KONTAMINASI RADIOAKTIF: JENIS, PENYEBAB, KONSEKUENSI - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

The kontaminasi radioaktif didefinisikan sebagai penggabungan unsur-unsur yang tidak diinginkan radioaktif di lingkungan. Ini bisa alami (radioisotop yang ada di lingkungan) atau buatan (unsur radioaktif yang diproduksi oleh manusia).

Diantara penyebab kontaminasi radioaktif adalah uji coba nuklir yang dilakukan untuk keperluan militer. Ini dapat menghasilkan hujan radioaktif yang menempuh jarak beberapa kilometer di udara.

Ledakan nuklir. Sumber: Foto milik Administrasi Keamanan Nuklir Nasional / Kantor Situs Nevada

Kecelakaan di pembangkit listrik tenaga nuklir adalah salah satu penyebab utama kontaminasi radioaktif. Beberapa sumber pencemaran adalah tambang uranium, aktivitas medis, dan produksi radon.

Jenis pencemaran lingkungan memiliki konsekuensi serius bagi lingkungan dan manusia. Rantai trofik ekosistem terpengaruh dan orang dapat mengalami masalah kesehatan serius yang menyebabkan kematiannya.

Solusi utama kontaminasi radioaktif adalah pencegahan; Protokol keselamatan harus ada untuk penanganan dan penyimpanan limbah radioaktif, serta peralatan yang diperlukan.

Di antara tempat-tempat dengan masalah besar kontaminasi radioaktif, kami menemukan Hiroshima dan Nagasaki (1945), Fukushima (2011) dan Chernobyl di Ukraina (1986). Dalam semua kasus, dampak serius terhadap kesehatan orang yang terpajan telah menyebabkan banyak kematian.

Jenis radiasi

Radioaktivitas adalah fenomena dimana beberapa benda memancarkan energi dalam bentuk partikel (radiasi korpuskuler) atau gelombang elektromagnetik. Ini diproduksi oleh apa yang disebut radioisotop.

Radioisotop adalah atom dari unsur yang sama yang memiliki inti tidak stabil, dan cenderung hancur hingga mencapai struktur yang stabil. Ketika mereka hancur, atom memancarkan energi dan partikel yang bersifat radioaktif.

Radiasi radioaktif juga disebut pengion, karena dapat menyebabkan ionisasi (kehilangan elektron) atom dan molekul. Radiasi ini dapat terdiri dari tiga jenis:

Radiasi alfa

Partikel dipancarkan dari inti helium terionisasi yang dapat menempuh jarak yang sangat pendek. Kapasitas penetrasi partikel-partikel ini kecil, sehingga bisa dihentikan oleh selembar kertas.

Radiasi beta

Elektron yang memiliki energi tinggi dipancarkan karena peluruhan proton dan neutron. Jenis radiasi ini mampu bergerak beberapa meter dan dapat dihentikan oleh kaca, aluminium atau pelat kayu.

Radiasi gamma

Ini adalah jenis radiasi elektromagnetik dengan energi tinggi, yang berasal dari inti atom. Inti berubah dari keadaan tereksitasi ke keadaan energi yang lebih rendah dan radiasi elektromagnetik dilepaskan.

Radiasi gamma memiliki daya tembus yang tinggi dan dapat menempuh jarak ratusan meter. Untuk menghentikannya, diperlukan pelat timah beberapa sentimeter atau beton hingga 1 meter.

Jenis kontaminasi radioaktif

Kontaminasi radioaktif dapat didefinisikan sebagai penggabungan elemen radioaktif yang tidak diinginkan ke dalam lingkungan. Radioisotop bisa ada di air, udara, darat, atau makhluk hidup.

Bergantung pada asal radioaktivitas, kontaminasi radioaktif terdiri dari dua jenis:

alam

Jenis pencemaran ini berasal dari unsur radioaktif yang terjadi di alam. Radioaktivitas alam berasal dari sinar kosmik atau dari kerak bumi.

Radiasi kosmik terdiri dari partikel berenergi tinggi yang datang dari luar angkasa. Partikel-partikel ini dihasilkan saat ledakan supernova terjadi, di bintang, dan di Matahari.

Ketika elemen radioaktif mencapai bumi, mereka dibelokkan oleh medan elektromagnetik planet. Namun, di kutub perlindungannya tidak terlalu efisien dan mereka bisa masuk ke atmosfer.

Sumber radioaktivitas alami lainnya adalah radioisotop yang ada di kerak bumi. Unsur radioaktif ini bertanggung jawab menjaga panas internal planet.

Unsur radioaktif utama di mantel bumi adalah uranium, thorium dan kalium. Bumi telah kehilangan unsur-unsur dengan periode radioaktif yang pendek, tetapi yang lainnya memiliki kehidupan miliaran tahun. Di antara yang terakhir, uranium ₂₃₅ , uranium ₂₃₈ , thorium ₂₃₂ dan kalium _{40 menonjol} .

Uranium ₂₃₅ , uranium ₂₃₈ dan thorium ₂₃₂ membentuk tiga inti radioaktif yang ada dalam debu yang menciptakan bintang. Kelompok radioaktif ini ketika hancur memunculkan unsur-unsur lain dengan waktu paruh yang lebih pendek.

Radium terbentuk dari peluruhan uranium ₂₃₈ dan radon (unsur radioaktif gas) terbentuk darinya. Radon adalah sumber utama pencemaran radioaktif alami.

Buatan

Pencemaran ini dihasilkan oleh aktivitas manusia, seperti obat-obatan, pertambangan, industri, uji coba nuklir, dan pembangkit listrik.

Selama tahun 1895, fisikawan Jerman Roëntgen secara tidak sengaja menemukan radiasi buatan. Peneliti menemukan bahwa sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang berasal dari tumbukan elektron di dalam tabung vakum.

Radioisotop buatan diproduksi di laboratorium dengan terjadinya reaksi nuklir. Pada tahun 1919, isotop radioaktif buatan pertama diproduksi dari hidrogen.

Isotop radioaktif buatan dihasilkan dari penembakan neutron pada atom yang berbeda. Ini, dengan menembus inti, berhasil membuat mereka tidak stabil dan mengisi mereka dengan energi.

Radioaktivitas buatan memiliki banyak aplikasi di berbagai bidang seperti kedokteran, aktivitas industri dan militer. Dalam banyak kasus, unsur-unsur radioaktif ini secara keliru dilepaskan ke lingkungan yang menyebabkan masalah pencemaran yang serius.

Penyebab

Pencemaran radioaktif dapat berasal dari berbagai sumber, umumnya karena penanganan unsur radioaktif yang salah. Beberapa penyebab paling umum disebutkan di bawah ini.

Tes nuklir

Pabrik nuklir di Pennsylvania, Amerika Serikat. Sumber: Lihat halaman penulis Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit Kesehatan Masyarakat

Ini mengacu pada peledakan senjata nuklir eksperimental yang berbeda, terutama untuk pengembangan senjata militer. Ledakan nuklir juga dilakukan untuk menggali sumur, mengekstraksi bahan bakar atau membangun beberapa infrastruktur.

Uji coba nuklir dapat dilakukan di atmosfer (di dalam atmosfer bumi), stratosfer (di luar atmosfer planet), di bawah air, dan di bawah tanah. Yang di atmosfer adalah yang paling mencemari, karena menghasilkan hujan radioaktif dalam jumlah besar yang tersebar selama beberapa kilometer.

Partikel radioaktif dapat mencemari sumber air dan mencapai tanah. Radioaktivitas ini dapat mencapai tingkat trofik yang berbeda melalui rantai makanan dan mempengaruhi tanaman sehingga mencapai manusia.

Salah satu bentuk utama kontaminasi radioaktif tidak langsung adalah melalui susu, sehingga dapat memengaruhi anak-anak.

Sejak 1945, sekitar 2.000 uji coba nuklir telah dilakukan di seluruh dunia. Khususnya di Amerika Selatan, dampak radioaktif terutama mempengaruhi Peru dan Chili.

Pembangkit listrik tenaga nuklir (reaktor nuklir)

Banyak negara saat ini menggunakan reaktor nuklir sebagai sumber energi. Reaktor ini menghasilkan reaksi berantai nuklir terkontrol, biasanya dengan fisi nuklir (pemutusan inti atom).

Pencemaran terjadi terutama oleh kebocoran unsur radioaktif dari pembangkit listrik tenaga nuklir. Sejak pertengahan 1940-an, ada masalah lingkungan yang terkait dengan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Ketika kebocoran terjadi di reaktor nuklir, polutan ini dapat berpindah ratusan kilometer melalui udara, menyebabkan kontaminasi sumber air, tanah dan makanan yang mempengaruhi masyarakat sekitar.

Kecelakaan radiologis

Mereka umumnya terjadi terkait dengan kegiatan industri, karena penanganan unsur radioaktif yang tidak tepat. Dalam beberapa kasus, operator tidak menangani peralatan dengan benar dan kebocoran ke lingkungan dapat terjadi.

Radiasi pengion dapat dihasilkan yang menyebabkan kerugian bagi pekerja industri, peralatan, atau dilepaskan ke atmosfer.

Penambangan uranium

Uranium adalah elemen yang ditemukan di endapan alami di berbagai wilayah di planet ini. Bahan ini banyak digunakan sebagai bahan baku untuk menghasilkan energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir.

Ketika endapan uranium ini dieksploitasi, elemen residu radioaktif dihasilkan. Bahan limbah yang dihasilkan dilepaskan ke permukaan tempat mereka menumpuk dan dapat disebarkan oleh angin atau hujan.

Limbah yang dihasilkan menghasilkan radiasi gamma dalam jumlah besar, yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Selain itu, produksi radon tingkat tinggi dan kontaminasi sumber air di permukaan air tanah oleh pencucian dapat terjadi.

Radon adalah sumber utama kontaminasi bagi para pekerja di tambang tersebut. Gas radioaktif ini dapat dengan mudah terhirup dan menyerang saluran pernafasan sehingga menyebabkan kanker paru-paru.

Aktivitas medis

Isotop radioaktif diproduksi dalam berbagai aplikasi kedokteran nuklir yang kemudian harus dibuang. Bahan laboratorium dan air limbah umumnya terkontaminasi unsur radioaktif.

Demikian pula, peralatan radioterapi dapat menimbulkan kontaminasi radioaktif bagi operator maupun pasien.

Bahan radioaktif di alam

Bahan radioaktif di alam (NORM) biasanya dapat ditemukan di lingkungan. Mereka umumnya tidak menghasilkan kontaminasi radioaktif, tetapi aktivitas manusia yang berbeda cenderung membuat mereka terkonsentrasi dan ini menjadi masalah.

Beberapa sumber konsentrasi bahan NORM adalah pembakaran batubara mineral, bahan bakar yang berasal dari minyak bumi, dan produksi pupuk.

Di daerah di mana sampah dan berbagai limbah padat dibakar, akumulasi kalium ₄₀ dan radon ₂₂₆ dapat terjadi . Di daerah di mana arang adalah bahan bakar utama, radioisotop ini juga ada.

Batuan fosfat yang digunakan sebagai pupuk mengandung kadar uranium dan thorium yang tinggi, sedangkan radon dan timbal terakumulasi dalam industri perminyakan.

Konsekuensi

Tentang lingkungan

Sumber air dapat terkontaminasi dengan isotop radioaktif, mempengaruhi berbagai ekosistem perairan. Demikian pula, air yang tercemar ini dikonsumsi oleh berbagai organisme yang terpengaruh.

Ketika terjadi pencemaran tanah, mereka menjadi miskin, kehilangan kesuburannya dan tidak dapat digunakan untuk kegiatan pertanian. Selain itu, kontaminasi radioaktif memengaruhi rantai makanan di ekosistem.

Jadi, tanaman terkontaminasi dengan radioisotop melalui tanah dan ini lolos ke herbivora. Hewan ini dapat mengalami mutasi atau mati akibat radioaktivitas.

Predator dipengaruhi oleh berkurangnya ketersediaan makanan atau terkontaminasi oleh konsumsi hewan yang sarat dengan radioisotop.

Tentang manusia

Radiasi pengion dapat menyebabkan bahaya yang mematikan bagi manusia. Ini terjadi karena isotop radioaktif merusak struktur DNA penyusun sel.

Radiolisis (penguraian oleh radiasi) terjadi dalam sel, baik DNA maupun air yang terkandung di dalamnya. Hal ini mengakibatkan kematian sel atau terjadinya mutasi.

Mutasi dapat menyebabkan berbagai kelainan genetik yang dapat menyebabkan cacat atau penyakit bawaan. Di antara penyakit yang paling umum adalah kanker, terutama pada tiroid, karena ia memperbaiki yodium.

Demikian juga, sumsum tulang dapat terpengaruh, yang menyebabkan berbagai jenis anemia dan bahkan leukemia. Selain itu, sistem kekebalan dapat dilemahkan, membuatnya lebih sensitif terhadap infeksi bakteri dan virus.

Konsekuensi lainnya adalah infertilitas dan malformasi janin dari ibu yang terkena radioaktivitas. Anak-anak dapat memiliki masalah belajar dan tumbuh serta otak kecil.

Terkadang kerusakan dapat menyebabkan kematian sel, mempengaruhi jaringan dan organ. Jika organ vital terpengaruh, bisa mengakibatkan kematian.

Pencegahan

Kontaminasi radioaktif sangat sulit dikendalikan begitu terjadi. Inilah mengapa upaya harus difokuskan pada pencegahan.

Sampah radioaktif

Penyimpanan limbah radioaktif. Sumber: D5481026

Pengelolaan limbah radioaktif merupakan salah satu bentuk pencegahan utama. Ini harus diatur mengikuti peraturan keselamatan untuk menghindari kontaminasi pada orang yang menanganinya.

Limbah radioaktif harus dipisahkan dari bahan lain dan diusahakan untuk dikurangi volumenya agar lebih mudah ditangani. Dalam beberapa kasus, limbah ini diolah untuk mengubahnya menjadi bentuk padat yang lebih dapat dimanipulasi.

Selanjutnya, limbah radioaktif harus ditempatkan pada wadah yang sesuai untuk menghindari pencemaran lingkungan.

Kontainer tersebut disimpan di tempat yang terisolasi dengan protokol keamanan atau bisa juga dikubur jauh di dalam laut.

Pembangkit listrik tenaga nuklir

Salah satu sumber utama pencemaran radioaktif adalah pembangkit listrik tenaga nuklir. Oleh karena itu, direkomendasikan agar dibangun setidaknya 300 km dari pusat kota.

Karyawan pembangkit listrik tenaga nuklir juga harus dilatih secara memadai untuk mengoperasikan peralatan dan menghindari kecelakaan. Demikian pula, penduduk yang berada di sekitar fasilitas ini disarankan untuk menyadari kemungkinan risiko dan cara bertindak jika terjadi kecelakaan nuklir.

Perlindungan personel yang bekerja dengan elemen radioaktif

Pencegahan paling efektif terhadap kontaminasi radioaktif adalah personel terlatih dan memiliki perlindungan yang memadai. Seharusnya mungkin untuk mengurangi waktu keterpaparan orang terhadap radioaktivitas.

Fasilitas harus dibangun dengan benar, menghindari pori-pori dan retakan di mana radioisotop dapat menumpuk. Sistem ventilasi yang baik harus tersedia, dengan filter yang mencegah limbah meninggalkan lingkungan.

Karyawan harus memiliki perlindungan yang memadai, seperti layar dan pakaian pelindung. Selain itu, pakaian dan peralatan yang digunakan harus didekontaminasi secara berkala.

Pengobatan

Ada beberapa langkah yang bisa dilakukan untuk meringankan gejala kontaminasi radioaktif. Ini termasuk transfusi darah, peningkatan sistem kekebalan, atau transplantasi sumsum tulang.

Namun, perawatan ini bersifat paliatif karena sangat sulit untuk menghilangkan radioaktivitas dari tubuh manusia. Namun, perawatan saat ini sedang dilakukan dengan molekul pengkelat yang dapat mengisolasi radioisotop di dalam tubuh.

Chelator (molekul tidak beracun) mengikat isotop radioaktif untuk membentuk kompleks stabil yang dapat dikeluarkan dari tubuh. Chelator telah disintesis yang mampu menghilangkan hingga 80% kontaminasi.

Contoh tempat yang terkontaminasi radioaktivitas

Karena energi nuklir telah digunakan dalam berbagai aktivitas manusia, berbagai kecelakaan akibat radioaktivitas telah terjadi. Agar orang yang terkena dampak mengetahui keseriusan ini, skala kecelakaan nuklir telah ditetapkan.

Skala Kecelakaan Nuklir Internasional (INES) diusulkan oleh Organisasi Energi Atom Internasional pada tahun 1990. INES memiliki skala 1 sampai 7, di mana 7 mengindikasikan kecelakaan serius.

Contoh kontaminasi radioaktif yang lebih serius tercantum di bawah ini.

Hiroshima dan Nagasaki (Jepang)

Bom nuklir mulai dikembangkan pada tahun 40-an abad ke-20, berdasarkan studi Albert Einstein. Senjata nuklir ini digunakan oleh Amerika Serikat selama Perang Dunia II.

Pada 6 Agustus 1945, sebuah bom yang diperkaya uranium meledak di atas kota Hiroshima. Ini menghasilkan gelombang panas sekitar 300.000 ° C dan ledakan besar radiasi gamma.

Selanjutnya, ledakan radioaktif dihasilkan yang disebarkan oleh angin, membuat kontaminasi semakin jauh. Sekitar 100.000 orang tewas akibat ledakan tersebut dan 10.000 lainnya tewas akibat radioaktivitas pada tahun-tahun berikutnya.

Pada tanggal 9 Agustus 1945, bom nuklir kedua meledak di kota Nagasaki. Bom kedua ini diperkaya dengan plutonium dan lebih kuat dari bom Hiroshima.

Di kedua kota tersebut, korban ledakan memiliki banyak masalah kesehatan. Dengan demikian, risiko kanker pada populasi meningkat 44% antara tahun 1958 dan 1998.

Saat ini masih ada akibat pencemaran radioaktif dari bom tersebut. Diperkirakan lebih dari 100.000 orang yang terkena radiasi hidup, termasuk mereka yang berada di dalam rahim.

Pada populasi ini terdapat tingkat leukemia, sarkoma, karsinoma, dan glaukoma yang tinggi. Sekelompok anak yang terkena radiasi di dalam rahim, menunjukkan kelainan kromosom.

Chernobyl (Ukraina)

Ini dianggap sebagai salah satu kecelakaan nuklir paling serius dalam sejarah. Itu terjadi pada 26 April 1986 di pembangkit listrik tenaga nuklir dan level 7 di INES.

Pekerja sedang melakukan tes simulasi pemadaman listrik dan salah satu reaktor terlalu panas. Hal ini menyebabkan ledakan hidrogen di dalam reaktor dan lebih dari 200 ton bahan radioaktif terlempar ke atmosfer.

Selama ledakan, lebih dari 30 orang tewas dan dampak radioaktif menyebar hingga beberapa kilometer. Diperkirakan lebih dari 100.000 orang meninggal akibat radioaktivitas.

Tingkat kejadian berbagai jenis kanker meningkat 40% di wilayah yang terkena dampak di Belarus dan Ukraina. Salah satu jenis kanker yang paling umum adalah kanker tiroid dan leukemia.

Kondisi yang terkait dengan sistem pernapasan dan pencernaan juga telah diamati karena paparan radioaktivitas. Pada kasus anak yang masih dalam kandungan, lebih dari 40% mengalami defisiensi imunologi.

Ada juga kelainan genetik, peningkatan penyakit pada sistem reproduksi dan saluran kencing serta penuaan dini.

Fukushima Daiichi (Jepang)

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima, Jepang. Sumber: Digital Globe

Kecelakaan ini merupakan akibat gempa bumi berkekuatan 9 yang melanda Jepang pada 11 Maret 2011. Selanjutnya, tsunami terjadi yang menonaktifkan sistem pendingin dan kelistrikan tiga reaktor di PLTN Fukushima.

Beberapa ledakan dan kebakaran terjadi di reaktor dan kebocoran radiasi dihasilkan. Kecelakaan ini awalnya diklasifikasikan sebagai level 4, tetapi karena konsekuensinya, kecelakaan ini kemudian dinaikkan ke level 7.

Sebagian besar kontaminasi radioaktif mengalir ke air, terutama laut. Saat ini terdapat tangki penyimpanan besar untuk air yang terkontaminasi di pabrik ini.

Perairan yang tercemar ini dianggap berisiko bagi ekosistem Samudra Pasifik. Salah satu radioisotop yang paling bermasalah adalah sesium, yang bergerak dengan mudah di air dan dapat terakumulasi pada invertebrata.

Ledakan itu tidak menyebabkan kematian radiasi langsung, dan tingkat paparan radioaktivitas lebih rendah daripada Chernobyl. Namun, beberapa pekerja mengalami perubahan DNA dalam beberapa hari setelah kecelakaan itu.

Demikian pula, perubahan genetik telah terdeteksi pada beberapa populasi hewan yang terkena radiasi.

Referensi

1. Greenpeace International (2006) The Chernobyl catastrophe, konsekuensi bagi kesehatan manusia. Ringkasan bisnis plan. 20 hal.
2. Hazra G (2018) Polusi radioaktif: gambaran umum. Pendekatan holistik terhadap lingkungan 8: 48-65.
3. Pérez B (2015) Studi pencemaran lingkungan akibat unsur radioaktif alami. Tesis untuk melamar gelar di bidang Fisika. Fakultas Sains dan Teknik, Pontificia Universidad Católica del Perú. Lima Peru. 80 hal
4. Bears J (2008) Kontaminasi lingkungan radioaktif di Neotropics. Ahli biologi 6: 155-165.
5. Siegel dan Bryan (2003) Geokimia lingkungan dari kontaminasi radioaktif. Laboratorium Nasional Sandia, Albuquerque, AS. 115 hal.
6. Ulrich K (2015) Efek dari Fukushima, penurunan industri nuklir semakin cepat. Laporan Greenpeace. 21 hal.