FISIKA ATOM DAN INTI PDF

Preview

Summary

MAKALAH FISIKA ATOM DAN INTI “ MANFAAT TEKNESIUM-99m PADA KESEHATAN” Disusun Oleh: RIZKY MAYANG. A (RSA1C315015) Dosen Pengampu: Drs. Jufrida, M.Si PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2018 KAT...

Description

Accelerat ing t he world's research.

FISIKA ATOM DAN INTI Rizky Mayang anggraini

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

PERANAN RADIOISOT OP DALAM DUNIA FARMASI Ut omo Hadia

Penggunaan Radioisot op Tc-99m unt uk Bone Scan Febi Dwi Rahmadini kimia fisika peranan radioisot op dalam dunia farmasi Ut omo. Hadia

MAKALAH FISIKA ATOM DAN INTI “ MANFAAT TEKNESIUM-99m PADA KESEHATAN”

Disusun Oleh: RIZKY MAYANG. A

(RSA1C315015)

Dosen Pengampu: Drs. Jufrida, M.Si

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2018

KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat izinNYA Saya selaku penulis dapat menyelesaikan tugas makalah dengan judul “Manfaat Teknesium-99m Pada Kesehatan” .Makalah ini ditujukan sebagai tugas untuk matakuliah Fisika Atom dan Int dilingkungan fakultas keguruan universitas Jambi. Saya selaku penulis menyadari bahwa makalah ini masih kurang sempurna. Tetapi saya berharap makalah ini dapat memberi manfaat kepada para pembaca. saya selaku penulis akan menerima dengan baik Segala masukan baik itu kritik maupun saran yang membangun untuk penulisan lebih lanjut.

Jambi, 29 April 2018

penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... 1 BAB I ..................................................................... Error! Bookmark not defined. PENDAHULUAN ................................................. Error! Bookmark not defined. 1.1LATAR BELAKANG ...................................... Error! Bookmark not defined. 1.2 RUMUSAN MASALAH .................................................................................. 1 1.3TUJUAN ............................................................................................................ 1 BAB II ..................................................................................................................... 2 KAJIAN PUSTAKA ............................................................................................... 2 2.1 RADIOISOTOP ................................................................................................ 2 2.2 SIFAT-SIFAT RADIOISOTOP........................................................................ 3 2.3 SIFAT INTI TEKNESIUM-99M ...................................................................... 4 2.4 SIFAT KIMIA TEKNESIUM-99M .................................................................. 5 2.5 PROSES PEMBUATAN .................................................................................. 6 2.6 KEGUNAAN TEKNESIUM-99m.................................................................... 8 BAB III ................................................................................................................. 11 PENUTUP ............................................................................................................. 11 3.1 KESIMPULAN ............................................................................................... 11 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 12

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... 1 BAB I ..................................................................... Error! Bookmark not defined. PENDAHULUAN ................................................. Error! Bookmark not defined. 1.1LATAR BELAKANG ...................................... Error! Bookmark not defined. 1.2 RUMUSAN MASALAH .................................................................................. 1 1.3TUJUAN ............................................................................................................ 1 BAB II ..................................................................................................................... 2 KAJIAN PUSTAKA ............................................................................................... 2 2.1 RADIOISOTOP ................................................................................................ 2 2.2 SIFAT-SIFAT RADIOISOTOP........................................................................ 3 2.3 SIFAT INTI TEKNESIUM-99M ...................................................................... 4 2.4 SIFAT KIMIA TEKNESIUM-99M .................................................................. 5 2.5 PROSES PEMBUATAN .................................................................................. 6 2.6 KEGUNAAN TEKNESIUM-99m.................................................................... 8 BAB III ................................................................................................................. 11 PENUTUP ............................................................................................................. 11 3.1 KESIMPULAN ............................................................................................... 11 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 12

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari, makhluk hidup tidak bisa menghindar dari radiasi yang ada di lingkungannya. Secara alami, radiasi sudah ada di bumi sejak dari awal mula terbentuknya bumi ini. Radiasi yang sudah ada tersebut dikenal dengan sebutan radiasi alamiah. Radiasi alamiah ini dapat menimbulkan radiasi secara eksternal maupun internal. Secara eksterna maksudnya adalah sumber radiasinya berasal dari luar tubuh manusia, sedangkan secara interna adalah sumber radiasinya ada di dalam tubuh setelah sumber radiasinya masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan dan makanan. Sumber radiasi dapat terjadi secara alamiah maupun buatan. Sumber radiasi alamiah contohnya radiasi dari sinar kosmis, radiasi dari unsur-unsur kimia yang terdapat pada lapisan kerak bumi, radiasi yang terjadi pada atmosfer akibat terjadinya pergeseran lintasan perputaran bola bumi. Sedangkan sumber radiasi buatan contohnya radiasi sinar X, radiasi sinar beta, radiasi sinar alfa, dan radiasi sinar gamma. Radioisotop adalah suatu unsur radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif. Radioaktif mempunyai peranan penting dalam melengkapi kebutuhan manusia di berbagai bidang. Salah satunya di bidang kedokteran dan kesehatan. Penggunaan radioisotop di bidang kesehatan untuk keperluan radiodiagnostik dan radioterapi dalam kedokteran nuklir. Teknik nuklir dengan menggunakan radioisotop di bidang kedokteran nuklir dimulai pada tahun 1930-an sebagai wujud dari perkembangan ilmu dan teknologi. Sedangkan di Indonesia dimulai pada tahun 1967 tidak lama setelah peresmian reaktor nuklir di Bandung. Ilmu kedokteran nuklir merupakan salah satu ilmu cabang kedokteran yang memanfaatkan sumber radiasi terbuka dari disintegrasi inti radioaktif buatan untuk tujuan diagnostik melalui pemantauan proses fisiologi dan biokimia. Dewasa ini, aplikasi tenaga nuklir dalam bidang kesehatan telah memberikan sumbangan yang sangat berharga dalam menegakkan diagnostik.

maupun terapi berbagai jenis penyakit. Perkembangan dalam berbagai disiplin ilmu dan teknologi pendukungnya telah mampu meningkatkan produksi lebih banyak jenis radionuklida dan radiofarmakanya, mulai dari senyawa iodium radioaktif,kemudian dengan teknesium-99m yang berperan dalam tubuh kita. Oleh karena itu, penulis ingin menggali lebih jauh penggunaan radioisotop dengan membuat makalah dengan judul “manfaat teknesium-99m pada Kesehatan”. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa saja manfaat teknesium-99m pada kesehatan tubuh manusia ? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui manfaat teknesium-99m pada kesehatan tubuh manusia

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 RADIOISOTOP Radionuklida atau radioisotop adalah isotop dari zat radioaktif. radionuklida mampu memancarkan radiasi. Radionuklida dapat terjadi secara alamiah atau sengaja dibuat oleh manusia dalam reaktor penelitian. Produksi radionuklida dengan proses aktivasi dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Neutron yang ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi radioaktif . Radioisotop yang sering digunakan dalam berbagai bidang kebutuhan manusia seperti bidang kesehatan, pertanian, hidrologi dan industri, pada umumnya tidak terdapat di alam, karena kebanyakan umur paronya relatif pendek. Oleh karena dibuat radioisotop sintesis. Produksi radioisotop dengan proses aktivasi (sintesis) dilakukan dengan cara menembaki isotop stabil dengan neutron di dalam teras reaktor. Proses ini lazim disebut irradiasi neutron, sedangkan bahan yang disinari disebut target atau sasaran. Proses tersebut dibuat di dalam suatu reaktor nuklir yang mempunyai kerapatan (fluks) neutron tinggi dengan mereaksikan antara inti atom tertentu dengan neutron. Neutron yang ditembakkan akan masuk ke dalam inti atom target sehingga jumlah neutron dalam inti target tersebut bertambah. Peristiwa ini dapat mengakibatkan ketidakstabilan inti atom sehingga berubah sifat menjadi

radioaktif.

Selain

itu,

radioisotop

dapat

juga

diproduksi

menggunakan akselerator melalui proses reaksi antara inti atom tertentu dengan suatu partikel, misalnya alpha, neutron, proton atau partikel lain.

2.2 SIFAT-SIFAT RADIOISOTOP Menurut Kartina (2011) Peran radioisotop sebagai pencari jejak tidak terlepas dari sifat-sifat khas yang dimilikinya, yaitu : a. Pertama, radioisotop memancarkan radiasi manapun dia berada dan mudah dideteksi. Radioisotop ibarat lampu yang tidak pernah padam senantiasa memancarkan cahayanya.Radioisotop dalam jumlah sedikit sekali pun dapatdengan

mudah

diketahui

keberadaannya.

Dengan

teknologi

pendeteksian radiasi saat ini, radioisotop dalam kisaran pikogram (satu per satu trilyun gram) pun dapat dikenali dengan mudah. Sebagai ilustrasi, jika radioisotop dalam bentuk carrier free (murni tidak mengandung isotop lain) sebanyak 0,1 gram saja dibagi rata ke seluruh penduduk bumi yang jumlahnya lebih dari 5 milyar, jumlah yang diterima oleh masing-masing orang dapat diukur secara tepat b. Kedua, laju peluruhan tiap satuan waktu (radioaktivitas) hanya merupakan fungsi jumlah atom radioisotop yang ada, tidak dipengaruhi oleh kondisi lingkungan baik temperatur, tekanan, pH dan sebagainya. Penurunan radioaktivitas ditentukan oleh waktu paro, waktu yang diperlukan agar intensitas radiasi menjadi setengahnya. Waktu paro ini merupakan bilangan khas untuk tiap-tiap radioisotop. Misalnya karbon-14 memiliki waktu paro 5.730 tahun, sehingga radioaktivitasnya berkurang menjadi separonya setelah 5.730 tahun berlalu. Seluruh radioisotop yang telah berhasil ditemukan telah diketahui pula waktu paronya. Waktu paro radioisotop bervariasi dari kisaran milidetik sampai ribuan tahun. Waktu paro ini merupakan faktor penting dalam pemilihan jenis radioisotop yang tepat untuk keperluan tertentu. c. Ketiga, intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya. Hal ini dikarenakan pada reaksi kimia atau ikatan kimia yang berperan adalah elektron, utamanya elektron pada kulit atom terluar, sedangkan peluruhan radioisotop merupakan hasil dari perubahan pada inti atom. d. Keempat, radioisotop memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radioisotop sama dengan isotop-isotop

lain dari unsur yang sama. Radioisotop karbon-14, misalnya, memiliki karakteristik kimia yang sama dengan karbon-12. e. Kelima, radiasi yang dipancarkan, utamanya radiasi gamma, memiliki daya tembus yang besar. Lempengan logam setebal beberapa sentimeter pun dapat ditembus oleh radiasi gamma, utamanya gamma dengan energi tinggi. Sifat ini mempermudah dalam pendeteksian.

2.3 SIFAT INTI TEKNESIUM-99M Radioisotop teknesium-99m merupakan radioisotop dengan waktu paruh yang pendek yaitu 6 jam. Radioisotop ini merupakan radioisotop metastabil, meluruh melalui isomeric transition (IT) menjadi radioisotop Tc-99 yang memiliki waktu paruh sangat panjang yaitu 212 ribu tahun. Teknesium-99 tersebut selanjutnya meluruh melalui peluruhan beta menjadi isotop stabil nitenium-99 (Ru-99). Proses peluruhan radioisotop dari radioisotop Mo-99 menjadi Tc- 99m, Tc-99 dan akhirnya menjadi Ru-99 ditunjukkan pada Gambar 1. Teknesium-99m hanya memancarkan radiasi gamma, tidak memancarkan radiasi lainnya. Radiasi gamma yang dipancarkan memiliki energi 140,5 keV. Untuk tujuan diagnosis, radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop diharapkan segera habis setelah proses diagnosis selesai sehingga dampak dampak yang mungkin terjadi dapat diminimalisasi. Oleh sebab itu, sebagai pemancar gamma murni 140,5 keV dengan waktu paruh pendek 6 jam, Tc-99m dinilai tepat sebagai radioisotop diagnosis. Radiasi gamma dengan energi yang relatif rendah ini tidak memberikan dampak yang besar kepada tubuh, namun cukup besar untuk menembus jaringan dan dapat ditangkap dengan mudah oleh detektor radiasi dari luar tubuh. Oleh sebab itu, sebaran radioisotop ini di dalam tubuh dapat diamati dengan mudah.

2.4 SIFAT KIMIA TEKNESIUM-99M Di dalam tabel periodik unsur, teknesium berada di nomor atom 43, termasuk di dalam kelompok logam transisi. Unsur ini memiliki konfigurasi elektron [Kr] 4d5 5s2.

Di dalam konfigurasi elektron tersebut, [Kr]

menunjukkan konfigurasi elektron dari gas mulia kripton. Teknesium memiliki beberapa oxidation state dari +1 sampai dengan +7. Oxidation state ini merupakan parameter penting dalam menentukan senyawa-senyawa kompleks yang dapat dibentuk. Senyawa-senyawa komplek teknesium memiliki bilangan koordinasi (N) yang beragam dari 4 sampai dengan 7. Struktur senyawa kompleksnya pun sangat beragam, dapat berupa tetrahedral (N=4), tetragonal pyramidal (N=5), octahedral (N=6), capped octahedral (N=7) atau pentagonal bipyramidal (N=7). Teknesium sangat kaya dengan berbagai variasi dan kemungkinan dalam membentuk senyawa kompleks. Oleh sebab itu, berbagai jenis ligan dengan bioakti[ tertentu telah berhasil diikatkan dengan teknesium. Senyawa kompleks teknesium juga memiliki muatan yang bervariasi yaitu bermuatan + 1, netral dan bermuatan -1. Dua diantaranya adalah teknesium HMP AO dan teknesium-MIBI yang strukturnya disajikan dalam Gambar 2.

2.5 PROSES PEMBUATAN Radioisotop Tc-99m merupakan anak luruh dari radioisotop Mo-99 seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Radioisotop Mo-99 memiliki waktu paruh 66 jam, jauh lebih panjang dari waktu paruh Tc-99m. Radioisotop Tc-99m dapat diperoleh dengan memisahkannya dari radioisotop induk Mo-99. Teknesium99m terus terbentuk dari Mo-99, sehingga setelah dipisahkan, radioisotop Tc99m yang baru akan terakumulasi kembali. Setelah radioaktivitas Tc-99m dinilai cukup, Tc-99m dapat dipisahkan kembali dari Mo-99. Proses ini dapat dilakukan berulang ulang. Perubahan radioaktivitas Mo-99 dan Tc-99m setelah pemisahan

Tc-99m

secara

berulang

ditunjukkan

dalam

Gambar

3.

Radioaktivitas Tc-99m menjadi nol pada saat dipisahkan dari Mo-99. Setelah itu, Tc-99 kembali

tumbuh dan dapat

dipisahkan kembali

setelah

radioaktivitasnya mendekati radioaktivitas Mo-99. Dengan proses ini Tc-99m dapat diperoleh dalam bentuk bebas pengemban sehingga memiliki radioaktivitas jenis yang sangat tinggi karena hampir tidak ada isotop Tc lain selain

Tc-99m.

Proses pemisahan Tc-99m dari Mo-99 dapat dilakukan menggunakan beberapa cara, diantaranya menggunakan kolom kromatografi dan ekstraksi pelarut. Pada Mo-99 hasil fisi, pemisahan dengan kolom kromatografi dapat dilakukan menggunakan kolom alumina. Kolom alumina mengandung Mo-99 dapat diletakkan di dalam sebuah sistem generator sehingga Tc-99m dapat diperoleh dengan cara yang mudah, cukup mengalirkan pelarut salin untuk mengeluarkan Tc-99m dari dalam kolom, sedang radioisotop induk Mo-99 tetap tertahan di dalam kolom alumina. Sedang untuk Mo-99 hasil aktivasi netron, penyerap dengan kapasitas yang tinggi diperlukan sebagai pengganti peran alumina karena alumina memiliki kapasitas serap yang kecil terhadap Mo. Pada pemisahan dengan ekstraksi pelarut, metil etil keton (MEK) dapat digunakan sebagai pelarut organik untuk mengambil Tc-99m dari larutan Mo

99 pada fasa air. Hanya saja, dengan cara ini, .Tc-99m masih berada di dalam pelarut

MEK

sehingga

perlu

proses

lebih

lanjut

untuk

melarutkannya ke dalam larutan salin. Proses ini dapat dilakukan dengan menguapkan MEK dan melarutkan kembali Tc-99m menggunakan salin. Namun, dengan proses ini biasanya masih ada sebagian kecil MEK yang tertinggal sehingga ketika Tc-99m dilarutkan ke dalam larutan salin, masih ada sebagian kedl MEK terkandung di dalamnya. Meskipun kandungan MEK sangat kecil, larutan Tc-99m terse but terbatas penggunaannya karena dikhawatirkan MEK yang terkandung di dalamnya memberikan dampak pada saat digunakan.

2.6 KEGUNAAN TEKNESIUM-99m Saat ini, radioisotop Tc-99m telah digunakan secara luas dan terus dikembangkan dalam berbagai bentuk baru dalam diagnosis. Berbagai prosedur penggunaan radiofarmaka bertanda Tc-99m telah digunakan secara rutin diberbagai negara. Diantaranya, A. Diagnosis Osteoporosis radioisotop Tc-99m telah digunakan secara rutin dalam bone scan, myocardial perfusion imaging sertafunctional brain imaging. Bone scan menggunakan Tc-99m berbeda dengan bone density scan yang digunakan untuk melakukan diagnosis terjadinya osteoporosis. Bone scan menggunakan Tc-99m dimaksudkan untuk mengetahui adanya re-building activity secara tidak normal di dalam tulang. Untuk bone scan ini digunakan senyawa 99mTc_MDP (methylene diphosphonate). Radiofarmaka ini akan terakumulasi di dalam osteoblast cells, yaitu sel sel pembentuk tulang. Terjadinya pertumbuhan secara tidak normal pada tulang dapat terjadi karena adanya jaringan kanker atau adanya retakan. Radiofarmaka 99mTcMOP sebanyak 20-30 mCi diinjeksikan dan selanjutnya diperiksa menggunakan kamera gamma. B. Myocardial perfusion imaging Myocardial perfusion imaging adalah salah satu bentuk cardiac imaging untuk diagnosis adanya penyakit jantung. Untuk kebutuhan ini telah dikembangkan beberapa radiofarmaka diantaranya adalah

99mTc-tetrofosmin yang dikenal dengan nama Myoview dan 99mTc_ sestamibi yang dikenal dengan nama Cardiolite. Dalam kondisi terpacu, myocardium yang sedang sakit dapat dibedakan dengan myocardium normal dari hasil pencitraan menggunakan kamera gamma menggunakan radiofarmaka. C. Functional brain imaging Functional brain imaging dapat dilakukan pula menggunakan Tc-99m. Radiofarmaka yang telah dikembangkan untuk tujuan ini adalah 99mTc-HMPAO

(hexamethylpropylene

amine

oxime).

Selain

HMPAO, perunut 99mTc_ECD (ethylcysteinate dimer) dapat pula digunakan pula untuk tujuan ini. Molekul-molekul ini akan terdistribusi kepada wilayah wilayah otak dengan aliran darah yang tinggi dan dapat digunakan untuk mengkaji kondisi metabolism bagian bagian otak. D. Penyidik Kanker Tulang Penderita kanker tulang metastasis akan merasakan nyeri yang luar biasa sehingga dapat mengganggu fungsi hidup. Untuk membuktikan bahwa sudah terjadi kanker tulang metastasis,...