Penggunaan Radioisotop (Isotop Radioaktif) Sebagai Pencari Jejak
Unsur radioaktif mengalami
peluruhan (berubah secara spontan) sehingga akhirnya dihasilkan suatu
unsur stabil dan partikel-partikel alfa dan beta. Penggunaan radioisotop
sebagai perunut didasarkan pada fakta bahwa sifat kimianya sama dengan
sifat kimia isotop stabil.
Sebagai contoh, unsur karbon (C) yang memiliki 6 elektron dan 12 netron, sedangkan unsur karbon lain memiliki 6 elektron dan 14 netron. Sifat-sifat kimia keduanya sama karena jumlah elektron yang dimiliki sama, yaitu masing-masing 6 elektron. Penggunaan radioisotop sebagai perunut, pencari jejak atau penelusur berlaku dalam bidang kedokteran, industri, hidrologi, biologi, dan kimia.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Kedokteran
Unsur radioisotop digunakan dalam bidang kedokteran untuk mendeteksi penyakit ginjal. Caranya adalah ginjal pasien dihadapkan pada alat pencacah Geiger. Sejumlah kecil radioisotop I-123 disuntikkan ke tubuh pasien. Setelah 5 menit ginjal yang sehat akan menyaring Iodium dari aliran darah. Kemudian dalam 20 menit akan menyampaikannya pada aliran air kencing sehingga perekam pada pencacah Geiger akan menghasilkan informasi yang berupa kurva.
Pada kurva di atas menunjukkan bahwa pada menit ke-20 sudah tidak terdapat I-123 pada ginjal pasien. Adapun ginjal yang rusak akan menunjukkan kurva seperti di bawah ini. Kurva di bawah menunjukkan bahwa pada menit ke-20 masih terdapat I-123 pada ginjal.
Unsur radioisotop juga digunakan dalam bidang kedokteran untuk mendeteksi terjadinya penyempitan pembuluh darah. Sejumlah kecil radioisotop Na-24 disuntikkan ke dalam tubuh pasien yang bermasalah dengan peredaran darah. Beberapa saat kemudian aliran Na-24 dilacak dengan menggunakan alat pencacah Geiger. Tempat aliran Na-24 terhenti merupakan tempat terjadinya penyempitan pembuluh darah. Hal ini ditandai dengan angka hitungan yang rendah pada pencacah Geiger.
Dengan pola pikir serupa, kini telah semakin banyak penggunaan radioisotop sebagai perunut dalam bidang kedokteran. Diantaranya adalah I-131 untuk terapi kanker kelenjar tiroid dan juga untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati, dan otak. Sedangkan Xe-133 digunakan untuk mendeteksi paru-paru. P-32 untuk mendeteksi penyakit mata, tumor, dan hati. Lalu, Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah.
Penggunaan Radioisotop Dalam Proses Biologi
Radioisotop dapat dimanfaatkan untuk melakukan penelitian dalam proses biologi. Misalnya mempelajari mekanisme dan laju reaksi fotosintesis yang membutuhkan air dan karbondioksida sehingga menghasilkan makanan bagi tumbuhan. Penelitian laju reaksi fotosintesis pada tumbuhan dilakukan dengan cara sebagai berikut.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Industri
Pengunaan radioisotop dalam bidang industri bermanfaat untuk mempelajari pengaruh oli dan bahan aditif pada mesin selama mesin bekerja. Dalam hal ini, piston, ring dan komponen lain ditandai dengan isotop radioaktif dari logam yang sama. Laju aus komponen mesin itu dapat dipantau dengan mengukur kadar radioisotop dalam oli yang bersangkutan.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Hidrologi
Dalam bidang hidrologi, radioisotop digunakan untuk mendeteksi kebocoran pipa penyalur air dan pipa penyalur minyak yang berada di dalam tanah. Cara mendeteksi adalah dengan melarutkan sejumlah kecil radioisotop Na-24 ke dalam pipa. Dengan menggunakan pencacah Geiger lalu diadakan pengamatan terhadap pipa tersebut.
Jika ditemukan suatu tempat yang intensitas radiasinya tidak normal, dapat dicurigai di tempat itu terjadi kebocoran. Dengan demikian, untuk memperbaiki pipa tidak perlu menggali semua tanah di jalur pipa, cukup menggali bagian pipa yang terdeteksi mengalami kebocoran oleh pencacah Geiger saja.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Ilmu Kimia
Penggunaan radioisotop dalam bidang ilmu kimia bermanfaat untuk mempelajari mekanisme reaksi, misalnya reaksi esterifikasi. Asam karboksilat dan alkohol akan dicampur sehingga bereaksi dan menghasilkan ester dan air.
Jika ingin diketahui atom O pada air berasal dari asam karboksilat ataukah dari alkohol, maka cara mengetahui adalah dengan menggunakan radioisotop O-18. Jika O-18 digunakan sebagai gugus OH pada asam karboksilat ternyata kita temukan pada air. Sedangkan jika O-18 digunakan sebagai alkohol ternyata kita temukan pada ester.
Selain itu, penggunaan radioisotop dalam bidang ilmu kimia adalah untuk mempelajari kesetimbangan dinamis, misalkan kesetimbangan antara PbI2 padat dengan ion-ion dalam larutan jenuhnya.
Ingin diketahui apakah setelah kesetimbangan tercapai, reaksi tersebut masih berlangsung atau tidak. Caranya adalah dengan membuat larutan jenuh PbI2 dalam gelas A dan gelas B. Pada gelas A digunakan PbI2 radioaktif yang mengandung I-131 sedang pada gelas B digunakan PbI2 tidak mengandung radioaktif.
Selanjutnya sebagian larutan dari gelas A (tidak termasuk endapannya) dipindahkan ke gelas B. Setelah beberapa saat endapan pada gelas B dianalisis, ternyata mengandung PbI2 radioaktif. Jadi dapat disimpulkan bahwa setelah tercapai kesetimbangan tersebut reaksi pembentukan PbI2 tetap berlangsung dan dalam waktu yang sama berlangsung reaksi pelarutan PbI2.
Sebagai contoh, unsur karbon (C) yang memiliki 6 elektron dan 12 netron, sedangkan unsur karbon lain memiliki 6 elektron dan 14 netron. Sifat-sifat kimia keduanya sama karena jumlah elektron yang dimiliki sama, yaitu masing-masing 6 elektron. Penggunaan radioisotop sebagai perunut, pencari jejak atau penelusur berlaku dalam bidang kedokteran, industri, hidrologi, biologi, dan kimia.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Kedokteran
Unsur radioisotop digunakan dalam bidang kedokteran untuk mendeteksi penyakit ginjal. Caranya adalah ginjal pasien dihadapkan pada alat pencacah Geiger. Sejumlah kecil radioisotop I-123 disuntikkan ke tubuh pasien. Setelah 5 menit ginjal yang sehat akan menyaring Iodium dari aliran darah. Kemudian dalam 20 menit akan menyampaikannya pada aliran air kencing sehingga perekam pada pencacah Geiger akan menghasilkan informasi yang berupa kurva.
Pada kurva di atas menunjukkan bahwa pada menit ke-20 sudah tidak terdapat I-123 pada ginjal pasien. Adapun ginjal yang rusak akan menunjukkan kurva seperti di bawah ini. Kurva di bawah menunjukkan bahwa pada menit ke-20 masih terdapat I-123 pada ginjal.
Unsur radioisotop juga digunakan dalam bidang kedokteran untuk mendeteksi terjadinya penyempitan pembuluh darah. Sejumlah kecil radioisotop Na-24 disuntikkan ke dalam tubuh pasien yang bermasalah dengan peredaran darah. Beberapa saat kemudian aliran Na-24 dilacak dengan menggunakan alat pencacah Geiger. Tempat aliran Na-24 terhenti merupakan tempat terjadinya penyempitan pembuluh darah. Hal ini ditandai dengan angka hitungan yang rendah pada pencacah Geiger.
Dengan pola pikir serupa, kini telah semakin banyak penggunaan radioisotop sebagai perunut dalam bidang kedokteran. Diantaranya adalah I-131 untuk terapi kanker kelenjar tiroid dan juga untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati, dan otak. Sedangkan Xe-133 digunakan untuk mendeteksi paru-paru. P-32 untuk mendeteksi penyakit mata, tumor, dan hati. Lalu, Fe-59 untuk mempelajari pembentukan sel darah merah.
Penggunaan Radioisotop Dalam Proses Biologi
Radioisotop dapat dimanfaatkan untuk melakukan penelitian dalam proses biologi. Misalnya mempelajari mekanisme dan laju reaksi fotosintesis yang membutuhkan air dan karbondioksida sehingga menghasilkan makanan bagi tumbuhan. Penelitian laju reaksi fotosintesis pada tumbuhan dilakukan dengan cara sebagai berikut.
Tanaman yang digunakan sebagai sampel
ditempatkan dalam ruangan yang mengandung karbon dioksida radioaktif.
Ruangan tersebut mengandung radioisotop C-14. Setelah selang waktu
tertentu tanaman tersebut dianalisis jenis serta kadar senyawa yang
mengandung C-14 untuk mengetahui mekanisme dan laju reaksinya.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Industri
Pengunaan radioisotop dalam bidang industri bermanfaat untuk mempelajari pengaruh oli dan bahan aditif pada mesin selama mesin bekerja. Dalam hal ini, piston, ring dan komponen lain ditandai dengan isotop radioaktif dari logam yang sama. Laju aus komponen mesin itu dapat dipantau dengan mengukur kadar radioisotop dalam oli yang bersangkutan.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Hidrologi
Dalam bidang hidrologi, radioisotop digunakan untuk mendeteksi kebocoran pipa penyalur air dan pipa penyalur minyak yang berada di dalam tanah. Cara mendeteksi adalah dengan melarutkan sejumlah kecil radioisotop Na-24 ke dalam pipa. Dengan menggunakan pencacah Geiger lalu diadakan pengamatan terhadap pipa tersebut.
Jika ditemukan suatu tempat yang intensitas radiasinya tidak normal, dapat dicurigai di tempat itu terjadi kebocoran. Dengan demikian, untuk memperbaiki pipa tidak perlu menggali semua tanah di jalur pipa, cukup menggali bagian pipa yang terdeteksi mengalami kebocoran oleh pencacah Geiger saja.
Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Ilmu Kimia
Penggunaan radioisotop dalam bidang ilmu kimia bermanfaat untuk mempelajari mekanisme reaksi, misalnya reaksi esterifikasi. Asam karboksilat dan alkohol akan dicampur sehingga bereaksi dan menghasilkan ester dan air.
Jika ingin diketahui atom O pada air berasal dari asam karboksilat ataukah dari alkohol, maka cara mengetahui adalah dengan menggunakan radioisotop O-18. Jika O-18 digunakan sebagai gugus OH pada asam karboksilat ternyata kita temukan pada air. Sedangkan jika O-18 digunakan sebagai alkohol ternyata kita temukan pada ester.
Selain itu, penggunaan radioisotop dalam bidang ilmu kimia adalah untuk mempelajari kesetimbangan dinamis, misalkan kesetimbangan antara PbI2 padat dengan ion-ion dalam larutan jenuhnya.
Ingin diketahui apakah setelah kesetimbangan tercapai, reaksi tersebut masih berlangsung atau tidak. Caranya adalah dengan membuat larutan jenuh PbI2 dalam gelas A dan gelas B. Pada gelas A digunakan PbI2 radioaktif yang mengandung I-131 sedang pada gelas B digunakan PbI2 tidak mengandung radioaktif.
Selanjutnya sebagian larutan dari gelas A (tidak termasuk endapannya) dipindahkan ke gelas B. Setelah beberapa saat endapan pada gelas B dianalisis, ternyata mengandung PbI2 radioaktif. Jadi dapat disimpulkan bahwa setelah tercapai kesetimbangan tersebut reaksi pembentukan PbI2 tetap berlangsung dan dalam waktu yang sama berlangsung reaksi pelarutan PbI2.
 Sebagai Pencari Jejak){kind=link}