Tenaga Super X

Sinar dapat berpendar milyaran kali lebih terang dibanding sinar matahari

Jika Anda berkunjung ke Inggris dan menyempatkan diri ke kota Bevatron, disana ada sebuah bangunan yang dibangun pada tahun 1950. Salah satu bangunannya cukup menarik dan hanya dikunjungi orang-orang tertentu dengan tujuan yang tidak biasa. Ketika telah masuk ke fasilitas yang disebut Lawrence Berkeley Laboratory itu, kegiatan mereka salah satunya adalah membangkitkan sebuah tenaga super dari alat buatan manusia. Alat pembangkit tenaga ini disebut sinkroton.

Sinkroton oleh peneliti digambarkan sebagai alat foto ilmu pengetahuan modern. Menggunakan alat ini, peneliti dapat menggambarkan bagaimana bentuk protein diatas virus dan bagaimana gambaran dalam suatu bagian benda artefak masa lalu dapat dilihat tanpa harus membukanya.

Disebut super X karena sistem alat ini berkerja dengan hasil berupa tingkat kecerahan cahaya yang mencapai 10 milyar kali keterangan matahari. Sehingga dengan fasilitas tersebut, sebuah tulisan yang disimpan di dalam kertas atau kain bertumpuk sepuluh sekalipun akan dapat ditembusnya.

”Mirip seperti tangan Anda yang diarahkan ke sinar matahari dan bagian tulang-tulangnya kelihatan seperti di tembak oleh sinar X,” kata profesor Tim Wess, peneliti dari University of Cardiff . Kini penelitian terbaru yang dilakukannya adalah mengetahui isi sebuah tulisan atau materi gulungan artefak yang tidak bisa dibuka karena rawan pecah.

Wess menyebutkan dengan fasilitas yang ada di Lawrence Berkeley Laboratory, dirinya dapat melakukan teknik yang berbeda dari penelitian para arkeolog lain. Fasilitas sinkroton akan menciptakan intensitas sorotan cahaya yang memungkinkan dia bisa menembus sebuah artefak atau buku untuk dibaca tanpa harus membukanya.

Pada kasusnya, sebuah kertas peninggalan masa lalu berasal dari kulit kambing digunakan untuk menulis. Ditambah bahan tinta abad ke 12 yang berasal dari pohon seperti buah apel dan pewarna tinta dari empedu membuat tulisan sulit dibaca dan rawan karena rapuh setelah ratusan tahun.

Ini terjadi karena kulit domba, kambing atau sapi, mengandung kolagen. Umur ratusan tahun ketika bahan kolagen tersebut terpapar dialam, secara alami proses degradasi terjadi. perubahan kolagen biasanya akan menjadi gelatin, tetapi tinta dari empedu yang mengandung bahan besai lebih mempercepat proses tersebut. Pengeringan membuat gelatin menjadi lebih rapuh, terlebih lagi jika kulit pada tempat yang lembab maka akan membentuk jeli dan menghilangkan sisa-sisa tulisan dokumen yang tersisa. ”Untuk itulah kami membutuhkan alat ini untuk mengungkap sisa-sisa kulit yang semakin rapuh ini,” jelasnya.

 

Pengungkapan tulisan bekas sisa, yang masih tertanam pada bagian dalam artefak dilakukan dengan teknik imaging secara tiga dimensi. Menggunakan hitungan alogaritma urutan tinta dan bekas goresan yang terbentuk di kulit tersebut dapat dirunut setahap demi setahap tanpa harus membuka gulungan. ”Sinkroton ini sangat membantu untuk menjadi sinar X yang mampu menembus ke bagian paling dalam dan menggambarkan tulisan yang tersisa,” jelasnya.

Sinkroton direncanakan menjadi alat penembak dan pemotret setiap gulungan. Penelitian dimulai dari lapisan paling luar hingga lapisan paling dalam. Hasilnya, kata Wess, bisa sangat baik karena alat ini bisa menembak hingga kedalaman tingkat molekuler bahkan atom. Pada skala atom ini sebuah bahan termasuk tinta yangdigunakan untuk menulis bisa tergambar lebih detail.

Bahan tinta jenis empedu memungkinkan untuk di teliti karena komponenya hampir sama dengan tulang. Besi didalam materi dapat menahan dan menyerap sinar ketika di tembak oleh sinkroton. ”Ini usaha sulit untuk mengungkap misteri tulisan dan termasuk usaha konservasi peninggalan benda bersejarah,” katanya.

 

Akselerator Tercepat Untuk Penyembuhan

Sinkroton adalah alat khusus berbentuk silinder yang berguna untuk proses akselerator partikel. Akselerator dibuat dengan memperlakukan partikel pada medan magnet yang dibentuk melingkar. Layaknya seperti bermain dalam sebuah roll coster, setelah beberapa kali partikel tersebut diputar-putar di dalam medan magnet tersebut pada kecepatan tertentu partikel dilemparkan keluar dari silinder dan menabrak objek.

J.D. Cockcroft dan E.T.S. Walton, dari Laboratorium Cavendish, Universitas Cambridge, ketika membuat akselerator pertama mengatakan bahwa perilaku elektron untuk meningkatkan kecepatan dapat dilakukan dengan menempatkannya pada medan magnet. Penyempurnaan mesin akselerator pertama dengan sebutan Betatron berhasil dibuat oleh Donald William Kerst dari Universitas Illinois, Amerika Serikat tahun 1941. Model terbarunya dan kini semkain ditingkatkan kemampuannya adalah generasi sinkroton.

Dengan sinkroton partikel di arahkan membelok sesuai yang dinginkan. Untuk semakin mempercepat jalannya partikel ini peneliti menggunakan medan listrik disekitarnya sehingga bisa memacu jalannya elektron mencapai dua kali kecepatan cahaya. ”Nilainya mendekati 99,9999 persen,” kata Luis Walter Alvarez, ahli partikel dari Amerika.

Setelah melalui perjalanan yang panjang dengan cara diputar-putar, partikel ini kemudian di lecutkan keluar hingga menabrak objek. Ketika menabrak molekul atau atom, perpindahan elektron menyebabkan pelepasan radiasi pengion, terutama sinar X. Sinar ini bisa menembus sebuah molekul dengan ketebalan tertentu. Ukuran yang semakin tebal membutuhkan energi yang semakin besar, kuat dan mantap.

Sinkroton dengan energi terbesar saat ini berada di Amerika Serikat. Alatnya disebut Tevatron dan ditempatkan di Fermi National Accelerator Laboratory. Alat ini menurut para peneliti mampu mengakselerasi jenis proton dan antiproton. Pada tahun 2008 nanti pihak European Laboratory for High Energy Physics (CERN), berencana memulai pembangunan sinkroton terbesar di dunia. Energi akselerasi yang bisa diciptakan mencapai tujuh kali dari energi akselerasi sinkroton yang pernah ada.

Tujuan terus diperbaharuinya alat ini dimaksudkan adalah untuk menetukan penyelidikan yang lebih akurat dalam melihat objek yang tidak terlihat. seperti halnya penemuan sinar X pertama kali, kini pemanfaatanya sudah banyak diaplikasikan untuk pemindaian tulang dan kelainan organ dalam tubuh lainnya. Informasi sinar X, berupa foto rontgen, kini membuak peluang untuk pengobatan medis yang lebih baik.

Sama halnya dengan sinar X, sinkroton juga sangat diperlukan untuk pengobatan. Selain mampu melihat struktur yang lebih detail bentuk protein dan virus, keperluan penyelidikan juga mampu mengungkap energi baru yang siap pakai dengan kemampuan besar, untuk radioterapi dan juga untuk keperluan radiodiagnosa.