6 hours ago
3
Reaktor nuklir.(Freepik)
MAGNET banyak digunakan dalam berbagai produk teknologi. Salah satunya yang paling populer dalam teknologi kedokteran, seperti Magnetic Resonance Imaging (MRI). Tahukah kamu, bagaimana cara seorang dokter untuk mendeteksi adanya penyakit dalam tubuh pasien?
Hingga kini, salah satu cara yang dianggap paling aman untuk mendeteksi penyakit yaitu menggunakan MRI. MRI menggunakan prinsip kemagnetan untuk mencitrakan kondisi kesehatan tulang atau organ tubuh bagian dalam manusia tanpa melalui prosedur pembedahan.
Lantas apalagi produk teknologi yang menggunakan magnet? Yuk pelajari uraian berikut sebagaimana dilansir dari Buku Ilmu Pengetahuan Alam/Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Untuk SMP/MTs Kelas IX Semester 2 yang ditulis Siti Zubaidah dkk.
1. MRI (Magnetic Resonance Imaging).
Bagaimana mekanisme MRI mendeteksi penyakit? Orang yang akan diperiksa kesehatannya menggunakan MRI dimasukkan ke dalam medan magnet yang memiliki kekuatan 5.000 kali lipat lebih kuat dari medan magnet Bumi.
Medan magnet sebesar ini mengakibatkan nukleon tubuh berputar dan berbaris sejajar menjadi jarum kompas. Nukleon tersebut kemudian ditembak dengan gelombang radio untuk menginduksi arahnya.
Keterangan gambar: MRI. Dok Freepik.
Saat arahnya sejajar, nukleon-nukleon tersebut akan memancarkan gelombang radio yang akhirnya diterima komputer sebagai pencitraan kondisi dalam tubuh. Ini dapat menunjukkan ada penyakit dalam tubuh manusia. Teknik ini jauh lebih aman dibanding dengan Rontgen (sinar X).
Lebih dari sekadar mendeteksi ada tidaknya penyakit seperti tumor, MRI dapat digunakan untuk merekam pikiran manusia. Misalnya untuk merekam bagian otak yang menanggapi rangsang panas atau dingin. Selain itu, MRI dapat digunakan untuk melakukan deteksi dini terhadap gejala epilepsi.
2. Kereta Maglev.
Maglev merupakan kependekan dari magnetically levitated atau kereta terbang. Kereta maglev diterbangkan kurang lebih 10 mm di atas relnya.
Keterangan gambar: Kereta maglev. Dok Freepik.
Meskipun rel dan kereta tidak menempel, kereta maglev yang super cepat mampu melaju hingga 650 km/jam, tidak akan terjatuh dan tergelincir. Hal ini disebabkan kereta maglev menerapkan prinsip gaya tolak menolak magnet serta didorong dengan menggunakan motor induksi.
Kereta maglev telah menjadi alat transportasi massal di beberapa negara maju seperti Jepang, Amerika, Tiongkok, dan beberapa negara di Eropa seperti Prancis, Jerman, dan Inggris. Di Jepang, kereta yang menggunakan prinsip ini, yaitu kereta Shinkansen yang menghubungkan kota Tokyo, Nagoya, dan Osaka.
3. Pemanfaatan magnet dalam PLTN.
Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) merupakan pembangkit listrik yang menggunakan energi nuklir untuk menghasilkan listrik. Prinsip kerja PLTN mirip dengan pembangkit listrik tenaga uap (PLTU).
Pada PLTU, batu bara dibakar untuk memanaskan air sehingga dihasilkan uap air. Uap air kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga generator dapat berputar dan menghasilkan listrik.
Pembakaran batu bara secara terus menerus, selain dapat mengurangi jumlah sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui juga dapat mencemari lingkungan akibat pembakaran yang menghasilkan asap karbon, sulfur, dan nitrogen.
Pada PLTN, energi yang digunakan untuk menghasilkan uap air yang selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin diperoleh dari reaksi pemecahan inti atom (fisi) uranium-235 atau melalui penggabungan inti atom (fusi) dalam suatu reaktor nuklir. Uranium-235 diproses sehingga menjadi bentukan kecil seukuran penghapus pensil, tetapi memiliki energi yang sebanding dengan satu ton batu bara.
Panas yang dihasilkan dari pemecahan inti atom mampu mencapai 4.000 derajat Celsius. Reaksi nuklir tersebut menghasilkan berbagai partikel bermuatan yang berbahaya bagi kesehatan jika menyebar ke lingkungan.
Agar partikel tersebut tidak menyebar ke lingkungan, digunakan botol magnet dengan medan magnet yang sangat besar. Botol magnet akan menarik partikel-partikel bermuatan sehingga tetap berada dalam reaktor.
Rangkuman bab 6 kemagnetan
1. Magnet adalah benda yang memiliki kemampuan dapat menarik benda lain. Magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub-kutub yang senama bila didekatkan akan saling tolak menolak, sedangkan kutub-kutub yang berbeda nama bila didekatkan akan saling tarik-menarik.
2. Lobster duri, bakteri, merpati, elang, salmon, dan penyu laut memanfaatkan prinsip medan magnet bumi untuk navigasi, menghindari predator, dan mencari mangsa.
3. Gaya magnet ditimbulkan oleh gerakan muatan listrik seperti elektron dan proton (partikel elementer penyusun magnet).
4. Berdasarkan kekuatan magnet untuk menarik benda, bahan magnet dibagi menjadi tiga, yaitu feromagnetik, diamagnetik, dan paramagnetik.
5. Magnet dapat dibuat dengan cara menggosok, induksi (mendekatkan), dan induksi magnetik (elektromagnet).
6. Sifat kemagnetan bahan dapat dihilangkan dengan cara memukul-mukul, memanaskan, dan meliliti magnet dengan arus bolak-balik atau AC.
7. Interaksi kawat berarus dalam sebuah medan magnet akan menghasilkan gaya, yang disebut sebagai gaya Lorentz.
8. Besarnya gaya Lorentz dipengaruhi oleh besarnya kuat medan magnet, arus listrik, dan panjang kawat. Contoh penerapan gaya Lorentz dalam kehidupan sehari-hari adalah motor listrik, bel listrik, sakelar elektromagnetik, dan telepon kawat.
9. Induksi elektromagnetik membahas tentang konsep arus listrik yang dapat menghasilkan medan magnet dan medan magnet yang mampu menghasilkan listrik. Contoh penerapan induksi elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari adalah generator, dinamo AC/DC, dan transformator.
10. Transformator adalah alat yang digunakan untuk mengubah besar tegangan listrik. Berdasarkan penggunaannya, transformator dibagi menjadi dua jenis, yaitu transformator step down dan transformator step-up.
11. Prinsip kemagnetan diterapkan dalam teknologi MRI (Magnetic Resonance Imaging), kereta maglev, dan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). (Z-2)
