Pemanfaatan
Radiasi Nuklir dan Radioisotop Dalam Kehidupan Manusia
Beberapa bahan yang ada
di alam, seperti uranium, apabila direaksikan dengan neutron, akan mengalami
reaksi pembelahan dan menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk memanaskan
air hingga menjadi uap. Selanjutnya uap tersebut dapat digunakan untuk memutar
turbin dan menghasilkan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir komersial
yang pertama adalah Reaktor Magnox, yang dibangun pada tahun 1950-an di
Inggris.
Sedangkan penggunaan
radioisotop secara sengaja untuk suatu tujuan tertentu dilakukan oleh George du
Hevesy pada tahun 1911. Pada saat itu, ia masih berstatus seorang pelajar yang
sedang meneliti bahan radioaktif alam. Karena berasal dari luar kota dan dari
keluarga yang sederhana ia tinggal di suatu asrama yang sekaligus menyajikan
makanan pokok sehari-hari. Pada suatu ketika, ia curiga bahwa makanan yang
disajikan dicampur dengan makanan sisa dari hari sebelumnya, tetapi ia tidak
bisa membuktikan kecurigaannya itu. Untuk itu ia menaruh sejumlah kecil bahan
radioaktif kedalam makanan yang sengaja tidak dihabiskannya. Keesokan harinya
ketika makanan yang jenisnya sama disajikan, ia melakukan pemeriksaan makanan
tersebut dengan menggunakan peralatan deteksi radiasi yang sederhana, dan
ternyata ia mendeteksi adanya radioisotop dalam makanan yang dicurigainya.
Mulai saat itulah ia mengembangkan penggunaan bahan radioaktif sebagai suatu
perunut (tracer) untuk berbagai macam keperluan.
Bidang
Energi: Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Perbedaan antara
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan Pembangkit Listrik Berbahan Bakar Fosil
Semua pembangkit tenaga
listrik, termasuk PLTN, mempunyai prinsip kerja yang relatif sama. Bahan bakar
(baik yang berupa batu bara, gas ataupun uranium) digunakan untuk memanaskan
air yang akan menjadi uap. Uap memutar turbin dan selanjutnya turbin memutar
suatu generator yang akan menghasilkan listrik.
Perbedaan yang mencolok
adalah bahwa PLTN tidak membakar bahan bakar fosil, tetapi menggunakan bahan
bakar dapat belah (bahan fisil). Di dalam reaktor, bahan fisil tersebut
direaksikan dengan neutron sehingga terjadi reaksi berantai yang menghasilkan
panas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap air bertekanan
tinggi, kemudian uap tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin. Dengan
digunakannya bahan fisil, berarti tidak menghasilkan CO2, hujan asam, ataupun
gas beracun lainnya seperti jika menggunakan bahan bakar fosil.
Tingkat
Keamanan PLTN
Dibandingkan pembangkit
listrik lainnya, PLTN mempunyai faktor keselamatan yang lebih tinggi. Hal ini
ditunjukkan oleh studi banding kecelakaan yang pernah terjadi di semua
pembangkit listrik. Secara statistik, kecelakaan pada PLTN mempunyai persentase
yang jauh lebih rendah dibandingkan yang terjadi pada pembangkit listrik lain.
Hal tersebut disebabkan karena dalam desain PLTN, salah satu filosofi yang
harus dipunyai adalah adanya “pertahanan berlapis” (defence in-depth). Dengan
kata lain, dalam PLTN terdapat banyak pertahanan berlapis untuk menjamin
keselamatan manusia dan lingkungan. Jika suatu sistem operasi mengalami kegagalan,
maka masih ada sistem cadangan yang akan menggantikannya. Pada umumnya, sistem
cadangan berupa suatu sistem otomatis pasif. Disamping itu, setiap komponen
yang digunakan dalam instalasi PLTN telah didesain agar aman pada saat
mengalami kegagalan, sehingga walaupun komponen tersebut mengalami kegagalan,
maka kegagalan tersebut tidak akan mengakibatkan bahaya bagi manusia dan
lingkungannya.
Dari sisi sumber daya
manusia, personil yang mengoperasikan PLTN harus memenuhi persyaratan yang
sangat ketat, dan wajib mempunyai sertifikat sebagai operator reaktor yang
dikeluarkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN). Untuk mendapatkan
sertifikat tersebut, mereka harus mengikuti dan lulus ujian pelatihan.
Sertifikat tersebut berlaku untuk jangka waktu tertentu dan setelah lewat masa
berlakunya maka akan dilakukan pengujian kembali.
Peranan
PLTN dalam Kelistrikan Dunia
Pada Nopember 2005, di
seluruh dunia terdapat 441 buah pembangkit listrik tenaga nuklir yang
beroperasi di 31 negara, menghasilkan tenaga listrik sebesar lebih dari 363
trilyun watt. Reaktor yang dalam tahap pembangunan sebanyak 30 buah dan 24
negara (termasuk 6 negara yang belum pernah mengoperasikan reaktor nuklir)
merencanakan untuk membangun 104 reaktor nuklir baru. Saat ini energi listrik
yang dihasilkan PLTN menyumbang 16% dari seluruh kelistrikan dunia, yang secara
kuantitatif jumlahnya lebih besar dari listrik yang dihasilkan di seluruh dunia
pada tahun 1960.
Negara-negara di Eropa
merupakan negara yang paling tinggi persentase ketergantungannya pada energi
nuklir. Perancis, Lithuania dan Slovakia merupakan tiga negara yang memiliki
ketergantungan listrik pada energi nuklir yang tinggi, yaitu masing-masing
sebesar 78%, 72% dan 55%.
Di masa mendatang,
pemakaian energi nuklir akan berkembang lebih maju lagi, tidak hanya sekedar
untuk pembangkit listrik saja, tetapi juga untuk keperluan energi selain
kelistrikan, seperti produksi hidrogen, desalinasi air laut, dan pemanas
ruangan.
Bidang Non Energi:
Pemanfaatan Radiasi Untuk Kesejahteraan Manusia
Bidang Pertanian
Efisiensi Pemupukan
Pupuk harganya relatif
mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan merusak lingkungan,
sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak efektif. Untuk
itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang
dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label”
pupuk yang digunakan dengan suatu isotop,
seperti nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk tersebut kemudian diberikan pada
tanaman dan setelah periode waktu dilakukan pendeteksian radiasi pada
tanaman tersebut.
Penelitian Tanaman
Varietas Baru
Seperti diketahui, radiasi
pengion mempunyai kemampuan untuk merubah sel keturunan suatu
mahluk hidup, termasuk tanaman. Dengan berdasar pada prinsip tersebut, maka
para peneliti dapat menghasilkan jenis tanaman yang berbeda dari tanaman yang
telah ada sebelumnya dan sampai saat ini telah dihasilkan 1800 jenis tanaman
baru.
Varietas baru tanaman
padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang dihasilkan melalui
teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap hama dan
lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.
Pengendalian Hama
Serangga
Di seluruh dunia,
hilangnya hasil panen akibat serangan hama serangga kurang lebih 25-35%. Untuk
memberantas hama serangga sejak lama para petani menggunakan insektisida kimia.
Akhir-akhir ini insektisida kimia dirasakan menurun keefektifannya, karena
munculnya serangga yang kebal terhadap insekstisida. Selain itu insektisida
juga mulai dikurangi penggunaannya karena insektisida meninggalkan residu yang
beracun pada tanaman. Salah satu metode yang mulai banyak digunakan untuk
menggantikan insektisida dalam mengendalikan hama adalah teknik serangga
mandul.
Teknik serangga mandul
dilakukan dengan mengiradiasi serangga menggunakan radiasi gamma untuk
memandulkannya. Serangga jantan mandul tersebut kemudian dilepas dalam jumlah
besar pada daerah yang diserang hama. Apabila mereka kawin dengan serangga
betina, maka tidak akan dihasilkan keturunan. Dengan melepaskan serangga jantan
mandul secara berulang, populasi hama serangga akan turun secara menyolok.
Teknik ini telah digunakan secara intensif di banyak negara penghasil pertanian
seperti Amerika Selatan, Mexico, Jamaika dan Libya.
Pengawetan Makanan
Kerusakan makanan hasil
panen dalam penyimpanan akibat serangga, pertunasan dini atau busuk, dapat
mencapai 25-30%. Kerugian ini terutama diderita oleh negara-negara yang
mempunyai cuaca yang panas dan lembab. Pengawetan makanan banyak digunakan
dengan tujuan untuk menunda pertunasan pada umbi-umbian, membunuh serangga pada
biji-bijian, pengawetan hasil laut dan hasil peternakan, serta rempah-rempah.
Pada teknik pengawetan
dengan menggunakan radiasi, makanan dipapari dengan radiasi gamma berintensitas
tinggi yang dapat membunuh organisme berbahaya, tetapi tanpa mempengaruhi nilai
nutrisi makanan tersebut dan tidak meninggalkan residu serta tidak membuat
makanan menjadi radioaktif.
Teknik iradiasi juga dapat digunakan untuk sterilisasi kemasan. Di banyak
negara kemasan karton untuk susu disterilkan dengan iradiasi.
Dosis Iradiasi Makanan
dan Tujuannya
DOSIS
|
TUJUAN
|
PRODUK
|
Dosis rendah (s.d. 1
kGy)
|
Menghambat pertunasan
|
Kentang, bawang,
jahe, rempah-rempah
|
Membunuh serangga dan
parasit
|
Makanan kering, buah
segar, padi-padian
|
|
Penundaan kematangan /
pem- busukan
|
Buah segar, sayuran
|
|
Dosis menengah (1-10
kGy)
|
Memperpanjang masa
pen- simpanan
|
Ikan, strawberry,
jamur
|
Menunda pembusukan,
mem- bunuh serangga berbahaya
|
Hasil laut dan hasil
ternak
|
|
High dose (10-50 Gy)
|
Sterilisasi
|
Hasil peternakan,
hasil laut, makanan siap masak
|
Dekontaminasi
|
Rempah-rempah
|
Sumber :
