Pada posting saya kali ini saya akan mengangkat tema mengenai Baterai Nuklir.Baterai ini merupakan salah satu energi alternatif yang dipakai masa kini.Baterai ini memanfaatkan reaksi nuklir yang terjadi di dalamnya sebagai sumber energinya.Berikut ini adalah dasar-dasar teori ilmiah beserta reaksi kimia yang terjadi di dalam baterai nuklir.

•Sumber arus searah (DC), timbulnya elektron atau muatan listrik akibat dari peristiwa peluruhan zat radioaktif.

•94Pu239 → 2He4 + 92U235 (2He4 = radiasi α)

•56Ba140 → -1eo +57La140 (-1eo = elektron negatif)

•7N13 → +1eo + 6C13 (+1eo = elektron positif)

+1eo + -1eo → 2 oγo ( 2 foton gamma)

(annihilasi)

Ini adalah gambar dari Tingkat penetrasi Sinar Alpha,Beta,dan Gamma.

Dalam gambar ini terlihat jelas sinar gamma mempunyai daya penetrasi yang sangat tinggi daripada sinar yang lainnya.Hal ini dikarenakan sinar Gamma adalah salah satu jenis dari gelombang elektromagnet.Berikut ini akan saya jelaskan apa kelebihan dan kekurangan dari baterai nuklir ini.

Kelebihan:

• umur baterai yang panjang

Umur baterai Nuklir panjang,dikarenakan baterai ini mengambil Sumber energi dari elektron pada reaksi nuklir di dalamnya.Apabila reaksi nuklir masih berlangsung,maka baterai akan terus hidup.

• Tegangan Relatif Konstan (1000 volt)

Tegangan baterai relatif konstan,karena jumlah elektron pada reaksi nuklir yang dihasilkan adalah tetap sesuai dengan hukum kekekalan reaksi.

Kekurangan:

Efisiensi Rendah

Pengaruh nuclear barrier transmission (d) dinyatakan dalam persamaan

M= Massa Partikel

T = Energi kinetik partikel

h = Konstanta Planck

V (X) = Potensial energi sebagai fungsi barrier

X1 dan X2 = Titik Partikel pada saat masuk dan meninggalkan potensi barrier

Baterai Nuklir High Speed electrons battery (SR-90,waktu aktif >= 28 tahun,tegangan > 1000 volt)

Ini adalah skema dari Baterai Nuklir SR-90

• Baterai nuklir high speed electrons battery

Baterai nuklir jenis ini disebut baterai nuklir beta sesuai dengan radioisotop yang digunakannya.Baterai nuklir ini bisa mencapai tegangan ribuan volt.Tegangan yang tinggi ini dipengaruhi oleh kerapatan insulator yang digunakan.Sehingga tidak ada kebocoran yang dapat menimbulkan ionisasi udara disekitar terminal elektrodenya.Tetapi Arus yang dihasilkan oleh baterai ini masih terbilang rendah dan masih perlu dinaikkan lagi dengan memperhatikan nuclear Barrier transmission.Radioisotop yang digunakan dalam baterai ini adalah adalah strontium-90 (Sr-90),yang ,mempunyai waktu paruh peluruhan 28 tahun,sehingga umurnya berkisar antara 48-56 tahun.

• Baterai Nuklir Contact Potential Difference Baterry (CPD)

Gambar diatas adalah contoh skema dari baterai CPD

Baterai ini bekerja menggunakan prinsip pembebasan elektron keluar dari orbitnya.Untuk membebaskan elektron dari orbitnya,digunakan bahan yang mempunyai cukup energi untuk membuat elektron keluar dari orbitnya.Disini bahan yang digunakan adalah 2 elektrode yang mempunyai work function yang sangat tinggi.Ruang diantara kedua elektrode diisi gas tritium yang setiap saat dapat diionisasikan oleh radioisotop sehingga menghasilkan elektron dan ion positif.

n

Nuklir Di Bidang Kedokteran dan Kesehatan

Abad 20 ditandai dengan perkembangan yang menakjubkan di bidang ilmu dan teknologi,termasuk disiplin ilmu teknologi kedokteran serta kesehatan.Terobosan penting dalam bidang ilmu dan teknologi ini memberikan sumbangan yang sangat berharga dalam diagnosis dan terapi berbagai penyakit-penyakit yang menjadi lebih penting secara epidemiologis sebagai konsekuensi logis dari pembangunan di segala bidang yang telah meningkatkan kondisi sosial ekonomi masyarakat.

Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran telah dimulai pada tahun 1901 oleh Henri Danlos yang menggunakan unsur radium untuk pengobatan penyakit tuberculosis. Namun yang dianggap bapak Ilmu Kedokteran Nuklir adalah George C Hevessy,dialah yang meletakkan dasar prinsip perunut (tracer) dengan menggunakan zat radioaktif.Waktu itu ia menggunakan radioisotop Pb212.Dengan ditemukannya radioisotop buatan maka radioisotop alam tidak lagi digunakan.

Radioisotop yang digunakan yang sering dipakai pada awal perkembangan Ilmu kedokteran Nuklir adalah I131.Tetapi lama kelamaan radioisotop ini tersingkirkan oleh adanya Tc99m,karena radioisotop ini relatif mudah ditemukan dan relatif murah harga nya.Namun demikian radioisotop I131 masih diperlukan untuk terapi dan diagnostik,khusus nya kanker tiroid.

Perkembangan ilmu nuklir dalam kesehatan juga tidak lepas dari perkembangan ilmu teknologi informasi,dan instrumentasi untuk pembuatan citra terutama dengan digunakannya komputer untuk pengolahan data sehingga sistem instrumentasi yang dahulu hanya menggunakan detektor radiasi biasa dengan sistem instrumentasi yang dahulu hanya menggunakan detektor radiasi biasa dengan sistem elektronik biasa dengan sistem elektronik yang sederhana,kini telah berkembang menjadi sistem elektronik canggih dilengkapi kamera gamma dan kamera positron yang dapat menampilkan citra bagian tubuh baik dua dimensi maupun tiga dimensi,dan baik statis maupun dinamis.

Dewasa ini,aplikasi tenaga nuklir dalam bidang kesehatan telah memberikan sumbangan yang berharga dalam menegakkan diagnosis maupun terapi di berbagai jenis penyakit.Berbagai jenis penyakit.Berbagai disiplin ilmu kedokteran seperti ilmu penyakit dalam,ilmu penyakit jantung,dan sebagainya telah mengambil manfaat dari ilmu teknik nuklir.