Reaktor Nuklir Alam di
Oklo
Pada tahun 1972, di
Oklo (salah satu daerah di negara Gabon, Afrika Barat) telah ditemukan reaktor
nuklir alam yang beroperasi sekitar 1,7 milyar tahun lalu.
Reaktor tersebut
ditemukan oleh para ahli geologi Perancis ketika mereka meneliti sampel di
tambang uranium Oklo. Pada umumnya, U-235 yang merupakan nuklida bahan
bakar reaktor nuklir memiliki kelimpahan sekitar 0,7202%. Para ahli geologi
Perancis tersebut menemukan bahwa kelimpahan U-235 di Oklo mencapai 0,7171%.
Meskipun perbedaannya sangat kecil, namun para ahli tersebut tertarik untuk meneliti
lebih lanjut. Mereka terkejut ketika menemukan sampel yang memiliki kelimpahan
hanya 0,44%. Perbedaan ini hanya dapat dijelaskan jika U-235 tersebut telah
dipakai sebagai bahan bakar dalam reaktor nuklir.
Dalam penelitian lebih
lanjut telah ditemukan beberapa produk fisi dalam
jumlah melimpah di 6 lokasi sekitar. Produk fisi merupakan bahan-bahan
radioaktif akibat reaksi pembelahan U-235 yang terjadi di reaktor nuklir. Di
lokasi tesebut juga telah ditemukan bahan radioaktif neodymium, yang
kelimpahannya hampir sama dengan yang ditemukan di reaktor nuklir masa kini.
Hal tersebut membuktikan bahwa alam telah dapat membuat reaktor nuklir pada 1,7
milyar tahun lalu, sesuatu hal yang baru dapat dilakukan oleh manusia pada abad
20.
Daerah Radiasi Alam
Tinggi
Beberapa daerah di bumi
mempunyai radiasi alam yang lebih tinggi dari rata-rata di permukaan bumi,
misalnya di India dan Brazil. Pada daerah tertentu di negara tersebut,
permukaan tanah tertutupi oleh suatu bahan yang berwarna hitam yang disebut
pasir monasit, yang merupakan turunan dari deposit uranium. Pasir monasit
tersebut melingkupi daerah yang relatif luas dengan populasi penduduk yang cukup
besar. Tingkat radiasi pada tinggi setengah meter dari permukaan tanah bisa
lebih dari 20 kali dari radiasi alam daerah lain. Penelitian pada populasi
tersebut, termasuk penduduk yang tinggal pada daerah tersebut selama beberapa
generasi, tidak menemukan suatu kelainan, kecenderungan kanker atau penyakit
akibat radiasi lainnya.
Suatu hal menarik dari
kenyataan ini adalah bahwa pasir yang mengandung radioaktif tersebut diyakini
mempunyai khasiat menyembuhkan penyakit. Sebagian orang bersedia membayar untuk
berbaring di tanah yang mempunyai tingkat radiasi relatif tinggi atau berendam
dalam air yang mengandung unsur radioaktif
selama berhari-hari untuk menyembuhkan penyakitnya. Akan tetapi tidak ada
catatan mengenai adanya orang yang sakit, maupun yang sembuh dari sakit setelah
melakukan hal tersebut.
Satuan dan Dosis
Radiasi
Kita tidak dapat
mendeteksi radiasi secara langsung dengan menggunakan panca indera; namun kita
dapat mendeteksinya dengan menggunakan peralatan khusus, yang disebut Detektor Radiasi, misalnya film
fotografi, tabung
Geiger-Müller, pencacah
sintilasi, bahan
termoluminesensi maupun dioda 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 energi radiasi
pengion yang terserap per satuan massa bahan, misalnya jaringan
tubuh manusia, disebut Dosis Terserap yang dinyatakan dalam
satuan gray, dengan simbol Gy. 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 radiasi alfa lebih
berbahaya dibandingkan dengan dosis terserap 1 Gy yang berasal dari
radiasi beta.
Karena adanya perbedaan
tersebut, kita memerlukan besaran dosis lain yang tidak bergantung pada jenis
radiasi. Besaran itu disebut Dosis Ekivalen dan memiliki satuan sievert, dengan simbol Sv. Untuk nilai yang lebih kecil,
biasa digunakan milisievert, mSv, yang sama dengan seperseribu
sievert. Istilah sievert diambil dari nama fisikawan Swedia, Rolf Sievert.
Dosis ekivalen adalah
dosis terserap dikalikan dengan Faktor
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 untuk elektron (radiasi
beta), foton (gamma dan sinar-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.
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 mempunyai Faktor Bobot-Organ.
Untuk memudahkan,
biasanya kita hanya memperhatikan berapa dosis radiasi yang mengenai seluruh
tubuh. Besaran dosis radiasi ini disebut Dosis Efektif. Dosis efektif menyatakan
penjumlahan dari dosis ekivalen yang diterima oleh setiap organ utama tubuh
dikalikan dengan faktor bobot-organny
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 sebagai Dosis atau Dosis
Radiasi saja. Dalam satuan lama, sebelum tahun 1970, dosis radiasi
dinyatakan dalam rem,
dengan 1 Sv sama dengan 100 rem.
Sumber :
