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!!