Makalah Radiasi

RADIASI

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Radiasi merupakan pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik/cahaya (foton) dari sumber radiasi. Ditinjau dari proses terbentuknya, unsur-unsur radioaktif atau sumber-sumber radiasi lainnya yang ada di lingkungan ini dapat dikelompokkan ke dalam dua golongan besar, yaitu sumber-sumber radiasi alam dan sumbersumber radiasi buatan. Dikatakan sebagai sumber radiasi alam karena sumber-sumber itu sudah ada semenjak alam ini lahir. Di samping sumber-sumber radiasi alam, kita juga mengenal adanya sumber-sumber radiasi bu-atan, yaitu sumber radiasi yang proses terbentuknya melibatkan intervensi manusia, baik sumber radiasi tersebut sengaja dibuat untuk maksud-maksud tertentu atau merupakan hasil samping dari pemanfaatan teknologi nuklir oleh umat manusia. Dalam hal ini sumber radiasi tersebut tidak sengaja dibuat oleh manusia. Berikut ini akan dibahas sumbersumber radiasi yang ada di lingkungan, baik sumber radiasi alam maupun sumber radiasi buatan.

Penyinaran radiasi yang diterima penduduk dunia 87% berasal dari sumber radiasi alam sekitar yang terdiri atas radiasi radon (51%), radiasi kosmik (10 %), radiasi intema (12%), dan radiasi eksterna-gamma (14 %). Sedangkan sekitar 13 % penyinaran radiasi berasal dari radiasi buatan yang terdiri atas kegiatan medik (12 %) dan lain-lain adalah 1 %. Penyinaran radiasi dari lain-lain berasal dari jatuhan radioaktif (0,4%), pekerjaan menggunakan sumber radiasi (0,2%), kegiatan instalasi nuklir (0,1%) dan kegiatan lain (0,4%). Total dosis radiasi yang diterima penduduk dunia yang berasal dari sumber radiasi alam sekitar 2,4 mSv/tahun yang terdiri atas 2,0 mSv/tahun berasal dari dalam bumi dan 0,4 mSv/tahun berasal dari sinar kosmik. Sementara yang berasal dari sumber radiasi buatan sekitar 0,7 mSv/tahun. (www.chem-is-try.org)

Salah satu aplikasinya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir. Untuk membangun sebuah PLTN maka harus belajar dari peristiwa Fukushima daichi, chernobyl, dan three mile island. Semuanya memiliki dampak radiasi tidak baik terhadap mausia juga terhadap lingkungan. Walaupun begitu dalam kehidupan sehari-hari sebenarnya manusia menerima radiasi mulai dari sinar matahari sampai naik pesawat terbang namun dalam radiasi yang wajar, sehingga mungkin nuklir bisa aman jika digunakan secara bijak.

1.2         Perumusan Masalah

a.       Apakah pengertian radiasi itu?

b.      Apa saja sumber radiasi?

c.       Bagaimana strukur dan system kerja reactor nuklir?

d.      Bagaimana dampak radiasi terhadapan manusia dan lingkungan?

1.3         Tujuan

Tujuan makalah ini adalah untuk melengkapi tugas yang diberikan dosen mata kuliah fisika lingkungan, makalah ini juga sebagai penambah pengetahuan tentang radiasi terhadap manusia, serta makalah ini terdapat berbagai referensi tentang radiasi yang memudahkan pembaca agar lebih memahami bagaimana radiasi itu.

1.4         Manfaat

Hasil dari penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat kepada semua pihak, khususnya kepada mahasiswa Teknik Lingkungan Universitas Diponegoro untuk menambah pengetahuan dan mengenai kebisingan.

BAB II

ISI

2.1         Radiasi

Radiasi adalah pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik/cahaya (foton) dari sumber radiasi. Ada beberapa sumber radiasi yang kita kenal di sekitar kehidupan kita, contohnya adalah televisi, lampu penerangan, alat pemanas makanan (microwave oven), komputer, dan lain-lain. Radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau disebut juga dengan foton adalah jenis radiasi yang tidak mempunyai massa dan muatan listrik. Misalnya adalah gamma dan sinar-X, dan juga termasuk radiasi tampak seperti sinar lampu, sinar matahari, gelombang microwave, radar dan handphone. (BATAN, 2008)

2.2         Sumber Radiasi

Ditinjau dari proses terbentuknya, unsur-unsur radioaktif atau sumber-sumber radiasi yang ada di lingkungan dapat dikelompokkan ke dalam dua golongan besar, yaitu sumber-sumber radiasi alam dan sumber-sumber radiasi buatan. Dikatakan sebagai sumber radiasi alam karena sumber-sumber itu sudah ada semenjak alam ini lahir. Di samping sumber-sumber radiasi alam, kita juga mengenal adanya sumber-sumber radiasi buatan, yaitu sumber radiasi yang proses terbentuknya melibatkan intervensi manusia, baik sumber radiasi tersebut sengaja dibuat untuk maksud-maksud tertentu atau merupakan hasil samping dari pemanfaatan teknologi nuklir oleh umat manusia. Dalam hal ini sumber radiasi tersebut tidak sengaja dibuat oleh manusia. Berikut ini akan dibahas sumber-sumber radiasi yang ada di lingkungan, baik sumber radiasi alam maupun sumber radiasi buatan.

2.2.1   Radiasi Alam

Bahan-bahan radioaktif alam dapat berperan sebagai sumber radiasi alam. Jadi radiasi pada prinsipnya sudah ada sejak alam ini terbentuk. Secara garis besar, radiasi alam atau sering kali juga disebut sebagai radiasi latar dapat dikelompokkan menjadi duabergantung pada asal sumbernya, yaitu radiasi teresterial (berasal dari permukaan bumi) dan radiasi ekstra teresterial (berasal dari angkasa luar) (Akhadi,2000).

a.        Radiasi Ekstra Teresterial

Radiasi dari angkasa luar yang paling penting untuk diketahui adalahradiasi kosmis. Banyak penelitian telah dilakukan dalam rangka mempelajariradiasi kosmis. Penggunaan balon udara yang membawa detektor radiasi hingga suatu tempat yang sangat tinggi menunjukkan bahwa intensitas radiasi mengalami peningkatan sebandingdengan semakin tingginya posisi pengukuran. Dari penelitian ini dan juga data-data penelitian lainnya menunjukkan adanya radiasi berenergi tinggi yang datang dari angkasa luar. Hasil studi lainnya menunjukkan bahwa radiasi dari angkasa luar ini terdiri atas dua macam, yaitu radiasi kosmis primer dansekunder. Radiasi kosmis primer selanjutnya dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu : radiasi kosmis galaksi, radiasi yang terperangkap dalam medan magnet bumi dan radiasi kosmis dari matahari. Sinar kosmis kelompok pertama berasal dari luar sistim tata surya dan sebagian besar berupa partikel bermuatan positif. Radiasi kosmis galaksi ini berasal dari energi yang dipancarkan oleh bintang-bintang yang ada di alam raya. Radiasi kosmis galaksi dapat juga berasal dari ledakan supernova yang terjadi di angkasa luar yang jaraknya puluhan tahun cahaya dari bumi (Akhadi, 2000).

Radiasi kosmis dalam bentuk partikel sub-atomik baik yang berasal dari galaksi maupun matahari dapat memicu terjadinya reaksi inti dalam atmosfer. Pada saat radiasi kosmis primer berenergi tinggi memasuki atmosfer bumi, maka akan terjadi reaksi inti antara partikel-partikel kosmis itu dengan inti atom unsur-unsur yang ada di dalam atmosfer bumi, seperti carbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) dan lain-lain.

Reaksi nuklir yang terjadi dapat menghasilkan sinar kosmis sekunder yang terdiri atas meson, elektron, foton, neutron, proton, dan lain-lain. Partikel itu selanjutnya dapat menghasilkan sinar kosmis sekunder lainnya pada saat bertumbukan dengan unsur-unsur diatmosfer atau meluruh dalam perjalanannyamenuju permukaan bumi (Akhadi, 2000).

Sebagian besar sinar kosmis primer diserap oleh 1/10 atmosfer bagian atas. Kira-kira 20 km di bawahnya, sinar kosmis hampir semuanya merupakan sinar kosmis sekunder. Di permukaan bumi, sinar kosmis sekunder terdiri atas meson (komponen keras), elektron dan pro-ton (komponen lunak) serta neutron dan proton (komponen nukleon). Di atas permukaan laut, kira-kira 3/4 dari intensitas sinar kosmis merupakan sinar kosmis dalam bentuk komponen keras. Selain memicu terjadinya reaksi inti dalam atmosfer bumi, sinar kosmis juga meng-ionisasi gas-gas yang ada di lapisan atmosfer tinggi sehingga meng-hasilkan suatu lapisan bermuatan listrik yang disebut lapisan ionosfer. Lapisan ini selanjutnya dapat menjadi pelindung bumi terhadap radiasi sinar kosmis yang membahayakan. Sinar kosmis umumnya memiliki daya tembus yang relatif sangat kuat. Sinar ini dapat menembus bangunan beton, batu-batuan bahkan dapat me-nembus lapisan bawah tanah hingga kedalaman 200 meter (www.batan .go.id).

Karena pengaruh medan magnet bumi, maka intensitas radiasi kosmis di suatu tempat bervariasi dengan posisi lintang tempat itu. Energi yang diperlukan oleh partikel bermuatan untuk mencapai atmosfer bumi pada ekuator medan magnet bumi lebih besar dibandingkan dengan posisi lintang lainnya. Oleh sebab itu, intensitas radiasi kosmis terendah terletak pada ekuator medan magnet bumi. Ada dua faktor yang mempengaruhi intensitas radiasi kosmis, yaitu letak ketinggian pengukuran dari permukaan laut dan letak geografis tempat pengukuran yang berhubungan dengan letak lin-tang suatu tempat. (Akhadi,2000)

b.      Radiasi Teresterial

Sumber-sumber radiasi alam yang berada di permukaan bumi berasal dari bahan-bahan radioaktif alam yang disebut radionuklida primordial. Bahan radioaktif ini dapat ditemukan dalam lapisan tanah atau batuan, air serta udara. Radiasi yang dipancarkan oleh radionuklida primordial ini disebut radiasi teresterial. Radiasi teresterial yang berasal dari mineral-mineral yang ada dalam batu-batuan dan juga di dalam tanah seringkali juga dinamakan radiogeologi. Unsur-unsur yang termasuk kelompok radioaktifalam ini jumlahnya sangat banyak.Dari sekian banyak unsur radioaktif alam tersebut, ada beberapa kelompok unsur radioaktif alam yang tergolong sangat tua karena waktuparoh induknya di atas 100 juta tahun.(Akhadi,2000).

Unsur radioaktif alam yang pertama kali dikenal manusia adalah uranium. Unsur ini bukan merupakan logam yang jarang karena keberadaannya di alam mencapai 50 kali lebih banyak dibandingkan dengan air raksa yang sudah sejak lama dikenal orang. Uranium terdapat sebagai mineral dalam kerak bumi, juga dalam air laut, air sungai, minyak bumi, batu bara dan lain-lain. Ada tiga jenis isotop uranium yang dapat ditemukan di alam, yaitu : ²³⁵U dengan kadar 0,715 %, ²³⁸U dengan kadar 99,825 % dan ²³⁴U dengan kadar yang sangat kecil (kira-kira 5 x 10-3 %) (Akhadi,2000).

Unsur-unsur radioaktif alam selalu meluruh menghasilkan unsur-unsur radioaktif baru yang disebut unsur radioaktif anak. Unsur radioaktif anak ini juga dapat meluruh dan menghasilkan unsur radioaktif lainnya, sehingga membentuk suatu deret peluruhan yang sangat panjang. Deret peluruhan dari unsur radioaktif alam ini dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :

1.      Deret uranium (U), dimulai dari ²³⁸U dan berakhir pada timah hitam (²⁰⁶Pb) yang stabil. Deret ini juga disebut deret (4n + 2) karena nomor massa dari unsur-unsur radioaktif yang terdapat dalam deret ini habis dibagi 4 dengan sisa 2.

2.      Deret thorium (Th), mulai dari ²³²Th dan berakhir pada ²⁰⁸Pb yang stabil. Disebut juga deret 4n karena nomor massa unsur-unsur radioaktif yang terdapat dalam deret ini selalu habis dibagi 4.

3.      Deret aktinium, mulai dari ²³⁵U dan berakhir pada ²⁰⁷Pb yang stabil. Deret ini juga disebut deret (4n+3) karena unsur-unsur radioaktif anak luruh yang dihasilkannya ber-nomor massa habis dibagi 4 dengan sisa 3. Selain ketiga kelompok deret tersebut di atas, terdapat juga deret Kalium-40 yang meluruh menghasilkan Argon-40. Mineral baik dalam bentuk pasir maupun batuan yang banyak mengandung ⁴⁰K adalah muscovite, biotite, hornblende, glauconite, sanidine serta semua batuan dari gunung berapi. Air laut banyak mengandung 40K, sedang tempat-tempat sumber air panas mengadung sejumlah uranium, thorium dan radium. Mengingat air hujan dapat membawa radionuklida kosmogenik dari udara dan dalam air tanah dapat terlarut unsur-unsur radioaktif yang ada dalam batuan maupun kerak bumi, maka hampir semua air yang terdapat di muka bumi ini mengandung unsur-unsur radioaktif dalam jumlah tertentu (Akhadi, 2000).

Radionuklida primordial yang terdapat dalam udara terutama berasal dari gas radon dan thoron yang masing-masing merupakan unsur radioaktif anak dalam deret  uranium dan thorium. ²³⁸U dalam deret peluruhannya menghasilkan ²²⁶Ra, sedang ²²⁶Ra yang memancarkan sinar α pada saat peluruhannya menghasilkan ²²²Rn (gas radon). Dalam deret thorium, pe-luruhan ²²⁴Ra menghasilkan ²²⁰Rn (gasthoron). Dengan memperhatikan nilai T1/2 unsur radioaktif alam ada beberapa unsure radioaktif yang nilai T1/2 nya amat sangat panjang, melebihi perkiraan umur bumi. Unsur radioaktif kelompok ini diduga sudah terbentuk jauh sebelum bumi sendiri terbentuk, yaitu pada saat masih berupa nebula (bagian dari matahari) atau bahkan terben-tuk pada saat masih dalam keadaan proto planet yang kemudian dingin dan melahirkan planet bumi sesuai dengan hipotesa mengenai teori terbentuknya bumi ini (Akhadi, 2000).

2.2.2             Radiasi Buatan

Di lingkungan kita, selain radiasi dan radioaktivitas yang ada sejak terciptanya alam, terdapat juga radiasi dan radioaktivitas yang dipancarkan dari bahan radioaktif yang dibuat manusia. Radiasi dan radioaktivitas ini disebut radiasi buatan dan radioaktivitas buatan. Contoh radioaktivitas buatan misalnya radioaktivitas yang dihasilkan dari percobaan nuklir dan berpindah ke lingkungan (radioaktivitas jatuhan), dan radioaktivitas yang dikeluarkan pada setiap tahapan daur bahan bakar nuklir. Selain itu terdapat barang-barang konsumsi yang memancarkan radiasi rendah seperti jam berpendar, detektor asap dan lain-lain. Tingkat aktivitas radioaktivitas buatan di lingkungan saat ini relatif kecil dibandingkan radioaktivitas alam. Percobaan nuklir di udara menjadi sumber radiasi buatan yang terbesar di lingkungan (Akhadi,2000).

1.      Unsur Radioaktif Hasil Fisi

Berbagai radionuklida terben-tuk pada saat terjadi ledakan bom nuklir. Proses utama pembentukan radionuklida tersebut adalah proses fisi (pembelahan inti) dan proses aktivasi yang mengubah nuklida menjadi radionuklida setelah menangkap neutron(Akhadi, 2000).

Reaksi X (a,b) Y disebut dengan fisi jika b dan Y memiliki massa yang sebanding. Beberapa proses fisi terjadi secara spontan. Biasanya fisi dihasilkan hanya jika sejumlah energy yang cukup diberikan kepada inti melalui tangkapan neutron lambat, atau penembakan dengan neutron,proton, deuteron, atau sinar gamma. Sejauh ini proses fisi berlangsung melalui tahapan inti majemuk. Inti majemuk selanjutnya terpecah menjadi dua bagian dan beberapa pancaran neutron. Proses fisi yang ditemukan oleh Hahn dan Strassman (1939) dengan percobaan radiokimia. Mereka menunjukkan bahwa penembakan uranium dengan neutron menghasilkan unsur-unsur menengah dalam table periodik, dan unsur-unsur transuranium yang telah diyakini sebelumnya. Dua komponen inti utama dikenal sebagai fragmen fisi, yang secara energetika tidak memiliki massa yang sama. Distribusi massa mungkin dipengaruhi oleh efek kulit (Wiyatmo,2006).

(www.infonuklir.com/readmore/read/ipteknuklir/atomdradiasi/).

Bila sebuah partikel neutron berhasil masuk ke dalam inti atom Uranium, maka inti Uranium menjadi lebih tidak stabil dan akibatnya mengalami pembelahan. Hasil dari pembelahan ini adalah dua buah atom materi yang lain, 2 sampai 3 buah neutron baru dan energi. Total massa seluruh materi yang terbentuk sesudah terjadinya pembelahan inti atom Uranium lebih kecil daripada sebelum terjadi pembelahan. Selisih massa inilah yang berubah menjadi energi. Neutron baru yang terbentuk setelah pembelahan inti dapat me-numbuk inti atom Uranium lain dan seterusnya menghasilkan atom materi lain, 2-3 buah neutron baru dan energi. Demikian seterusnya sehingga terbentuklah sebuah reaksi beran-tai (Wiyatmo, 2006).

2.      Unsur Radioaktif Hasil

Aktivasi Proses aktivasi adalah proses tertembaknya inti - inti atom bahan oleh neutron sehingga bahan yang semula tidak radioaktif berubah si-fatnya menjadi radioaktif dan mampu memancarkan radiasi. Dalam teras reactor nuklir, proses aktivasi ini dapat terjadi mengingat di dalam teras reactor itu terjadi reaksi fisi yang melepaskan neutron. Neutron-neutron hasil fisi ini selanjutnya da-pat melakukan aktifasi terhadap bahan-bahan struktur yang diguna-kandalam teras reactor, seperti ke-longsong bahan bakar, bahan pena-han radiasi, tangki reactor, bahan reflector, batang kendali, bahan moderator dan lain-lain. Aktivasi neutron terjadi juga terhadap bahan-bahan kimia yang sengaja ditambahkan ke dalam air pendingin primer untuk maksud-maksud tertentu, misal un-tuk menekan laju korosi. Proses aktivasi yang sengaja diusahakan oleh manusia antara lain adalah da-lam proses produksi radioisotope di dalam reactor nuklir. Dari proses aktivasi ini akan diperoleh berbagai jenis radioisotope yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan(Akhadi,2000).

2.3         Jenis Radiasi

Secara garis besar radiasi digolongkan ke dalam radiasi pengion dan radiasi non-pengion, (BATAN, 2008).

2.3.1        Radiasi Pengion

Radiasi pengion adalah jenis radiasi yang dapat menyebabkan proses ionisasi (terbentuknya ion positif dan ion negatif) apabila berinteraksi dengan materi. Yang termasuk dalam jenis radiasi pengion adalah partikel alpha, partikel beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron. Setiap jenis radiasi memiliki karakteristik khusus. Yang termasuk radiasi pengion adalah partikel alfa (α), partikel beta (β), sinar gamma (γ), sinar-X, partikel neutron.

2.3.2        Radiasi Non Pengion

Radiasi non-pengion adalah jenis radiasi yang tidak akan menyebabkan efek ionisasi apabila berinteraksi dengan materi. Radiasi non-pengion tersebut berada di sekeliling kehidupan kita. Yang termasuk dalam jenis radiasi non-pengion antara lain adalah gelombang radio (yang membawa informasi dan hiburan melalui radio dan televisi); gelombang mikro (yang digunakan dalam microwave oven dan transmisi seluler handphone); sinar inframerah (yang memberikan energi dalam bentuk panas); cahaya tampak (yang bisa kita lihat); sinar ultraviolet (yang dipancarkan matahari).

2.4         Besaran dan Satuan Radiasi

Satuan radiasi ada beberapa macam. Satuan radiasi ini tergantung pada kriteria penggunaannya, yaitu (BATAN, 2008) :

2.4.1    Satuan untuk paparan radiasi

Paparan radiasi dinyatakan dengan satuan Rontgen, atau sering disingkat dengan R saja, adalah suatu satuan yang menunjukkan besarnya intensitas sinar-X atau sinar gamma yang dapat menghasilkan ionisasi di udara dalam jumlah tertentu. Satuan Rontgen penggunaannya terbatas untuk mengetahui besarnya paparan radiasi sinar-X atau sinar Gamma di udara. Satuan Rontgen belum bisa digunakan untuk mengetahui besarnya paparan yang diterima oleh suatu medium, khususnya oleh jaringan kulit manusia.

2.4.2    Satuan dosis absorbsi medium.

Radiasi pengion yang mengenai medium akan menyerahkan energinya kepada medium. Dalam hal ini medium menyerap radiasi. Untuk mengetahui banyaknya radiasi yang terserap oleh suatu medium digunakan satuan dosis radiasi terserap atau Radiation Absorbed Dose yang disingkat Rad. Jadi dosis absorbsi merupakan ukuran banyaknya energi yang diberikan oleh radiasi pengion kepada medium. Dalam satuan SI, satuan dosis radiasi serap disebut dengan Gray yang disingkat Gy. Dalam hal ini 1 Gy sama dengan energi yang diberikan kepada medium sebesar 1 Joule/kg. Dengan demikian maka :
  1 Gy = 100 Rad

Sedangkan hubungan antara Rontgen dengan Gray adalah :
  1 R = 0,00869 Gy

2.4.3    Satuan dosis ekuivalen.

Satuan untuk dosis ekuivalen lebih banyak digunakan berkaitan dengan pengaruh radiasi terhadap tubuh manusia atau sistem biologis lainnya. Dosis ekuivalen ini semula berasal dari pengertian Rontgen equivalen of man atau disingkat dengan Rem yang kemudian menjadi nama satuan untuk dosis ekuivalen. Hubungan antara dosis ekuivalen dengan dosis absobrsi dan quality faktor adalah sebagai berikut :

Dosis ekuivalen (Rem) = Dosis serap (Rad) X Q

Sedangkan dalam satuan SI, dosis ekuivalen mempunyai satuan Sievert yang disingkat dengan Sv. Hubungan antara Sievert dengan Gray dan Quality adalah sebagai berikut :

Dosis ekuivalen (Sv) = Dosis serap (Gy) X Q

Berdasarkan perhitungan

1        Gy = 100 Rad, maka 1 Sv = 100 Rem.

2.5         Dosis Maximum Radiasi

United States Nuclear Regulatory Commision (NRC) adalah salah satu sumber informasi resmi yang dijadikan standar di beberapa Negara untuk penetapan garis pedoman pada proteksi radiasi. NRC telah menyatakan bahwa dosis individu terpapar radiasi maksimal adalah 0.05 Sv atau 5 rem/tahun. Walaupun NRC adalah badan resmi yang berkenaan dengan batas pencahayaan ionisasi radiasi, namun ada kelompok lain yang juga merekomendasikan hal serupa. Salah satu kelompok tersebut adalah National Council on Radiation Protection (NCRP), yang merupakan kelompok ilmuwan pemerintah yang rutin mengadakan pertemuan untuk membahas riset radiasi terbaru dan mengupdate rekomendasi mengenai keamanan radiasi.

Menurut NCRP, tujuan dari proteksi radiasi adalah :

a.       Untuk mencegah radiasi klinis yang penting, dengan mengikuti batas dosis minimum.

b.      Membatasi resiko terhadap kanker dan efek kelainan turunan pada masyarakat.

Dosis maksimum yang diijinkan adalah jumlah maksimum penyerapan radiasi yang sampai pada seluruh tubuh individu, atau sebagai dosis spesifik pada organ tertentu yang masih dipertimbangkan aman. Aman dalam hal ini berarti tidak adanya bukti bahwa individu mendapatkan dosis maksimal yang telah ditetapkan, dimana cepat atau lambat efek radiasi tersebut dapat membahayakan tubuh secara keseluruhan atau bagian tertentu. Rekomendasi untuk batas atas paparan telah dibentuk pula oleh NCRP sebagai panduan didalam pekerjaan yang berkaitan dengan radiasi. Rekomendasi NRCP meliputi:

a)      Individu/operator tidak diizinkan bekerja dengan radiasi sebelum umur 18 tahun.

b)      Dosis yang efektif pada tiap orang pertahun mestinya tidak melebihi 50 mSv ( 5 rem).

c)      Untuk khalayak ramai, ekspose radiasi (tidak termasuk dari penggunaan medis) mestinya tidak melebihi 1 mSv ( 0,1 rem) per tahun.

d)     Untuk pekerja yang hamil, batasan ekspose janin atau embrio mestinya tidak melebihi 0,5 mSv (0,05 rem). Dengan demikian untuk pekerja wanita yang sedang hamil tidak lagi direkomendasikan bekerja sampai kehamilannya selesai.

2.6         Efek Radiasi Pengion Terhadap Tubuh Manusia

Radiasi pengion adalah radiasi radiasi yang mampu menimbulkan ionisasi pada suatu bahan yang dilalui. Ionisasi tersebut diakibatkan adanya penyerapan tenaga radiasi pengion oleh bahan yang terkena radiasi. Dengan demikian banyaknya jumlah ionisasi tergantung dari jumlah tenaga radiasi yang diserap oleh bahan (BATAN, 2008).

Sel dalam tubuh manusia terdiri dari sel genetic dan sel somatic. Sel genetic adalah sel telur pada perempuan dan sel sperma pada laki-laki, sedangkan sel somatic adalah sel-sel lainnya yang ada dalam tubuh. Berdasarkan jenis sel, maka efek radiasi dapat dibedakan atas efek genetik dan efek somatik. Efek genetik atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi. Sebaliknya efek somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi (BATAN, 2008).

Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek deterministik dan efek stokastik. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi, sedangkan efek stokastik adalah efek yang terjadi sebagai akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya perubahan pada sel (BATAN, 2008).

Menurut Sumarsono (2008) efek deterministik pada organ reproduksi atau gonad adalah sterilitas atau kemandulan. Pajanan radiasi pada testis akan mengganggu proses pembentukan sel sperma yang akhirnya akan mempengaruhi jumlah sel sperma yang akan dihasilkan. Dosis radiasi 0,15 Gy merupakan dosis ambang terjadinya sterilitas yang bersifat sementara karena sudah mengakibatkan terjadinya penurunan jumlah sel sperma selama beberapa minggu. Pengaruh radiasi pada sel telur sangat bergantung pada usia. Semakin tua usia, semakin sensitif terhadap radiasi karena semakin sedikit sel telur yang masih tersisa dalam ovarium. Selain sterilitas, radiasi dapat menyebabkan menopuse dini sebagai akibat dari gangguan hormonal sistem repwasroduksi. Dosis ambang sterilitas menurut ICRP 60 adalah 2,5 – 6 Gy. Pada usia yang lebih muda (20-an), sterilitas permanen terjadi pada dosis yang lebih tinggi yaitu mencapai 12 – 15 Gy.

Sedangkan menurut Iffah (2009) kerusakan pada organ reproduksi (kemandulan) terjadi pada paparan 150 - 300 rad untuk laki-laki dan < (150-300) rad untuk wanita. Sehingga didapati bahwa wanita lebih sensitif terhadap paparan radiasi khususnya pada organ reproduksi dibandingkan pria.

2.7         Manfaat Materi Radioaktif

Keberadaan sumber-sumber radiasi lingkungan ini dapat memberikan manfaat dan dampak yang akan dijelaskan dalam pembahasan berikut ini.

2.7.1        Bidang Kedokteran

Berbagai jenis radioisotope digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit seperti talium-201 (Ti-201), iodine 131 (I-131) dan besi (Fe-59). I-131 akan diserap oleh kelenjar gondok, hati dan bagian – bagian tertentu dari otak. Oleh karena itu, I-131 dapat digunakan untuk mende-teksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan untuk mendeteksi tu-mor otak. Larutan garam yang mengandung Na-24 disuntikkan ke dalam pembuluh darah untuk mendeteksi adanya gangguan peredaran darah misalnya apakah adanya penyumbatan dengan mendeteksi sinar gamma yang dipancari isotop natrium tersebut.

2.7.2        Bidang Industri

Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja digunakan suatu iso-top sebagai perunut, dalam hal ini piston, ring dan komponen lain dari mesin ditandai dengan isotop radioaktif dari bahan yang sama.

2.7.3        Bidang Biologis

Mempelajari kesetimbangan dinamis, reaksi pengesteran, dan mekanisme reaksi fotosintesis.

2.7.4        Bidang Pertanian

Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul. Radiasi dapat mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis. Di laboratorium dibiakkan hama kubis dalam bentuk jumlah yang cukup banyak. Hama tersebut lalu diradiasi sehingga serangan jantan menjadi mandul. Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas, sehingga reproduksi hama tersebut akan terganggu dan akan mengurangi populasi. Pemuliaan tanaman atau pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi. Misalnya, pemuliaan padi, bibit diberi radiasi dengan dosis yang bervariasi, dari dosis terkecil yang tidak membawa pengaruh hingga dosis rendah yang mematikan. Biji yang sudah diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditanaman berke-lompok menurut ukuran dosis radiasinya (Wardhana, 2007)

2.8      Bahaya Radiasi Radioaktif

Dampaknya menurut penelitian radiasi radioaktif dapat bersifat berbahaya

dan dapat juga menguntungkan bagi makhluk hidup. Bahaya radiasi radioaktivitas dibedakan menjadi dua macam yaitu bahaya radiasi eksternal dan bahaya radiasi

internal.

2.8.1        Bahaya Radiasi Eksternal

Bahaya radiasi eksternal berasal dari sumber radiasi yang terletak diluar tubuh manusia, tetapi walaupun berada di luar tubuh manusia tetap berbahaya jika sampai masuk ke dalam tubuh manusia. Bahaya radiasi eksternal dapat diakibatkan oleh paparan radiasi beta, sinar X, gamma/netron, yang semuanya dapat menembus organ tubuh manusia.

2.8.2        Bahaya Radiasi Internal

Bahaya radiasi internal artinya unsur radioaktif tersebut tidak berbahaya jika hanya berada di luar tubuh manusia karena jangkauannya sangat pendek tetapi dapat menjadi berbahaya apabila masuk ke dalam tubuh manusia.

2.9        Dampak Zat Radioaktif

Pengertian dari pencemaran radio-aktif adalah suatu pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh debu radioaktif akibat terjadinya ledakan reaktor-reaktor atom serta bom atom. Yang paling berbahaya dari pencemaran radioaktif seperti nuklir adalah radiasi sinar alpha, beta dan gamma yang sangat membahayakan makhluk hidup di sekitarnya. Selain itu partikel-partikel neutron yang dihasilkan juga berbahaya. Zat radioaktif pencemar lingkungan yang biasa ditemukan adalah 90SR merupakan karsinogen tulang. Apabila ada makhluk hidup yang terkena radiasi atom nuklir yang berbahaya biasanya akan terjadi mutasi gen karena terjadi perubahan struktur zat serta pola reaksi kimia yang merusak sel-sel tubuh makhluk hidup baik tumbuhtumbuhan maupun hewan atau binatang. Efek serta akibat yang ditimbulkan oleh radiasi zat radioaktif pada umat manusia adalah pusing- pusing, nafsu makan berkurang atau hilang, diare, badan panas atau demam, berat badan turun, kanker darah atau leukemia, meningkatnya denyut jantung atau nadi, daya tahan tubuh berkurang sehingga mudah terserang penyakit akibat sel darah putih yang jumlahnya berkurang.

2.10    Pengertian Reaktor Nuklir

Reaktor nuklir adalah tempat terjadinya reaksi inti berantai terkendali, baik pembelahan inti (fisi) ataupun penggabungan inti (fusi). Reaksi yang terjadi pada reaktor nuklir baik untuk reaktor penelitian maupun reaktor daya konvensional, masih didasarkan pada terjadinya reaksi pembelahan inti fissil (inti dapat belah) oleh tembakan partikel neutron. Inti fissil yang ada di alam adalah Uranium dan Thorium, sedangkan neutron bisa dihasilkan dari sumber neutron. Reaksi nuklir ini akan menghasilkan energi panas dalam jumlah cukup besar. Pada reaktor daya, energi panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk menghasilkan uap panas, dan selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin generator yang bisa menghasilkan listrik. Sedangkan pada reaktor penelitian, panas yang dihasilkan tidak dimanfaatkan dan dapat dibuang ke lingkungan.

Selain energi panas, ada dua sampai tiga partikel neutron yang dihasilkan setiap kali terjadi reaksi. Partikel ini bisa dimanfaatkan untuk proses reaksi berikutnya dengan sasaran inti fissil yang belum terbelah. Reaksi ini bisa berlangsung secara terus-menerus pada kondisi neutron dan inti fissil masih memungkinkan.

2.10.1    Komponen Utama Reaktor Nuklir

1.      Tangki reaktor

Tangki ini bisa berupa tabung (silinder) atau bola yang dibuat dari logam campuran dengan ketebalan sekitar 25 cm. fungsi dari tangki adalah sebagai wadah untuk menempatkan komponen-komponen reaktor lainnya dan sebagai tempat berlangsungnya reaksi nuklir. Tangki yang berdinding tebal ini juga berfungsi sebagai penahan radiasi agar tidak keluar dari sistem reaktor.

2.      Teras reaktor

Komponen reaktor yang berfungsi sebagai tempat untuk bahan bakar. Teras reaktor dibuat berlubang (kolom) untuk menempatkan bahan bakar reaktor yang berbentuk batang. Teras reaktor dibuat dari logam yang tahan panas dan tahan korosi.

3.      Bahan bakar nuklir

Bahan bakar adalah komponen utama yang memegang peranan penting untuk berlangsungnya reaksi nuklir. Bahan bakar dibuat dari isotop alam seperti Uranium, Thorium yang mempunyai sifat dapat membelah apabila bereaksi dengan neutron.

4.      Bahan pendingin

Untuk mencegah agar tidak terjadi akumulasi panas yang berlebihan pada teras reaktor, maka dapat dipergunakan bahan pendingin untuk pertukaran panasnya. Bahan pendingin ini bisa digunakan air atau gas.

5.      Elemen kendali

Reaksi nuklir bisa tidak terkendali apabila partikel-partikel neutron yang dihasilkan dari reaksi sebelumnya sebagian tidak ditangkap atau diserap. Untuk mengendalikan reaksi ini, reaktor dilengkapi dengan elemen kendali yang dibuat dari bahan yang dapat menangkap atau menyerap neutron. Elemen kendali juga berfungsi untuk menghentikan operasi reaktor (shut down) sewaktu-waktu apabila terjadi kecelakaan.

6.      Moderator

Fungsi dari moderator adalah untuk memperlambat laju neutron cepat (moderasi) yang dihasilkan dari reaksi inti hingga mencapai kecepatan neutron thermal untuk memperbesar kemungkinan terjadinya reaksi nuklir selanjutnya (reaksi berantai). Bahan yang digunakan untuk moderator adalah air atau grafit.

2.10.2    Jenis-Jenis Reaktor Nuklir

1. Berdasarkan fungsinya

a. Reaktor penelitian / riset, yaitu reaktor nuklir yang digunakan untuk tujuan penelitian, pengujian bahan, pendidikan / pelatihan dan bisa digunakan juga untuk memproduksi radioisotop.

b. Reaktor daya, yaitu reaktor nuklir yang digunakan untuk menghasilkan daya listrik / pembangkit tenaga listrik. Ada perbedaan antara kedua reaktor ini, yaitu pada reaktor penelitian yang diutamakan adalah pemanfaatan yang dihasilkan dari reaksi nuklir untuk keperluan berbagai penelitian dan produksi radioisotop. Sedangkan panas yang dihasilkan dirancang sekecil mungkin, sehingga dapat dibuang ke lingkungan. Pada reaktor daya yang dimanfaatkan adalah uap yang bersuhu dan bertekanan tinggi yang dihasilkan oleh reaksi fisi untuk memutar turbin, sedangkan neutron yang dihasilkan sebagian diserap dengan elemen kendali, dan sebagian diubah menjadi neutron untuk berlangsungnya reaksi berantai.

2. Berdasarkan bahan pendingin yang digunakan

a. Reaktor berpendingin air, meliputi reaktor jenis PWR (Pressurized Water Reactor = reaktor air tekan), BWR (Boiling Water Reactor = reaktor air didih), GMBWR (Graphite Moderated Boiling Water Reactor = reaktor air didih moderasi grafit), PHWR (Pressurized Heavy Water Reactor = reaktor air berat tekan).

b. Reaktor berpendingin gas, gas yang biasa digunakan adalah CO2 dan N2. Reaktor yang termasuk dalam jenis ini adalah MR (Magnox Reactor = reaktor magnox) dan AGR (Advanced Gas-Cooled Reactor = reaktor maju berpendingin gas).

3. Berdasarkan bahan moderator (pemerlambat) yang digunakan

a. Reaktor air ringan : bahan moderasi yang digunakan adalah air ringan. Reaktor dalam kelompok ini adalah : PWR, BWR, BMBWR.

b. Reaktor air berat : bahan moderasi yang digunakan adalah air berat (air yang mempunyai kandungan Deuterium lebih besar daripada air ringan). Reaktor dalam kelompok ini adalah : PHWR dan Reaktor Candu (Canadium-Deuterium-Uranium).

c. Reaktor grafit : bahan moderasi yang digunakan adalah grafit. Reaktor dalam kelompok ini adalah : MR, AGR, dan RBMR (reaktor yang digunakan oleh Rusia).

2.10.3    Prinsip Kerja Reaktor Nuklir

Energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi nuklir dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna. Untuk itu, reaksi fisi harus berlangsung secara terkendali di dalam sebuah reaktor nuklir. Sebuah reaktor nuklir paling tidak memiliki empat komponen dasar, yaitu elemen bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, dan perisai beton.

Elemen bahan bakar menyediakan sumber inti atom yang akan mengalami fusi nuklir. Bahan yang biasa digunakan sebagai bahan bakar adalah uranium U. Elemen bahan bakar dapat berbentuk batang yang ditempatkan di dalam teras reaktor.

Neutron-neutron yang dihasilkan dalam fisi uranium berada dalam kelajuan yang cukup tinggi. Adapun, neutron yang memungkinkan terjadinya fisi nuklir adalah neutron lambat sehingga diperlukan material yang dapat memperlambat kelajuan neutron ini. Fungsi ini dijalankan oleh moderator neutron yang umumnya berupa air. Jadi, di dalam teras reaktor terdapat air sebagai moderator yang berfungsi memperlambat kelajuan neutron karena neutron akan kehilangan sebagian energinya saat bertumbukan dengan molekul-molekul air.

Fungsi pengendalian jumlah neutron yang dapat menghasilkan fisi nuklir dalam reaksi berantai dilakukan oleh batang-batang kendali. Agar reaksi berantai yang terjadi terkendali dimana hanya satu neutron saja yang diserap untuk memicu fisi nuklir berikutnya, digunakan bahan yang dapat menyerap neutron-neutron di dalam teras reaktor. Bahan seperti boron atau kadmium sering digunakan sebagai batang kendali karena efektif dalam menyerap neut

Batang kendali didesain sedemikian rupa agar secara otomatis dapat keluar-masuk teras reaktor. Jika jumlah neutron di dalam teras reaktor melebihi jumlah yang diizinkan (kondisi kritis), maka batang kendali dimasukkan ke dalam teras reaktor untuk menyerap sebagian neutron agar tercapai kondisi kritis. Batang kendali akan dikeluarkan dari teras reaktor jika jumlah neutron di bawah kondisi kritis (kekurangan neutron), untuk mengembalikan kondisi ke kondisi kritis yang diizinkan.

Radiasi yang dihasilkan dalam proses pembelahan inti atom atau fisi nuklir dapat membahayakan lingkungan di sekitar reaktor. Diperlukan sebuah pelindung di sekeliling reaktor nuklir agar radiasi dari zat radioaktif di dalam reaktor tidak menyebar ke lingkungan di sekitar reaktor. Fungsi ini dilakukan oleh perisai beton yang dibuat mengelilingi teras reaktor. Beton diketahui sangat efektif menyerap sinar hasil radiasi zat radioaktif sehingga digunakan sebagai bahan perisai.

2.10.4    Peristiwa kebocoran Reaktor Nuklir

Radiasi bocor dari keempat reaktor PLTN Fukushima. Pemerintah memperingatkan warga untuk tetap di rumah menghindari terpapar udara luar.Dalam pernyataan yang disiarkan televisi, PM Naoto Kan mengatakan radiasi menyebar dari empat reaktor PLTN Fukushima Daiichi. Ini setelah terjadi ledakan di reaktor ketiga dan kebakaran di reaktor keempat .Ini merupakan krisis nuklir terburuk yang dihadapi Jepang sejak tragedy bom atom Hiroshima da Nagasaki. Ini juga pertama kali muncul ancaman radiasi nuklir terbesar di dunia sejak peristiwa Chernobyl 1986.

Kebocoran reaktor nuklir yang berikutnya terjadi di Atucha, Argentina, pada 2005. Kala itu pekerja di reaktor nuklir terpapar radiasi yang melebihi ambang batas. Juga terjadi di Cadarache, Prancis, pada 1993, ketika kontaminasi radioaktif menyebar di lingkungan sekitar tanpa sengaja. Bencana kecelakaan PLTN level 2 juga terjadi di Forsmark, Swedia, pada 2006 saat fungsi keamanan rusak sehingga mengakibatkan kegagalan di sistem penyuplai tenaga darurat di PLTN.

Begitu pula di Sellafield, Inggris, pada 2005. Kala itu ada kebocoran material radioaktif dalam jumlah besar di dalam instalasi. Terjadi juga di Vandellos, Spanyol, pada 1989. Di tahun itu ada kecelakaan yang diakibatkan oleh kebakaran sehingga mengakibatkan hilangnya sistem keamanan di stasiun tenaga nuklir.

Kebocoran radioaktif juga terjadi dalam jumlah terbatas sehingga membutuhkan tindakan penanganan. Beberapa orang tewas akibat radiasi. Beberapa kerusakan terjadi di reaktor inti. Kebocoran radiasi dalam jumlah besar terjadi dalam instalasi, hal itulah yang memungkinkan publik terpapar. Hal ini bisa timbul akibat kecelakaan besar atau kebakaran.Kecelaaan ini terjadi di Windscale Pile, Inggris, pada 1957. Kala itu material radioaktif bocor ke lingkungan sekitar sebagai akibat dari kebakaran di reaktor inti. PLTN Three Mile Island, AS, juga mengalaminya pada 1979, di mana beberapa reaktor inti rusak.

Kebocoran reaktor nuklir terburuk dalam sejarah terjadi di Chernobyl, Ukraina pada April 1986. Selain memicu evakuasi ribuan warga di sekitar lokasi kejadian, dampak kesehatan masih dirasakan para korban hingga bertahun-tahun kemudian misalnya kanker, gangguan kardiovaskular dan bahkan kematian. Secara alami, tubuh manusia memiliki mekanisme untuk melindungi diri dari kerusakan sel akibat radiasi maupun pejanan zat kimia berbahaya lainnya. Namun seperti dikutip dari Foxnews, radiasi pada tingkatan tertentu tidak bisa ditoleransi oleh tubuh dengan mekanisme tersebut.

Kebocoran radioaktif dengan jumlah besar terjadi sehingga berdampak luas pada kesehatan dan lingkungan. Karena itu butuh respons dan tindakan jangka panjang. Dialami oleh PLTN Chernobyl, Ukraina, pada 1986. Kala itu reaktor nomor empat meledak. Akibatnya terjadilah kebakaran dan bocornya radioaktif dalam jumlah besar. Lingkungan dan masyarakat terpapar radiasi ini. Uap radioaktif itu mengandung yodium 131, cesium 137 dan xenon yang volumenya 100 kali bom atom Hiroshima. Uap radioaktif menyebar ke Uni Soviet, Eropa Timur, Eropa Barat dan Eropa Utara. Sebagian besar warga di Ukraina, Belarusia dan Rusia diungsikan. Kala itu lebih dari 336.000 orang mengungsi.

Pada 32 tahun yang lalu, Amerika Serikat (AS) dilanda kecelakaan reaktor nuklir terbesar dalam sejarah negara itu. Salah satu reaktor pada pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) Three Mile Island mengelami kerusakan sehingga mengalami kebocoran radioaktif.

Menurut stasiun televisi History Channel, peristiwa itu berlangsung pada dini hari ketika katup tekanan di reaktor Unit-2 gagal berfungsi. Ini mengakibatkan radiasi pada fasilitas pendingin dan air yang sudah tercemar itu mengalir ke gedung-gedung di sebelahnya. Komponen inti pada reaktor nuklir terancam meleleh sehingga mengakibatkan radiasi skala besar. PLTN itu dibangun pada 1974 di pinggir sungai Susquehanna, negara bagian Pennsylvania, dan baru beroperasi pada 1978. Namun, setahun kemudian, PLTN mengalami kebocoran. Tidak mau berisiko timbulnya korban jiwa, Gubernur Pennsylvania saat itu, Dick Thornburgh, langsung memerintahkan evakuasi. Dalam beberapa hari berikut, lebih dari seratus ribu orang yang berada di sekitar PLTN Three Mile Island mengungsi ke tempat yang jauh. Presiden AS saat itu, Jimmy Carter, sampai turun tangan mengatasi bocornya radioaktif di PLTN Three Mile Island. Beruntung, reaktor yang rusak itu tidak meledak dan komponen inti tidak sampai meleleh. Situasi pun terkendali dan radiasi tidak sampai menyebar luas.

Namun, sejak saat itu, kepercayaan publik AS atas keamanan PLTN merosot drastis. Reaktor yang rusak itu tidak digunakan lagi.

2.10.5    Dampak Kebocoran Reaktor Nuklir Bagi Manusia

Kebocoran nuklir terjadi ketika sistem pembangkit tenaga nuklir atau kegagalan komponen menyebabkan inti reaktor tidak dapat dikontrol dan didinginkan sehingga bahan bakar nuklir yang dilindungi – yang berisi uranium atau plutonium dan produk fisi radioaktif – mulai memanas dan bocor. Sebuah kebocoran dianggap sangat serius karena kemungkinan bahwa kontainmen reaktor mulai gagal, melepaskan elemen radioaktif dan beracun ke atmosfer dan lingkungan. Dari sudut pandang pembangunan, sebuah kebocoran dapat menyebabkan kerusakan parah terhadap reaktor, dan kemungkinan kehancuran total.

Beberapa kebocoran nuklir telah terjadi, dari kerusakan inti hingga kehancuran total terhadap inti reaktor. Dalam beberapa kasus hal ini membutuhkan perbaikan besar atau penutupan reaktor nuklir. Sebuah ledakan nuklir bukanlah hasil dari kebocoran nuklir karena, menurut desain, geometri dan komposisi inti reaktor tidak membolehkan kondisi khusus memungkinkan untuk ledakan nuklir. Tetapi, kondisi yang menyebabkan kebocoran dapat menyebabkan ledakan non-nuklir. Contohnya, beberapa kecelakaan tenaga listrik dapat menyebabkan pendinginan bertekanan tinggi, menyebabkan ledakan uap.

Kebocoran nuklir adalah dampak yang paling ditakutkan di balik manfaaat energi nuklir bagi manusia. Dalam catatan sejarah manusia terdapat kejadian kecelakan nuklir terbesar di dunia di antaranya adalah kecelakaan Chernobyl, Three Mile Island Amerika dan mungkin di Fukushima Jepang.

Diantaranya dampak dari kebocoran reaktor nuklir adalah :
• Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain mual muntah, diare, sakit kepala dan demam.
• Sedangkan dampak jangka menengah atau beberapa hari setelah paparan adalah pusing, mata berkunang-kunang. Disorientasi atau bingung menentukan arah, lemah, letih dan tampak lesu, muntah darah atau berak darah, kerontokan rambut dan kebotakan, tekanan darah rendah , gangguan pembuluh darah dan luka susah sembuh.
• Dampak jangka panjang dari radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga bertahun-tahu(seperti yang sudah terjadi di Ukraina).
• Beberapa dampak kesehatan akibat paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain Kanker terutama kanker kelenjar gondok, mutasi genetik, penuaan dini dan gangguan sistem saraf dan reproduksi.

Dampak kebocoran reaktor nuklir secara spesifik terhadap manusia :
• RAMBUT – Rambut akan menghilang dengan cepat, bila terkena radiasi di 200 Rems atau lebih. Rems merupakan satuan dari kekuatan radioaktif.
• OTAK – sel-sel otak tidak akan rusak secara langsung kecuali terkena radiasi berkekuatan 5000 Rems atau lebih. Seperti halnya jantung, radiasi membunuh sel-sel saraf dan pembuluh darah dan dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak.
• KELENJAR GONDOK – Kelenjar tiroid sangat rentan terhadap yodium radioaktif. Dalam jumlah tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan sebagian atau seluruh bagian tiroid.
• SISTIM PEREDARAN DARAH – Ketika terkena radiasi sekitar 100 Rems, jumlah limfosit darah akan berkurang, sehingga korban lebih rentan terhadap infeksi. Gejala awal ialah seperti penyakit flu.
• JANTUNG – Bila terkena radiasi berkekuatan 1000 sampai 5000 Rems mengakibatkan kerusakan langsung pembuluh darah dan menyebabkan gagal jantung dan kematian mendadak.
• SALURAN PENCERNAAN – Radiasi dengan kekuatan 200 rems akan menyebabkan kerusakan pada lapisan saluran usus dan dapat menyebabkan mual, muntah dan diare berdarah.
• SALURAN REPRODUKSI – Saluran reproduksi akan merusak saluran reproduksi cukup dengan kekuatan di bawah 200 Rems. Dalam jangka panjang, korban radiasi akan mengalami kemandulan.

2.10.6    Dampak Kebocoran Reaktor Nuklir Terhadap Lingkungan

Tidak hanya berdampak pada kesehatan manusia, dampak lainnya terhadap lingkungan diantaranya akan terjadi hujan asam dimana melalui ini akan menyebarkan radiasinya, disamping itu tumbuhan dan hewan juga akan mati khususnya di daerah yang radius terkena pencemarannya.

Mengingat bahaya yang ditimbulkan dari kebocoran tersebut kita harus mengantisipasi beberapa pencegahan yang diusahakan agar tidak menyebarkan radiasi reaktor nuklir.

2.10.7    Sistem Keselamatan

Sistem keselamatan operasi reaktor terutama ditujukan untuk menghindari bocornya radiasi dari dalam teras reaktor. Berbagai usaha pengamanan dilakukan untuk melindungi pekerja dan anggota masyarakat dari bahaya  radiasi ini. Sistem keselamatan reaktor dirancang mampu menjamin agar unsur-unsur  radioaktif di dalam teras reaktor tidak terlepas ke lingkungan, baik dalam operasi normal atau waktu ada kejadian yang tidak diinginkan. Kecelakaan terparah yang diasumsikan dapat terjadi pada suatu reaktor nuklir adalah hilangnya sistem pendingin teras reaktor. Peristiwa ini dapat mengakibatkan pelelehan bahan bakar sehingga unsur-unsur hasil fisi dapat terlepas dari kelongsong bahan bakar. Hal ini dapat mengakibatkan unsur-unsur hasil fisi tersebar ke dalam ruangan penyungkup reaktor.

Agar unsur-unsur hasil fisi tetap dalam keadaan terkungkung, maka reaktor nuklir memiliki system keamanan yang ketat dan berlapis-lapis. Karena digunakan sistem berlapis, maka sistem pengamanan ini dinamakan penghalang ganda. Adapaun jenis penghalang tersebut adalah sebagai berikut:

1.      Penghalang pertama adalah matrik bahan bakar nuklir. Lebih dari 99& unsur hasil fisi akan tetap terikat secara kuat dalam matriks bahan bakar ini.

2.      Penghalang kedua adalah kelongsong bahan  bakar. Apabila ada unsur hasil fisi yang terlepas dari matriks bahan bakar, maka unsur tersebut akan tetap terkungkung di dalam kelongsong yang dirancang tahan bocor.

3.      Penghalang ketiga adalah sistem pendingin. Seandainya masih ada unsur hasil fisi yang terlepas dari kelongsong, maka unsur tersebut akan terlarut dalam air pendingin primer sehingga tetap terkungkung dalam tangki reaktor.

4.      Penghalang keempat adalah perisai beton. Tangki reaktor disangga oleh bangunan berbentuk kolam dari beton yang dapat berperan sebagai penampung air pendingin apabila terjadi kebocoran.

5.      Penghalang kelima dan keenam adalah sistem pengungkung reaktor secara keseluruhan yang terbuat dari pelat baja dan beton setebal dua meter serta kedap udara.

2.11  Kekurangan PLTN

PLTN memiliki beberapa kekurangan antara lain yaitu:

1.      Resiko tinggi

Dalam hukum fisika dikatakan aksi sama dengan reaksi. PLTN menghasilkan energi yang sangat besar tetapi disamping itu juga menghasilkan limbah yang sangat berbahaya pula.

2.      Biayanya resiko mahal (dalam instalasi dan resiko)

PLTN itu membutuhkan dukungan finansial yang mahal untuk antisipasi risiko. Jepang saja memerlukan ratusan triliun untuk bangkit dari risiko nuklir yang dialami.

3.      Teknologi tinggi

Dibutuhkan teknologi yang sangat tinggi, yang belum orang Indonesia bisa membuatnya.

4.      Risiko kecelakaan nuklir

Di khawatirkan, dengan perhitungan yang kurang tepat, resiko kecelakaan akan terjadi. Kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobyl yang berdampak buruk yang sampai saat ini belum bisa dihuni lagi.

5.      Limbah nuklir

 Limbah nuklir memiliki tingkat radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun.

2.12  Kelebihan

Adapun beberapa kelebihan dari PLTN yaitu:

1.      Ketersedian uranium di bumi Indonesia yang cukup banyak

Sudah tidak diragukan lagi kekayaan alam Indonesia sangat melimpah, termasuk untuk pengayaaan uranium dan thorium. Lokasi keberadaannya berkisar di kepulauan Bangka dan pulau Kalimantan.

2.      Efisien

Untuk menghasilkan energi listrik sebesar 1000 MW, biaya yang diperlukan untuk membangun 1 reaktor nuklir kurang-lebih sebesar 30 Triliun Rupiah dan memerlukan lahan seluas minimal sebesar 1.7 km2. Bandingkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) memerlukan biaya rata-rata sebesar 600~700 Triliun Rupiah dan memerlukan lahan seluas 67 km2. Atau dengan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB) memerlukan biaya sebesar 100 Triliun Rupiah dengan lahan yang diperlukan seluas 246 km2.

Uranium sebagai bahan bakar PLTN mampu menghasilkan energi listrik yang jauh lebih besar dibandingkan bahan bakar fosil lainnya seperti batubara, minyak bumi, dan gas alam. William Tucker di dalam bukunya

yang berjudul Terrestrial Energy, mengatakan bahwa tenaga nuklir menghasilkan 2 juta kali energi lebih banyak per setara unit bahan bakar ketimbang bahan bakar fosil. Atau dengan kata lain PLTU besar dengan daya keluaran yang sama akan menerima kiriman 100 gerbong batu bara setiap 3-4 kali seminggu, sedangkan PLTN hanya menerima 1 truk trailer setiap 12-18 bulan sekali. Bisa dibayangkan seberapa besarnya keuntungan apabila kita menggunakan PLTN sebagai pembangkit listrik di Indonesia.

(1      gram uranium dapat menghasilkan energi panas yang setara dengan hasil pembakaran 4 ton bahan bakar batubara, dan 2 ton bahan bakar minyak bumi)

3.      Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca

Selama operasi normal pltn tidak menghasil kan CO₂  dan gas rumah kaca lainnya. Gas - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan gas yang dihasilkan pun hanya sedikit.

4.      Tidak mencemari udara

Tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia yang berbahaya jika tersebar di lingkungan.

5.      Sedikit menghasilkan limbah padat

Limbah padat yang dihasilkan sangat sedikit jika dibandingkan batu bara.

2.13  Studi kasus

Pada penelitian tahun 2010 di India terdapat indikasi hubungan kuat antara penurunan populasi dengan peralatan seluler.  Paparan radiasi dalam jumlah yang besar dari menara dan telepon seluler sebenarnya telah mengacaukan kemampuan navigasi lebah madu dan mencegah mereka untuk kembali ke sarangnya. Sehingga pada sarang lebah hanya tinggal ratu, telur dan sarang terikat (hive bound) lebah pekerja dewasa. Semua menara telepon seluler memancarkan radiasi gelombang mikro yang terdapat di radiasi frekuensi radio. Radiasi itu merupakan sumber dari energi panas dan pada dosis yang cukup, diketahui memiliki semua efek pemanasan pada sistem biologi. Meskipun jumlah peringatan dari ilmuwan terus meningkat seperti penulis, pemerintah tidak melakukan apapun untuk melindungi penduduk dan lingkungan. (Sahib S., 2011)

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Sumber radiasi alam merupakan sumber-sumber radiasi yang telah ada semenjak alam ini lahir. Sumber radiasi buatan merupakan sumber radiasi yang proses ter-bentuknya melibatkan intervensi manusia, baik sumberradiasi tersebut sengaja dibuat untuk maksud-maksud tertentu ataumerupakan hasil samping dari pemanfaatan teknologi nuklir oleh umat manusia.Pemanfaatan dari sumber radiasi saat ini telah banyak dikembangkan di berbagai bidang antara lain bidang kedokteran, industri, pertanian dan sebagainya.Dampak yang bisa timbul akibat radiasi lingkungan ini dapat berupa dampak radiasi internal, eksternal

DAFTAR PUSTAKA

Akhadi, Mukhlis.2000. Dasar - dasar Proteksi Radiasi. Jakarta : Rineka Cipta

Aday, W.R. 1975. “Introduction: Effects of electromagnetic radiation on the nervous System” Annals NY Acad.Sci., 247, pp 1520.

Adiwardojo, dkk. 2009. Mengenal Reaktor Nuklir dan Manfaatnya. Jakarta : Badan Tenaga Nuklir Nasional Pusat Diseminasi Iptek Nuklir.

Brandes,C. and Frish, B. 1986. Production of mutant drones by treatment of honeybees with Xrays. Apidologie, 17(4), pp 356358.

Ikawati, Yuni, dkk. 2008. 50 Tahun BATAN Berkarya. Jakarta : Badan Tenaga Nuklir Nasional.

PPIN Batan. 2008. Radiasi, http://www.batan.go.id/FAQ/faq_radiasi.php, diakses

tanggal 20 Juni 2012.

Sagala, F.P., dkk. 2003. Model Atom, Uranium dan Prospeknya sebagai Energi Masa Depan. Jakarta : Badan Tenaga Nuklir Nasional Pusat Diseminasi Iptek Nuklir.

Sharma, P.L. 1958. Brood rearing activity of Apis indica F.and egg laying capacity of its queen. Indian Bee J., 20, pp 166173.

Wiyatmo,Yusman.2006. Fisika Nuklir. Yogyakarta : Pustaka Pelajar

Wardhana W.A, 2007. Teknologi Nuklir. Yogyakarta. Andi

Wellenstein, G.1973. The influence of high tension lines on honey bee colonies. Z.Ange.Entomol., 74,pp 8694.

Warnke, U. 1975. Bienen unter Hochspannung ( Bees under high voltage) .Umschau.,13,pp 416417.

Warnke, U. 1976. Effect of electrical charges on honey bees. Bee World.,57(2),pp 5056.

Greenberg, B. Bindokas, V.P. and Gauger, J.R. 1981. Biological effects of a 765 kV transmission line: exposure and thresholds in honeybee colony. Bioelectromagnetics., 2(4), pp 315328.

www.chem-is-try.org. 20 Juni 2012. pukul 13.24

www.infonuklir.com/readmore/read/ipteknuklir/atomdradiasi/. 20 Juni 2010. Pukul 13.30