DOSIMETRI

anda pasti sudah mendengar tentang bencana yang maelanda negeri sakura!! dan yang paling menghebohkan adalah bocornya PLTN di jepang yang mengkhawatirkan kita yang merupakan tetangga dari jepang!!
tapi kita tidak perlu khawatir bila kita mengerti tentang DOSIS RADIASI!!
Apakah anda tahu tentang DOSIMETRI?
saya akan sedikit membahas tentang DOSIMETRI yang sesuai dengan pengertian dan sepengetahuan saya!!! :)

Dosimetri radiasi dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari berbagai besaran dan satuan dosis radiasi, sedangkan pengertian dosis adalah kuantisasi dari proses yang ditinjau sebagai akibat radiasi mengenai materi. Dalam hal ini, berbagai faktor yang perlu diperhatikan antara lain adalah jenis radiasi dan bahan yang dikenainya. Apabila yang terkena radiasi adalah benda hidup, maka perlu juga diperhatikan tingkat kepekaan masing-masing jaringan tubuh terhadap radiasi. Demikian pula apabila zat radioaktif sebagai sumber radiasi masuk ke dalam tubuh, maka pola distribusi dan proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh sangat perlu diperhatikan.

Dalam artikel ini akan saya uraikan  pengertian paparan dan satuan paparan, pengertian dan satuan dosis serap, kerma dan faktor kualitas/bobot radiasi, pengertian dan satuan dosis ekivalen dan faktor bobot jaringan, pengertian dan satuan dosis efektif, pengertian dosimetri interna dan dosis kolektif, hubungan aktivitas sumber radiasi gamma dan laju paparan serta konstanta gamma, pengertian dosis serap sumber gamma titik dan diameter besar, waktu paro efektif, laju dosis radioisotop pemancar alfa, beta dan gamma yang terdeposit dalam organ tubuh dan dosimetri neutron.

A. Paparan

Besaran radiasi yang untuk pertama kali diperhatikan adalah paparan (exposure), dengan simbol X, yang pada kongres Radiologi tahun 1928 didefinisikan sebagai kemampuan radiasi sinar-X atau gamma untuk menimbulkan ionisasi di udara dalam volume tertentu.

Satuan paparan merupakan suatu ukuran fluks foton dan bertalian dengan jumlah energi yang dipindahkan dari medan sinar-X pada suatu satuan masa udara. Satu satuan paparan didefinisikan sebagai jumlah radiasi gamma atau –X yang di udara menghasilkan ion-ion yang membawa 1 coulomb muatan, dengan tanda apapun, per kilogram udara.

1 satuan X = 1 C/kg udara

Secara matematis paparan dapat dituliskan sebagai: X= dQ/dm

dQ adalah jumlah muatan pasangan ion yang terbentuk dalam suatu elemen volume udara bermassa dm.

Pada sistem satuan internasional (SI), satuan paparan adalah coulomb/kilogram (C/kg). Pengertian 1 C/kg adalah besar paparan yang dapat menyebabkan terbentuknya muatan listrik sebesar satu coulomb pada suatu elemen volume udara yang mempunyai massa 1 kg.

Pada awalnya, dengan sistem CGS digunakan satuan Roentgen (R). Satu roentgen didefinisikan sebagai sebagai intensitas sinar-X yang menghasilkan ionisasi di udara sebanyak 1,61 x 1015 pasangan ion per kg udara. Karena 1 buah ion bermuatan listrik 1,6 x 10-19 C maka:

1 R = 1,61 x 1015 (kg-1) x 1,6 x 10-19 (C)

1 R = 2,58 x 10-4 C/kg.

Pada tahun 1973 satuan ini didefinisikan ulang sehingga berlaku juga untuk sinar-γ. Pengertian baru dari rontgen ini adalah bahwa: 1 R merupakan kuantitas radiasi sinar-X atau sinar-γ yang menghasilkan 1 esu ion positif atau negatif di dalam 1 cm3 udara normal (NPT). Dari definisi baru tersebut, energi sinar-X atau sinar-γ yang terserap di dalam 1 gram udara dapat menjadi:

1 R = 1 esu/cm3 udara (NPT)

Karena muatan satu pasang ion adalah 4,8 x 10-10 esu, maka: 1 esu = (1/4,8) x 1010 pasang ion, sehingga:

1 R = (1/4,8) x 1010 pasang ion/cm3-udara (NPT)

Untuk menghasilkan satu pasang ion di udara diperlukan energi sekitar 34 eV, sehingga:

1 R = (34/4,8) x 1010 eV/cm3-udara (NPT)

Karena 1 eV=1,6x10-12 erg, dan 1 cm3 udara beratnya adalah: 0,001293 gr, maka:

1 R = [(34/4,8) x 1010] [(1,6/0,001293) x 10-12] erg/gr

1 R = 87,7 (erg/gr) = 0,00877 (J/kg)

B. Laju Paparan

Laju paparan adalah besar paparan persatuan waktu, dan diberi simbol 0X. Satuan laju paparan dalam SI adalah C/kg.jam dan satuan lama adalah R/jam.

C. Dosis Serap

Dosis serap (D) adalah energi rata-rata yang diberikan oleh radiasi pengion sebesar dE kepada bahan yang dilaluinya dengan massa dm. Satuan yang digunakan sebelumnya adalah rad. Satu rad adalah energi rata-rata sebesar 100 erg yang diserap bahan dengan massa 1 gram. yang didefinisikan sebagai:

1 rad = 100 erg/gr

1 gray (Gy) = 100 rad

Satuan dosis serap dalam SI adalah Joule/kg atau sama dengan gray (Gy). Satu gray adalah dosis radiasi yang diserap dalam satu joule per kilogram.

1 gray (Gy) = 1 joule/kg

Secara matematis dosis serap dituliskan sebagai berikut:                                                                                  D = dE/ dm

dE adalah energi yang diserap oleh bahan yang mempunyai massa dm.

Besaran dosis serap ini berlaku untuk semua jenis radiasi dan semua jenis bahan yang dikenainya, namun bila menyangkut akibat paparan terhadap mahluk hidup, maka informasi yang diperoleh tidak cukup. Jadi diperlukan besaran lain yang sekaligus memperhitungkan efek radasi untuk jenis radiasi yang berbeda.

1. Laju Dosis Serap

Laju dosis serap adalah dosis serap per satuan waktu, dan diberi simbol . Satuan laju dosis serap dalam SI adalah joule/kg.jam atau gray/jam (Gy/jam) dan dalam satuan lama adalah rad/jam. oD

2. Hubungan Dosis Serap dan Paparan

Hubungan laju dosis serap dengan laju paparan adalah:

D = f x X

Keterangan:

D = dosis serap (Rad)

X = paparan (R)

f = faktor konversi dari laju paparan ke laju dosis serap (Rad/R)

Jadi, bila medium yang digunakan udara, maka f = 0,877 rad/R, Bila medium yang digunakan bukan udara maka faktor konversi dari laju paparan ke laju dosis serap.

D. Kerma

Dalam hal radiasi ionisasi langsung, seperti misalnya sinar-X dan netron cepat, kadang-kadang kita berkepentingan dengan energi kinetik awal dari partikel-partikel penyebab ionisasi utama (fotoelektron, elektron Compton, atau pasangan positron-negatron dalam kaitannya dengan radiasi foton dan inti yang terhambur sehubungan dengan netron cepat yang dihasilkan melalui interaksi radiasi insiden per satuan massa medium yang berinteraksi. Kuantitas (besaran) ini disebut sebagai kerma, dan dalam satuan SI diukur dalam satuan joule per kilogram, atau gray (atau dalam sistem satuan sebelumnya dalam rad).

Kerma menurun secara kontinu bersama dengan bertambahnya kedalaman dalam medium penyerap, karena dosis yang diserap meningkat bersama bertambahnya kedalaman karena densitas partikel-partikel penyebab ionisasi utama dan ionisasi sekunder yang dihasilkan juga meningkat, sehingga dicapai suatu nilai maksimum. Setelah nilai maksimum itu, dosis yang terserap menurun bersama dengan menurunnya kedalaman secara kontinu. Dosis maksimum yang terjadi pada suatu kedalaman hampir sama dengan jangkauan maksimum partikel-partikel penyebab ionisasi utama (primer).

E. Dosis Ekivalen

Dosis Ekivalen (H) dapat didefinisikan sebagai dosis serap yang diterima oleh tubuh manusia secara keseluruhan dengan memperhatikan kualitas radiasi dalam merusak jaringan tubuh dan faktor metode perhitungan di laboratorium. Jadi, H merupakan hasil kali antara dosis serap (D), faktor kualitas (Q), dan perkalian antara seluruh faktor modifikasi lainnya (N). Seperti diketahui, dosis serap yang sama tetapi berasal dari jenis radiasi yang berbeda akan memberikan efek biologi yang berbeda pada sistem tubuh mahluk hidup. Pengaruh interaksi yang terjadi sepanjang lintasan radiasi di dalam jaringan tubuh yang terkena radiasi terutama berasal dari besaran proses yang disebut alih energi linier (LET, linear energy transfer). Yang paling berperan dalam hal ini adalah peristiwa ionisasi yang terjadi sepanjang lintasan radiasi di dalam materi yang dilaluinya. Dengan demikian daya ionisasi masing-masing jenis radiasi berbeda. Makin besar daya ionisasi, makin tinggi tingkat kerusakan biologi yang ditimbulkannya. Besaran yang merupakan kuantisasi dari sifat tersebut dinamakan faktor kualitas Q. Dengan demikian dosis serap H dapat dituliskan sebagai:

H = D.Q.N

Di sini, digunakan Sievert (Sv) untuk satuan dosis ekivalen dalam SI.

1 Sv = 1 J.kg-1

Dosis ekivalen juga dapat dinyatakan dalam satuan rem.

1 rem = 10-2 Sv

1 Sv = 100 rem

Dalam perumusan di atas, digunakan N yang didefiniskan suatu faktor modifikasi, misalnya pengaruh laju dosis, distribusi zat radioaktif dalam tubuh, dsb. Untuk keperluan Proteksi Radiasi, faktor N tersebut selalu dianggap N=1.

Besaran yang merupakan kuantisasi radiasi untuk menimbulkan kerusakan pada jaringan/organ dinamakan faktor bobot radiasi (Wr). Faktor bobot radiasi sebelumnya juga disebut faktor kualitas (QF),. Sedangkan untuk aplikasi di bidang radiobiologi dinyatakan dengan relative biological effectiviness (RBE).Secara matematis dosis ekivalen dituliskan sebagai berikut:

 H= Σ(D x Wr)

Dengan H adalah dosis ekivalen.

Satuan dosis ekivalen dalam SI adalah sievert (Sv) dan satuan lama adalah rem. Hubungan antara kedua satuan tersebut adalah:

1. Laju Dosis Ekivalen

Laju dosis ekivalen adalah dosis ekivalen per satuan waktu, dan diberi simbol oH. Satuan laju dosis ekivalen dalam SI adalah sievert/jam (Sv/jam) dan satuan lama adalah rem/jam.

F. Dosis Efektif

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa pada paparan radiasi yang mengenai seluruh tubuh dengan setiap organ/jaringan menerima dosis ekivalen yang sama, terbukti bahwa efek biologi terhadap setiap organ/jaringan berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan sensitivitas organ/jaringan tersebut terhadap radiasi. (Dalam hal ini efek radiasi yang diperhitungkan adalah efek stokastik, sebab efek deterministik hanya akan terlihat akibatnya bila dosis yang diterima tubuh melebihi ambang batas tertentu. Di bawah ambang batas itu maka efek stokastik harus diperhatikan. Lihat modul Efek Radiasi Terhadap Tuuh Manusia.) Oleh sebab itu diperlukan besaran dosis lain yang disebut dosis efektif, dengan simbol Eτ. Tingkat kepekaan organ atau jaringan tubuh terhadap efek stokastik akibat radiasi disebut faktor bobot organ atau faktor bobot jaringan tubuh, dengan simbol .

Secara matematis dosis efektif diformulasikan sebagai berikut:

Eτ = Σ (Wt x H)

Satuan dosis efektif ialah rem atau sievert (Sv)

Laju Dosis Efektif

Definisi laju dosis ekivalen adalah dosis efektif per satuan waktu. Dan diberi simbol . Satuan laju dosis efektif ialah sievert/jam atau rem/jam.

G. Dosis Terikat

Dosis terikat adalah dosis total yang diterima akibat zat radioaktif masuk ke dalam tubuh atau paparan radiasi eksternal dalam selang waktu tertentu. Dosis terikat merupakan integral waktu dari laju dosis. Secara matematis dosis terikat dituliskan sebagai berikut:

Dt = ∫D dt

Dengan D(t) menyatakan dosis, menyatakan dosis terikat dan (0,t) menyatakan selang waktu paparan atau selang waktu zat radioaktif masuk ke dalam tubuh (intake). Jika t tidak diketahui secara khusus, maka diambil harga 50 tahun untuk orang dewasa dan 70 tahun untuk anak-anak.

Dosis terikat berlaku untuk dosis eksterna dan interna yang dapat dinyatakan dalam bentuk dosis serap terikat, dosis ekivalen terikat dan dosis efektif terikat.

H. Dosis Kolektif

Dosis kolektif ialah dosis ekivalen atau dosis efektif yang digunakan apabila terjadi paparan pada sejumlah besar populasi (penduduk). Paparan ini biasanya muncul apabila terjadi kecelakaan radiasi. Dalam hal ini perlu diperhitungkan distribusi dosis radiasinya dan distribusi populasi yang terkena paparan. Simbol untuk besaran dosis kolektif ini adalah ST dengan satuan sievert-man (Sv-man). Secara matematis dituliskan sebagai berikut:

Untuk dosis ekivalen kolektif,

ST = p H

Untuk dosis efektif kolektif

ST = p E

Keterangan:

ST = dosis ekivalen kolektif

p = jumlah populasi

H = dosis ekivalen

E = dosis efektif

Dosis kolektif digunakan untuk memperkirakan beberapa jumlah manusia dalam populasi tersebut yang akan menderita akibat radiasi, yaitu dengan memperhitungkan faktor resiko.

mungkin ini saja yang dapat saya bagikan dengan kalian!! bila ada salah mohon maklumi!!!

heheheehehe!!! maklum masih belajar!! 

Read more »

PELURUHAN RADIOAKTIF

Inti atom yang tidak stabil secara spontan akan berubah menjadi inti atom yang
lebih stabil. Proses perubahan tersebut dinamakan peluruhan radioaktif
(radioactive decay). Dalam setiap proses peluruhan akan dipancarkan radiasi.
Bila ketidakstabilan inti disebabkan karena komposisi jumlah proton dan
neutronnya yang tidak seimbang, maka inti tersebut akan berubah dengan
memancarkan radiasi alfa (a) atau radiasi beta (b). Sedangkan bila
ketidakstabilannya disebabkan karena tingkat energinya yang tidak berada pada
keadaan dasar, maka akan berubah dengan memancarkan radiasi gamma (g).
A. Jenis Peluruhan
Terdapat tiga jenis peluruhan radioaktif secara spontan yaitu peluruhan alfa
(a), peluruhan beta (b), dan peluruhan gamma (g). Jenis peluruhan atau jenis
radiasi yang dipancarkan dari suatu proses peluruhan ditentukan dari posisi
inti atom yang tidak stabil tersebut dalam diagram N-Z.
1. Peluruhan Alfa (a)
Peluruhan alfa dominan terjadi pada inti-inti tidak stabil yang relatif berat
(nomor atom lebih besar dari 80). Dalam peluruhan ini akan dipancarkan
partikel alfa (a) yaitu suatu partikel yang terdiri atas dua proton dan dua
neutron, yang berarti mempunyai massa 4 sma dan muatan 2 muatan
elementer positif. Partikel a secara simbolik dinyatakan dengan simbol
2He4.
Radionuklida yang mengalami peluruhan akan kehilangan dua proton
dan dua neutron serta membentuk nuklida baru. Peristiwa peluruhan a ini
dapat dituliskan secara simbolik melalui reaksi inti sebagai berikut:
ZXA ® Z-2YA-4 + a
Contoh peluruhan partikel Alfa yang terjadi di alam adalah:
92U238 ® 90
Th234+ a
Sifat Radiasi Alfa
a. Daya ionisasi partikel alfa sangat besar, kurang lebih 100 kali daya
ionisasi partikel b dan 10.000 kali daya ionisasi sinar g.
b. Jarak jangkauan (tembus) nya sangat pendek, hanya beberapa mm
udara, bergantung pada energinya.
c. Partikel a akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan
listrik.
d. Kecepatan partikel a bervariasi antara 1/100 hingga 1/10 kecepatan
cahaya.
2. Peluruhan Beta (b)
Peluruhan beta terjadi pada inti tidak stabil yang relatif ringan. Dalam
peluruhan ini akan dipancarkan partikel beta yang mungkin bermuatan
negatif (b-) atau bermuatan positif (b+). Partikel b- identik dengan
elektron sedangkan partikel b+ identik dengan elektron yang bermuatan
positif (positron). Pada diagram N-Z, peluruhan b- terjadi bila nuklida
tidak stabil berada di atas kurva kestabilan sedangkan peluruhan b+
terjadi bila nuklidanya berada di bawah kurva kestabilan.
Dalam proses peluruhan b- terjadi perubahan neutron menjadi proton di
dalam inti atom sehingga proses peluruhan ini dapat dituliskan sebagai
persamaan inti berikut.
ZXA ® Z+1YA + b- + n
Contoh:
15P32 ® 16S32 + b- + n
Sedangkan dalam proses peluruhan b+ terjadi perubahan proton menjadi
neutron di dalam inti atom sehingga proses peluruhan ini dapat dituliskan
sebagai persamaan inti berikut.
ZXA ® Z-1YA + b+ + n-
Contoh:
8O15 ® 7N15 + b+ + n-
Neutrino (n+) dan antineutrino (n-) adalah partikel yg tidak bermassa
tetapi berenergi yg selalu mengiringi peluruhan b.
Sifat Radiasi Beta
a. Daya ionisasinya di udara 1/100 kali dari partikel a
b. Jarak jangkauannya lebih jauh daripada partikel a, di udara dapat
beberapa cm.
c. Kecepatan partikel b berkisar antara 1/100 hingga 99/100 kecepatan
cahaya.
d. Karena sangat ringan, maka partikel b mudah sekali dihamburkan
jika melewati medium.
e. Partikel b akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan
listrik.
3. Peluruhan Gamma (g)
Berbeda dengan dua jenis peluruhan sebelumnya, peluruhan gamma tidak
menyebabkan perubahan nomor atom maupun nomor massa, karena
radiasi yang dipancarkan dalam peluruhan ini berupa gelombang
elektromagnetik (foton). Peluruhap ini dapat terjadi bila energi inti atom
tidak berada pada keadaan dasar (ground state), atau pada bab
sebelumnya dikatakan sebagai inti atom yang isomer. Peluruhan ini dapat
terjadi pada inti berat maupun ringan, di atas maupun di bawah kurva
kestabilan. Biasanya, peluruhan g ini mengikuti peluruhan a ataupun b.
Peluruhan g dapat dituliskan sebagai berikut.
ZXA* ® ZXA + g
Salah satu contoh peluruhan gamma yang mengikuti peluruhan b
27Co60 ® 28Ni60* + b-
28Ni60* ® 28Ni60 + g
Sifat Radiasi Gamma
a. Sinar y dipancarkan oleh nuklida tereksitasi (isomer) dengan panjang
gelombang antara 0,005 Å hingga 0,5 Å
b. Daya ionisasinya di dalam medium sangat kecil sehingga daya
tembusnya sangat besar bila dibandingkan dengan daya tembus
partikel a atau b
c. Karena tidak bermuatan, sinar g tidak dibelokkan oleh medan listrik
maupun medan magnet.

Read more »

Inti Atom

inti atom atau nuklir terdiri atas proton dan neutron yang disebut sebagai nukleon (partikel penyusun inti
atom). Jumlah proton dan jumlah neutron di dalam inti atom tidak selalu
sama, oleh karena itu suatu unsur (jenis atom) yang sama mungkin saja
terdiri alas inti atom yang berbeda, yaitu bila jumlah protonnya sama tetapi
jumlah neutronnya berbeda.
1. Identifikasi Inti Atom (Nuklida)
Nuklida adalah istilah lain yang digunakan untuk menyatakan suatu jenis
inti atom. Nuklida atau jenis inti atom yang ada di alam ini jauh lebih
banyak daripada unsur karena unsur yang sama mungkin saja terdiri atas
nuklida yang berbeda. Unsur dituliskan dengan lambang atomnya,
misalnya unsur emas adalah Au dan unsur besi adalah Fe. Sedangkan
penulisan suatu nuklida atau jenis inti atom harus diikuti dengan jumlah
neutronnya sebagaimana konvensi penulisan sebagai berikut.
X adalah simbol atom, Z adalah nomor atom yang menunjukkan jumlah
proton di dalam inti atom, sedang A adalah nomor massa yang
menunjukkan jumlah nukleon (jumlah proton + jumlah neutron).
Meskipun tidak dituliskan pada simbol nuklida, jumlah neutron dapat
dituliskan sebagai N dengan hubungan
                                              N = A - Z
Sebagai contoh nuklida 2He4 inti atom helium (He) yang mempunyai dua
buah proton (Z = 2) dan dua buah neutron (N = A – Z = 2).
Cara penulisan nuklida tersebut di atas merupakan konvensi atau
kesepakatan saja dan bukan suatu ketentuan sehingga masih terdapat
beberapa cara penulisan yang berbeda. Salah satu cara penulisan lain
yang paling sering dijumpai adalah tanpa menuliskan nomor atomnya
seperti berikut ini.
xA atau X-A
Contoh: nuklida He4 atau He-4 dan Co60 atau Co-60. Nomor atom tidak
dituliskan karena dapat diketahui dari jenis atomnya. Setiap atom yang
berbeda akan memiliki jumlah proton yang berbeda sehingga nomor
atomnya pun berbeda.
Berkaitan dengan komposisi jumlah proton dan jumlah neutron di dalam
inti atom, terdapat beberapa istilah yang yaitu: isotop, isobar, isoton dan
isomer.
Isotop adalah nuklida-nuklida yang mempunyai nomor atom (jumlah
proton) sama, tetapi mempunyai nomor massa (jumlah neutron) berbeda.
Jadi, setiap unsur mungkin saja terdiri atas beberapa jenis nuklida yang
sama. Sebagai contoh adalah isotop hidrogen sebagai berikut: 1H1 , 1H2 ,1H3.

Isoton adalah nuklida-nuklida yang mempunyai jumlah neutron sama,
tetapi mempunyai nomor atom dan jumlah proton berbeda. Contoh: 6C14 ; 7N15 dan 8O16
Isomer adalah nuklida-nuklida yang mempunyai nomor atom maupun
nomor massa sama, tetapi mempunyai tingkat energi yang berbeda. Inti
atom yang memiliki tingkat energi lebih tinggi daripada tingkat energi
dasamya biasanya diberi tanda asterisk (*) atau m.
                       28Ni60 dan 28Ni60* atau 28Ni60m
Kedua nuklida tersebut di atas mempunyai jumlah proton dan jumlah
neutron yang sama tetapi tingkat energinya berbeda. Tingkat energi Ni60
berada pada keadaan dasarnya sedang Ni60* tidak pada keadaan dasarnya
atau pada keadaan tereksitasi (excited-state).
2. Kestabilan Inti Atom
Komposisi jumlah proton dan neutron di dalam inti atom sangat
mempengaruhi kestabilan inti atom tersebut. Inti atom dikatakan stabil
bila komposisi jumlah proton dan neutronnya sudah "seimbang" serta
tingkat energinya sudah berada pada keadaan dasar.

Isotop yang tidak stabil disebut sebagai radioisotop. Radioisotop dan
radionuklida adalah istilah yang sama, yaitu menunjukkan inti-inti atom
yang tidak stabil. Sedangkan bahan yang terdiri atas radionuklida dengan
jumlah cukup banyak disebut bahan radioaktif.
Proses perubahan atau transformasi inti atom yang tidak stabil menjadi
atom yang stabil tersebut dinamakan peluruhan radioaktif. Proses
peluruhan radioaktif seringkali harus melalui beberapa tingkatan
intermediet (antara) sebelum menjadi inti atom yang stabil. Peluruhan
seperti ini dinamakan peluruhan berantai.

Read more »

Perpindahan Elektron

Perpindahan elektron dari satu lintasan ke lintasan yang lain disebut sebagai
transisi elektron. Bila transisi tersebut berasal dari lintasan yang lebih luar
ke lintasan yang lebih dalam, maka akan dipancarkan energi, sebaliknya
untuk transisi dari lintasan dalam ke lintasan yang lebih luar dibutuhkan
energi. Energi yang dipancarkan oleh proses transisi elektron dari lintasan
yang lebih luar ke lintasan lebih dalam berbentuk radiasi sinar-X
karakteristik.
Gambar II.2. Perpindahan elektron dari lintasan luar ke dalam (kiri) dan dari lintasan
dalam ke luar (kanan)
Energi radiasi sinar-X (Ex) yang dipancarkan dalam proses transisi elektron
ini adalah sama dengan selisih tingkat energi dari lintasan asal (Ea) dan
lintasan tujuan (Et).

Ex = Ea- Et
7
Kulit K
Kulit L
Sebaliknya, energi yang dibutuhkan untuk berlangsungnya proses transisi
elektron dari kulit yang lebih dalam ke kulit yang lebih luar harus lebih
besar dari pada selisih tingkat energi dari lintasan asal dan lintasan tujuan.
Proses ini disebut sebagai proses eksitasi.
Proses transisi elektron tidak hanya terjadi pada lintasan-lintasan yang
berurutan, mungkin saja terjadi transisi dari lintasan M ke lintasan K dengan
memancarkan radiasi sinar-X. Energi yang dipancarkan oleh transisi
elektron dari lintasan M ke lintasan K lebih besar daripada transisi dari
lintasan L ke lintasan K. Tingkat energi lintasan dari setiap atom tidak sama.
Sebagai contoh, energi sinar-X yang dipancarkan oleh transisi elektron di
dalam atom perak (Ag) akan berbeda dengan energi yang dipancarkan oleh
transisi elektron dalam atom tungsten (W).

Read more »

struktur atom dan radiasi

Radiasi pada dasarnya adalah suatu cara perambatan energi dari sumber energi
ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium. Beberapa contohnya adalah
perambatan panas, perambatan cahaya, dan perambatan gelombang radio.
Radiasi yang akan dibahas di sini adalah radiasi yang berasal dari proses fisika
yang terjadi di dalam atom.
Semua bahan (materi) yang ada di alam ini tersusun dari berjuta-juta molekul,
sedangkan molekul itu sendiri terdiri atas beberapa atom. Sebagai contoh,
segelas air terdiri atas molekul-molekul H2O, sedang sebuah molekul H2O
terdiri atas dua buah atom hidrogen (dengan lambang H) dan sebuah atom
oksigen (dengan lambang O). Jadi, atom itu sendiri dapat didefinisikan sebagai
bagian terkecil dari suatu materi yang masih memiliki sifat dasar materi
tersebut. Atom mempunyai ukuran sekitar 10-10 m atau 1 angstrom (= 1 Å).
Istilah lain yang sering digunakan untuk menyatakan jenis atom adalah unsur.
Sampai saat ini telah diketemukan 107 jenis unsur.
Atom terdiri atas inti atom dan elektron. Inti atom yang sering disebut sebagai
nuklir ataupun nuklida merupakan bagian dari atom yang memiliki massa
terbesar (masif) dan berukuran sekitar 10-14 m atau 10-4 Å, sedangkan elektron
yang mempunyai massa sangat ringan bertebaran memenuhi ruangan atom.
Pada perkembangan selanjutnya ditemukan bahwa inti atom terdiri atas dua
jenis partikel yaitu proton dan neutron. Elektron merupakan partikel yang
mempunyai muatan listrik negatif sebesar 1,6 x 10-19 Coulomb dan
mempunyai massa sebesar 9,1 x 10-31 kg. Proton mempunyai muatan listrik
positif dan massa 1,67 x 10-27 kg. Sedangkan neutron mempunyai massa 1,675
x 10-27 kg dan tidak bermuatan listrik. Karena berhubungan dengan nilai
muatan dan massa yang sangat kecil, maka diperkenalkan suatu konstanta yang
disebut sebagai muatan elementer (e) sebesar 1,6 x 10-19 Coulomb dan massa
elementer yang sering dituliskan sebagai satuan massa atom (sma) sebesar 1,65x 10-27 kg.

A. Struktur Atom
Pada prinsipnya struktur atom belum diketahui secara pasti, mengingat
sangat kompleksnya struktur tersebut. Namun demikian, banyak ahli telah
membuat model atruktur atom sesuai dengan pemahaman yang didasarkan
pada bukti-bukti pengamatan. Pemodelan struktur atom, sebenarnya
merupakan usaha pendekatan dalam rangka memudahkan pemahaman.
Model atom bervariasi mulai dari yang sederhana sampai dengan yang
kompleks (model atom Bohr, model atom Rutherford, dsb.).
Model atom Bohr merupakan model yang paling sering digunakan karena
sederhana tetapi dapat menjelaskan banyak hal. Model ini menggambarkan
bahwa atom terdiri atas inti atom, dan elektron-elektron yang mengelilingi
inti atom dengan lintasan-lintasan atau kulit-kulit tertentu
Inti atom itu sendiri terdiri atas proton dan neutron. Jenis atom yang sama
mempunyai jumlah proton yang sama, sebaliknya atom yang berbeda
memiliki jumlah proton yang berbeda. Sebagai contoh, unsur hidrogen (H)
mempunyai sebuah proton, sedang unsur emas (Au) mempunyai 79 buah
proton. Sebagai suatu konvensi, setiap jenis atom diberi suatu nomor yang
disebut sebagai nomor atom berdasarkan jumlah proton yang dimilikinya.
Sebagai contoh, nomor atom dari unsur hidrogen adalah 1 sedang nomor
atom dari unsur emas adalah 79.
 Model atom Bohr
Dipandang dari segi beratnya, massa suatu atom terkonsentrasi pada intinya,
karena massa elektron dapat "diabaikan" bila dibandingkan dengan massa
proton maupun neutron. Tetapi bila dipandang dari segi muatan listriknya,
muatan atom ditentukan oleh jumlah proton dan jumlah elektronnya. Bila
jumlah proton dan jumlah elektron di dalam suatu atom sama, maka muatan
atom tersebut nol sehingga dinamakan atom netral, sedangkan bila 6 Elektron Lintasan Elektron
Inti Atom  jumlahnya tidak sama maka dinamakan atom tidak netral atau ion. Sebagai
contoh, unsur emas memiliki 79 buah proton maka sebuah atom emas yang
netral akan mempunyai 79 proton dan 79 elektron.
Setiap lintasan elektron mempunyai tingkat energi tertentu. Semakin luar
lintasannya, tingkat energinya semakin tinggi. Oleh karena itu elektronelektron
di dalam atom selalu berusaha untuk menempati lintasan elektron
yang lebih dalam. Lintasan elektron yang paling dalam dinamakan lintasan
K, lintasan berikutnya L, M, N dan seterusnya. Jumlah elektran yang dapat
menempati setiap lintasan dibatasi oleh suatu aturan tertentu (2 x n2).
Lintasan K (n = 1) hanya dapat ditempati oleh dua buah elektron sedang
lintasan L (n = 2) delapan elektron. Atom ada dalam keadaan stabil bila
setiap lintasan yang lebih dalam berisi penuh dengan elektron sesuai dengan
kapasitasnya. Sebaliknya, bila suatu lintasan elektron masih belum penuh
tetapi terdapat elektron di lintasan yang lebih luar, maka atom tersebut
dikatakan tidak stabil. Sebagai contoh suatu atom yang tidak stabil adalah
bila lintasan K dari suatu atom hanya berisi sebuah elektron sedang pada
lintasan L nya berisi enam elektron.

Read more »