PENDAHULUAN
Atom yang stabil akan mempunyai kandungan proton dan neutron yang
ideal. Tetapi kebanyakan atom adalah tidak stabil kerana kandungan proton dan
neutronnya yang tidak ideal. Bagi mencapai kestabilan, atom akan berubah membentuk
nukleus yang baru. Proses inilah yang dikenali sebagai radioaktiviti. Semasa
proses ini berlaku, nukleus atom yang tidak stabil akan mereput dan mengeluarkan
radiasi elektromagnetik bagi mencapai kestabilan. Fenomena radioaktiviti ini telah
ditemui pertama kalinya oleh seorang saintis dari Peranchis iaitu Antoine
Bacquerel pada 1986. Justeru itulah, aktiviti radioisotop diukur dalam unit
Bacquerel(Bq) sempena nama beliau.
Secara umumnya, atom-atom adalah bersifat stabil namun terdapat
juga atom-atom yang tidak stabil contohnya seperti polonium, radium, aktinium
dan protaktinium dan uranium. Atom yang tidak stabil ini adalah bersifat
radioaktif. Begitu juga radioisotop, contohnya karbon-14, kobalt-60 dan
iodin-131 merupakan unsur yang mengandungi radioaktif. Walaupun radioaktif
terdiri daripada isotop tetapi bukan semua isotop adalah radioaktif kerana
kebanyakannya adalah elemen biasa. Contohnya, K39 adalah mineral yang
diperlukan oleh badan manakala K40 pula adalah bahan radioaktif. Kebiasaannya
isotope yang bernombor atom di atas 83 adalah bersifat radioaktif. Manakala
atom bernombor kurang dari 83 mempunyai isotope yang stabil kecuali teknesium
dan promesium.
Terdapat empat jenis radiasi yang terhasil daripada proses radioaktiviti
ini iaitu sinar alpha(
, beta(
, gamma
dan sinar neutron. Unsur-unsur radioaktif ini mempunyai sifat atau ciri-cirinya yang
tersendiri. Gamma adalah radiasi yang sangat tinggi berbanding alfa dan beta.
Ia hanya boleh dihentikan oleh kepingan plumbum sahaja. Manakala, sinar neutron
biasa berlaku dalam reaktor nuklear.
CIRI-CIRI BAHAN RADIOAKTIF
Radiasi yang terhasil akibat proses radioaktiviti mempunyai ciri-ciri
yang berbeza daripada pelbagai segi sehingga membolehkannya digunakan secara luas iaitu:
(a) Bahan radioaktif mereput dengan keaktifan
yang semakin berkurangan
(b)Bahan radioaktif mengeluarkan sinaran
radioaktif.
(c) Sinaran radioaktif menembusi bahan.
(d) Sinaran radioaktif menyebabkan
pengionan molekul bahan.
(e) Sinaran radioaktif menyebabkan mutasi
sel.
(f) Sinaran radioaktif membunuh sel
Sebagai contoh, radioaktif mempunyai kuasa penembusan yang tinggi. Ciri
ini telah dimanfaatkan dalam teknik radiografi iaitu pemotretan bahagian
dalaman sesuatu benda dengan menggunakan radiasi nuclear seperti sinar-X, sinar
gamma dan neutron. Hasilnya dirakam dalam filem sinar-X. Oleh itu, ujian sinar
–X hanya boleh dilakukan enam bulan sekali dan tidak dibenarkan kepada wanita
mengandung. Ini kerana sinar-X mampu membunuh sel dalam badan terutama yang
baru terbentuk dan boleh menjejaskan struktur bayi.
Setiap jenis radiasi memerlukan bentuk perlindungan yang tidak
serupa kerana ia menunjukkan sifat dan kesan berbeza seperti berikut:
i.
Radiasi alfa
Ia tidak dapat menembusi kulit dan mampu
disekat dengan hanya menggunakan sehelai kertas. Walaubagaimanapun, ia sangat
sensitif dan boleh mendatangkan bahaya kepada paru-paru.
ii.
Radiasi beta
Sinar beta dapat menembusi badan manusia
tetapi tidak dapat menembusi kepingan kertas aluminium.
iii.
Radiasi gamma
Merupakan radiasi yang paling kuat, dapat
menembusi badan manusia. Sinar ini hanya dapat dihalang oleh beberapa meter
lapisan konkrit atau plumbum dari menembusinya.
iv.
Radiasi neutron
Radiasi neutron hanya berlaku dalam
reaktor nuklear sahaja dan mampu menembusi lapisan konkrit dan plumbum.
Jadual di bawah menunjukkan penerangan secara khusus ciri-ciri tiga
jenis radiasi yang terhasil daripada aktiviti radioaktiviti iaitu :
|
CIRI-CIRI
|
SINAR ALFA(
|
SINAR BETA(
|
SINAR GAMMA
|
|
Kuasa Penembusan
|
Sangat rendah dan tidak boleh menembusi
kertas
|
Boleh dihentikan dengan kepingan
aluminium
|
Sangat tinggi. Hanya boleh dihalang
oleh kepingan plumbum
|
|
Cas Elektrik
|
Positif
|
Negative
|
Tiada cas
|
|
Jenis Zarah
|
Helium
|
Electron
|
Electromagnet
|
|
Kelajuan
|
Rendah, hampir 10% laju cahaya
|
Laju daripada alfa, hampir 90% laju
cahaya
|
Laju daripada alfa dan beta, sama
dengan laju cahaya
|
|
Jisim
|
Besar
|
Sangat kecil
|
Tiada jisim
|
|
Kuasa Pengionan
|
Menghasilkan banyak ion udara (paling
tinggi)
|
Bilangan ion yang terhasil kurang
daripada zarah alfa(sederhana)
|
Bilangan ion kurang daripada zarah alfa
dan beta(paling lemah)
|
|
Bilangan ion per mm dalam udara
|
105 |
102 |
1
|
KEGUNAAN UNSUR RADIOAKTIF
Unsur-unsur radioaktif walaupun berisiko jika tidak dikendalikan
dengan betul namun mempunyai banyak kegunaan yang berlainan terutamanya dalam
bidang-bidang seperti perubatan, pertanian, dan perindustrian. Bidang perubatan
telah dikenalpasti paling banyak memanfaatkan radiasi hasil proses
radioaktiviti terutamanya sinar alfa(
, beta(
dan gamma
.
a.
Dalam Bidang Perubatan
i.
Sinar gamma dari
kobalt-60 digunakan untuk membunuh sel-sel barah dalam rawatan radioterapi. Ia
juga digunakan untuk membunuh kuman dalam proses pensterilan alat perubatan
seperti termometer, jarum dan picagari suntikan, alat pembedahan dan
sebagainya.
ii.
Radioisotop natrium-24
disuntik ke dalam salur darah pesakit untuk mengesan kedudukan di mana salur
darah disumbat oleh pembekuan darah.
iii. Radioisotop
fosforus-32 disuntik ke dalam darah pesakit untuk menentukan kedudukan tumor
otak.
iv.
Radioisotop
iodin-131 digunakan untuk menentukan aktiviti kelenjar tiroid.
v.
Radioisotop ferum-59
digunakan sebagai unsur penyurih peredaran besi dalam darah.
vi.
Teknetium-99m (m
bermaksud metastabil) merupakan satu penyurih yang sesuai digunakan di dalam
badan manusia kerana :-
(a) memancarkan sinar gamma sahaja. Sinar gamma boleh
dikesan dari luar badan dan tidak menyebabkan banyak pengionan semasa melalui
tisu badan, dan
(b) mempunyai setengah hayat yang pendek (6 jam).
Selepas 1 hari, keaktifannya tinggal
1/16 daripada nilai asalnya sahaja.
b.
Dalam Bidang Pertanian
i.
Mengesan kadar dan
kuantiti penyerapan baja oleh tumbuhan (fosforus 32) dengan mencampurkan fosfat
yang radioaktif tersebut ke dalam baja. Selepas suatu masa, tumbuhan itu diuji dengan
pembilang Geiger-Muller.
ii.
Sinar gamma
digunakan
untuk merangsang mutasi dalam haiwan dan tumbuhan bagi menghasilkan tanaman
yang lebih cepat matang, tahan penyakit dan lain-lain. Mutasi berlaku di mana
serangga itu boleh menjadi mandul dan
tidak dapat membiak.
c.
Perindustrian
i.
Mengesan kebocoran
paip iaitu dengan menambahkan natrium-24 ke dalam paip bawah tanah.
ii.
Mengawal ketebalan
kertas, plastik, kepingan besi atau pakaian secara automatik.
d.
Pengawetan Makanan dan lain-lain.
i.
Digunakan untuk
membunuh bakteria, kulat dan serangga selepas proses pembungkusan.
ii.
Karbon-14 digunakan
untuk menentukan artifak purba seperti umur rangka seekor dinasor.
Bahan seperti jangka suhu, bateri, minyak berplumbum, tali pinggang
dan bahan kosmetik seperti krim muka merupakan bahan kegunaan seharian yang
mempunyai unsur radioaktif. Ada juga
bahan radioaktif yang digunakan sebagai bahan perubahan. Contohnya radium
digunakan untuk merawat kanser yang pejal (radiasi radium secara kerap mampu
memusnahkan tisu tumor dalam badan pesakit). Fungsi asasnya sebagai pemusnah
sel dimanfaatkan dan digunakan untuk kebaikan dan kemajuan manusia.
Namun, pendedahan kepada bahan radioaktif untuk jangka masa yang
panjang boleh memberi kesan maut terhadap pengguna. Begitu juga dengan sinar-X
yang perlu kita jalani semasa membuat pemeriksaan kesihatan. Sinar-x adalah
sinar gamma yang menunjukkan kesan lebih ketara berbanding sinaran lainnya.
KESIMPULAN
Bahan radioaktif memberi banyak manfaat kepada manusia. Ia
digunakan sebagai sumber radiasi atau sumber tenaga khususnya dalam bidang
perubatan. Namun, ia juga dapat membahayakan kehidupan makhluk hidup jika tidak
digunakan dengan betul atau menggunakannya dalam tempoh yang lama. Apabila
radiasi yang dipancarkan berlebihan akan mengakibatkan racun bagi tubuh,
mengganggu pekerjaan sel dan dapat mematikan sel terutamanya jaringan sel yang
paling peka terhadap radiasi seperti mata, alat kelamin dan sumsum tulang belakang.
Selain itu, penggunaan tenaga nuklear juga menghasilkan radiasi yang
akan menyebabkan kekebalan berkurang dan menimbulkan pembelahan sel darah
putih, sehingga penambahan sel darah putih menjadi banyak sekali dalam badan
manusia. Situasi ini telah diderita oleh
penduduk Nagasaki dan Hiroshima, Jepun akibat ledakan bom atom pada perang dunia ke-2.
RUJUKAN
Lee Cheng Qi dan Lee Beng Hin, Whizz Thru Fizik SPM (2012), Oxford
Fajar Sdn. Bhd., Shah Alam, Selangor.
http://www.ripiu.info/artikel/baca/kegunaan-dan-manfaat-radioaktif#.VD31AfnF_aF
