iodium-131

IODIUM-131

LATAR BELAKANG

         

Iodium-131 ( I-131 ) merupakan salah satu dari sekian banyak isotop radioaktif yang ada di bumi ini. I-131 merupakan radioisotop yang penting dari unsur iodium. Radioisotop ada yang terdapat di alam yang disebut radioisotop alami dan ada juga yang tidak ada di alam. Beberapa radioisotop tidak ada di alam disebabkan waktu paro yang dimiliki terlalu singkat. Sedangkan, Iodium-131 merupakan radioisotop buatan karena isotop ini dapat dibuat di dalam laboratorium (reaktor) dengan reaksi inti. Radioisotop ini dibuat di dalam suatu reaktor nuklir yang mempunyai kerapatan (fluks) neutron tinggi dengan mereaksikan antara inti atom tertentu dengan neutron. Selain itu, radioisotop dapat juga diproduksi menggunakan akselerator melalui proses reaksi antara inti atom tertentu dengan suatu partikel, misalnya alpha, neutron, proton atau partikel lainnya.

KEGUNAAN

Bidang Kesehatan

Dalam ilmu kedokteran, I-131 digunakan untuk mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok karena I-131 dapat diserap oleh kelenjar gondok tersebut. Pada umumnya, I-131 juga digunakan dalam terapi pengobatan terhadap penyakit "thyrotoxicosis" dan beberapa tipe kanker pada kelenjar gondok yang menyerap iodium. Dari semua kegunaan I-131 dalam ilmu kedokteran, isotop ini dapat merusak jaringan tubuh dengan memancarkan sinar beta dan sinar gamma. Iodium yang terdapat dalam makanan akan diserap oleh tubuh kita dan akan terkonsentrasi di kelenjar gondok, dimana Iodium sangat diperlukan dalam menjalankan fungsi dari kelenjar tersebut. Apabila I-131 terdapat dalam jumlah berlebih dalam lingkungan yang berasal dari kebocoran unsur radioaktif, zat tersebut dapat mengkontaminasi makanan, dan juga akan menumpuk pada kelenjar gondok. Dan saat zat tersebut meluruh, dapat merusak kelenjar gondok. Resiko utama dari kehadiran I-131 dalam jumlah yang sangat banyak adalah dapat meningkatkan kemungkinan terjadinya penyakit kanker pada kelenjar gondok di kemudian hari. Ada metode yang dapat digunakan untuk mencegah penyakit yang ditimbulkan oleh I-131, yaitu dengan mengonsumsi makanan yang mengandung unsur nonradioaktif I-127 (Iodium stabil). Metode ini dapat digunakan untuk mencegah kelenjar gondok kita untuk menyerap I-131.

Isotop I-131 digunakan sebagai terapi radioisotop langsung untuk mengobati hipertiroidisme karena penyakit Grave's, dan nodul tiroid hiperaktif (jaringan tiroid aktif abnormal yang tidak ganas). Penggunaan terapi ini untuk mengobati hipertiroidisme dari penyakit Grave pertama kali dilaporkan oleh Hertz Saul pada tahun 1941.

Isotop I-131 juga digunakan sebagai label radioaktif untuk radiofarmasi tertentu yang dapat digunakan untuk terapi, misalnya I-131-metaiodobenzylguanidine (131 I-MIBG) untuk pencitraan dan pheochromocytoma mengobati dan neuroblastoma. Dalam semua keperluan terapeutik, I-131 menghancurkan jaringan dengan range radiasi beta-pendek. Sekitar 90% dari kerusakan radiasi untuk jaringan adalah melalui radiasi beta, dan sisanya terjadi melalui radiasi gamma (pada jarak yang lebih jauh dari radioisotop tersebut). Hal ini dapat dilihat dalam scan diagnostik setelah digunakan sebagai terapi, karena I-131 juga merupakan emittor-gamma.

Bidang hidrologi

Dalam bidang hidrologi, kebocoran dam serta pipa penyalur yang terbenam dalam tanah dapat dideteksi menggunakan radioisotop Iodium-131 dalam bentuk senyawa CH₃–I. I-131 digunakan sebagai perunut untuk mencari kebocoran pada bendungan dan saluran irigasi, mempelajari pergerakan air dan lumpur pada daerah pelabuhan dan bendungan, laju alir, serta laju pengendapan. Pada I-131, radiasi neutron banyak juga digunakan untuk mengukur kelembaban permukaan tanah.

Bidang industri

Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut (untuk mengikuti unsur dalam suatu proses yang menyangkut senyawa atau sekelompok senyawa), sebagai sumber radiasi atau sumber sinar dan sebagai sumber tenaga. Pengunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan pada ikatan bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kimia yang sama dengan isotop stabil. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yang sama seperti isotop stabilnya, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau.
Peran radioisotop sebagai pencari jejak tidak terlepas dari sifat-sifat khas yang dimilikinya, antara lain:

1. Radioisotop senantiasa memancarkan radiasi di manapun dia berada dan mudah dideteksi.
2. 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.

3. Intensitas radiasi ini tidak bergantung pada bentuk kimia atau senyawa yang disusunnya.
4. Radioisotop memiliki konfigurasi elektron yang sama dengan isotop lain sehingga sifat kimia yang dimiliki radioisotop sama dengan isotop-isotop lain dari unsur yang sama.
5. 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.

Kemampuan untuk mengukur radioaktivitas dalam jumlah yang sangat kecil telah memungkinkan pemakaian radioisotop sebagai perunut dengan menambahkan sejumlah kecil radioisotop pada bahan yang digunakan dalam berbagai proses. Teknik ini memungkinkan untuk mempelajari pencampuran dan laju alir dari berbagai macam bahan, termasuk cairan, bubuk dan gas. Teknik perunut juga dapat digunakan untuk mendeteksi tempat terjadinya kebocoran.

Radioisotop I-131 digunakan juga sebagai perunut misalnya untuk menguji kebocoran cairan/gas dalam pipa serta membersihkan pipa, yang dapat dilakukan dengan menggunakan radioisotop Iodium-131 dalam bentuk senyawa CH₃-I.

PEMBUATAN RADIOISOTOP I-131

Kebanyakan I-131 diperoleh dari hasil penyinaran partikel neutron pada reaktor nuklir terhadap Tellurium alami. Penyinaran terhadap Tellurium alami hampir seluruhnya menghasilkan I-131, dimana kebanyakan isotop dari Tellurium yang lebih ringan berubah menjadi isotop stabil yang lebih berat. Nuklida Tellurium alami yang terberat, Te-130 menyerap sebuah partikel neutron dan memancarkan sinar beta untuk menghasilkan Te-131, yang akan meluruh menjadi I-131 dengan waktu paruh 25 menit. I-131 juga dapat meluruh dengan waktu paruh 8,02 hari dengan memancarkan sinar beta dan sinar gamma. Dalam proses peluruhan ini, I-131 akan berubah menjadi Xe-131.

 Produksi radioisotop 1-131 telah dilakukan dengan cara iradiasi target metal Te dengan fluks neutron di dalam teras reaktor nuklir. Irradiasi metal Te dengan neutron memberikan reaksi inti sebagai berikut :

LIMBAH

Limbah Pembuatan

Secara umum, limbah radioaktif dengan aktivitas tinggi yang berasal dari tempat reprocessing ditimbun dalam tangki di bawah tanah. Seringkali digunakan sream jets untuk memindahkan limbah radioaktif tersebut dari satu tangki ke tangki yang lain. Pada saat pemindahan tersebut mungkin terjadi percikan cairan radioaktif dan ini dapat merupakan pencemaran zarah radioaktif ke udara dan ke lingkungan. Apabila hal ini berlangsung dalam waktu cukup lama maka percikan tersebut dapat menjadi tumpukan limbah yang dapat tertiup angin ke tempat yang lebih jauh apabila tumpukan tersebut telah mengering. Proses insenerasi limbah radioaktif dapat juga menimbulkan gas dan radioaktif. Particulate radioaktif mungkin pula terhembus ke udara pada saat dilakukan pembersihan terhadap abunya.

I-131 dibuat dari penyinaran terhadap Tellurium, telurium mempunyai sifat toksik, limbah dari proses pembuatan ini bersifat  asam sehingga harus diolah agar tidak membahayakan manusia dan mencemari lingkungan. Pengolahan limbah ini melalui netralisasi larutan dilanjutkan proses pengendapan dengan koagulasi dan flokulasi menggunakan koagulan.

Netralisasi Limbah Dengan NaOH

- Netralisasi asam telurit

H₂TeO₃ + 2 NaOH → Na₂TeO₃ + 2 H₂O

-Netralisasi asam telurat

H₂TeO₄ + 2 NaOH → Na₂TeO₄ + 2 H₂O

Koagulasi / pengendapan Telurium

Dengan koagulan BaCl₂

TeO₃^2- + BaCl₂ → BaTeO₃     + 2 CI^-

                           Endapan putih

TeO₄^2- + BaCI₂ → BaTeO₄      + 2 CI^-

                          Endapan putih

Flokulasi

Melalui pengadukan periahan-lahan, flokulasi terjadi karena partikel-partikel yang halus berhubungan dan kontak satu sarna lainnya membentuk gumpalan yang lebih besar. Gumpalan yang tidak larut tersebut kemudian mengendap dengan membawa serta material koloidal yang terdapat dalam larutan dengan cara pengikatan secara mekanis, adsorpsi dari koloid dengan gumpalan, dan netralisasi muatan listrik positip dari koloidal dengan muatan negatip dari gumpalan.

Limbah Penggunaan I-131

Dari semua kegunaan I-131 dalam ilmu kedokteran, isotop ini dapat merusak jaringan tubuh dengan memancarkan sinar beta dan sinar gamma. Karena dapat memicu penyakit kanker pada kelenjar gondok akibat pancaran sinar beta dalam dosis kecil, I-131 sangat jarang dipakai untuk mendeteksi penyakit (walaupun pada masa lampau sering digunakan karena merupakan jenis isotop yang cukup mudah untuk diproduksi dan cukup hemat biaya). Penggunaan I-131 sebagai isotop dalam ilmu kedokteran mendapat kritikan terhadap pembuangan limbah secara rutin. Limbah tersebut dapat memasuki saluran pembuangan secara langsung dan mencemari lingkungan. Limbah tersebut dapat berasal dari pemakaian alat-alat kedokteran ataupun dari hasil ekskresi para pasien yang menjalani pengobatan dengan unsur tersebut. Pada pasien yang mendapat pengobatan dengan I-131, unsur tersebut akan diekskresi dari tubuhnya melalui proses peluruhan, sebagian kecil akan diekskresikan melalui keringat dan pembuangan urin.

Pada pasien yang mendapat penyinaran dengan I-131, maka I-131 akan dihilangkan dari tubuh selama beberapa minggu berikutnya. Mayoritas kelebihan I-131 akan dihilangkan dari tubuh dalam 3-5 hari melalui keringat dan pembuangan sampah (buang air kecil), jumlah yang lebih kecil akan terus dirilis selama beberapa minggu berikutnya, karena tubuh memproses hormon yang dibuat dengan I-131. Untuk alasan ini, dianjurkan untuk secara teratur membersihkan toilet, sink, seprei dan pakaian yang digunakan oleh orang yang menerima pengobatan. Untuk pencegahan, disarankan untuk memakai sandal atau kaus kaki setiap saat, dan menjaga diri / terisolasi dari orang lain. Ini akan membantu mengurangi eksposur yang disengaja oleh anggota keluarga, terutama anak-anak. Penggunaan dekontaminan, khusus dibuat untuk menghilangkan yodium radioaktif. Sebaiknya tidak  menggunakan solusi pemutih, atau pembersih yang mengandung pemutih untuk membersihkan, karena gas yodium radioaktif dapat dilepaskan. Airborne I-131 dapat menyebabkan risiko yang lebih besar yaitu pemaparan yang dapat  menyebarkan kontaminasi di daerah yang luas.