Memperkenalkan Artis sesungguhnya Arti Radiasi

RADIASI

§  Apasih radiasi itu?

§  Apa bedanya jenis radiasi dalam bentuk partikel dan radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik?

§  Bagaimana sejarah radiasi?

§  Ada berapakah jenis radiasi?

§  Bagaimana sifat radiasi itu?

§  Apa sajakah sumber radiasi itu?

§  Apa yang akan terjadi apabila radiasi berinteraksi dengan suatu materi?

§  Apakah Ionisasi itu?

§  Apakah Eksitasi itu?

§  Apa yang terjadi apabila partikel alpha berinteraksi dengan materi?

§  Apa yang terjadi apabila partikel beta berinteraksi dengan materi?

§  Apa yang terjadi apabila sinar gamma atau sinar-X berinteraksi dengan materi?

§  Apa yang terjadi apabila partikel neutron berinteraksi dengan materi?

§  Apakah radiasi mempunyai besaran satuan?

§  Apa yang dimaksud dengan satuan untuk paparan radiasi?

§  Apa yang dimaksud dengan satuan dosis absorbsi medium?

§  Apa yang dimaksud dengan satuan dosis ekuivalen?

§  Apakah yang dimaksud dengan satuan untuk aktivitas sumber radiasi?

§  Bagaimana terjadinya interaksi radiasi dengan materi biologik?

§  Bagaimana pengaruh radiasi terhadap manusia?

§  Apa yang dimaksud dengan radiasi interna dan eksterna?

§  Apakah ada prinsip dasar yang harus dipatuhi dalam penggunaan radiasi untuk berbagai keperluan?

Apasih radiasi itu?

Radiasi adalah pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik/cahaya (foton) dari sumber radiasi. Ada beberapa sumber radiasi yang kita kenal di sekitar kehidupan kita, contohnya adalah televisi, lampu penerangan, alat pemanas makanan (microwave oven), komputer, dan lain-lain.
   
   

Selain benda-benda tersebut ada sumber-sumber radiasi yang bersifat unsur alamiah dan berada di udara, di dalam air atau berada di dalam lapisan bumi. Beberapa di antaranya adalah Uranium dan Thorium di dalam lapisan bumi; Karbon dan Radon di udara serta Tritium dan Deuterium yang ada di dalam air.

Apa bedanya jenis radiasi dalam bentuk partikel dan radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik?

Radiasi dalam bentuk partikel adalah jenis radiasi yang mempunyai massa terukur. Sebagai contoh adalah radiasi alpha dengan simbol:
  ₂α⁴
angka 4 pada simbol radiasi menunjukkan jumlah massa dari radiasi tersebut adalah 4 satuan massa atom (sma) dan angka 2 menunjukkan jumlah muatan radiasi tersebut adalah positif 2, serta radiasi beta dengan simbol:
  _-1β⁰
menunjukkan bahwa jumlah massa dari jenis radiasi tersebut adalah 0 dan jumlah muatannya adalah 1 negatif, sedangkan radiasi neutron dengan simbol:
  ₁η⁰
menunjukkan bahwa jumlah massa dari neutron adalah 1 sma dan jumlah muatannya adalah 0. Radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau disebut juga dengan foton adalah jenis radiasi yang tidak mempunyai massa dan muatan listrik. Misalnya adalah gamma dan sinar-X, dan juga termasuk radiasi tampak seperti sinar lampu, sinar matahari, gelombang microwave, radar dan handphone.

Bagaimana sejarah radiasi?

Di akhir tahun 1895, Roentgen (Wilhelm Conrad Roentgen, Jerman, 1845-1923), seorang profesor fisika dan rektor Universitas Wuerzburg di Jerman dengan sungguh-sungguh melakukan penelitian tabung sinar katoda. Ia membungkus tabung dengan suatu kertas hitam agar tidak terjadi kebocoran fotoluminesensi dari dalam tabung ke luar. Lalu ia membuat ruang penelitian menjadi gelap. Pada saat membangkitkan sinar katoda, ia mengamati sesuatu yang di luar dugaan. Pelat fotoluminesensi yang ada di atas meja mulai berpendar di dalam kegelapan. Walaupun dijauhkan dari tabung, pelat tersebut tetap berpendar. Dijauhkan sampai lebih 1 m dari tabung, pelat masih tetap berpendar. Roentgen berpikir pasti ada jenis radiasi baru yang belum diketahui terjadi di dalam tabung sinar katoda dan membuat pelat fotoluminesensi berpendar. Radiasi ini disebut sinar-X yang maksudnya adalah radiasi yang belum diketahui.

Tahun 1895 itu Roentgen sendirian melakukan penelitian sinar-X dan meneliti sifat-sifatnya. Pada tahun itu juga Roentgen mempublikasikan laporan penelitiannya. Berikut ini adalah sifat-sifat sinar-X:

1.      Sinar-X dipancarkan dari tempat yang paling kuat tersinari oleh sinar katoda.

2.      Intensitas cahaya yang dihasilkan pelat fotoluminesensi, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik terjadinya sinar-X dengan pelat fotoluminesensi. Meskipun pelat dijauhkan sekitar 2 m, cahaya masih dapat terdeteksi.

3.      Sinar-X dapat menembus buku 1000 halaman tetapi hampir seluruhnya terserap oleh timbal setebal 1,5 mm.

4.      Pelat fotografi sensitif terhadap sinar-X.

5.      Ketika tangan terpapari sinar-X di atas pelat fotografi, maka akan tergambar foto tulang tersebut pada pelat fotografi. Skema peralatan ditampilkan pada Gambar 2. Foto tulang tangan yang diambil pada saat itu ditampilkan pada Gambar 3.

6.      Lintasan sinar-X tidak dibelokkan oleh medan magnet (daya tembus dan lintasan yang tidak terbelokkan oleh medan magnet merupakan sifat yang membuat sinar-X berbeda dengan sinar katoda).

Laporan pertama Roentgen mengenai sinar-X dimuat pada halaman 132-141 laporan Asosiasi Fisika Medik Wuerzburg tahun 1895. Di awal tahun 1896 reprint laporan Roentgen dikirimkan kepada ilmuwan-ilmuwan terkenal. Karena tidak dibelokkan oleh medan magnet, maka orang tahu bahwa sinar-X berbeda dengan sinar katoda. Pada saat itu belum ditemukan fenomena interferensi dan difraksi. Karena itu muncullah persaingan antara teori partikel dengan teori gelombang untuk menjelaskan esensi/substansi sinar-X. Teori partikel dikemukakan antara lain oleh W.H. Bragg, teori gelombang dikemukakan antara lain oleh Stokes dan C.G. Barkla. Sejak saat itu teori gelombang didukung oleh lebih banyak orang. Pada tahun 1912, fenomena difraksi sinar-X oleh kristal ditemukan oleh Max von Laue dan kemudian dapat dipastikan bahwa sinar-X adalah gelombang elektromagnetik. Tahun 1922 Compton menemukan efek Compton berdasarkan penelitian hamburan Compton. Berdasarkan penelitian sinar-X ia dapat memastikan bahwa gelombang elektromagnetik memiliki sifat dualisme gelombang dan materi (partikel).

Ada berapakah jenis radiasi?

Secara garis besar radiasi digolongkan ke dalam radiasi pengion dan radiasi non-pengion.

Radiasi Pengion

Radiasi pengion adalah jenis radiasi yang dapat menyebabkan proses ionisasi (terbentuknya ion positif dan ion negatif) apabila berinteraksi dengan materi. Yang termasuk dalam jenis radiasi pengion adalah partikel alpha, partikel beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron. Setiap jenis radiasi memiliki karakteristik khusus. Yang termasuk radiasi pengion adalah partikel alfa (α), partikel beta (β), sinar gamma (γ), sinar-X, partikel neutron.


Radiasi Non Pengion

Radiasi non-pengion adalah jenis radiasi yang tidak akan menyebabkan efek ionisasi apabila berinteraksi dengan materi. Radiasi non-pengion tersebut berada di sekeliling kehidupan kita. Yang termasuk dalam jenis radiasi non-pengion antara lain adalah gelombang radio (yang membawa informasi dan hiburan melalui radio dan televisi); gelombang mikro (yang digunakan dalam microwave oven dan transmisi seluler handphone); sinar inframerah (yang memberikan energi dalam bentuk panas); cahaya tampak (yang bisa kita lihat); sinar ultraviolet (yang dipancarkan matahari).

Bagaimana sifat radiasi itu?

Ada dua macam sifat radiasi yang dapat digunakan untuk mengetahui keberadaan sumber radiasi pada suatu tempat atau bahan, yaitu sebagai berikut :

§  Radiasi tidak dapat dideteksi oleh indra manusia, sehingga untuk mengenalinya diperlukan suatu alat bantu pendeteksi yang disebut dengan detektor radiasi. Ada beberapa jenis detektor yang secara spesifik mempunyai kemampuan untuk melacak keberadaan jenis radiasi tertentu yaitu detektor alpha, detektor gamma, detektor neutron, dll.

§  Radiasi dapat berinteraksi dengan materi yang dilaluinya melalui proses ionisasi, eksitasi dan lain-lain. Dengan menggunakan sifat-sifat tersebut kemudian digunakan sebagai dasar untuk membuat detektor radiasi.

      

Apa sajakah sumber radiasi itu?

Radiasi berada di mana-mana, karena sumber radiasi tersebar di mana saja di alam semesta, baik yang terjadi secara alami (sumber radiasi alam) maupun yang terjadi karena aktivitas manusia (sumber radiasi buatan). Sumber radiasi alam sudah ada sejak alam semesta terbentuk, dan radiasi yang dipancarkan oleh sumber alam ini disebut radiasi latar belakang. Sedangkan sumber radiasi buatan baru diproduksi di abad 20, tetapi telah memberikan paparan secara signifikan kepada manusia. Sumber radiasi dibagi dua :

§  Radiasi alam : sumber radiasi kosmik, sumber radiasi terestrial (primordial), sumber radiasi dari dalam tubuh manusia

§  Radiasi buatan : radionuklida buatan, pesawat sinar-X, reaktor nuklir, akselerator

Apa yang akan terjadi apabila radiasi berinteraksi dengan suatu materi?

Radiasi apabila menumbuk suatu materi maka akan terjadi interaksi yang akan menimbulkan berbagai efek. Efek-efek radiasi ini bergantung pada jenis radiasi, energi dan juga bergantung pada jenis materi yang ditumbuk. Pada umumnya radiasi dapat menyebabkan proses ionisasidan atau proses eksitasi ketika melewati materi yang ditumbuknya.

Apakah Ionisasi itu?

Ionisasi bisa terjadi pada saat radiasi berinteraksi dengan atom materi yang dilewatinya. Radiasi yang dapat menyebabkan terjadinya ionisasi disebut radiasi pengion. Termasuk dalam katagori radiasi pengion ini adalah partikel alpha, partikel beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron. Pada saat menembus materi, radiasi pengion dapat menumbuk elektron orbit sehingga elektron terlepas dari atom. Akibatnya timbul pasangan ion positif dan ion negatif.

Menurut sifat kejadiannya, ionisasi dikelompokkan ke dalam ionisasi-langsung dan ionisasi- tak-langsung. Ionisasi-langsung terjadi jika radiasi menyebabkan ionisasi pada saat itu juga ketika berinteraksi dengan atom materi, dan proses ini bisa disebabkan oleh partikel bermuatan listrik seperti alpha dan beta. Berbeda dengan yang terjadi pada interaksi partikel bermuatan, interaksi radiasi yang berupa gelombang elektromagnetik (sinar gamma atau sinar-X) ataupun partikel yang tidak bermuatan listrik (neutron) tidak secara langsung menimbulkan ionisasi. Partikel yang dihasilkan dalam interaksi yang pertama ini kemudian menyebabkan terjadinya ionisasi. Proses seperti ini dikenal sebagai ionisasi-tak-langsung.

Apakah Eksitasi Itu?

Apabila radiasi yang berinteraksi dengan atom tidak cukup energinya untuk menghasilkan ionisasi langsung, maka dapat mengakibatkan suatu elektron orbit tertentu berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi, atau ke keadaan tereksitasi. Energi eksitasi tersebut akan dilepaskan kembali dalam bentuk radiasi elektromagnetis, pada saat elektron tersebut kembali ke orbit dengan tingkat energi yang lebih rendah.

  

Apa yang terjadi apabila partikel alpha berinteraksi dengan materi?

Apa yang terjadi apabila partikel beta berinteraksi dengan materi?

Apa yang terjadi apabila sinar gamma atau sinar-X berinteraksi dengan materi?

Apa yang terjadi apabila partikel neutron berinteraksi dengan materi?

Apakah radiasi mempunyai besaran satuan?

Sama halnya dengan besaran fisis lainnya, seperti panjang yang mempunyai satuan (ukuran) meter, inchi, feet; satuan berat (kilogram, ton, pound); satuan volume (liter, meter kubik); maka radiasi pun mempunyai satuan atau ukuran untuk menunjukkan besarnya paparan atau pancaran radiasi dari suatu sumber radiasi maupun banyaknya dosis radiasi yang diberikan atau diterima oleh suatu medium yang terkena radiasi.
Mengapa radiasi nuklir mempunyai satuan tidak lain karena radiasi nuklir, seperti halnya panas dan cahaya yang dipancarkan dari matahari, membawa (mentransfer) energi yang diteruskan ke bumi dan atmosfir. Jadi radiasi nuklir juga membawa atau mentransfer energi dari sumber radiasi yang diteruskan ke medium yang menerima radiasi. Sumber radiasi dapat berasal dari zat radioaktif, pesawat sinar-X, dan lainnya.

Satuan radiasi ada beberapa macam. Satuan radiasi ini tergantung pada kriteria penggunaannya, yaitu :

a.       Satuan untuk paparan radiasi adalah Rontgen, dengan simbol satuan R.

b.      Satuan untuk dosis absorbsi medium adalah Radiation Absorbed Dose, dengan simbol satuan Rad.

c.       Satuan untuk dosis ekuivalen adalah Rontgen equivalen of man, dengan simbol satuan Rem.

d.      Satuan untuk aktivitas sumber radiasi adalah Bacquerel, dengan simbol satuan Bq.

Apa yang dimaksud dengan satuan untuk paparan radiasi?

Paparan radiasi dengan satuan Rontgen, atau sering disingkat dengan R saja, adalah suatu satuan yang menunjukkan besarnya intensitas sinar-X atau sinar gamma yang dapat menghasilkan ionisasi di udara dalam jumlah tertentu. Dalam hal ini 1 Rontgen adalah intensitas sinar-X atau sinar gamma yang dapat menghasilkan ionisasi di udara sebanyak
  1,61 x 10¹⁵ pasangan ion per kilogram udara
pasangan ion per kilogram udara.
Energi yang diperlukan untuk membuat membuat satu pasangan ion di udara adalah
  5,4 x 10^-18 Joule
Oleh karena itu 1 Rontgen dapat dikonversikan ke Joule sebagai berikut :
  1 R = (1,6 x 10¹⁵)(5,4 x 10^-18) J/kg udara
        = 8,69 x 10^-3 J/kg udara
        = 0,00869 J/kg udara
Satuan Rontgen penggunaannya terbatas untuk mengetahui besarnya paparan radiasi sinar-X atau sinar Gamma di udara. Satuan Rontgen belum bisa digunakan untuk mengetahui besarnya paparan yang diterima oleh suatu medium, khususnya oleh jaringan kulit manusia.

Posted in: