Dampak Radioisotop dan Radiasi Dalam Kehidupan

  • 6 min read
  • May 07, 2020
dampak radiasi radioisotop

Dalam batas-batas tertentu penggunaan sebagian besar radiasi tidak membahayakan bahkan sangat dibutuhkan dalam kehidupan manusia. Namun penggunaan radiasi dengan energi yang tinggi dapat menyebabkan perubahan-perubahan pada tubuh organisme.

Perubahan ini dimulai dari tingkat molekuler, susunan atom-atomnya, bahkan sampai pada perubahan sistem yang ada di dalam tubuh organisme tersebut. Seperti sistem hormonal, enzim dan metabolisme tubuh sampai perubahan struktur DNA.

1. Efek Biologis Radiasi Pengion

Gejala-gejala yang timbul sebagai akibat radiasi pengion pada makhluk hidup khususnya pada manusia. Tidak berbeda dengan gejala-gejala yang timbul akibat dari penyebab-penyebab penyakit biasa. Sinar-sinar pengion menyebabkan gangguan pada fungsi sel tubuh.

Gangguan ini tergantung kepada beberapa faktor, seperti :

  • Jenis sumber radiasi.
  • Intensitas sinar pengion.
  • Lama penyinaran.
  • Jarak sumber sinar pengion dengan subyek.
  • Ada tidaknya penghalang antara sumber dengan subyek.

Bila intensitas sinar pengion tinggi, maka efek radiasi dapat segera termanifestasi. Bahkan terkadang dalam waktu singkat dapat timbul gangguan secara total.

Dosis intensitas sinar pengion yang tinggi yang dapat menyebabkan kematian 50% organisme yang teradiasi. Dalam radiobiologi lazim diberi simbol LD50. (Lethal Dose)50.

Ini berarti jika ada sejumlah dosis sinar pengion dengan intensitas tinggi. Maka 50% diantaranya akan mati setelah beberapa waktu berselang secara beruntun. Sisanya 50% akan tetap hidup walaupun perubahan-perubahan fundamental terjadi di dalam tubuhnya.

2. Tingkat Molekuler

Kenyataan menunjukkan bahwa sebagian besar tubuh organisme tersusun atas air. Zat ini amat mudah mengalami perubahan akibat radiasi yang akan menghasilkan senyawa-senyawa yang amat reaktif. Seperti gugus radikal bebas atau peroksida akibat radiasi.

Perubahan-perubahan selanjutnya yang timbul adalah :

  • Gangguan pada sistem saraf pusat.
  • Gangguan pada pengaturan fungsi kelenjar buntu oleh saraf (neuro endocrine regulation) dan dalam susunan darah.
  • Perubahan pemeabilitas pembuluh darah dan menyebabkan pendarahan dalam (hemorrhage).

Pada sistem biologi, efek kimia mendahului seluruh perubahan yang terjadi di dalam tubuh. Karena sebagian besar konstituen tubuh dalam sel terdiri atas air. Maka proses radiolisa air yang menimbulkan radikal-radikal bebas akan dapat menyebar ke seluruh organ tubuh.

Hal ini akan mengakibatkan perubahan yang terjadi di dalam tubuh tidak hanya pada bagian yang terkena sinar pengion.

3. Proses Radiolisa Molekul Air

Sinar pengion melepaskan elektron-elektron dari molekul air :

reaksi radiasi sinar pengion molekul air

Elektron-elektron ini mencari molekul-molekul air yang berada dalam lingkungannya dan berusaha menggabung kepadanya.

reaksi penggabungan elektron dengan molekul air

Gugusan-gugusan H2O+ dan H2O tidak stabil dan akan mengurai menjadi :

reaksi gugus molekul air tidak stabil

Radikal OH dan H ini bebas bereaksi dan terjadilah kemungkinan-kemungkinan :

reaksi radikal oh dan h

Jika ada oksigen bebas dalam media itu maka elektron bebas dapat menggabung dalam susunan O2 hingga terbentuk :

reaksi oksigen bebas

Atau dengan amat mudah semua reaksi tersebut dapat dilukiskan sebagai berikut :

radiasi pengion molekul air
Gambar radiasi pada molekul air

H2O2 yang terbentuk merupakan oksidator keras. Zat ini selanjutnya akan mengoksidasi senyawa lain, seperti :

  • Sistein dioksida menjadi sistine.
  • Gugusan sulfidril (-SH) menjadi asam sulfon.

Gugusan -SH mempunyai sifat katalis dalam beberapa jenis enzim. Seperti pada beta amilase, karboksilase, dehidrogenase, urease, kolinesterase dan lain-lain. Sedang asam sulfon menyebabkan sifat katalisnya hilang.

Perombakan secara serentak, setelah sinar pengion takaran tinggi memapari individu akan terjadi nukleoprotein di dalam sitoplasma. Akibat selanjutnya sintesis nukleoprotein dan metabolisme asam nukleat terganggu. Hal ini akan mempengaruhi keseimbangan organ-organ seperti sumsum merah, kura, kelenjar limfa dan kelenjar kelamin berubah.

Bila konsentrasi DNA dan RNA dalam sel berkurang maka sintesis protein terganggu. Bila perombakan molekul protein secara akut melebihi sintesisnya maka akan mempengaruhi goyahnya keseimbangan tubuh dalam pembuatan zat antibodi.

Akibatnya pertahanan tubuh terhadap benda-benda asing menurun. Bakteri E.choli yang biasanya membantu pencernaan dapat berganti menembus dinding usus dan menyebabkan autoinfeksi.

4. Radiosensitivitas

Radiosensitivitas adalah suatu keadaan sel-sel dalam tubuh organisme yang mempunyai bentuk, fungsi serta sensitivitas terhadap radiasi pengion yang berbeda-beda.

Hukum Bergonie-Tribonden menyatakan bahwa sensitivitas suatu jaringan berdinding lurus dengan kapasitas reproduksi sel-sel yang menyusun jaringan. Dan berbanding terbalik dengan derajat deferensiasinya, sehingga :

rumus radiosensitivitas jaringan

Kesimpulan :

  • Jaringan yang sel-selnya selalu aktif membelah relatif lebih sensitif terhadap radiasi dari jaringan yang sel-selnya telah berdeferensiasi.
  • Individu yang masih muda lebih sensitif dari individu yang lebih tua atau lanjut usia.
  • Semakin besar aktivitas metabolisme sekelompok sel-sel semakin besar sensitivitasnya.

Berikut adalah urutan derajat sensitivitas sel-sel tubuh terhadap radiasi pengion, berturut-turut dari yang paling sensitif :

  • 1) Limfosit yang dibentuk oleh kura dan lymphnodes.
  • 2) Granulosit, yaitu sel darah putih yang dibentuk sumsum merah tulang.
  • 3) Sel-sel Basalia, dan sel-sel penyusun gonad, sumsum tulang merah, kulit dan saluran pencernaan.
  • 4) Sel-sel alveolus yang menyusun gelembung paru-paru.
  • 5) Sel-sel yang menyusun saluran empedu.
  • 6) Sel-sel saluran ginjal (tubula).
  • 7) Sel-sel endotelia yang melapisi rongga tertutup dari tubuh, seperti jantung dan pembuluh darah.
  • 8) Sel-sel yang menyusun jaringan pengikat.
  • 9) Sel-sel otot (daging).
  • 10) Sel-sel tulang.
  • 11) Sel-sel syaraf.

5. Efek Radiasi pada Organ dan Jaringan

Organ dan jaringan tubuh banyak ragamnya. Dalam bagian ini hanya akan dibahas organ tubuh yang penting, yaitu darah dan mata. Radiosensitivitas dari berbagai bagian darah berbeda-beda.

Bila terjadi paparan radiasi dari sumber pengion yang cukup tinggi maka perubahan penurunan yang seketika adalah jumlah limfosit. Keadaan ini disebut leukopenia dan dapat berkembang menjadi aleukia (hilangnya darah) yang diikuti peristiwa autoinfeksi dari bakteri koli.

skema pembentukan sel darah dan sifat radiasi
Gambar skema pembentukan sel-sel darah dan sifat relatif radio sensitivitasnya

Selanjutnya paparan radiasi yang tinggi juga dapat menyebabkan menyusutnya keping-keping darah dan eritrosit serta mengakibatkan anemia. Akibat klinis berikutnya adalah lemah badan, sesak napas dan sebagainya.

Bila sel-sel yang menyusun lensa mata rusak maka tak dapat diganti. Demikian juga bila mata terkena radiasi maka sel-sel lensa akan rusak serta menimbulkan gejala kataraks.

Sel-sel lensa mata yang rusak akan kehilangan sifat transparansinya sehingga tidak dapat meneruskan sinar. Hal ini menyebabkan tidak terbentuknya bayangan yang jelas pada bagian syaraf mata yang akan meneruskan ke susunan syaraf sentral.

Neutron dan gamma sangat efektif dalam menimbulkan katarak. Neutron mempunyai RBE10 artinya neutron cepat 10 kali lebih efektif dalam kasus penyebab kataraks daripada sinar alfa.

6. Efek Genetik

Bila sinar pengion mengenai gen dapat menimbulkan peristiwa mutasi gen. Sifat dominan atau resesif yang kemudian timbul pada keturunan individu yang terkena radiasi sangat berbeda dengan sifat dominan induknya.

Kebanyakan mutasi bersifat resesif sehingga munculnya sifat resesif pada F1 sangat jarang. Mutasi gen bersifat tidak baik bagi individu karena kemungkinan timbulnya sifat abnormal sangat besar.

Sinar pengion juga dapat menyebabkan mutasi kromosom. Bila sel kelamin teradiasi oleh sinar pengion maka akan dihasilkan fragmen kromosom.

sel kelamin yang terkena radiasi
Gambar sel kelamin yang terradiasi

Kromosom normal tidak mungkin berpasangan dengan fragmen kromosom. Bila terjadi maka dalam pembuahan tidak akan disertai pertumbuhan menjadi individu baru.

Mutasi dapat dianggap sebagai kerusakan secara biokimiawi yang khusus karena sifat-sifatnya hanya dapat terlihat pada keturunan-keturunannya. Mutasi gen dapat mempengaruhi susunan materi-materi keturunan seperti DNA dan RNA dengan bermacam-macam jalan. Antara lain dengan mengubah sequense pasangan-pasangan kode triplet dalam bahasa genetik.

7. Radiasi Pengion dan Kanker

Sinar pengion banyak digunakan untuk memberantas sel-sel kanker. Sebab sinar pengion dapat dengan efektif menghancurkan sel-sel kanker. Namun demikian sinar pengion juga dapat mendorong terbentuknya gejala-gejala kanker pada jaringan tertentu. Timbulnya gejala kanker sinar pengion dapat bersifat :

  • a) Efek langsung atau carcinogenic. Terjadi apabila suatu sinar pengion jatuh pada suatu bagian jaringan dan di situ pula timbul gejala kanker.
  • b) Efek dorongan atau curcarcinogenic. Terjadi apabila sebagian jaringan menerima sejumlah dosis radiasi kecil tetapi kemudian timbul gejala kanker. Diduga bagian tersebut sudah mempunyai gejala kanker dan segera muncul setelah terkena radiasi.
  • c) Efek jarak jauh. Terjadi jika sinar pengion meradiasi satu bagian tubuh, sedang kanker terjadi pada bagian tubuh lain. Gejala kanker sering dijumpai pada kulit, paru-paru, tulang dan sumsum tulang merah.

Pada profesi berikut ini banyak yang kedapatan mempunyai gejala kanker :

  • Kanker kulit banyak dijumpai pada ahli radiologi dan ahli-ahli yang bekerja pada cyclotron.
  • Kanker pada sumsum tulang merah banyak dijumpai di antara ahli radiologi. Umumnya gejala kanker akan timbul pada dosis sinar tinggi. Misalnya kanker sumsum tulang tikus pada dosis radiasi sebesar 300 rem. Kanker kulit timbul pada dosis 2000-5000 rem.

8. Tindakan Proteksi Radiasi

Dengan kemajuan teknologi nuklir dan penggunaan radio isotop sebagai perunut (tracer). Serta sumber radiasi dalam bidang kedokteran, pertanian, penelitian dan industri. Maka masalah keselamatan kerja perlu mendapatkan perhatian khusus.

Berpangkal pada pengamanan keselamatan kerja dan lingkungan. Sehingga pemerintah RI telah mengeluarkan Peraturan Pemerintah dan tiga surat Keputusan Direktur Jenderal, yaitu :

  • a) PP. No. 11 tahun 1975 tentang pengangkutan unsur radioaktif.
  • b) PP. No. 12 tahun 1975 tentang izin pemakaian unsur radioaktif dan atau sumber radiasi lainnya.
  • c) PP. NO. 13 tahun 1975 tentang pengangkutan unsur radioaktif.
  • d) SK. Dirjen BATAN No. 60/DD/7/X/71 tentang ketentuan keselamatan kerja terhadap radiasi.
  • e) SK. Dirjen BATAN No. 07/DJ/5/11/74 tentang ketentuan keselamatan untuk pengangkutan unsur-unsur radioaktif.
  • f) SK. Dirjen BATAN No. 14/DJ/16/11/76, tentang pelaksanaan pasal 2 dan 9 PP. 12 tahun 1975.

Tujuan pembuatan peraturan-peraturan tersebut adalah untuk melindungi manusia dan lingkungan hidupnya dari pengaruh unsur radioaktif yang tidak diinginkan. Dengan demikian penggunaan tenaga atom untuk maksud-maksud damai di Indonesia akan berjalan tertib teratur dan aman.

9. Tindakan Proteksi Radiasi

Mengingat jenis dan sifat radiasi yang berbeda maka penanggulangan bahaya akibatnya juga berbeda bergantung kepada situasi yang dihadapi. Ada dua macam bahaya radiasi yaitu :

a) Bahaya radiasi ekstern

Merupakan bahaya radiasi yang disebabkan oleh sumber radiasi yang berada di luar tubuh. Jenis radiasi yang perlu diperhatikan adalah sinar X, sinar gamma dan neutron yang mempunyai daya tembus besar.

Cara penanggulangannya :

  • Memasang perisai radiasi, antara sumber radiasi dan tubuh.
  • Mengatur waktu penyinaran, yaitu waktu penyinaran sesingkat mungkin.
  • Diusahakan jarak antara sumber radiasi dengan tubuh sejauh mungkin.
b) Bahaya radiasi intern

Merupakan bahaya yang disebabkan oleh sumber radiasi yang berada dalam tubuh. Yang masuk melalui saluran pernapasan, saluran pencernaan, atau melalui kulit yang luka terbuka.

Cara mencegahnya yaitu dengan mencegah masuknya sumber radiasi ke dalam tubuh. Dengan mewadahi bahan radioaktif, mengawasi penerimaan dosis para pekerja radiasi dengan pemakaian monitor perorangan seperti dosimeter.

Beberapa nilai batasan yang ditentukan adalah :

  • NBRTT, nilai batas rata-rata tertinggi tahunan = 5 rem.
  • NBRTK, nilai batas rata-rata tertinggi kuartalan = 1,25 rem.
  • NBRTM, nilai batas rata-rata tertinggi mingguan = 0,1 rem.
  • NBTT, nilai batas tertinggi tahunan = 10 rem.
  • NBTK, nilai batas tertinggi kuartalan = 3 rem.

Related Post :

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *