tugas makalah nuklir
-
Upload
khairunisa-dinar -
Category
Documents
-
view
80 -
download
5
Transcript of tugas makalah nuklir
Kata Pengantar
Assalamualaikum wr.wb
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT. Karena rahmat dan ridhoNya kami dapat
menyelesaikan makalah Fisika mengenai Nuklir dan 5 negara yang memiliki reactor
Nuklir ini. Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Orang tua, yang sudah mensupport kami
2. Ibu Norita, yang telah membimbing kami
3. Teman - teman XII IPA 3
Harapan kami, semoga laporan ini berguna bagi semua orang yang memerlukan materi
ini dan sebagai bahan pelajaran.
Wassalamualaikum wr.wb
Bandung, Februari 2013
Penyusun
Pembangkit nuklir berdasarkan negara
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Cattenomdi Perancis. Tiga perempat kebutuhan listrik
di Perancis dibangkitkan dari energi nuklir.[1]
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Grafenrheinfeld di Jerman. Tanggal 30 Mei 2011,
Kanselir Jerman Angela Merkelmengatakan bahwa 17
pembangkit listrik yang ada di Jerman akan ditutup
semuanya pada tahun 2022, sebagai respon
atasBencana nuklir Fukushima Daiichi di Jepang.[2]
Tiga puluh negara di dunia
mengoperasikan pembangkit listrik tenaga nuklir, dan sampai saat ini ada banyak
reaktor nuklir baru yang sedang dibangun di China, Korea Selatan, India, Pakistan, dan
Russia.[3] Sampai bulan Juni 2011, Jerman dan Swiss adalah negara-negara yang
berencana untuk menonaktifkan energi nuklir.[4][5]
Sampai bulan Juni 2011, negara-negara
seperti Australia, Austria, Denmark, Yunani,Irlandia, Italia, Latvia,
Liechtenstein, Luksemburg, Malta, Portugal, Israel, Malaysia, Selandia Baru,
dam Norwegia adalah negara-negara yang menentang energi nuklir.[4][6]
Status energi nuklir secara global:██ Mengoperasikan reaktor, sedang membangun
reaktor baru██ Mengoperasikan reaktor, berencana membangun baru██ Tidak
mempunyai reaktor, sedang membangun reaktor baru██ Tidak mempunyai reaktor,
berencana membangun baru██ Mengoperasikan reaktor, berencana tetap
mengoperasikan██ Mengoperasikan reaktor, berencana menutup reaktor██ Energi
nuklir untuk penduduk sipil adalah ilegal██ Tidak mengoperasikan reaktor
Persentase listrik yang dihasilkan dari nuklir bila dibandingkan dengan penghasilan
listrik total di beberapa negara.
1. Energi nuklir di Amerika Serikat
Sampai tahun 2008, energi nuklir di Amerika Serikat disediakan oleh 104 reaktor
komersial (69 reaktor air bertekanan dan 35reaktor air mendidih) yang beroperasi di
65 pembangkit listrik tenaga nuklir. Semua reaktor nuklir ini menghasilkan listrik
sebesar 806.2TWh. Listrik yang dihasilkan ini adalah 19.6% dari total listrik yang
dihasilkan Amerika Serikat tahun 2008.[1] Amerika Serikat adalah negara penghasil
energi listrik dari nuklir terbesar di dunia.
Sampai tahun 2010, permintaan terhadap pembangkit nuklir baru mulai menurun di
Amerika. Beberapa perusahaan telah membatalkan aplikasi permintaan untuk
membangun pembangkit nuklir baru. Sejauh ini, ada 2 pembangkit nuklir dan 4 reaktor
nuklir yang direncanakan untuk dibangun. Yang sekarang dalam tahap pembangunan
adalah Stasiun Pembangkit Nuklir Watts Bar, Tennessee, sudah dimulai sejak 1973 dan
mungkin selesai tahun 2012.
Diikuti dengan Kecelakaan nuklir Jepang 2011, Komisi Regulator Nuklir AS telah
mengumumkan bahwa mereka akan meluncurkan tinjauan pengamanan komprehensif
untuk semua reaktor nuklir yang beroperasi di Amerika Serikat, atas permintaan
Presiden Obama. Pemerintahan Obama tetap mendukung ekspansi energi nuklir di
Amerika, meskipun adanya krisis di Jepang.[2] Setelah adanyaBencana nuklir
Fukushima Daiichi, dukungan publik terhadap pembangunan nuklir baru merosot
sampai 43%, lebih rendah daripada ketika Bencana Pulau Three Mile pada tahun 1979,
menurut polling yang dilakukan CBS News.[3] Sebuah survei di bulan April 2011
mengatakan bahwa 64% penduduk Amerika menolak pembangunan reaktor nuklir baru.[4]
2. Tenaga nuklir di Jepang
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Onagawa, sebuah
PLTN bertipe Reaktor air mendidih di Jepang.
Bencana nuklir Fukushima Daiichi 2011,bencana
nuklir terburuk dalam 25 tahun, menyebabkan 50.000
rumah tangga terpaksa mengungsi
setelah radiasi tersebar di udara, tanah, dan laut.[1] Radiation checks led to bans of some shipments of
vegetables and fish.[2]
Energi nuklir merupakan prioritas nasional di Jepang,
tapi belakangan ini sudah muncul kecemasan terhadap kemampuan pembangkit-
pembangkit nuklir di Jepang dalam menghadapi aktivitas seismik. Pembangkit Listrik
Tenaga Nuklir Kashiwazaki-Kariwa ditutup sepenuhnya selama 21 bulan karena adanya
gempa bumi pada tahun 2007.
Pada tahun 2011, karena adanya tsunami dan gempa bumi, serta kegagalan sistem
pendingin di PLTN Fukushima I pada bulan Maret 2011, maka pemerintah Jepang
mengumumkan keadaan bahaya nuklir. Pernyataan bahya nuklir ini merupakan
pernyataan bahaya nuklir pertama kalinya di Jepang. Ada 140.000 orang penduduk
yang tinggal di sekitar 20 kilometer dari pembangkit listrik terpaksa mengungsi. Jumlah
material radioaktif yang terlepas sampai saat ini belum diketahui, karena krisisnya
masih berlangsung sampai sekarang.[3]
Pada tanggal 6 Mei 2011, Perdana Menteri Jepang Naoto Kan memerintahkan
agarPembangkit Listrik Tenaga Nuklir Hamaoka segera ditutup karena diperkirakan
akan ada gempa bumi berkekuatan 8.0 skala richter atau lebih di kawasan itu dalam
waktu 30 tahun ke depan.[4][5][6] Kan berkeinginan agar bencana nuklir Fukushima 2011
tidak terulang lagi satu hari nanti.[7] Pada tanggal 9 Mei 2011, Chubu Electric
memutuskan untuk mematuhi permintaan pemerintah. Kan kemudian membuat
kebijakan energi baru yang isinya adalah mengurangi ketergantungan terhadap energi
nuklir.[8]
Masalah yang muncul dalam penyelesaian bencana nuklir Fukushima I memunculkan
sikap yang lebih keras terhadap energi nuklir. Pada bulan Juni 2011, "lebih dari 80
persen orang Jepang menyatakan bahwa mereka anti-nuklir dan tidak mempercayai
informasi dari pemerintah tentang radiasi [9] . Sebuah polling yang diadakan setelah
bencana Fukushima menyatakan bahwa antara 41 dan 54 persen orang Jepang
mendukung penutupan atau pengurangan jumlah pembangkit listrik nuklir.[10] Ribuan
orang melakukan aksi unjuk rasa di pusat kota Tokyo pada bulan September 2011,
sambil meneriakkan “Selamat tinggal energi nuklir” dan menyebarkan banner yang
isinya tentang menghimbau pemerintah Jepang agar meninggalkan energi atom ini.[11] Pada bulan Oktober 2011, tinggal 11 pembangkit listrik nuklir yang beroperasi di
Jepang. Meskipun Jepang sempat mengalami krisis listrik, tapi negara ini berhasil
selamat dari pemadaman listrik besar-besaran di musim panas lalu.[12][13][14] Saat ini
negara ini sedang berusaha mengandalkan sumber lain untuk menghasilkan listrik.
Sebuah proposal energi baru telah disetujui oleh anggota kabinet pada bulan Oktober
2011. Proposal itu kira-kira berisi tentang kepercayaan publik yang menurun drastis
terhadap keamanan energi nuklir karena adanya bencana Fukushima, dan oleh karena
itu negara akan mengurangi ketergantungan terhadap energi nuklir.[15]
Sejarah
Pada tahun 1954, Jepang mengalokasikan dana 230 juta yen untuk energi nuklir,
menandai awalnya program nuklir di negara ini. Hukum Dasar Energi Atom membatasi
aktivitas nuklir ini hanya untuk tujuan damai saja. [16]
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Tōkai, pembangkit nuklir pertama di Jepang,
dibangun oleh perusahaan Inggris GEC. Pada tahun 1970-an, Reaktor Air
Ringan pertama dibangun dengan bantuan perusahaan Amerika. Pembangkit-
pembangkit ini dibeli dari perusahaan macam General
Electric atau Westinghouse dengan pengerjaan kontraknya diselesaikan oleh
perusahaan Jepang, sehingga nanti perusahaan Jepang ini sekaligus mendapatkan
lisensinya jika nanti ingin membuat pembangkit nuklir yang sama. Setelah itu,
pengembangan dari energi nuklir ini dilakukan oleh orang-orang Jepang sendiri, baik
yang berada dalam perusahaan maupun yang ada di lembaga-lembaga riset.
Industri nuklir di Jepang tidak terpengaruh dengan Bencana Three Mile
Island atau Bencana Chernobyl seperti negara lainnya. Pembangunan reaktor nuklir
baru terus saja berlangsung pada tahun 1980-an dan 1990-an. Meskipun begitu, di
pertengahan 1990-an mulai ada beberapa insiden nuklir di Jepang yang menyebabkan
persepsi publik Jepang mulai berubah terhadap nuklir, mereka mulai memprotes dan
menolak pembangunan reaktor nuklir baru. Insiden nuklir ini diantaranya insiden nuklir
Tokaimura, ledakan uap Mihama, insiden yang ditutup-tutupi di reaktor Monju, dan yang
paling baru adalah gempa bumi Chūetsu tahun 2007. Meskipun detail pastinya masih
diperdebatkan, tapi hal ini semakin jelas bahwa rasa aman akan nuklir di Jepang sudah
mencapai titik terendahnya.[17]Pembangkit listrik nuklir yang dibatalkan diantaranya:
PLTN Maki di Maki, Niigata (Kambara)—dibatalkan tahun 2003
PLTN Kushima di Kushima, Miyazaki—1997
PLTN Ashihama di Ashihama, Prefektur Mie—2000
PLTN Hōhoku di Hōhoku, Yamaguchi—1994
PLTN Suzu NPP at Suzu, Ishikawa—2003
Pada tanggal 18 April 2007, Jepang dan Amerika Serikat menandatangani Rencana
Kerja Gabungan Energi Nuklir Jepang-Amerika Serikat, yang tujuannya adalah
meletakkan kerangka kerja untuk pengembangan dan penelitian teknologi energi nuklir.[18] Setiap negara akan mengadakan riset di teknologi reaktor cepat, teknologi siklus
bahan bakar, teknologi simulasi komputer canggih, reaktor kecil dan menengah,
proteksi dan pengaman fisik, serta manajemen limbah nuklir.[19]
Di bulan Maret 2008, Tokyo Electric Power Company mengumumkan bahwa
pengoperasian 4 reaktor nuklir baru untuk sementara akan ditunda satu tahun karena
adanya penanggulangan gempa bumi. Unit 7 dan 8 dari pembangkit listrik nuklir
Fukushima Daiichi akan beroperasi pada Oktober 2014 dan Oktober 2015. Unit 1 dari
PLTN Higashidori ditargetkan untuk beroperasi Desember 2015, sedangkan unit 2
direncanakan beroperasi awal 2018.[20]
Pada bulan September 2008, agen dan kementrian Jepang meningkatkan anggaran
tahun 2009 sampai 6%. Anggaran itu senilai 491.4 miliar Yen (4.6 miliar USD),
digunakan untuk riset dan pengembangan siklus reaktor peranakan cepat, generasi
terkini dari reaktor air ringan. [21]
Seismik
Jepang adalah negara yang senantiasa berada dekat dengan ancaman gempa bumi
dan aktivitas seismik lainnya. Maka dari itu, beberapa ahli sudah menyatakan
kekhawatirannya akan dampak yang muncul apabila Jepang membangun dan
mengoperasikan pembangkit listrik tenaga nuklir. Amory Lovins mengatakan: "Sebuah
zona tsunami dan gempa bumi dengan 127 juta penduduk bukanlah tempat yang baik
untuk mengoperasikan 54 reaktor nuklir".[22] Sampai saat ini, dampak seismik yang
paling mematikan adalah Bencana nuklir Fukushima Daiichi, yang disebabkan
karena Gempa bumi dan tsunami Tōhoku 2011.
Hidekatsu Yoshii, seorang anggota DPR dari Partai Komunis Jepang dan juga seorang penggiat anti nuklir, mengingatkan akan kemungkinan dampak terburuk yang akan muncul apabila tsunami atau gempa bumi muncul.[23] Selagi pertemuan anggota DPR pada bulan Mei 2010 ia juga mengatakan hal serupa, mengingatkan bahwa sistem pendingin dari PLTN-PLTN di Jepang dapat hancur karena gempa bumi.[23] Kepala Agen Keamanan Nuklir dan Industri, Yoshinobu Terasaka, mengatakan bahwa pembangkit nuklir itu sudah didesain sedemikian rupa sehingga hal semacam itu hampir mustahil terjadi.[23]
3. Energi nuklir di Perancis
Di Perancis, pada tahun 2002, Électricité de France (EDF) — perusahaan listrik utama negara -
menangani 59 pembangkit listriktenaga nuklir. Pada tahun 2008, pembangkit listrik tersebut
memproduksi 87,5% dari produksi listrik EDF dan Perancis (yang kebanyakan diekspor).[1] Pada
tahun 2004, 425.8 TWh dari total produksi 540.6 TWh berasal dari nuklir (78.8%).[1]
Perancis adlaah pengekspor energi listrik terbesar di dunia, mengekspor 18% dari total produksinya
ke Italia, Belanda, Britania Rayadan Jerman.[1][2]
Sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir di
Dampierre-en-Burly, Perancis tengah, sepanjang
sungai Loire. Insiden pembangkit listrik tenaga
nuklir Fukushima telah memicu debat panas
nasional di Perancis, menimbulkan keraguan
akan masa depan energi nuklir. (Jocard
Alain/Getty Images)
Insiden pembangkit tenaga nuklir
Fukushima yang merupakan bencana besar telah memicu debat panas nasional di
Perancis, menimbulkan keraguan akan masa depan energi nuklir.
Dengan lebih dari 75 persen listrik negara berasal dari 58 reaktor nuklir, Perancis telah
mampu untuk terus mengurangi ketergantungan energi selama 20 tahun terakhir, dan
sekarang menyediakan konsumen dengan harga listrik terendah di Eropa.
Menurut Sortir du Nucleaire, sebuah federasi Perancis dari sekitar 800 kelompok anti-
nuklir, Perancis adalah pemimpin dunia dalam tenaga nuklir, berdasarkan jumlah
pembangkit listrik tenaga nuklir per kapita.
Pengacara pro-nuklir berpendapat bahwa Perancis telah menjadi promotor utama dari
pembangkit listrik tenaga nuklir generasi ketiga, yang dikenal sebagai EPR, yang
diyakini lebih efisien dan lebih aman daripada semua generasi sebelumnya.
Badan Keamanan Nuklir Nasional Prancis pada 19 Maret, mengatakan bahwa insiden
Fukushima tidak akan terjadi jika fasilitas nuklir telah menggunakan EPR. Badan nuklir
baru-baru ini menolak permintaan dari otoritas Swiss untuk menutup reaktor nuklir di
Perancis timur, dekat dengan Basel, Swiss.
Menurut jajak pendapat baru-baru ini, Prancis terpecah belah pada masalah energi
nuklir. Dalam jajak pendapat pertama, yang dilakukan oleh Electricité de France
pemasok utama listrik negara 42 persen warga Prancis mengatakan bahwa mereka
ingin melihat akhir energi nuklir. Dalam jajak pendapat secara bersamaan, yang
diprakarsai oleh ekologi Perancis, angka itu meningkat menjadi 70 persen.
Presiden Prancis, Nicolas Sarkozy baru-baru ini mendukung sebuah debat nasional
tentang subjek tersebut dan menyerukan peningkatan langkah-langkah keamanan
untuk memverifikasi keamanan pembangkit listrik tenaga nuklir Perancis.
Partai Hijau dan asosiasi menyerukan untuk bergerak setengah langkah ke arah yang
benar namun tetap ingin pemerintah untuk mengorganisir referendum, memberikan
warga Perancis memberikan suara langsungdalam soal nuklir.
Namun, sangat tidak mungkin referendum tersebut akan berlangsung, semata karena
kompleksitas situasi.
Untuk satu hal, Perancis telah membuat energi nuklir menjadi fokus nasional dan
industri selama bertahun-tahun sekarang, dengan perusahaan besar ekspor Perancis
tahu bagaimana di lapangan, dan pengolahan limbah nuklir.
Meskipun beberapa orang Prancis memiliki kenangan masalah dari bencana Chernobyl
pada tahun 1986 di mana pemerintah mereka sendiri berbohong kepada mereka,
mengatakan bahwa awan radioaktif belum mencapai daratan mereka, pembangkit
tenaga nuklir menjadi banyak bagian pabrik dari segala sesuatu di Perancis. Bahkan,
tenaga nuklir di Prancis agak memegang sebuah makna ikon bagi negara.
Industri nuklir Prancis tidak hanya menciptakan ribuan pekerjaan, tetapi juga memasok
listrik murah, terjangkau kepada masyarakat, secara langsung meningkatkan
perekonomian.
Jadi, meskipun ketakutan yang meningkat dipicu oleh bencana Fukushima, Prancis
mungkin diluar kenyataan, bukan keperihatinan tetap lamban dan berat di sepanjang
jalan yang tidak pasti dari energi nuklir. (EpochTimes/dia)
Perancis, 59 reaktor nuklir
Perancis merupakan negara yang memiliki
reaktor nuklir paling banyak kedua, yaitu
sebanyak 59 reaktor nuklir. Perancis
dipaksa memiliki banyak reaktor nuklir
karena, negara ini tidak memiliki sumber
daya energi yang berupa minyak, sebagai
sumber energi negara tersebut.
Pembangkit tenaga nuklir Perancis
menghasilkan energi 540,6 TWh dan telah memenuhi sebanyak 78,8% kebutuhan energi
listrik di Perancis, angka ini adalah persentase tertinggi di dunia. Sehingga tarif listrik di
Perancis merupakan yang termurah di Eropa
4. Korea Selatan, 18 reaktor nuklir
Korea Selatan adalah negara ke tujuh yang memiliki reaktor nuklir terbanyak yaitu sebesar 18 reaktor. Energi nuklir di Korsel sangat aktif dengan mengekspor teknologi nuklirnya ke beberapa negara seperti Yordania, Uni
Emirat Arab, Turki, Indonesia, India, Malaysia dan RRC. Pembangkit
listrik tenaga nuklir Korsel dikelola di 4 wilayah yaitu Yeonggwang, Kori, Wolseong dan Uljin.
5. Canada, 18 reaktor nuklir
Canada sebagai salah satu negara terluas memiliki 18 reaktor nuklir dan pada tahun 2009 sekitar 15% pasokan listrik Kanada di hasilkan oleh tenaga nulikir. Tahun 2011 pemerintah Kanada berencana akan membangun sebuah stasiun nuklir baru namun rencana ini masih dalam pembahasan karena
setelah bencana di Fukushima, pemerintah Kanada memerintah untuk meninjau kembali keselamatan dan perbaikan di semua operator reaktor nuklir.
6. Inggris, 19 reaktor nuklir
Inggris memiliki 19 reaktor nuklir dan telah menghasilkan tenaga nuklir yang telah menyuplai seperenam kebutuhan listrik Inggris
di tahun 2012. Sejak didirikan tahun 1956, Inggris “hanya” mengalami dua kali kecelakaan nuklir yaitu di Windscale karena kebakaran tumpukan plutonium tanggal 8 Oktober 1957 dan di Sellafield karena sebanyak 20 ton uranium dan 160kg plutonium mengalami kebocoran karena ada pipa yang retak pada tanggal 19 April 2005.
fungsi nuklir
Pengggunaan teknik nuklir dalam bidang kedokteran terus menunjukkan
peningkatan dari waktu ke waktu. Dalam bidang ini, teknik nuklir dimanfaatkan
untuk tindakan-tindakan radio-diagnosis, radio-terapi dan kedokteran nuklir.
1. Kedokteran nuklir
Ilmu kedokteran nuklir adalah cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber
radiasi terbuka berasal dari desintegrasi inti radionuklida buatan, untuk mempelajiri
perubahan fisiologis, anatomi, dan biokimia, sehingga dapat digunakan untuk
tujuan diagnostik, terapi dan penelitian kedokteran. Pada kedokteran nuklir,
radioisotop dimasukkan ke dalam tubuh pasien (in-vivo) maupun hanya direaksikan
saja dengan bahan biologis antara lain darah, cairan lambung, urine dan
sebagainya, yang diambl dari tubuh pasien yang dikenal dengan studi in-vitro.
Beberapa instrumen yang digunakan dalam kedokteran nuklir antara lain:
a. Renograph
Renograph berfungsi untuk pemeriksaan fungsi ginjal dengan menggunakan
sediaan radiofarmasi sebagai perunut. Pasien disuntik dengan 0,2-0,3 mCi hipuran
Radio Iodium I-131 per kilogram berat badan, yang kemudian disekresi melalui
urine. Dua detektor sintilasi dipakai untuk mendeteksi kedua ginjal. Perubahan
radioaktivitas yang diukur dengan spektrometer ditampilkan pada rekorder
pengamat selama 20-30 menit. Bentuk kurva yang dihasilkan merupakan
karakteristik fungsi ginjal. Isotop yang dapat digunakan antara lain I-125, Tc-99, I-
133, dan In-113.
b. Uji Tangkap Gondok
Uji tangkap gondok untuk pemeriksaan prosentase penangkapan yodiun oleh
kelenjar gondok dengan menggunakan perunut sediaan radiofarmasi I-131. Isotop I-
131 dalam bentuk iodida diberikan kepada pasien kemudian ditelusuri dalam
kelenjar gondok. Kecepatan penangkapan I-131 dan laju pelepasan yodium dari
kelenjar gondok menunjukkan perubahan konsentrasi iodium dan tingkat produksi
hormon kelenjar gondok.
c. Pencacah RIA
Pencacah RIA (Radioimunoassay) berfungsi untuk menentukan kadar zat tertentu
seperti vitamin, hormon, dll. Dengan daya urai sampai orde pikogram. Senyawa T-4
yang ditandai dengan Iodium-125 berkompetisi dengan T-4 dalam cuplikan darah
pasien memperebutkan sejumlah antibodi yang tertentu jumlahnya. Setelah
mengalami inkubasi beberapa lama, T-4 bertanda yang terikat dan yang bebas
dipisahkan dengan metode PEG. Selanjutnya endapan yang mengandung fraksi
yang terikat pada antibodi dicacah dengan sistem spektrometer, konsentrasi T-4
dalam darah pasien dapat dibaca dari kurva baku.
2. Radio-diagnosis
Radiasi memiliki kemampuan untuk menghitamkan film setelah melalui suatu
materi dengan ketebalan tertentu. Hal ini dimanfaatkan secara luas dalam
diagnosis kesehatan pasien, yaitu foto sinar-X. Sedang radioisotop I-131 yang
berumur pendek (8 hari) digunakan untuk mendiagnosa kanker pada kelenjar
gondok dan prostat.
3. Radio-terapi
Sel kanker lebih aktif pertumbuhannya dibandingkan sel normal. Dengan
mengiradiasi sel kanker dengan dosis radiasi yang terkendali maka sel kanker akan
terbunuh, sedangkan sel normal tidak akan terpengaruh dan akan bertahan
terhadap radiasi. Yang banyak digunakan dalam radioterapi adalah Cobalt-60
4. Pengukuran distribusi unsur-unsur yang diperlukan oleh tubuh.
Sejumlah mineral diperlukan oleh tubuh manusia untuk kesehatan dan
pertumbuhan. Beberapa mineral diperlukan tubuh dalam jumlah relatif besar, lebih
dari 100 mg sehari. Mineral kelompok ini disebut makromineral, seperti Ca, P, Na,
Cl, K, Mg dan S. Kelompok mineral lainnya disebut mineral perunut/kelumit (trace
elements) yang diperlukan oleh tubuh dalam jumlah sangat sedikit. Dalam tubuh
manusia ada 14 unsur kelumit yang termasuk esensial bagi manusia, yaitu : Co, Cr,
Cu, F, Fe, I, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Sn, V dan Zn. Ada beberapa metode yang dapat
digunakan untuk mengetahui dirtribusi unsur kelumit antara lain:
a. Analisa Pengaktivan Neutron
Proses aktivasi adalah proses reaksi inti dimana unsur-unsur yang semula tidak
radioaktif berubah sifat fisikanya menjadi radioaktif sehingga dapat memancarkan
radiasi. Proses aktivasi yang paling umum disebabkan oleh penyerapan neutron
oleh inti atom suatu unsur, dan unsur yang teraktivasi akan menjadi radioaktif yang
dapat memancarkan radiasi, umumnya adalah radiasi gamma. Reaksi pengaktifan
jenis ini juga sering disebut sebagai reaksi neutron-gamma, karena penyerapan
neutron oleh unsur akan diikuti oleh pemancaran radiasi gamma dari unsur
tersebut.
Salah satu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang kedokteran adalah untuk
memeriksa kandungan unsur-unsur kelumit di dalam tubuh dengan teknik analisa
pengaktivan neutron (APN). Unsur kelumit biasanya terdapat dalam jumlah yang
sangat kecil sehingga sulit untuk diidentifikasi dengan cara pemisahan kimia biasa.
Teknik APN mampu mengidentifikasi unsur kelumit dalam orde bagian per juta (part
per million, ppm), bahkan untuk beberapa kasus mampu hingga orde bagian per
milyar (part per billion, ppb). Di samping itu, teknik APN tidak terpengaruh oleh
perlakuan kimia dan tidak merusak terhadap bahan yang dianalisa.
Dalam bidang kedokteran, teknik APN dapat dimanfaatkan untuk menentukan
kandungan mineral-mineral dalam tubuh, terutama terhadap unsur-unsur yang
kadarnya dalam plasma darah maupun jaringan sangat rendah. Dengan teknik APN
dapat diperoleh informasi yang akurat mengenai distribusi unsur-unsur kelumit
dalam berbagai organ. Dengan teknik APN dimungkinkan analisa terhadap sekitar
50 jenis unsur yang berbeda dalam satu sampel yang dianalisa. Demikian tinggi
kepekaannya sehingga teknik APN mampu menganalisa 76 jenis unsur dengan
berat 10-6 gram, 53 jenis unsur dengan berat 10-9 gram dan 11 jenis unsur dengan
berat 10-12 gram.
b. Teknik PGNAA
Untuk keperluan dalam bidang kedokteran, dewasa ini telah dikembangkan teknik
APN secara in-vivo (pengukuran langsung di dalam tubuh). Kandungan mineral di
dalam tubuh dapat diperiksa secara langsung dengan pertolongan instrumentasi
yang disebut prompt gamma neutron activation analysis (PGNAA). Alat ini mampu
mendeteksi radiasi gamma yang dipancarkan oleh suatu atom langsung dalam
selang waktu 10-15 detik. Dalam bidang kedokteran, teknik PGNAA dipakai untuk
menganalisa seluruh tubuh secara in-vivo dalam memperkirakan kandungan
calsium (Ca) dalam tulang serta kandungan iodin (I) dalam kelenjar gondok. Unsur-
unsur vital lainnya dalam tubuh seperti hidrogen (H), carbon (C), nitrogen (N),
kalium (K) dan besi (Fe) juga dapat diukur menggunakan metode ini. Metode ini
juga dapat dipakai untuk menentukan kandungan cadmium (Cd) dalam hati dan
ginjal.
Untuk keperluan irradiasi tubuh pasien dengan neutron, pada alat ini dilengkapi
dengan dua buah sumber neutron energi rendah 238Pu (+Be). Sumber neutron
dipasang di bagian atas dan bawah tubuh pasien sehingga terjadi proses aktivasi
dari dua arah, seperti diperlihatkan pada gambar. Penyerapan neutron oleh unsur-
unsur di dalam tubuh akan disertai dengan pemancaran radiasi gamma oleh unsur
tersebut. Pada instrumen PGNAA juga dilengkapi dengan pasangan detektor radiasi
gamma NaI(Tl) yang dipasang di sebelah kiri dan kanan tubuh pasien. Setiap radiasi
gamma yang dipancarkan oleh unsur-unsur teraktivasi di dalam tubuh langsung di
deteksi oleh kedua detektor tersebut. Detektor radiasi NaI yang diaktivasi dengan
0,1 – 0,2 persen thallium (Tl) merupakan jenis detektor yang hingga kini digunakan
secara luas untuk pemantauan sinar gamma. Kerapatan NaI yang tinggi (3,7 g/cm3)
dan nomor atom (Z) yang tinggi dari iodine (I) menjadikan interaksinya dengan
radiasi gamma cukup baik.