Radiasi alam

**Radiasi alam** adalah radiasi yang sudah ada sejak terbentuknya alam semesta dan akan lenyap bersamaan dengan lenyapnya alam semesta. Radiasi merupakan pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang (foton) dari sumber radiasi. Radiasi yang dipancarkan alam dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis yaitu radiasi kosmogenis atau radiasi sinar kosmis, radiasi primordial atau radiasi terestrial, dan radiasi internal.

## Radiasi Kosmogenis

Radiasi kosmogenis atau sinar kosmis (cosmis rays) adalah radiasi alam yang berasal dari angkasa luar dan sampai ke bumi. Sebelum sampai ke bumi, radiasi kosmogenis ini berinteraksi dengan partikel-partikel sub-atomik yang ada di ruang angkasa membentuk senyawa atau atom baru yang memperkaya atom ataupun senyawa yang sudah ada di bumi. Radiasi kosmogenis berasal dari ledakan supernova dan Matahari.

### Ledakan Supernova

Ledakan bintang atau supernova adalah salah satu kejadian spektakuler yang terjadi di alam semesta, menghasilkan jumlah energi yang sama dengan triliunan bom nuklir yang diledakkan pada saat bersamaan. Ledakan yang dahsyat ini selalu diikuti oleh pancaran radiasi Gamma (**γ**) dan pancaran radiasi partikel sub-atomik yang sangat kuat intensitas radiasinya. Menurut David Schramm, seorang ahli astronomi dari Amerika, ledakan supernova yang memancarkan radiasi Gamma (**γ**) dan radiasi partikel sub-atomik yang sangat kuat tersebut dapat sampai ke atmosfer bumi dan merusak lapisan ozon. Hal ini dapat menyebabkan kematian, bahkan kepunahan makhluk hidup di bumi. Dari penelitian para ahli astronomi, sekitar 65 juta tahun yang lalu terjadi ledakan supernova yang sangat dahsyat. Ledakan ini diperkirakan menjadi salah satu peyebab kepunahan dinosaurus dan sejenisnya, serta hewan terbang atau burung yang bergigi. Ledakan supernova dalam skala kecil dapat terjadi pada Matahari yang energi radiasinya dipancarkan di bumi. Ledakan supernova yang terjadi pada Matahari memiliki skala lebih kecil dibandingkan dengan ledakan supernova yang terjadi pada bintang-bintang di alam, karena ukuran Matahari jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan ukuran bintang-bintang di alam. Ukuran bintang ada yang ratusan atau ribuan kali ukuran Matahari.

### Matahari

Matahari merupakan salah satu bintang di antara seratus miliar bintang yang ada pada satu kelompok bintang yang di sebut galaksi Bima Sakti (*Milky Way*). Struktur Matahari terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
# Bagian yang ada di pusat Matahari di sebut inti Matahari (*sun nucleus*), panasnya dapat mencapai sekitar 14.000.0000c.
# Bagian yang ada di antara inti Matahari dan permukaan Matahari di sebut Fotosfer matahari (*sun photosphere*). Bagian ini merupakan bagian yang dingin, sekitar ratusan ribu derajat celcius.
# Bagian terluar adalah permukaan Matahari (*sun surface*). Bagian ini merupakan bagian yang lebih dingin, yaitu sekitar ribuan derjat celcius.
# Pada bagian permukaan Matahari ada bagian yang di sebut bintik matahari (*sunspots*). Bagian bintik matahari ini tampak lebih gelap, karena memang lebih dingin dari bagian lain, suhunya sekitar 40000c.
Atmosfer Matahari terdiri dari 2 bagian utama, yaitu lapisan yang tipis kromosfer (*chromosphore*), berwarna merah, terletak dekat permukaan Matahari dan mempunyai ketebalan 12.000 kilometer. Selain itu, ada juga lapisan yang tebal korona (*corona*), berwarna putih, memiliki ketebalan ratusan ribu kilometer. Pada lapisan permukaan kromosfer, sering terjadi ledakan yang menimbulkan lidah api. Ledakan ini di sebut dengan *keunggulan*. Lidah api dapat mencapai ketinggian ratusan ribu kilometer dari lapisan kromosfer. * Keunggulan* ini dapat terlihat dengan jelas ketika terjadi gerhana Matahari total. Selain itu, ada juga peristiwa supergranulasi. Peristiwa ini merupakan peristiwa timbulnya filamen gas akibat gerakan gas kromosfer yang panas. Peristiwa ini menyebabkan terjadinya *plage* dan suar. Plage adalah keadaan Matahari pada saat panas dan bercahaya terang, sedangkan flare adalah semburan energi tinggi dari permukaan Matahari, berupa radiasi partikel sub-atomik, yang akan menghasilkan sinar-X berenergi tinggi. Radiasi partikel sub-atomik dapat sampai ke atmosfer bumi dan dapat memicu terjadinya reaksi inti yang merupakan sumber radiasi kosmogenis. Matahari mempunyai diameter sebesar 1.400.000&nbsp;km. Banyak bintang lain yang mempunyai ukuran lebih besar daripada Matahari. Bintang yang paling dekat dengan tata surya adalah proxima centauri, terletak pada jarak 1.240 kilometer dari Matahari. Pada radius 3.200 kilometer dari Matahari, hanya ada 9 buah bintang yang dekat dengan tata surya. Adapun 9 buah bintang tersebut adalah:

### Energi nuklir di Matahari
Para ahli astronom dan astrofisika memperkirakan bahwa segala unsur yang ada di bumi juga banyak terdapat di Matahari. Sebagian unsur kimia tersebut adalah gas hidrogen 80%, gas helium 19%, dan bahan sisa seperti oksigen, magnesium, nitrogen, silikon, karbon, natrium, sulfur, besi, kalium, nikel 1%. Unsur kimia itu akan bercampur menjadi satu dalam bentuk gas sub-atomik yang terdiri dari inti atom, elektron, proton, neutron, dan positron. Gas sub-atomik akan memancarkan energi panas yang di sebut plasma. Energi Matahari dipancarkan ke bumi dalam berbagai macam gelombang elektromagnetis, mulai dari gelombang radio, gelombang sinar infra merah, gelombang tampak, gelombang sinar ultraungu, dan gelombang sinar-X. Secara visual, yang dapat ditangkap oleh indra mata adalah sinar tampak, sedangkan sinar infar merah terasa sebagai panas. Pada saat Matahari mengalami *plage* dan *flare*, maka pada sistem Matahari diperkirakan terjadi suatu rekasi termonuklir yang dahsyat. Menurut seorang ahli fisika Jerman, Hans Bethe, energi Matahari yang sangat panas disebabkan karena terjadi beberapa reaksi fusi. Reaksi fusi itu adalah sebagai berikut:
* Reaksi nuklir fusi atau reaksi penggabungan inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Reaksi fusi yang terjadi adalah penggabungan 4 inti Hidrogen menjadi inti Helium. Persamaan reaksinya adalah:
(**H<sup>1</sup> + H<sup>1</sup> --> H<sup>2</sup> + ß<sup>+</sup> + v+ 0,42 MeV) x 2**

(**H<sup>1</sup> + H<sup>2</sup> --> H<sup>3</sup> + γ + 5,5 MeV) x 2**

**He<sup>3</sup> + H<sup>3</sup> --> H<sup>4</sup> + 2H<sup>1</sup> + 12,8 MeV

Ketiga reaksi tersebut dijumlahkan dan menghasilkan [[persamaan reaksi]]: **4H1 --> He4 + 2β+ + 2γ + 2V + 24,64 MeV.

* Reaksi fusi rantai proton-proton. Persamaan reaksinya adalah:
**He<sup>1</sup> + H<sup>1</sup> --> H<sup>2</sup> + β<sup>+</sup> + v

**He1 + H2 --> H3 + γ

**He<sup>3</sup> + He<sup>4</sup> --> Be<sup>7</sup> + γ

**Be7 + β+ --> Li7 + γ + v

**Li<sup>7</sup> + H<sup>1</sup> --> He<sup>4</sup> + He<sup>4</sup>

* Reaksi inti gas helium, memiliki persamaan reaksi:
**Be7 + H1 --> B8 + γ

**B<sup>8</sup> --> Be<sup>8</sup> + β<sup>+</sup> + v

**Be8 + He4 --> He4

* Reaksi rantai karbon nitrogen dengan persamaan reaksi sebagai berikut:
**C<sup>12</sup> + H<sup>1</sup> --> N<sup>13</sup> + γ

**N13 --> C13 + β+ + v

**He<sup>1</sup> + H<sup>1</sup> --> H<sup>2</sup> + β<sup>+</sup> + v

**C13 + H1 --> N14 + γ

**N<sup>14</sup> + H<sup>1</sup> --> O<sup>15</sup> + γ

**O15 --> N15 + β+ + v

**N<sup>15</sup> + H<sup>1</sup> --> C<sup>12</sup> + He<sup>4</sup>

Reaksi nuklir rantai karbon-nitrogen di atas menghasilkan energi yang jauh lebih panas daripada reaksi rantai proton-proton maupun reaksi fusi hidrogen dan helium. Oleh karena itu, Matahari relatif lebih dingin bila dibandingkan dengan bintang lain. Reaksi rantai karbon-nitrogen dipakai sebagai dasar sumber energi yang terjadi pada bintang-bintang yang jauh lebih panas dari Matahari. Partikel sub-atomik yang dikirim oleh Matahari bertambah banyak pada saat sub-matahari bersinar terang. Partikel sub-atomik ini sering di sebut dengan sinar kosmis primer. Energi yang dibawa oleh sinar kosmis primer berorde antar 10<sup>10</sup> ~ 10<sup>17</sup> elektron volts. Pada saat sinar kosmis primer memasuki atmosfer bumi, sinar itu akan berinteraksi dengan inti dan [[elektron]] yang ada di atmosfer sehingga menghasilkan sinar kosmis sekunder. Sinar kosmis sekunder terdiri dari [[meson]], proton, elektron, dan [[foton]] yang energinya lebih rendah dari energi sinar kosmis primer. Sinar kosmis sekunder akan menghasilkan [[radionuklida]], yaitu zarah [[radioaktif]] yang kemudian jatuh ke bumi bersama tiupan [[angin]], [[hujan]], ataupun [[salju]]. Selain memicu terjadinya reaksi inti pada atmosfer bumi, sinar kosmis juga mengionisasikan gas-gas yang ada di lapisan atmosfer tinggi, menghasilkan suatu lapisan yang bermuatan [[listrik]]. Lapisan tersebut dikenal dengan [[ionosfir]]. Lapisan ionosfir berfungsi sebagai lapisan pelindung bumi terhadap radiasi sinar kosmis yang membahayakan manusia dan sebagai pemantul gelombang [[radio]] yang dipancarkan dari bumi, sehingga membantu komunikasi lewat radio.

== Radiasi Primordial ==
Radiasi primordial adalah radiasi alam yang berasal dari dalam bumi. Radiasi primordial terdiri dari tiga jenis radionuklida yaitu kalium-40, **Th**-232 yang merupakan inti awal deret thorium, dan **U**-238 yang merupakan inti awal deret uranium. Radionuklida dalam deret uranium maupun thorium mengalami peluruhan a, b maupun g. **K**-40 mengalami peluruhan b berubah menjadi **Ca**-40 dan **Ar**-40 dengan memancarkan radiasi b dan g. Di dalam deret uranium dan [[thorium]] terdapat [[gas mulia]] **Rn**-222 dan **Rn**-220 ([[radon]]). Sebagian dari gas yang muncul dalam deret peluruhan ini akan keluar dari lapisan tanah atau bahan bangunan. Partikel inti hasil peluruhan dapat menempel pada [[aerosol]] di [[udara]] dan mengubah aerosol itu menjadi aerosol [[radioaktif alam]]. Paparan radiasi (dosis efektif) akibat menghirup aerosol radioaktif merupakan komponen terbesar di antara radiasi alam. Di dalam bangunan yang terbuat dari batuan yang memiliki kerapatan materi radioaktif dan kerapatan aerosol yang tinggi dan menyebabkan dosis radiasi pada [[sistem pernapasan]] akan meningkat, sehingga kerapatan, dinamika Rn dan hasil peluruhannya di udara menimbulkan suatu masalah. Radionuklida ini terdapat dalam materi seperti [[kerak bumi]], bebatuan, lapisan [[tanah]], [[air]] [[laut]], bahan bangunan dan tubuh manusia dengan kadar yang berbeda-beda. Secara umum batuan dari [[gunung berapi]] memiliki kadar radionuklida yang lebih tinggi daripada batuan endapan. Jadi, kerapatan radionuklida berbeda-beda bergantung kepada jenis tanah dan unsur pembentuknya. Keberadaan radionuklida primordial di suatu tempat dengan tempat lainnya, tidak selalu sama. Hal tersebut tergantung pada letak [[geografis]] suatu tempat serta keadaan [[geologi]] tempat tersebut. Ada beberapa tempat di dunia yang memiliki tingkat radiasi dari kerak bumi sangat tinggi, tetapi tingkat insiden orang terkena kanker rendah.


== Radiasi Internal ==
Radiasi internal adalah radiasi yang diterima dari dalam tubuh manusia sendiri. Unsur radioaktif ini kebanyakan berasal dari sumber kerak bumi yang masuk melalui udara yang dihirup, air yang diminum ataupun makanan. Unsur yang meradiasi manusia dari dalam ini kebanyakan berupa tritium, karbon-14, kalium-40, [[timah Hitam]] (**Pb'''-210) dan polonium-210. Radiasi internal ini umumnya merupakan 11% total radiasi yang diterima seseorang. Setelah masuk ke dalam tubuh manusia, radionuklida akan menetap dalam tubuh manusia, sehingga di dalam tubuh manusia juga terdapat radiasi alam. Penduduk paling utara di bumi menerima radiasi internal dari Polonium-210 kira-kira 35 kali nilai rata-rata dengan sumber daging kijang yang mereka makan. Penduduk di daerah Australia Barat yang kaya dengan uranium menerima radiasi internal kira-kira 75 kali nilai rata-rata dari daging domba, kangguru dan offal yang mereka konsumsi. Seseorang yang ada di dalam gedung atau rumah dapat menerima radiasi dari sumber yang ada dalam bahan bangunan. Sumber radiasi yang terutama adalah radon. Radon merupakan gas turunan peluruhan Uranium-238 dan Thorium-232.

### Bahaya radon

Kontribusi dosis radiasi alam yang terbesar dari kerak bumi berasal dari Radon. Besarnya 1300 uSv (53 %) dari total dosis yang diterima dari alam per tahun. Radon adalah unsur berupa gas yang tak dapat dirasa (nir-rasa), tak berbau (nir-bau) dan tak terlihat (nir-warna). Radon merupakan gas mulia yang memiliki berat sekitar 7,5 kali berat udara. Menurut perkiraan UNSCEAR, radon dan hasil luruhannya memberi kontribusi sekitar tiga per empat dari dosis ekivalen efektif tahunan yang diterima manusia dari radiasi alam. Gas radon memiliki dua radionuklida, yaitu radon-222 (Ra-222) dan radon–220 (Ra-220). Ra-222 berasal dari perubahan atom Uranium–238 di alam dan Ra-220 berasal dari perubahan atom Thorium-232. Radon biasanya terhirup melalui saluran pernapasan manusia, sebagian kecil radon akan tertinggal dalam paru-paru. Jika sudah mengendap, radon akan menimbulkan kanker paru-paru.

### Penanganan bahaya radon
Material yang sering dipakai membuat bangunan (rumah/gedung) ternyata turut menyumbang konsentrasi gas radon yang cukup tinggi, seperti kayu, semen, tawas, fosfor gip, pasir, batubara, granit batu alam hingga bahan campuran pembuat beton lainnya. Selain itu, phospogypsum dan bahan silikat bisa menghasilkan konsentrasi radon hingga mencapai ribuan Bequerel (Bq) per kg. Radon harus ditangani dengan sebaiknya seperti bahan material radioaktif lainnya. Ventilasi yang baik harus dipersiapkan di mana radium, torium atau actinium disimpan untuk mencegah bertambahnya radon. Bertambahnya radon (radon build-up) merupakan salah satu pertimbangan dalam pertambangan uranium.

## Lihat pula
* Bahan bakar nuklir bekas
* Limbah radioaktif
* Kecelakaan dan insiden nuklir
* Pencemaran radioaktif
* Pemrosesan ulang nuklir
* Peluruhan radioaktif
* Produk peluruhan
* Rantai peluruhan
* Deret radioaktif
* Tangkapan neutron
* Tangkapan elektron
* Radiasi pengion
* Racun neutron

## Referensi

## Lihat Pula
* Radiasi
* Matahari
* Radon

## Pranala luar
* Radiasi Alam
* Ledakan Supernova