.
Secara kimia, radikal bebas sangat reaktif dan dapat mengubah
molekul-molekul penting dalam sel.
DNA(deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul yang
terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan fungsi
sel serta menggandakan dirinya sendiri.
Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi dapat mengakibatkan
kerusakan pada sel. Pertama, radiasi dapat mengionisasi langsung
molekul DNA sehingga terjadi perubahan kimiawi pada DNA. Kedua,
perubahan kimiawi pada DNA terjadi secara tidak langsung, yaitu
jika DNA berinteraksi dengan radikal bebas hidroksil. Terjadinya
perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara langsung maupun
tidak langsung, dapat menyebabkan efek biologis yang merugikan,
misalnya timbulnya kanker maupun kelainan genetik.
Pada dosis rendah, misalnya dosis radiasi latar belakang yang
kita terima sehari-hari, sel dapat memulihkan dirinya sendiri
dengan sangat cepat. Pada dosis lebih tinggi (hingga 1 Sv), ada
kemungkinan sel tidak dapat memulihkan dirinya sendiri, sehingga
sel akan mengalami kerusakan permanen atau mati. Sel yang mati
relatif tidak berbahaya karena akan diganti dengan sel baru. Sel
yang mengalami kerusakan permanen dapat menghasilkan sel yang
abnormal ketika sel yang rusak tersebut membelah diri. Sel yang
abnormal inilah yang akan meningkatkan risiko tejadinya kanker pada
manusia akibat radiasi.
Efek radiasi terhadap tubuh manusia bergantung pada seberapa
banyak dosis yang diberikan, dan bergantung pula pada lajunya;
apakah diberikan secara akut (dalam jangka waktu seketika) atau
secara gradual (sedikit demi sedikit).
Sebagai contoh, radiasigammadengan dosis 2 Sv (200 rem) yang
diberikan pada seluruh tubuh dalam waktu 30 menit akan menyebabkan
pusing dan muntah-muntah pada beberapa persen manusia yang terkena
dosis tersebut, dan kemungkinan satu persen akan meninggal dalam
waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk dosis yang sama tetapi
diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, efek sindroma
radiasi akut tersebut tidak terjadi.
Contoh lain, dosis radiasi akut sebesar 3,5 4 Sv (350 400 rem)
yang diberikan seluruh tubuh akan menyebabkan kematian sekitar 50%
dari mereka yang mendapat radiasi dalam waktu 30 hari kemudian.
Sebaliknya, dosis yang sama yang diberikan secara merata dalam
waktu satu tahun tidak menimbulkan akibat yang sama.
Selain bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ tubuh
mempunyai kepekaan yang berlainan terhadap radiasi, sehingga efek
yang ditimbulkan radiasi juga akan berbeda.
Sebagai contoh,dosis terserap5 Gy atau lebih yang diberikan
secara sekaligus pada seluruh tubuh dan tidak langsung mendapat
perawatan medis, akan dapat mengakibatkan kematian karena
terjadinya kerusakan sumsum tulang belakang serta saluran
pernapasan dan pencernaan. Jika segera dilakukan perawatan medis,
jiwa seseorang yang mendapat dosis terserap 5 Gy tersebut mungkin
dapat diselamatkan. Namun, jika dosis terserapnya mencapai 50 Gy,
jiwanya tidak mungkin diselamatkan lagi, walaupun ia segera
mendapatkan perawatan medis.
Jika dosis terserap 5 Gy tersebut diberikan secara sekaligus ke
organ tertentu saja (tidak ke seluruh tubuh), kemungkinan besar
tidak akan berakibat fatal. Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy
yang diberikan sekaligus ke kulit akan menyebabkaneritema. Contoh
lain, dosis yang sama jika diberikan ke organ reproduksi akan
menyebabkan mandul.
Efek radiasi yang langsung terlihat ini disebutEfek
Deterministik. Efek ini hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi
suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang.
Efek deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang
agak lama setelah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat
fatal. Sebagai contoh, katarak dan kerusakan kulit dapat terjadi
dalam waktu beberapa minggu setelah terkena dosis radiasi 5 Sv atau
lebih.
Jika dosisnya rendah, atau diberikan dalam jangka waktu yang
lama (tidak sekaligus), kemungkinan besar sel-sel tubuh akan
memperbaiki dirinya sendiri sehingga tubuh tidak menampakkan
tanda-tanda bekas terkena radiasi. Namun demikian, bisa saja
sel-sel tubuh sebenarnya mengalami kerusakan, dan akibat kerusakan
tersebut baru muncul dalam jangka waktu yang sangat lama (mungkin
berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai periode laten.
Efek radiasi yang tidak langsung terlihat ini disebutEfek
Stokastik.
Efek stokastik ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun
probabilitas terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga
bertambah besar dan dosisnya diberikan dalam jangka waktu seketika.
Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara saat pemaparan
radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat pemaparan
tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu
2 tahun, efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun
dalam waktu 20 tahun atau lebih.
Salah satu penyakit yang termasuk dalam kategori ini adalah
kanker. Penyebab sebenarnya dari penyakit kanker tetap tidak
diketahui. Selain dapat disebabkan oleh radiasi pengion, kanker
dapat pula disebabkan oleh zat-zat lain, disebut zat karsinogen,
misalnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun waktu
sebelum periode laten berakhir, korban dapat meninggal karena
penyebab lain. Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang
masih hidup bertahun-tahun setelah menerima paparan radiasi ada
kemungkinan menerima tambahan zat-zat karsinogen dalam kurun waktu
tersebut. Oleh karena itu, jika suatu saat timbul kanker, maka
kanker tersebut dapat disebabkan oleh zat-zat karsinogen, bukan
hanya disebabkan oleh radiasi.
3.4 Filosofi Proteksi Radiasi
Mengingat radiasi dapat membahayakan kesehatan, maka pemakaian
radiasi perlu diawasi, baik melalui peraturan-peraturan yang
berkaitan dengan pemanfaatan radiasi dan bahan-bahanradioaktif,
maupun adanyabadan pengawasyang bertanggungjawab agar
peraturan-peraturan tersebut diikuti. Di Indonesia, badan pengawas
tersebut adalah Bapeten (Badan Pengawas Tenaga Nuklir).
Filosofiproteksi radiasiyang dipakai sekarang ditetapkan oleh
Komisi Internasional untuk Proteksi Radiasi (International
Commission on Radiological Protection, ICRP) dalam suatu pernyataan
yang mengatur pembatasan dosis radiasi, yang intinya sebagai
berikut:
a. Suatu kegiatan tidak akan dilakukan kecuali mempunyai
keuntungan yang positif dibandingkan denganrisiko, yang dikenal
sebagaiazas justifikasi,
b. Paparan radiasi diusahakan pada tingkat serendah mungkin yang
bisa dicapai (as low as reasonably achievable, ALARA) dengan
mempertimbangkan faktor ekonomi dan sosial, yang dikenal
sebagaiazas optimasi,
c. Dosis perorangan tidak boleh melampaui batas yang
direkomendasikan oleh ICRP untuk suatu lingkungan tertentu, yang
dikenal sebagaiazas limitasi.
Konsep untuk mencapai suatu tingkat serendah mungkin merupakan
hal mendasar yang perlu dikendalikan, tidak hanya untuk radiasi
tetapi juga untuk semua hal yang membahayakan lingkungan. Mengingat
bahwa tidak mungkin menghilangkan paparan radiasi secara
keseluruhan, maka paparan radiasi diusahakan pada tingkat yang
optimal sesuai dengan kebutuhan dan manfaat dari sisi
kemanusiaan.
Menurut Bapeten, nilai batas dosis dalam satu tahun untuk
pekerja radiasi adalah 50 mSv (5 rem), sedang untuk masyarakat umum
adalah 5 mSv (500 mrem). Menurut laporan penelitian UNSCEAR, secara
rata-rata setiap orang menerima dosis 2,8 mSv (280 mrem) per tahun,
berarti seseorang hanya akan menerima sekitar setengah dari nilai
batas dosis untuk masyarakat umum.
Ada dua catatan yang berkaitan dengan nilai batas dosis ini.
Pertama, adanya anggapan bahwa nilai batas ini menyatakan garis
yang tegas antara aman dan tidak aman. Hal ini tidak seluruhnya
benar. Nilai batas ini hanya menyatakan batas dosis radiasi yang
dapat diterima oleh pekerja atau masyarakat, sejauh pengetahuan
yang ada hingga saat ini. Yang lebih penting dari pemakaian nilai
batas ini adalah diterapkannya prinsip ALARA pada setiap
pemanfaatan radiasi. Kedua, adanya perbedaan nilai batas dosis
untuk pekerja radiasi dan masyarakat umum. Nilai batas ini berbeda
karena pekerja radiasi dianggap dapat menerima risiko yang lebih
besar (dengan kata lain, menerima keuntungan yang lebih besar)
daripada masyarakat umum, antara lain karena pekerja radiasi
mendapat pengawasan dosis radiasi dan kesehatan secara berkala.
Untuk pengendalian sumber radiasi, telah dibuat PP Nomor 33
Tahun 2007 tentang proteksi radiasi, yaitu tindakan yang dilakukan
untuk mengurangi pengaruh radiasi yang merusak akibat paparan
radiasi. Pada radiasi eksterna, dilakukan peminimalan waktu
pemaparan, memaksimalkan jarak dari sumber radiasi, dan memasang
penahan radiasi yang sesuai dengan jenis radiasi. Pengendalian
radiasi interna yaitu dengan pengendalian sumber radiasi seperti
pembatasan ZRA dengan aktivitas yang sesuai dan pembatasan
penyebaran sumber radiasi dengan glove-box, lemari asam, dll serta
pengendalian lingkungan kerja dengan disain gedung, ruangan, dan
fasilitas fisik, pemantauan kontaminasi (langsung dan tak
langsung), dekontaminasi cara fisik maupun kimia, serta
pengendalian pekerja radiasi dengan penggunaan pakaian pelindung
seperti baju laboratorium, coveralls, cap, sarung tangan, alas kaki
khusus atau shoe cover.
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Zat radioaktif adalah materi yang mengandung inti tak-stabil
yang memancarkan radiasi. Radiasi ini bersumber dari radioaktivitas
yaitu kemampuan inti atom yang tak-stabil untuk memancarkan radiasi
menjadi inti yang stabil. Ditinjau dari proses terbentuknya,
unsur-unsur radioaktif atau sumber-sumber radiasi lainnya yang ada
di lingkungan ini dapat dikelompokkan ke dalam dua golongan besar,
yaitu sumber-sumber radiasi alam dan sumber-sumber radiasi
buatan.
Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang
dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya
melewati saja. Untuk pengendalian sumber radiasi, telah dibuat PP
Nomor 33 Tahun 2007 tentang proteksi radiasi, yaitu tindakan yang
dilakukan untuk mengurangi pengaruh radiasi yang merusak akibat
paparan radiasi. Pada radiasi eksterna, dilakukan peminimalan waktu
pemaparan, memaksimalkan jarak dari sumber radiasi, dan memasang
penahan radiasi yang sesuai dengan jenis radiasi. Pengendalian
radiasi interna yaitu dengan pengendalian sumber radiasi seperti
pembatasan ZRA dengan aktivitas yang sesuai dan pembatasan
penyebaran sumber radiasi dengan glove-box, lemari asam, dll serta
pengendalian lingkungan kerja dengan disain gedung, ruangan, dan
fasilitas fisik, pemantauan kontaminasi (langsung dan tak
langsung), dekontaminasi cara fisik maupun kimia, serta
pengendalian pekerja radiasi dengan penggunaan pakaian pelindung
seperti baju laboratorium, coveralls, cap, sarung tangan, alas kaki
khusus atau shoe cover.28