Curie (satuan)

Curie (simbol: Ci) adalah satuan non-SI untuk radioaktivitas yang dinamai untuk menghormati fisikawan Prancis Pierre Curie dan Marie Curie, para perintis kajian radioaktivitas. Satuan ini mula-mula didefinisikan pada tahun 1910 sebagai radioaktivitas dari satu gram radium-226 murni, kemudian distandarisasi secara tepat menjadi 3,7 × 10¹⁰ peluruhan inti atom per detik. Meskipun curie secara resmi telah digantikan oleh becquerel (Bq), satuan SI untuk radioaktivitas yang diadopsi pada tahun 1975, curie masih digunakan secara luas, terutama di Amerika Serikat, dalam kedokteran nuklir, perlindungan radiasi, serta cabang-cabang tertentu dari industri dan ilmu lingkungan. Satu curie setara dengan 37 gigabecquerel (37 GBq), sedangkan satu becquerel setara dengan sekitar 2,703 × 10⁻¹¹ curie.

Latar Belakang

Curie diambil dari nama pasangan suami-istri Pierre Curie (1859–1906) dan Marie Curie (1867–1934), yang penelitian mereka terhadap sinar uranium—yang pertama kali diamati oleh Henri Becquerel pada tahun 1896—mengarah pada penemuan unsur-unsur radioaktif polonium dan radium pada tahun 1898. Marie Curie mencetuskan istilah "radioaktivitas" untuk menggambarkan pancaran radiasi secara spontan oleh unsur-unsur berat tertentu, dan kerja yang cermat dilakukan keduanya dalam mengisolasi radium dari bijih uraninit (pitchblende) meletakkan fondasi kuantitatif bagi ilmu baru tersebut. Prestasi mereka, bersama dengan penemuan awal Becquerel, diakui melalui Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1903; Marie Curie kemudian menerima Hadiah Nobel kedua, dalam bidang Kimia, pada tahun 1911 atas penemuan polonium dan radium serta isolasi radium murni.

Karena radium merupakan zat radioaktif yang paling penting secara praktis pada awal abad ke-20—digunakan dalam pengobatan medis tahap awal, cat bercahaya, dan penelitian ilmiah—segera muncul kebutuhan akan satuan standar untuk mengukur jumlah bahan radioaktif dan kekuatan pancarannya.

Sejarah

Curie secara resmi didefinisikan pada tahun 1910 dalam Kongres Internasional Radiologi dan Elektrisitas di Brussels. Kongres tersebut, atas sangan para ilmuwan terkemuka pada masa itu, memutuskan bahwa satuan radioaktivitas harus dinamai menurut Pierre Curie, yang telah meninggal dunia pada tahun 1906. Definisi awal menetapkan kuantitas radon (emanasi radium) yang berada dalam kesetimbangan radioaktif dengan satu gram radium sebagai satu curie.

Definisi ini, yang didasarkan pada kuantitas radon relatif terhadap radium, terbukti merepotkan karena bergantung pada ketepatan nilai massa atom radium yang diketahui serta pada kondisi kesetimbangan peluruhan radioaktif. Pada tahun 1950, sebuah komisi internasional merevisi definisi tersebut, dengan mendefinisikan ulang curie sebagai tepat 3,7 × 10¹⁰ peluruhan per detik, tanpa mempedulikan zat yang terlibat. Nilai ini dipilih karena sangat mendekati aktivitas terukur dari satu gram radium-226, sekaligus merupakan angka bulat yang eksak dan dapat diterapkan pada radionuklid mana pun.

Satuan ini bertahan dalam penggunaan internasional selama beberapa dekade, tetapi seiring dengan pengembangan dan formalisasi Système International d'Unités (SI) pada pertengahan abad ke-20, muncul keinginan akan satuan yang koheren berdasarkan besaran fundamental berupa jumlah kejadian per detik. Pada tahun 1975, Konferensi Umum Ukuran dan Timbangan mengadopsi becquerel, yang didefinisikan sebagai satu peluruhan inti per detik, untuk menghormati Henri Becquerel. Curie dipertahankan sebagai satuan non-SI yang diterima untuk penggunaan sementara, dan terus muncul dalam konteks hukum, medis, dan komersial, terutama di Amerika Serikat.

Definisi dan Konversi

Curie didefinisikan secara tepat sebagai 3,7 × 10¹⁰ peluruhan radioaktif per detik:

• 1 Ci = 3,7 × 10¹⁰ peluruhan per detik = 37.000.000.000 Bq = 37 GBq
• 1 Bq ≈ 2,703 × 10⁻¹¹ Ci

Untuk banyak keperluan praktis, terutama pada aplikasi lama, satu gram radium-226 masih dianggap kurang lebih setara dengan satu curie; lebih tepatnya, berdasarkan nilai waktu paruh radium-226 yang diterima saat ini, satu gram radium bersesuaian dengan sekitar 0,988 curie menurut definisi modern.

Karena aktivitas yang ditemui dalam praktik mencakup banyak orde besaran, curie umumnya digunakan bersama prefiks metrik standar:

• 1 kilocurie (kCi) = 10³ Ci
• 1 megacurie (MCi) = 10⁶ Ci
• 1 millicurie (mCi) = 10⁻³ Ci = 37 MBq
• 1 microcurie (µCi) = 10⁻⁶ Ci = 37 kBq
• 1 nanocurie (nCi) = 10⁻⁹ Ci
• 1 picocurie (pCi) = 10⁻¹² Ci = 0,037 Bq

Picocurie sering dijumpai dalam pemantauan lingkungan, khususnya dalam pengukuran konsentrasi radon di dalam bangunan, yang kerap dinyatakan dalam picocurie per liter udara.

Aplikasi dan Penggunaan

Dalam kedokteran nuklir, curie dan subkelipatannya tetap menjadi standar di banyak negara untuk menyatakan aktivitas radiofarmaka yang diberikan kepada pasien. Prosedur diagnostik umumnya melibatkan dosis yang diukur dalam millicurie atau microcurie, sedangkan aplikasi terapeutik, seperti pengobatan radioiodin untuk gangguan tiroid, dapat melibatkan puluhan hingga ratusan millicurie.

Dalam industri tenaga nuklir dan siklus bahan bakar nuklir, curie digunakan untuk mengkuantifikasi radioaktivitas material reaktor, bahan bakar nuklir bekas, limbah radioaktif, dan pelepasan ke lingkungan. Inventori skala besar, seperti kandungan produk fisi dalam inti reaktor, sering dinyatakan dalam megacurie. Dalam perlindungan radiasi, tingkat kontaminasi dan batas pembuangan efluen secara historis ditetapkan dalam curie atau microcurie per satuan volume atau massa.

Dalam ilmu lingkungan, picocurie merupakan satuan yang lazim untuk melaporkan kadar radon serta aktivitas bahan radioaktif yang terjadi secara alami dalam air dan tanah. Standar regulasi di sejumlah yurisdiksi masih menetapkan batas ambang dalam satuan berbasis curie.

Perbedaan dengan Besaran Terkait

Curie mengukur aktivitas, yaitu laju terjadinya peluruhan radioaktif, dan tidak boleh disamakan dengan besaran-besaran yang menggambarkan efek radiasi. Dosis serap radiasi diukur dalam rad atau padanan SI-nya, yaitu gray; dosis ekuivalen, yang memperhitungkan perbedaan efektivitas biologis antarjenis radiasi, diukur dalam rem atau padanan SI-nya, yaitu sievert; sementara paparan terhadap sinar-X atau sinar gamma diukur dalam roentgen. Aktivitas, dosis, dan paparan merupakan besaran fisika yang berbeda, sehingga konversi di antara ketiganya memerlukan pengetahuan tentang radionuklid yang terlibat, energi peluruhan yang dihasilkan, serta geometri penyinaran.

Signifikansi dan Warisan

Curie menempati kedudukan terhormat dalam sejarah sains sebagai salah satu satuan terstandarisasi pertama dalam fisika nuklir dan sebagai penghormatan kepada para pendiri radiokimia. Umur panjangnya mencerminkan kegunaan praktis sebuah satuan yang besaranannya sangat sesuai dengan aktivitas sumber-sumber radioaktif umum, sekaligus pengaruh abadi dari warisan keluarga Curie. Putri Marie Curie, Irène Joliot-Curie, bersama suaminya Frédéric Joliot-Curie, memperluas warisan tersebut dengan menemukan radioaktivitas buatan pada tahun 1934, yang membuat keduanya dianugerahi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1935.

Meskipun badan-badan internasional telah lama merekomendasikan becquerel sebagai satuan yang diutamakan, curie tetap bertahan dalam penggunaan lazim, literatur historis, dan kerangka regulasi. Pemahaman tentang curie serta hubungannya dengan satuan SI tetap penting untuk menafsirkan dokumen ilmiah lama, resep medis, dan data lingkungan, serta untuk berkomunikasi lintas komunitas yang terus menggunakan kedua sistem pengukuran tersebut.

Lihat pula

• Becquerel (satuan)
• Radium dan radon
• Radioaktivitas dan peluruhan radioaktif
• Marie Curie dan Pierre Curie
• Rad (satuan), rem (satuan), dan roentgen (satuan)
• SI dan satuan non-SI dalam pengukuran radiasi