Bidang Pertanian
a. 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.
b. 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.
c. 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.
d. 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/pembusukan
|
Buah segar, sayuran
|
Dosis menengah (1-10 kGy)
|
Memperpanjang masa penyimpanan
|
Ikan, strawberry, jamur
|
|
Menunda pembusukan, membunuh serangga berbahaya
|
Hasil laut dan hasil ternak
|
High dose (10-50 Gy)
|
Sterilisasi
|
Hasil peternakan, hasil laut, makanan siap masak
|
|
Dekontaminasi
|
Rempah-rempah
|
Bidang Kedokteran
Di bidang
kedokteran, radioisotop banyak digunakan sebagai alat diagnosis dan alat terapi
berbagai macam penyakit.
a. Diagnosa
Radioisotop merupakan bagian yang sangat penting pada proses diagnosis
suatu penyakit. Dengan bantuan peralatan pembentuk citra (imaging devices),
dapat dilakukan penelitian proses biologis yang terjadi dalam tubuh manusia.
Dalam penggunaannya untuk diagnosis, suatu dosis
kecil radioisotop yang dicampurkan dalam larutan yang larut dalam cairan tubuh
dimasukkan ke dalam tubuh, kemudian aktivitasnya dalam tubuh dapat dipelajari
menggunakan gambar 2 dimensi atau 3 dimensi yang disebut tomografi. Salah satu
radioisotop yang sering digunakan adalah technisium-99m, yang dapat digunakan
untuk mempelajari metabolisme jantung, hati, paru-paru, ginjal, sirkulasi darah
dan struktur tulang. Tujuan lain dari penggunaan di bidang diagnosis adalah
untuk analisis biokimia yang disebut radio-immunoassay. Teknik ini dapat
digunakan untuk mengukur konsentrasi hormon, enzim, obat-obatan dan substansi
lain dalam darah.
b. Terapi
Penggunaan radioisotop di bidang pengobatan yang paling banyak adalah untuk
pengobatan kanker, karena sel kanker sangat sensitif terhadap radiasi. Sumber
radiasi yang digunakan dapat berupa sumber eksternal, berupa sumber gamma
seperti Co-60, atau sumber internal, yaitu berupa sumber gamma atau beta
yang kecil seperti Iodine-131 yang biasa digunakan untuk penyembuhan kanker
kelenjar tiroid.
c. Sterilisasi Peralatan Kedokteran
Dewasa ini banyak peralatan kedokteran yang disterilkan menggunakan radiasi
gamma dari Co-60. Metode sterilisasi ini lebih ekonomis dan lebih efektif
dibandingkan sterilisasi menggunakan uap panas, karena proses yang digunakan
merupakan proses dingin, sehingga dapat digunakan untuk benda-benda yang
sensitif terhadap panas seperti bubuk, obat salep, dan larutan kimia.
Keuntungan lain dari sterilisasi dengan menggunakan radiasi adalah proses
sterilisasi dapat dilakukan setelah benda tersebut dikemas dan masa penyimpanan
benda tersebut tidak terbatas sepanjang kemasannya tidak rusak.
Industri dan Lingkungan
a. Bidang Hidrologi
Dalam bidang hidrologi, sumber radiasi yang umum digunakan adalah sumber radiasi
gamma. Teknik hidrologi yang menggunakan radioisotop mampu secara akurat
melacak dan mengukur ketersediaan air dari suatu sumber air di bawah tanah.
Teknik tersebut memungkinkan untuk melakukan analisis, pengelolaan dan
pelestarian sumber air yang ada dan pencarian sumber air baru. Teknik ini dapat
memberikan informasi mengenai asal, usia dan distribusi, hubungan antara air
tanah, air permukaan dan sistem pengisiannya.
Pemanfaatan lainnya adalah sebagai perunut untuk mencari kebocoran pada
bendungan dan saluran irigasi, mempelajari pergerakan air dan lumpur pada
daerah pelabuhan dan bendungan, laju alir, serta laju pengendapan. Selain
radiasi gamma, radiasi neutron
banyak juga digunakan untuk mengukur kelembaban permukaan tanah.
b. Detektor Asap
Detektor yang menggunakan radioaktif biasanya menggunakan ameresium-241
yang merupakan pemancar alfa. Pada saat tidak ada asap maka partikel alfa akan mengionisasi
udara dan menyebabkan terjadinya aliran ion antara 2 elektroda. Jika asap di
dalam ruangan masuk ke dalam detektor, maka asap tersebut dapat menyerap
radiasi alfa sehingga akan menghentikan arus yang selanjutnya akan menghidupkan
alarm.
c. Perunut Lingkungan
Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut untuk menganalisis pencemar,
baik pencemar udara maupun air. Teknik ini dapat digunakan untuk menganalisis
kontaminasi sulfur dioksida di atmosfir yang dihasilkan dari gas buang hasil
pembakaran bahan bakar fosil, endapan lumpur laut dari limbah industri dan
tumpahan minyak.
d. Perunut Industri
Kemampuan untuk mengukur radioaktvitas dalam jumlah yang sangat kecil telah
memungkinkan pemakaian radioisotop sebagai perunut dengan menambahkan sejumlah
kecil radioisotop pada bahan yang digunakan dalam berbagai proses. Teknik ini
memungkinkan untuk mempelajari pencampuran dan laju alir dari berbagai macam
bahan, termasuk cairan, bubuk dan gas. Teknik perunut juga dapat digunakan
untuk mendeteksi tempat terjadinya kebocoran.
Suatu perunut yang dimasukkan ke oli pelumas dapat digunakan untuk
menentukan laju keausan dari suatu mesin. Teknik perunut juga dapat digunakan
di berbagai fasilitas untuk mengukur kinerja peralatan dan meningkatkan
efisiensinya.
e. Alat Pengukur dan Kendali
Peralatan pengukur yang berisi sumber radioaktif secara luas telah
digunakan dalam industri yang memerlukan pengaturan permukaan gas, cairan atau
padatan secara akurat. Alat pengukur ini sangat bermanfaat dalam situasi dimana
panas dan tekanan yang ekstrim atau kondisi lingkungan yang korosif mempersulit
pelaksanaan pengukuran.
Pengukur ketebalan yang menggunakan radioisotop digunakan untuk mengukur
ketebalan secara kontinu pada bahan, seperti kertas, plastik, logam, dan gelas,
yang dalam proses pengukuran tersebut tidak diperlukan kontak antara alat
pengukur dan bahan yang diukur.
Alat pengukur densitas yang menggunakan radioaktif digunakan pada saat
kendali otomatis dari cairan, bubuk atau padatan sangat diperlukan, misalnya
dalam pembuatan sabun detergen dan rokok.
Penggunaan radioisotop pada alat pengukur mempunyai beberapa kelebihan
yaitu pengukuran dapat dilakukan tanpa kontak fisik antara alat pengukur dan
bahan yang akan diukur, perawatan yang dibutuhkan relatif mudah, serta lebih
ekonomis dibandingkan metode lainnya.
f.
Radiografi
Radioisotop yang memancarkan radiasi gamma dan pesawat sinar-X
dapat digunakan untuk “melihat” bagian dalam dari hasil fabrikasi, seperti
hasil pengelasan atau hasil pengecoran, untuk melihat apakah produk tersebut
mempunyai cacat atau tidak, dan memeriksa isi dari suatu kemasan/bungkusan
tertutup, misalnya pemeriksaan bagasi di pelabuhan. Pada teknik ini suatu
sumber radiasi diletakkan pada jarak tertentu dari bahan yang akan diperiksa
dan film radiografi atau layar pendar (fluoresens) diletakkan pada sisi yang
berlawanan dari sumber radiasi. Dari perbedaan tingkat kehitaman pada film
radiografi atau layar pendar, dapat dipelajari struktur atau cacat yang ada
pada benda yang diperiksa.
g. Penentuan Umur Suatu Benda
Teknik penentuan umur suatu benda yang menggunakan radioisotop disebut
Carbon Dating. Prinsip kerja teknik ini adalah membandingkan konsentrasi unsur
karbon yang tidak stabil pada suatu benda dengan benda lainnya. Teknik ini
banyak digunakan oleh para ahli geologi, antropologi dan arkeologi untuk
menentukan umur benda yang mereka temukan.