TEKNOLOGI NUKLIR

Embed Size (px)

DESCRIPTION

teknologi nuklir

Citation preview

2010Universitas Diponegoro Hammam Oktajianto (24040110110002)

[TEKNOLOGI NUKLIR]Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Diponegoro

ABSTRAKTeknologi nuklir adalah salah satu teknologi yang dikembangkan sebagai energi alternatif pengganti minyak bumi. Energi yang dihasilkan sangat besar dengan bahan yang sedikit, dimana bahan-bahan ini berasal dari alam yang tidak terbatas jumlahnya, yaitu atom. Tetapi masih banyak pro dan kontra tentang penggunaan energi nuklir ini sebagai energi alternatif. Masyarakat mengganggap bahwa teknologi nuklir dapat menimbulkan kerusakan atau bencana. Kurangnya pengetahuan masyarakat dan juga pelajar mengenai teknologi nuklir sehingga perlunya tambahan wawasan yang luas mengenai teknologi nuklir ini. Agar pro dan kontra masyarakat mengenai teknologi nuklir berkurang. Dimana masyarakat ataupun pelajar/mahasiswa dapat mengetahui teknologi nuklir dari hal yang khusus hingga hal yang umum. Nuklir adalah suatu bentuk energi yang dihasilkan dari suatu atom. Atom adalah bagian terkecil dair suatu benda/unsur. Pemikiran tentang atom telah ada sejak ribuan tahun yang lalu, yaitu sejak zaman nabi. Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat dewasa ini, termasuk kemajuan dalam bidang teknologi nuklir, telah mengantarkan umat manusia kepada tingkat kehidupan yang lebih baik dari zaman sebelumnya. Usaha untuk meningkatkan kehidupan manusia kearah yang lebih baik tidak akan pernah berhenti dan akan terus berjalan hingga akhir zaman nanti. Aplikasi teknologi nuklir merupakan salah satu kemajuan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir yang saat ini telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti bidang energi, bidang industri, bidang kedokteran, bidang peternakan, bidang arkeologi, dan lainlainnya. Kemajuan aplikasi teknologi nuklir yang pesat ini tidak lepas dari masalah keselamatan kerja radiasi yang telah dikuasai dengan baik.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

i

KATA PENGANTARAtas rahmat dan ridho yang diberikan Allah S.W.T, yang menciptakan langit seisinya dan memberikan akal serta pikiran pada hambanya. Karena-Nya saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul TEKNOLOGI NUKLIR dan tidak lupa saya berterima kasih kepada bapak Nur Fawzan Ahmad, M.A sebagai dosen pembimbing Bahasa Indonesia yang telah memberikan ilmunya mengenai pembuatan makalah atau karya tulis yang benar dan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga terselesainya makalah ini. Adapun tujuan saya membuat makalah ini yaitu untuk memenuhi tugas akhir mata kuliah Bahasa Indonesia, untuk menambah wawasan saya dalam hal karya tulis atau makalah dan untuk meningkatkan wawasan mahasiswa dan masyarakat lainnya mengenai teknologi nuklir. Walaupun banyak kendala-kendala yang saya hadapi dalam membuat makalah ini, salah satunya referensi buku yang sulit diperoleh, tetapi saya tetap berusaha untuk menyelesaikan makalah ini. Oleh karena itu, harapan saya agar makalah ini berguna dan bermanfaat bagi semua pihak, dan tidak lupa saya memohon maaf apabila makalah ini belum sempurna atau masih ada kekurangannya. Oleh sebab itu, saya memohon kritik dan saran dari semua pihak yang terkait terutama parapembaca, atas kritik dan saran yang diberikan saya mengucapkan terima kasih.

Semarang, 30 Desember 2010 Penulis

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

ii

DAFTAR ISI ABSTRAK................................................................................................................ i KATA PENGANTAR.............................................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................... iii 1. Bab I: Pendahuluan ............................................................................................... 1 A. Latar belakang.............................................................................................. 1 B. Rumusan masalah......................................................................................... 1 C. Tujuan penulisan...........................................................................................2 D. Manfaat penulisan.........................................................................................2 2. Bab II: Pembahasan............................................................................................... 3 A. Sejarah dan Perkembangan Atom ................................................................. 3 B. Pengertian Atom............................................................................................ 4 C. Ionisasi.................................................................... ...................................... 4 D. Macam-macam Radiasi................................................................................. 5 E. Gaya Inti.................................................................... ................................... 8 F. Reaksi Inti ................................................................................................... 8 G. Sumber Radiasi.............................................................................................. 9 H. Detektor Nuklir.............................................................................................. 13 I. Aplikasi Teknologi Nuklir............................................................................. 14 J. Limbah Nuklir................................................................................................15 K. Pengaruh Radiasi Terhadap Manusia.............................................................16 L. Dosis Radiasi Aman.......................................................................................19 M. Keselamatan Kerja Radiasi............................................................................ 19 3. Bab III: Penutup......................................... ............... ........................................... 22 1.1. Kesimpulan....................................................... ........................................... 22 1.2. Saran............................................................... ............................................ 22 DAFTAR PUSTAKA.................................................... ......................................... 23

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

iii

Bab I PENDAHULUANA. Latar BelakangTeknologi nuklir adalah salah satu teknologi yang dikembangkan sebagai energi alternatif pengganti minyak bumi. Energi yang dihasilkan sangat besar dengan bahan yang sedikit, dimana bahan-bahan ini berasal dari alam yang tidak terbatas jumlahnya, yaitu atom. Tetapi masih banyak pro dan kontra tentang penggunaan energi nuklir ini sebagai energi alternatif. Masyarakat mengganggap bahwa teknologi nuklir dapat menimbulkan kerusakan atau bencana. Sehingga masyarakat enggan jika adanya suatu pengelolahan tempat pembangkit energi nuklir atau banyaknya kecaman yang buruk terhadap teknologi nuklir ini. Oleh karena itu, perlunya wawasan yang luas mengenai teknologi nuklir sangat diperlukan baik mahasiswa dalam bidang nuklir maupun masyarakat umum sangatlah penting, agar kelak masyarakat tidak lagi menganggap bahwa teknologi nuklir itu adalah sesuatu yang buruk. Maka dari itu saya membuat makalah yang berjudul Teknologi Nuklir ini.

B. Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang tersebut, adapun masalah-masalah yang akan saya bahas dalam makalah ini, yaitu : 1. Bagaimana sejarah dan perkembangan atom? 2. Bagaimana pengertian tentang atom? 3. Bagaimana pengertian dari ionisasi? 4. Apa saja macam-macam radiasi? 5. Apakah pengertian dari gaya inti? 6. Apakah yang dimaksud reaksi inti? 7. Apasajakah sumber radiasi itu? 8. Apakah pengertian detektor nuklir? 9. Bagaimana aplikasi teknologi nuklir dalam kehidupan manusia? 10. Bagaimana tata cara pengelolahan limbah radioaktif? 11. Bagaimana pengaruh radiasi terhadap manusia? 12. Bagaimana batas dosis radiasi aman? 13. Bagaimana tata cara keselamatan kerja radiasi?

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

1

C. Tujuan PenulisanBerdasarkan maslah-masalah tersebut, maka tujuan penulisan makalah ini, yaitu: 1. menjelaskan sejarah dan perkembangan atom. 2. menjelaskan pengertian tentang atom. 3. menjelaskan pengertian dari ionisasi. 4. menerangkan macam-macam radiasi. 5. menjelaskan pengertian dari gaya inti. 6. menjelaskan pengertian reaksi inti. 7. menerangkan sumber-sumber radiasi. 8. menjelaskan pengertian detektor nuklir. 9. menerangkan aplikasi teknologi nuklir dalam kehidupan manusia. 10. menjelaskan tata cara pengelolahan limbah radioaktif. 11. menjelaskan pengaruh radiasi terhadap manusia 12. menjelaskan batas dosis radiasi aman. 13. menerangkan tata cara keselamatan kerja radiasi.

D. Manfaat PenulisanAdapun manfaat dari penulisan makalah ini, yaitu:

1. Dapat digunakan sebagai sumber referensi bagi mahasiswa yang membuat makalah serupa. 2. Untuk memberikan wawasan kepada mahasiswa dan masyarakat tentang teknologi nuklir. 3. Untuk meningkatkan pemahaman mahasiswa maupun masyarakat pada umumnya tentang manfaat teknologi nuklir.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

2

Bab II PEMBAHASANA. Sejarah dan Perkembangan Atom Sebenarnya sudah lama manusia memikirkan tentang benda yang paling kecil yang disebut atom, dimana pemikiran ini sudah ada semenjak 2500 SM yang dipelopori oleh orang Asia khususnya orang Hindu. Menurut kepercayaan Hindu tubuh makhluk hidup pada mulanya berasal dari bagian yang sangat kecil, kemudian bagian yang sangat kecil ini bersatu dan membentuk tubuh makhluk hidup. Jika makhluk hidup mati maka bagian tubuh tersebut akan kembali ke posisi awal, yaitu menjadi bagian yang sangat kecil. Selain pemikiran dari orang hindu ternyata dalam kitab suci agama islam telah menjelaskan bagian yang sangat kecil itu yang tersirat dan tersurat sejak 15 abad yang lalu, yang disebut dzarrah. Walaupun pemikiran tentang atom sudah ada sejak lama, tetapi belum banyak orang yang tertarik mendalami hal tersebut. Baru pada tahun 1808 yang bernama John Dalton mengemukakan konsepnya tentang atom, yaitu bahwa atom adalah bagian dari struktur kimia. Dari pendapat Dalton inilah mulai muncul penelitian tentang atom. Penelitian ini berlanjut hingga ditemukannya sinar-X oleh Wilhelm Concrad Rontgen. Minat para ilmuan untuk meneliti lebih jauh tentang atom dan radiasi terus berkembang yang pada akhirnya sampai pada penemuan reaksi pembelahan inti atom untuk pertama kalinya oleh 2 orang ilmuwan Jerman yang bernama Otto Hahn dan Fritz Strass-man. Reaksi pembelahan inti atom ini menarik perhatian walaupun reaksi pembelahan inti atom yang terjadi itu belum bisa dikendalikan (Wardhana, 2007a :13). Peristiwa reaksi pembelahan inti atom ternyata diteliti lebih lanjut oleh ilmuwan Italia yang bermukim di Amerika Serikat yang bernama Enrico Fermi pada tahun 1942. Ia berhasil menemukan reaksi pembelahan inti atom yang dapat dikendalikan. Reaksi inti atom ini menghasilkan panas yang

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

3

tinggi, yang kelak dapat dimanfaatkan manusia untuk kesejahteraan umat manusia. B. Pengertian AtomSalah satu konsep ilmiah yang paling tua adalah mengungkapkan bahwa semua benda dapat dipecahkan menjadi partikel-partikel yang dapat dibagi lebih lanjut. Partikel ini dikenal dengan atom, yaitu partikel atau bagian yang sangat kecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi (Petrucci, 1987 :31) Atom memiliki beberapa sifat atom, yaitu :

1. ukuran atom sangat kecil mencapai 0,1 nm 2. semua atom stabil, maksudnya atom tidak dapat membelah secara sepontan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. 3. semua atom mengandung elektron bermuatan negatif, namun netral. 4. Atom memancarkan dan menyerap radiasi elektromagnetik.(Krane, 1992a :219)

C.

Ionisasi Ionisasi adalah peristiwa yang sering dijumpai dalam reaksi kimia maupun fisika, karena melalui peristiwa ionisasi ini suatu proses dapat berlangsung cepat1. Pada peristiwa ionisasi ini senyawa, molekul atau atom yang semula tidak bermuatan listrik, dipaksa memiliki muatan listrik, yang menyababkan senyawa, molekul atau atom ini lebih reaktif. Muatan listrik itu dapat berupa muatan ion positif atau muatan ion negatif.

1

Wardhana, Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya (Yogyakarta: Penerbit Andi, 2007), 21.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

4

Partikel pengion Ion negatif ( - ) e-

e-

inti Ion positif ( + )

Gambar 2.1 Peristiwa ionisasi Partikel berupa electron bergerak bebas dari suatu senyawa, molekul atau atom. Gerakan bebas ini menyebabkan tumbukan antara partikel tersebut dengan elektron suatu senyawa, molekul atau atom. Tumbukan ini menyebabkan elektron yang tertumbuk terpental keluar dari system atom. Dimana elektron yang keluar ini disebut ion negatif, sedangkan atom yang kehilangan elektronnya disebut ion positif.

D. Macam-macam Radiasi Radiasi adalah proses perpindahan energi yang tidak memerlukan medium dalam proses perpindahannya. Proses perpindahan ini terdiri dari dua macam, yaitu radiasi ionisasi dan radiasi nonionisasi, yaitu sebagai berikut: 1. Radiasi Ionisasi Beberapa jenis radiasi memiliki energi yang cukup untuk mengionisasi partikel. Secara umum, 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. Ada tiga jenis utama radiasi ionisasi menurut Ernest Rutherford melalui percobaannya, yaitu:

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

5

a. Radiasi Alpha ( )Radiasi Alpha dipencarkan oleh elemen berat atau unsur yang nomor massanya besar, tetapi tenaga ikatannya rendah antara elektron terluar dengan inti atom. Unsur yang memancarkan radiasi alpha, nomor massanya akan berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2 sehingga radiasi alpha disamakan dengan pembentukan inti Helium yang bermuatan +2 dan massanya 4.

a. Radiasi Beta ( )Radiasi Beta dibagi menjadi dua macam, yaitu radiasi Beta min ( - ) dan radiasi Beta plus ( + ).

1) Radiasi Beta min ( - )Radiasi Beta min ( - ) memiliki sifat yang sama dengan pancaran berkas elektron dari suatu atom sehingga sering dinamakan juga sebagai radiasi electron negatif. Radiasi Beta min terjadi pada atom yang kelebihan elektron. Radiasi Beta min biasanya disertai dengan radiasi Gamma ( ) , kecuali Phosfor ( P32 dan P33 ). Karena Phosfor merupakan zat radioaktif pemancar radiasi Beta murni. Radiasi Beta min ( - ) di alam lebih banyak dari pada radiasi Beta plus ( + ).

2) Radiasi Beta plus ( + )Radiasi Beta plus ( + ) merupakan pancaran electron positif atau positron dari inti atom. Radiasi Beta plus ( + ) terjadi karena inti atom kelebihan proton. Radiasi Beta plus ( + ) selalu diikuti oleh peristiwa annihilasi.

b. Radiasi Gamma ( )Radiasi Gamma ( ) merupakan radiasi yang berasal dari inti atom yang radioaktif yang sifatnya tidak dipengaruhi oleh medan magnet, tidak memiliki muatan, tidak bermassa dan radiasi yang memiliki daya tembus yang sangat besar dari pada radiasi Aplha ( ) dan radiasi Beta ( ). Selain berasal dari inti atom yang radioaktif ternyata radiasi Gamma ( ) dapat juga berasal dari inti atom yang dalam keadaan tereksitasi, yaitu

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

6

keadaan dimana inti atom yang terganggu oleh gangguan di luar inti atom. Keadaan ini dapat diperoleh dengan menembakkan inti atom dengan neutron.

2. Radiasi NonionisasiRadiasi nonionisasi merupakan jenis radiasi yang tidak membawa energi yang cukup per foton untuk mengionisasi atom atau molekul. Radiasi nonionisasi merupakan bentuk energi yang lebih rendah dari radiasi elektromagnetik (yaitu, gelombang radio, gelombang mikro, radiasi teraherzt, cahaya infra merah, dan cahaya tampak). Radiasi nonionisasi terbagi menjadi radiasi Neutron, radiasi Elektromagnetik, dan radiasi Termal ( panas ).

a. Radiasi NeutronRadiasi ini berasal dari reaksi inti suatu atom atau unsur yang meluruh. Pada saat ini neutron banyak digunakan dalam berbagai kegiatan dan sebagai sumber neutron adalah neutron yang dihasilkan dari reaksi inti yang dilakukan di reactor nuklir dan akselerator.

b. Radiasi ElektromagnetikJenis radiasi ini sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari kita. Contoh jenis radiasi elektromagnetik yaitu radiasi yang dipancarkan oleh gelombang radio, TV, ponsel dll. Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik yang berosilasi dengan medan magnet yang merambat melewati ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain2. Cahaya termasuk bentuk radiasi elektromagnetik. Radiasi ini berupa gelombang yang sifatnya sebagai berikut :

1) dapat merambat dalam ruang hampa 2) dapat mengalami polarisasi 3) dapat memantul 4) dapat mengalami pembiasan

2

Yayasan Total Sarana Edukasi, Radiasi Elektromagnetik, dalam alamat http://www.total.or.id/info.php?kk=Radiasi%20Eletromagnetik diakses tanggal 29 desember 2010.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

7

5) dapat mengalami interferensi 6) dapat mengalami hamburan ( difraksi ) 7) merupakan gelombang tranversal c. Radiasi Termal ( Panas )Radiasi Termal adalah jenis radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda yang disebabkan perbedaan temperature antara benda tersebut dengan benda lainnya. Radiasi panas ini dapat menyebabkan sifat suatu benda, seperti temperature benda meningkat, dll.

E. Gaya Inti Gaya inti yaitu tenaga ikatan nukleon-nukleon di dalam inti atom (Soedojo, 2001a: 250). Melalui beberapa percobaan dari berbagai inti atom, diketahui cirri-ciri gaya inti, yaitu: 1. Merupakan suatu jenis gaya yang berbeda dari gaya-gaya lain di alam, seperti gaya berat dan lainnya. Merupakan gaya yang paling kuat dari gaya yang telah diketahui. 2. Jangkauan kerja gayanya terbatas pada ukuran inti atom saja. 3. Gaya inti tidak bergantung dari jenis nukleon, tetapi bergantung pada muatan listrik nukleon(Krane, 1992b: 355)

F. Reaksi Inti Reaksi inti atau reaksi nuklir adalah proses terjadinya transmutasi inti yaitu perubahan komposisi inti atom yang berarti perubahan dari suatu unsur menjadi unsur lain (Soedojo, 2001b: 255). Reaksi inti diklasifikasikan menjadi beberapa macam, yaitu : 1. Berdasarkan jenis atom penembak a. Reaksi atom bermuatan, dihasilkan oleh proton, deteron, C12 dan O16 b. Reaksi neutron c. Reaksi fotonuklir (dari sinar Gamma) d. Reaksi imbas electron 2. Berdasarkan energi proyektil a. Energi thermal 1/40 eV

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

8

b. Energi epithermal 1 eV c. Energi neutron lambat 1 keV d. Energi neutron cepat 0,1-10 MeV e. Partikel bermuatan rendah 0,1 10 MeV f. Energi tinggi 10 -1000 MeV 3. Berdasarkan inti target a. Inti ringan A< 40 b. Inti sedang 40< A < 150 c. Inti berat A> 50 4. Berdasarkan mekanismenya a. Reaksi inti majemuk b. Reaksi langsung

Dimana mekanisme/cara kerja reaksi inti ini reaksi inti dapat diibaratkan seperti peristiwa jatuhnya berkas cahaya pada sebuah bidang permukaan, dalam hal ini sebagian berkas akan terserap oleh bidang dan sebagian lagi akan dipantulkan. Dalam reaksi inti sebagian partikel proyektil akan dihamburkan dan sebagian lagi akan diserap oleh inti atom (Wiyatmo, 2006a: 200).

G. Sumber Radiasi Sumber radiasi adalah sumber munculnya suatu radiasi baik radiasi Alpha, Beta maupun Gamma. Menurut asalnya sumber radiasi dibagi menjadi dua macam, yaitu smuber radiasi alam dan buatan. 1. Sumber radiasi alamRadiasi alam merupakan radiasi yang muncul karena kejadian alam. Dimana sumber radiasi alam terbagi menjadi dua macam, yaitu:

a. Radiasi KosmogenisRadiasi kosmogenis atau disebut juga radiasi sinar kosmis merupakan radiasi alam dari angkasa luar yang berasal dari energi yang dipancarkan oleh bintang-bintang yang bertaburan di alam jagat raya. Asal radiasi

kosmogenis yaitu ledakan supernova dan matahari.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

9

b. Radiasi Primordial (Terresterial)Radiasi primordial adalah radiasi alam yang berasal dari dalam bumi.

2. Sumber Radiasi BuatanSumber radiasi buatan merupakan sumber radiasi yang diolah/dibuat oleh manusia untuk dimanfaatkan seoenuhnya bagi kesejahteraan umat manusia. Sumber radiasi buatan dibagi menjadi beberapa sumber radiasi diantaranya :

a. Reaktor NuklirReaktor nuklir merupakan tempat terjadinya reaksi inti yang menghasilkan radiasi buatan berupa zat radioaktif. Reaksi inti dibagi menjadi dua macam berdasarkan mekanisme reaksinya, yaitu reaksi fisi dan reaksi fusi.

1) Reaksi Fisi ( Reaksi Pembelahan Inti )Reaksi fisi dilakukan di dalam suatu reaktor atom/nuklir dengan cara menembaki sasaran, yaitu atom atau unsur yang dapat membelah menjadi atom yang lebih kecil yang bersifat radioaktif dengan neutron. Reaksi fisi adanya yang terkendali dan ada yang tak terkendali. Reaksi fisi yang terkendali yaitu reaksi fisi yang jumlah neutron hasil reaksi fisi terkendali sehingga tetap sama dengan neutron semula, berbeda dengan reaksi fisi tak terkendali yang jumlah neutron setelah pembelahan tidak terkendali sehingga neutron hasil pembelahan akan menembak sasaran/atom lain sehingga akan dihasilkan lebih banyak radionuklida baru (Wardhana, 2007b: 126).

2) Reaksi Fusi ( Reaksi Penggabungan Inti )Reaksi fusi merupakan reaksi penggabungan secara paksa atom-atom kecil sehingga menjadi atom-atom yang lebih besar. Reaksi fusi dapat dilakukan dengan cara memberikan panas yang tinggi. Reaksi fusi akan menghasilkan energi yang sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari pada yang diperlukan oleh reaksi fusi. Saat ini energi dari reaksi fusi sedang dalam penelitian lebih lanjut untuk mengetahui kepastian keselamatan dalam penggunaannya. Energi yang dihasilkan dalam reaksi fusi sangat besar sehingga energi ini dapat digunakan sebagai energi alternatif di masa yang akan dating (Wardhana, 2007c: 131).

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

10

b. AkseleratorAkselerator adalah alat untuk mempercepat gerak pancaran partikel agar diperoleh berbagai tenaga partikel yang diperlukan (Soedojo, 2001c: 269). Pada perkembangannya akselerator dapat digunakan sebagai pengganti reaktor nuklir karena dapat menghasilkan zat radioaktif. Akselerator untuk menghasilkan neutron ada dua macam, yaitu:

1) Akselerator linier, yaitu pemercepat partikel yang dilengkapi dengan sumber tegangan tinggi yang berupa generator CockcroftWalton. 2) Akselerator siklis, yaitu akselerator yang dilengkapi dengan alat pemercepat pertikel yang gerakannya melingkar mengikuti sepasang alur Dee yang ada dalam medan magnet tertentu. Contoh akselerato siklis adalah (Wardhana, 2007d: 134)

Gambar 2.2 Akselerator Linier

Gambar 2.3 Akselerator Siklis

c. IrradiatorIrradiator adalah suatu alat yang digunakan untuk meradiasi suatu bahan dengan sumber radiasi yang ada pada irradiator yang pada umumnya merupakan sumber radiasi Gamma dengan aktivitas tinggi (Wardhana, 2007e: 144).

d. Pesawat RontgenPesawat rontgen merupakan alat/piranti untuk menghasilkan sinar-X yang intensitasnya dapat diatur sesuai kebutuhan. Pesawat rontgen ditemukan oleh Wilhelm Conrad Roentgen, Jerman, 1845-1923.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

11

Gambar 2.4 Pesawat Rontgen

e. RadioisotopRadioisotop adalah radiasi buatan yang diperoleh melalui penembakan inti atom stabil dengan zarah nuklir (Wiyatmo, 2006b: 87).

H. Detektor Nuklir Detektor nuklir merupakan alat yangmenggunakan interaksi sehingga menimbulkan besaran lain yang mudah dilihat atau diukur (Wiyatmo, 2006c: 243). Detektor radiasi dapat diperoleh dengan beberapa cara diantaranya: 1. Detektor SintilasiDetector ini dibuat berdasarkan sintilasi atau kelipan pancaran foton-foton cahaya akibat deexitasi atom-atom yang terexitasi oleh pancaran atau radiasi zarah yang menumbuknya.

2. Detektor IonisasiDetektor ini menggunakan isian gas dalam proses kerjannya. Prinsip kerja alat detektor ionisasi adalah suatu ruangan/tabung tertutup berisi gas dan diberi dua elektroda. Jika tabung terbuat dari logam, maka dinding tabung digunakan sebagai elektroda negatif atau katoda. Jika terbuat dari gelas, maka dinding tabung harus dilapisi dengan logam yang sangat tipis.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

12

I. Aplikasi Teknologi Nuklir Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat pesat dewasa ini, termasuk kemajuan dalam bidang teknologi nuklir, telah mengantarkan umat manusia kepada tingkat kehidupan yang lebih baik dari zaman sebelumnya. Usaha untuk meningkatkan kehidupan manusia kearah yang lebih baik tidak akan pernah berhenti dan akan terus berjalan hingga akhir zaman nanti. Aplikasi teknologi nuklir merupakan salah satu kemajuan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir yang saat ini telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, seperti bidang energi, bidang industri, bidang kedokteran, bidang peternakan, bidang arkeologi, dan lain-lainnya. Kemajuan aplikasi teknologi nuklir yang pesat ini tidak lepas dari masalah keselamatan kerja radiasi yang telah dikuasai dengan baik. Dalam pemanfaatan teknologi nuklir, masalah keselamatan kerja radiasi sangat penting dan harus mendapatkan prioritas utama. Keselamatan kerja ini akan dibahas pada subbab berikutnya. Aplikasi teknologi nuklir dalam berbagai bidang akan dijelaskan dalam subbab ini, diantaranya: 1. Energi ListrikMengingat persediaan energi minyak bumi yang berkurang, maka diperlukan sebuah energy alternatif baru yang jauh lebih banyak dan efisien. Dengan energi nuklir yang diubah menjadi energi listrik, maka energi dapat digunakan sebagai pengganti energi minyak bumi. Dalam hal ini dibangunnya PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir). Beberapa tahun ini para peneliti sedang meneliti reaksi fusi yang mana bahan energi fusi ini muadah didapat, yaitu air laut. Energi fusi ini diharapkan dapat digunakan sebagai energi alternatif juga selain menggunakan energy fisi pada PLTN sebelumnya.

2. Bidang KedokteranDalam bidang kedokteran aplikasi teknologi nuklir dibedakan menjadi dua macam, yaitu :

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

13

a. Radiologi, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan sumber radiasi tertutup/ dengan bantuan peralatan, misalnya sinar-X b. Kedokteran nuklir, yaitu aplikasi teknologi nuklir dalam bidang kedokteran yang memanfaatkan penggunaan sumber radiasi terbuka, misalnya sumber radioaktif I131 dan lainnya. 3. Bidang pertanianAplikasi teknologi pertanian sudah banyak diterapkan sejak teknologi nuklir mulai berkembang, contohnya yaitu untuk efiensi pemupukan.

4. Bidang lingkunganDalam bidang lingkungan digunakan untuk analisis pencemaran udara, pencemaran air, dan pencemaran daratan.

5. Bidang penelitianDalam hal penelitian teknologi nuklir digunakan unuk meneliti ketebalan pipa karena factor usia, meneliti kandungan logam berat dalam rokok, meneliti dampak pencemaran lingkungan terhadap manusia dan lain sebagainya.

J. Limbah Radioaktif Pengaturan masalah limbah radiaktif dan paparan radiasi secara internasional ditetapkan oleh International Atomic Energy Agency (IAEA) an juga International Commission on Radiological Protection (ICRP). Di Indonesia pengaturan dan pengawasan tersebut dilakukan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN). limbah radioaktif berasal dari instalasi nuklir, seperti reaktor nuklir, baik reaktor riset, produksi radioisotop maupun reaktor daya (PLTN). Selain itu, semua aplikasi atau pemanfaatan teknologi nuklir juga menghasilkan limbah radioaktif. Oleh karena itu diperlukannya pengelolahan limbah radioaktif tersebut. Pengelolahan limbah radioaktif ini dilakukan dengan tiga tahap, yaitu: 1. Penampungan

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

14

Limbah radioaktif akan ditampung dalam suatu wadah. Dimana di setiap tempat kerja yang melibatkan penggunaan zat radioaktif harus menyediakan tempat penampungan limbah radioaktif. Wadah limbah radioaktif tersebut dapat berupa tong tertutup yang mudah dibuka dan ditutup dengan kaki, karena kedua tangan pekerja digunakan untuk kegiatan/pekerjaan yang lain.

2. PengolahanPengolahan limbah radioaktif dimaksudkan untuk mengurangi paparan radiasi dari limbah radioaktif, agar limbah tersebut tidak membahayakan. Biasanya pengolahan ini dilakukan denga beberapa cara, yaitu:

a. Pengenceran dan disperse untuk limbah radioaktif yang mempunyai aktivitas rendah. b. Penundaan dan peluruhan untuk limbah radioaktif berumur paro relatif pendek. c. Pemampatan untuk limbah radioaktif yang mempunyai aktivitas sedang dan aktivitas tinggi. d. PewadahanTujuan cara pengolahan limbah radioaktif tersebut untuk mengecilkan kosentrasi limbah, melokalosasi aktivitas limbah dan juga untuk mengecilkan volume limbah radioaktif tersebut.

3. PenyimpananSetelah limbah radioaktif melewati proses pewadahan, maka proses selanjutnya adalah penyimpanan sementara. Proses penyimpanan ini dibagi menjadi dua macam, yaitu:

a. Limbah Radioaktif Tingkat Randah dan Sedang b. Limbah Radioaktif Tingkat Tinggi

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

15

K. Pengaruh Radiasi Terhadap ManusiaJika 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 mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, 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 struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan. Satuan dasar dari jaringan biologis adalah sel. Sel mempunyai inti sel yang merupakan pusat pengontrol sel. Sel terdiri dari 80% air dan 20% senyawa biologis kompleks. Jika radiasi pengion menembus jaringan, maka dapat mengakibatkan terjadinya ionisasi dan menghasilkan radikal 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.

Gambar 2.5 Sel Manusia

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

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

16

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.

Gambar 2.6 Efek Radiasi Terhadap Sel Tubuh 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, radiasi gamma dengan 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.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

17

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 terserap 5 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 menyebabkan eritema. Contoh lain, dosis yang sama jika diberikan ke organ reproduksi akan menyebabkan mandul. Efek radiasi yang langsung terlihat ini disebut Efek 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 disebut Efek 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.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

18

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.

L. Dosis Radiasi Aman Radiasi yang aman adalah radiasi dengan dosis maksimum yang masih dapat diterima oleh tubuh manusia tanpa menimbulkan pengaruh atau efek samping terhadap manusia. Dimana dosis radiasi aman adalah nilai batas radiasi yang diizinkan. Nilai batas ini perlu diketahui agar setiap pemakaian zat radioaktif tidak menimbulkan bahaya bagi pemakainya. Ketentuan nilai batas dosis aman radiasi maskimum yang diizinkan berdasarkan pada penetapan organisasi internasional yang menangani proteksi radiasi, yaitu ICRP (Internasional Commission on Radiological Protection).

Gambar 2.7 Dosimeter (Alat untuk mendeteksi dosis radiasi nuklir)

M. Keselamatan Kerja Radiasi Keselamatn kerja yang dimaksud dalam pembahasan ini yaitu petunjuk pelaksanaan kerja dengan zat radioaktif atau sumber radiasi, agar setiap orang yang terlibat dalam kegiatan/pekerjaan zat radioaktif dapat aman dari radiasi yang mungkin terjadi. Keselamatn kerja ini telah diatur dalam Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 11 Tahun 1975.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

19

Untuk memahami keselamatan kerja radiasi dengan baik, maka pada subbab ini akan membahas beberapa hal, yaitu: 1. Filosofi Dasar Keselamatan Kerja Radiasi Filosofi dasar yang perlu diketahui dan dipahami dalam keselamatn radiasi, yaitu: a. Menjaga keselamatan diri sendiri, orang lain dan lingkungan. b. Mengetahui jenis radiasi dan potensi bahaya yang ada pada setiap jenis radiasi. c. Mengetahui faktor yang mempengaruhi penerimaan dosis radiasi. Ada tiga faktor yang harus diperhatikan, yaitu : 1) Faktor waktu, artinya jika bekerja dengan zat radioaktif harus memperhitungkan waktu, yaitu bekerja dengan cepat dan dalam waktu sesingkat-singkatnya. 2) Faktor jarak, artinya jika akan bekerja dengan zat radioaktif harus memperhitungkan jarak, yaitu bekerja tiak terlalu dekat dengan zat radioaktif, jika perlu menggunakan alat kerja bantu, seperti robot/master slave. 2. Sarana dan Prasarana Kerja Dalam hal ini yang perlu diperhatikan adalah: a. Tempat kerja atau laboratorium b. Perlengkapan kerja c. Peralatan kerja sesuai dengan keperluan dalam bekerja dengan zat radioaktif. d. Peralatan deteksi nuklir 3. Tata tertib bekerja dengan zat radioaktif Menurut Wardhana (2007: 205) tata tertib bekerja dengan zat radioaktif, yaitu: a. Mengunakan pakaian yang disyaratkan (sepatu, jas lab, jas apron, dll). b. Menggunakan sarung tangan yang sudah disediakan. c. Pakailah dosimeter yang telah disediakan.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

20

d. Tidak makan, minum dan merokok selama bekerja dan berada di laboratorium. e. Dilarang menggunakan kosmetik bila bekerja di laboratorium dan jika melibatkan zat radioaktif. f. Memotong kuku jari tangan agar tidak panjang dan rapi. g. Gunakan pipet untuk mengambil zat radioaktif yang bersifat cair. h. Gunakanlah lemari asam dengan blower dihidupkan. i. Semua peralatan dan bahan yang terkontaminasi harus dikirim ke tempat pengolahan limbah radioaktif disertai catatan spesifikasi kontaminannya. j. Bila terjadi kecelakaan yang mengenai orang lain, segera laporkan kepada penanggung jawab laboratorium. k. Rapikan tempat kerja dari semua kotoran sisa pekerjaan, seperti kertas, tissue, zat kimia, zat radioaktif, dll. l. Kembalikan sisa zat radioaktif ke tempat yang telah ditentukan.

m. Letakkan peralatan dan pakaian laboratorium sebelum meninggalkan laboratorium. n. Cuci tangan dan periksa kebersihan tanagn dan badan menggunakan Beta Gamma monitor yang tersedia. Pastikan tidak ada zat radioaktif yang terbawa keluar baik melalui pakaian maupun badan. o. Rapikan semua catatan hasil kerja sebelum meninggalkan tempat kerja.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

21

Bab III PENUTUP

A. KesimpulanDari makalah ini dapat diambil kesimpulan bahwa pemikiran atau pendapat mengenai atom telah ada sejak dulu sebelum manusia memiliki teknologi modern. Selain itu ternyata teknologi nuklir telah banyak digunakan dalam kehidupan manusia baik dalam hal pertanian, peternakan maupun bidang-bidang lainnya. Nuklir merupakan sumber energi alternatif untuk masa mendatang, energi ini diperoleh dari reaksi fusi yang bahan-bahannya mudah didapat, yaitu air laut. Dari penulisan makalah ini juga dapat diambil kesimpulan bahwa pentingnya pengetahuan tentang baik-buruknya penggunaan teknologi nuklir dan cara pengamanannya dapat memperkecil tingkat bahaya yang akan terjadi.

B. SaranDari makalah ini saya menyarankan agar pemerintah meningkatkan sosialisasi mengenai teknologi nuklir agar masyarakat tidak resah ketika adanya suatu rencana untuk mengelola sumber energi nuklir pada suatu daerah.

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

22

DAFTAR PUSTAKA

Badan

Tenaga

Nuklir

Nasional.2010.

EFEK

RADIASI

TERHADAP

MANUSIA.www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/proteksiradiasi/pengenalan_radiasi/ 2-3.htm. 30 Desember 2010

Krane, Kenneth. 1992. FISIKA MODERN. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press)

Petrucci, Ralph H dan Suminar. 1987.KIMIA DASAR PRINSIP DAN TERAPAN MODERN JILID 1. Jakarta: Erlangga

Soedojo, Peter. 2001. AZAS-AZAS ILMU FISIKA JILID 4 FISIKA MODERN. Yogyakarta: Gajah Mada University Press

Tanpa

Nama.

2010.

RADIASI,

PENGERTIAN,

JENIS-JENIS

dan

PENGGUNAANNYA.www.id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2016489radiasi-pengertian-jenis-jenis-dan/.26 Desember 2010

Yayasan

Total

Sarana

Edukasi.

2010.

RADIASI

ELEKTROMAGNETIK.

www.total.or.id/info.php?kk=Radiasi%20Elektromagnetik. 29 Desember 2010

Wardhana,

Wisnu

Arya.

2007.TEKNOLOGI

NUKLIR

PROTEKSI

RADIASI

dan

APLIKASINYA. Yogyakarta: Penerbit Andi

Universitas Diponegoro | Teknologi Nuklir

23