Analisis Radioaktivitas

Sumber radiasi, yang menggunakan zat radioaktif atau generator radiasi, digunakan di seluruh dunia untuk berbagai macam tujuan, termasuk industri, kedokteran, penelitian, dan pendidikan. Bahkan digunakan untuk berbagai keperluan militer. Banyak yang merupakan sumber tertutup, di mana bahan radioaktif terkurung rapat atau terikat dalam kapsul atau penutup yang sesuai. Risiko yang ditimbulkan oleh sumber dan bahan ini sangat bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti radionuklida, bentuk dan aktivitas fisik dan kimia. Kecuali jika dilanggar atau bocor, sumber yang disegel hanya menimbulkan risiko dari paparan radiasi eksternal. Namun, sumber tertutup yang rusak atau bocor, begitu pula bahan radioaktif yang tidak tertutup rapat, dapat mengakibatkan pencemaran lingkungan dan masuknya zat radioaktif ke dalam tubuh manusia.

Risiko yang terkait dengan penggunaan bahan radioaktif harus dibatasi dan dilindungi melalui penerapan standar keselamatan radiasi yang tepat. Mengakui perlunya pendekatan bertahap terhadap pengendalian regulasi sumber radiasi, “Rencana aksi untuk keselamatan sumber radiasi dan keselamatan bahan radioaktif” yang diterbitkan oleh Badan Tenaga Atom Internasional menyerukan pengembangan suatu kategorisasi.

Tujuan dari sistem kategorisasi yang dihasilkan adalah untuk menyediakan sistem yang sederhana dan logis untuk memeringkat sumber radioaktif menurut potensinya untuk membahayakan kesehatan manusia dan untuk mengklasifikasikan aplikasi di mana sumber-sumber ini digunakan ke dalam kategori terpisah.

Tujuan pengkategorian sumber radioaktif adalah untuk menyediakan dasar yang diselaraskan secara internasional untuk pengambilan keputusan berdasarkan risiko. Diperkirakan bahwa sistem kategorisasi akan digunakan sebagai masukan untuk banyak kegiatan yang terkait dengan keselamatan dan keamanan sumber radioaktif. Ini termasuk:

• Pengembangan atau peningkatan standar keselamatan internasional
• Mengembangkan atau meningkatkan infrastruktur regulasi nasional untuk memenuhi kondisi suatu negara
• Mengoptimalkan keputusan tentang prioritas regulasi dalam keterbatasan sumber daya
• Mengoptimalkan langkah-langkah keamanan untuk sumber radioaktif, termasuk potensi penyalahgunaan
• Perencanaan dan tanggap darurat
• Mengembangkan strategi nasional untuk meningkatkan pengendalian atas sumber radioaktif.

Sumber radioaktif digunakan dalam berbagai macam aplikasi termasuk industri, kedokteran, pertanian, penelitian dan pendidikan, dan juga digunakan dalam aplikasi militer dan pertahanan. Dalam berbagai aplikasi ini, ada sejumlah radionuklida, bentuk dan jumlah bahan radioaktif, yang harus dipertimbangkan dalam sistem kategorisasi. Sumber aktivitas tinggi, jika tidak dikelola dengan aman atau terjamin, dapat menyebabkan efek deterministik yang serius pada individu dalam waktu singkat, sedangkan sumber aktivitas rendah tidak mungkin menyebabkan efek semacam itu. Oleh karena itu, sistem kategorisasi memberikan peringkat dan pengelompokan relatif sumber daya dan praktik yang menjadi dasar pengambilan keputusan.

Secara umum, sistem kategorisasi penting untuk pengambilan keputusan, baik dalam arti retrospektif untuk memastikan bahwa sumber daya yang ada terkendali atau tetap terkendali, dan dalam arti prospektif untuk memastikan bahwa sumber daya masa depan terorganisir dengan baik.

Sejak ditemukannya radioaktivitas, berbagai teknik telah dikembangkan:

• Analisis aktivasi neutron
• Analisis pengenceran isotop
• Titrasi radiometrik
• Radiokromatografi
• Radioimunoassay

Di antara ini, teknik analisis aktivasi neutron adalah yang paling umum. Teknik ini didasarkan pada pengukuran radiasi yang dipancarkan oleh peluruhan inti radioaktif yang terbentuk akibat penyinaran neutron terhadap material. Sumber neutron yang paling cocok untuk jenis aplikasi ini biasanya adalah reaktor penelitian. Sampel yang dapat dianalisis dengan metode ini berasal dari berbagai bidang seperti kedokteran, gizi, biologi, kimia, kedokteran forensik, lingkungan, dan pertambangan.

Analisis aktivasi neutron dapat dilakukan dengan beberapa cara. Hal ini bergantung pada unsur yang akan diukur dan tingkat radiasi yang terkait, serta sifat dan tingkat gangguan dari unsur lain yang ada dalam sampel. Sebagian besar metode yang digunakan adalah metode non-destruktif berdasarkan deteksi radiasi gamma yang dipancarkan oleh bahan yang diradiasi setelah atau selama penyinaran.

Analisis aktivasi neutron merupakan teknik yang sangat sensitif yang digunakan untuk menentukan keberadaan dan jumlah unsur utama, unsur minor, dan unsur jejak dalam sampel material. Teknik ini berbeda dari metode lain karena mengandalkan inti atom dan mengabaikan formulasi kimia, tidak seperti spektrometri massa atau metode kromatografi. Teknik ini memerlukan sumber neutron, detektor sinar gamma, dan pemahaman menyeluruh tentang bagaimana unsur-unsur merespons pemboman neutron.

Beberapa bidang di mana analisis radioaktivitas umum digunakan meliputi:

• Metode ini lebih disukai terutama dalam studi penelitian dan pengembangan. Sekitar 65 unsur dapat dideteksi pada tingkat bagian per juta hingga bagian per triliun atau lebih rendah. Jika matriks yang akan dianalisis tidak menjadi sangat radioaktif ketika diaktifkan oleh neutron atau jika radioaktivitas yang tidak diinginkan meluruh dengan cepat, kelompok elemen jejak sering kali dapat diukur secara bersamaan.
• Dalam analisis forensik, metode ini memiliki pengalaman signifikan dalam analisis forensik bahan bukti. Contohnya antara lain pecahan peluru, sisa bubuk mesiu, plastik, rambut dan kuku, serta material geologi. Membandingkan material secara non-destruktif adalah salah satu keuntungan utama teknik ini untuk forensik.
• Silika, silikon, aluminium, dan bahan serta senyawa lain dengan kemurnian tinggi yang tidak membentuk radionuklida berumur panjang, filter udara selulosa, dan bahan seperti grafit merupakan matriks yang sangat baik untuk analisis aktivasi neutron sensitivitas tinggi. Bahan-bahan semacam itu dapat diradiasi selama berjam-jam untuk menentukan banyak unsur pada tingkat sub-ppb. Wafer silikon dan silikon dioksida yang digunakan dalam serat optik termasuk di antara sampel yang dianalisis.
• Di bidang pemisahan radiokimia, jumlah yang sangat rendah dari beberapa unsur (misalnya iridium) dapat diukur menggunakan fasilitas pencernaan gelombang mikro dan teknik pemisahan kimia sederhana.
• Di laboratorium analisis aktivasi neutron, unsur-unsur barium, bromin, europium, antimon, terbium, dan uranium serta unsur-unsur cerium, kobalt, kromium, cesium, besi, lantanum, natrium, rubidium, skandium, dan thorium dapat ditentukan dengan sensitivitas tinggi dalam sampel tanah, sedimen, batuan, logam, dan mineral.
• Sumber radioaktivitas selalu menimbulkan risiko serius bagi lingkungan, tanah, udara, air dan produk pertanian. Sementara unsur-unsur yang diperlukan untuk nutrisi diambil dari tanah, zat-zat radioaktif juga tercampur ke dalam tanaman dan karenanya ke dalam rantai makanan. Mengetahui kandungan zat radioaktif alami dalam makanan diperlukan untuk memperkirakan jumlah radiasi yang diterima manusia akibat mengonsumsi makanan.
• Analisis radioaktivitas umumnya dilakukan pada makanan padat, seperti sereal, sayuran, produk susu dan berbagai barang konsumen, dan pada makanan cair, seperti air minum, susu dan saus cair.
• Dalam analisis lingkungan, analisis radioaktivitas selalu dilakukan pada sampel udara dan sampel gas serupa atau air garam, air tawar dan sampel cairan serupa, serta sampel tanah, sedimen, pasir, fauna, flora, abu dan sampel padat serupa.
• Demikian pula, analisis ini diperlukan untuk limbah medis, limbah industri, kertas, plastik, dan semua jenis polimer yang muncul setelah proses.

Metode analisis aktivasi neutron banyak digunakan dalam pengendalian dan pemantauan lingkungan, analisis sampel lingkungan, kimia dan ilmu material, arkeologi, kedokteran, biologi, analisis makanan, ilmu forensik, sejarah, antropologi, geologi dan geokimia, industri, bahan referensi dan analisis kendali mutu dan banyak bidang lainnya.

Secara singkat, analisis radioaktivitas didasarkan pada prinsip penghitungan sinar gamma karakteristik yang dipancarkan oleh isotop radioaktif yang diperoleh sebagai hasil penyinaran inti atom stabil dalam sampel dengan neutron, menggunakan detektor resolusi tinggi. Sebagai hasil analisis spektrum gamma yang diperoleh dengan sinar gamma yang terhitung, analisis unsur-unsur dalam sampel dilakukan. Ini adalah metode analisis yang memungkinkan penentuan banyak unsur (30-40 unsur) sekaligus di bawah ppm. Dalam kondisi yang sesuai, ketidakpastian dalam penentuan unsur berada pada tingkat 0,01 persen.

Organisasi kami memiliki staf yang kuat yang mengikuti dengan cermat perkembangan bidang sains dan teknologi di dunia dan terus-menerus meningkatkan diri. Layanan analisis radioaktivitas merupakan salah satu dari sekian banyak studi pengujian, pengukuran, analisis, dan evaluasi yang disediakan bagi bisnis di berbagai sektor.