Mengenal Sinar Gamma dan Manfaatnya di Bidang Medis

Sinar gamma adalah bentuk radiasi elektromagnetik dengan energi sangat tinggi, mirip dengan gelombang radio, sinar-X, dan radiasi ultraviolet.

Selain digunakan dalam pengobatan kanker, sinar gamma juga dipelajari oleh astronom untuk memahami semburan radiasi dari luar angkasa.

Terletak di atas sinar-X lunak dalam spektrum elektromagnetik, sinar gamma memiliki frekuensi sekitar 10^19 siklus per detik dan panjang gelombang kurang dari 100 pikometer.

Meskipun sinar gamma dan sinar-X keras mirip, keduanya memiliki perbedaan dalam pengelompokan spektrumnya.

Mari kita eksplor lebih lanjut tentang sinar gamma, perannya dalam kesehatan, dan penelitian ilmiah!

Baca Juga: Alergi Sinar Matahari, Cari Tahu Gejala, Penyebab, dan Cara Mengobatinya!

Penemuan Sinar Gamma

Menurut Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (ARPANSA), sinar gamma pertama kali diamati pada tahun 1900 oleh ahli kimia Prancis Paul Villard ketika dia sedang menyelidiki radiasi dari radium.

Beberapa tahun kemudian, ahli kimia dan fisikawan kelahiran Selandia Baru Ernest Rutherford mengusulkan nama "sinar gamma," mengikuti urutan sinar alfa dan sinar beta.

Sinar ini memiliki panjang gelombang terkecil dan energi paling besar dari semua gelombang dalam spektrum elektromagnetik.

Mereka dihasilkan oleh objek terpanas dan paling energik di alam semesta, seperti bintang neutron dan pulsar, ledakan supernova, dan daerah di sekitar lubang hitam.

Di Bumi, gelombang gamma dihasilkan oleh ledakan nuklir, kilat, dan aktivitas peluruhan radioaktif.

Tidak seperti cahaya optik dan sinar-x, sinar ini tidak dapat ditangkap dan dipantulkan oleh cermin.

Panjang gelombang sinar gamma sangat pendek sehingga dapat melewati ruang di dalam atom detektor.

Detektor sinar gamma biasanya mengandung blok kristal padat. Saat sinar ini melewati, mereka bertabrakan dengan elektron dalam kristal.

Proses ini disebut hamburan Compton, di mana sinar gamma menyerang elektron dan kehilangan energi.

Apa Itu Semburan Sinar Gamma?

Semburan sinar gamma adalah peristiwa elektromagnetik paling energik dan bercahaya sejak Teori Big Bang.

Semburan ini juga dapat melepaskan lebih banyak energi dalam 10 detik daripada yang akan dipancarkan matahari selama masa hidup 10 miliar tahun yang diperkirakan.

Bidang ilmu astronomi yang membahas sinar ini menghadirkan peluang unik untuk menjelajahi objek-objek eksotis ini.

Dengan menjelajahi alam semesta pada energi tinggi ini, para ilmuwan dapat mencari fisika baru, menguji teori, dan melakukan eksperimen yang tidak mungkin dilakukan di laboratorium.

Jika manusia bisa melihat sinar gamma, langit malam akan terlihat aneh dan asing.

Pemandangan konstelasi yang terus-menerus bersinar akan digantikan oleh semburan radiasi gamma energi tinggi yang terus berubah yang berlangsung sepersekian detik hingga menit, meletus seperti bola lampu kosmik, sesaat mendominasi langit sinar gamma dan kemudian memudar.

Satelit Swift NASA merekam ledakan sinar gamma yang disebabkan oleh lubang hitam yang lahir 12,8 miliar tahun cahaya.

Objek ini adalah salah satu objek terjauh yang pernah terdeteksi.

Baca Juga: 4 Penyebab Sakit Perut Bagian Bawah, Cari Tahu Cara Mengatasinya

Manfaat Sinar Gamma untuk Kesehatan

Sinar gamma juga bisa dibuat oleh manusia dengan menggunakan mesin khusus dan bahan radioaktif, seperti polonium, radium, kobalt, dan iridium.

Sinar gamma umumnya digunakan sebagai pembangkit listrik energi nuklir.

Namun, tak hanya itu saja, sinar gamma juga cukup sering dimanfaatkan dalam dunia kedokteran.

Berikut ini adalah beberapa manfaat sinar gamma untuk kesehatan:

1. Mengobati Kanker

Sinar ini kadang-kadang digunakan untuk mengobati tumor kanker dalam tubuh dengan merusak DNA sel tumor.

Paparan sinar ini bisa menyebabkan kerusakan pada DNA sel kanker, sehingga menghambat pertumbuhan dan penyebaran sel kanker.

Namun, tindakan ini harus sangat hati-hati, karena sinar gamma juga dapat merusak DNA sel jaringan sehat di sekitarnya.

Salah satu cara untuk memaksimalkan dosis ke sel kanker sambil meminimalkan paparan ke jaringan sehat adalah dengan mengarahkan beberapa sinar gamma dari akselerator linier, atau linac, ke wilayah target dari berbagai arah.

Ini adalah prinsip operasi terapi CyberKnife dan Gamma Knife.

2. Prosedur Bedah Otak dan Saraf

Salah satu metode terapi menggunakan sinar gamma yang kini cukup banyak dilakukan adalah metode pembedahan pisau gamma atau gamma knife.

Meski disebut pisau, metode ini tidak akan membutuhkan sayatan sama sekali.

Pembedahan pisau gamma dilakukan dengan cara mengarahkan radiasi sinar pada area tumor atau sel kanker yang tumbuh di jaringan otak untuk mematikan jaringan abnormal yang ada tersebut.

Selain untuk mengobati tumor otak, bedah sinar gamma juga bisa digunakan untuk menangani kelainan lain pada saraf dan otak, misalnya malformasi arteri vena atau AVM dan neuralgia trigeminal.

Dibandingkan dengan metode pembedahan otak konvensional, metode bedah dengan sinar ini memiliki beberapa kelebihan.

Ia bisa meminimalkan rasa nyeri yang muncul, memiliki risiko komplikasi yang rendah, dan masa pemulihan pasca operasi yang lebih cepat.

3. Sterilisasi Peralatan Medis

Sinar ini juga bisa digunakan untuk mensterilkan peralatan medis.

Dibandingkan metode lainnya, sterilisasi peralatan medis dengan sinar gamma memiliki beberapa keunggulan, yakni paparan sinar gamma yang lebih baik dan lebih efektif dalam mematikan segala jenis virus, bakteri, dan juga parasit.

Namun, meski cukup efektif, sterilisasi peralatan medis dengan sinar ini tidak dapat dilakukan untuk membersihkan segala macam alat medis.

Semisal peralatan medis yang berbahan dasar polimer.

Jika terkena sinar ini, maka ini bisa membuat alat medis tersebut rusak.

4. Mensterilisasi Makanan

Sinar gamma juga dapat dimanfaatkan untuk mensterilkan makanan dengan cara iradiasi makanan.

Iradiasi makanan adalah proses menghilangkan bakteri yang berpotensi menyebabkan seseorang mengalami keracunan.

Proses ini bisa juga digunakan untuk mengawetkan makanan.

Meski cukup umum dilakukan untuk sterilisasi kemasan pada industri pangan, beberapa studi menunjukkan bahwa terlalu sering mengonsumsi makanan yang telah melalui proses iradiasi, mungkin bisa berdampak buruk bagi kesehatan secara keseluruhan.

Proses ini juga diyakini bisa mengurangi kandungan nutrisi yang terdapat dalam makanan.

Baca Juga: Proses Terjadinya Gerhana Matahari, Yuk Kenalkan pada Si Kecil!

Contoh Sinar Gamma

Tiga contoh sinar gamma meliputi peluruhan radioaktif dari radionuklida yang terjadi secara alami, kilat, dan ledakan nuklir.

Sinar gamma dapat dihasilkan dari berbagai sumber, yang menunjukkan keberadaannya dalam fenomena alam dan aktivitas manusia.

Pertama, peluruhan radioaktif dari radionuklida yang ada di alam, seperti Uranium-238 dan Radon-222, menghasilkan sinar gamma dalam bentuk yang lebih stabil.

Selain itu, fenomena alam seperti kilat juga dapat memproduksi sinar gamma, yang dikenal sebagai terrestrial gamma-ray flashes, yang terjadi ketika muatan listrik dalam awan menginduksi reaksi yang memancarkan radiasi gamma ke atmosfer.

Terakhir, ledakan nuklir menghasilkan sinar gamma dalam jumlah besar sebagai akibat dari reaksi fisi yang terjadi saat senjata nuklir meledak.

Sinar gamma memang memiliki manfaat bagi manusia.

Namun, terlalu sering terpapar sinar ini juga tidak baik bagi kesehatan.

Ini karena paparan sinar ini dalam jangka panjang bisa menimbulkan beberapa masalah kesehatan, misalnya kanker.

Oleh karena itu, penggunaan teknologi yang memanfaatkan sinar gamma tidak disarankan untuk dilakukan terlalu sering.