26
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Radiasi dalam istilah fisika, pada dasarnya adalah suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium, misalnya perambatan panas, perambatan cahaya, dan perambatan gelombang radio. Radiasi tidak dapat dilihat, dirasakan atau diketahui keberadaannya oleh tubuh dan pajanan radiasi yang berlebih dapat menyebabkan efek yang merugikan.
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. 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
Energi radiasi dapat mengeluarkan elektron dari inti atom dan sisa atom menjadi bermuatan positif dan disebut ion positif. Sementara itu, elektron yang dikeluarkan itu dapat tinggal bebas atau mengikat atom netral lainnya dan membentuk ion negative. Proses ini disebut proses ionisasi. Berdasarkan panjang gelombang, energi dan juga frekuensinya, radiasi elektromagnetik dapat dibedakan atas radiasi pengion (radiasi ionizing ) dan non pengion (non-ionizing).
Rumusan Masalah
Bagaimana karakteristik dan jenis radiasi ionizingtik?
Apa sumber radiasi ionizing?
Bagaimana dampak kesehatan dan lingkungan oleh radiasi ionizing?
Bagaimana pemanfaatan radiasi ionizing dalam perkembangan teknologi?
Bagaimana karakteristik dan jenis radiasi non-ionizing?
Apa sumber radiasi non-ionizing?
Bagaimana dampak kesehatan dan lingkungan oleh radiasi non-ionizing?
Bagaimana pemanfaatan radiasi non-ionizing dalam perkembangan teknologi?
Tujuan
Memahami karakteristik dan jenis radiasi ionizingtik
Memahami sumber radiasi ionizing
Memahami dampak kesehatan dan lingkungan oleh radiasi ionizing
Memahami pemanfaatan radiasi ionizing dalam perkembangan teknologi
Memahami karakteristik dan jenis radiasi non-ionizing
Memahami sumber radiasi non-ionizing
Memahami dampak kesehatan dan lingkungan oleh radiasi non-ionizing
Memahami pemanfaatan radiasi non-ionizing dalam perkembangan teknologi
BAB II
PEMBAHASAN
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.
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. Secara garis besar radiasi digolongkan ke dalam radiasi pengion dan radiasi non-pengion
Karakteristik dan Jenis Radiasi Ionizingtik
Radiasi pengion adalah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak sesuatu, akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Peristiwa terjadinya ion ini disebut ionisasi. Ion ini kemudian akan menimbulkan efek atau pengaruh pada bahan, termasuk benda hidup. Radiasi pengion disebut juga radiasi atom atau radiasi nuklir. Yang termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron.
Karakteristik Sinar Alpha
Mempunyai inti atom helium yang bermuatan positif 2 dan mempunyai berat massa 4 sma. Sinar alpha mempunyai 2 neutron dan 2 proton yang membentuk 4 nukleon
Jika sinar alpha dibelokkan melewati medan magnetik akan bermuatan positif
Mempengaruhi plat dotografi dan menyebabkan fluorensi pada bahan fluorescent
Sinar alpha akan terjadi perpindahan energi jika mengenai suatu materi
Memiliki daya tembus kecil (daya jangkau 2,8 – 8,5 cm dalam udara)
Dapat mengionsasi molekul yang dilaluinya
Memiliki energi kinetik yang besar.
Sinar alfa ini dapat menyebabkan satu atau lebih elektron suatu molekul lepas, sehingga molekul berubah menjadi ion (ion positif dan elektron) per cm bila melewati udara, dalam medan listrik dapat dibelokkan ke arah kutub negative
Partikel-partikel alfa bergerak dengan kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik, atau 1 – 10 persen kecepatan cahaya.
Efektif memproduksi pasangan ion (di udara memproduksi 30.000-100.000 pasangan ion) radiasi dari luar tubuh tidak bisa menembus kulit, tapi bila emisinya masuk dalam tubuh & memproduksi banyak pasangan ion dapat menyebabkan kerusakan lokal di kulit.
Karakteristik Sinar Betha
Radiasi sinar beta mempunyai muatan negatif 1 yang kecepatan perambatannya menyamai kecepatan cahaya.
Jika sinar beta dibelokkan melewati medan magnetik akan bermuatan negatif.
Daya ionisasinya lebih lemah dari sinar alfa, memproduksi 200 ion radiasi yang dapat menembus beberapa cm dari jaringan otot.
Bermassa sangat kecil, yaitu 5,5 x 10-4 satuan massa atom atau amu, diberi simbol beta atau e.
Memiliki daya tembus yang jauh lebih besar daripada sinar alfa (dapat menembus lempeng timbel setebal 1 mm).
Karakteristik Sinar Gamma
Mempunyai kekuatan penetrasi yang paling kuat dibandingkan sinar radiasi alpha dan beta (dapat menembus lempeng timbel setebal 20 cm)
Daya ionisasinya paling lemah
Sinar gamma tidak mempunyai massa dan muatan karena panjang gelombangnya sangat pendek
Terdifraksi oleh Kristal
Dapat dengan mudah melewati tubuh manusia dan menyebabkan kerusakan biologis yang besar
Kecepatan sinar gamma sama dengan kecepatan cahaya
Tidak terpengaruh oleh medan listrik maupun medan magnet.
Karakteristik Partikel Neutron
Neutron merupakan salah satu bentuk dari partikel subatomik yang diklasifikasikan kedalam baryon dimana komposisinya terdiri dari satu (1) up quark dan dua (2) down quark seperti pada gambar disamping, Statistik perilakunya ini termasuk kedalam fermion dan neutron menjadi agen yang sangat penting dalam pengembangan Nuklir.
Neutron hanya dapat berinteraksi dengan gaya gravitasi , gaya lemah dan gaya kuat. Ia juga mempunya massa 1,67492729 x 10-27 Kg = 939,565560 MeV = 1,0086649156 u dengan waktu paruh ± 10 menit. Neutron ini mempunyai anti partikel yang disebut antineutron.
Adapun yang membedakan neutron dengan partikel subatomik lainnya adalah neutron ini tidak bermuatan (netral). Neutron yang terikat dalam inti stabil adalah stabil, Namun ada juga yang dikatakan sebagai neutron bebas dimana neutron ini tidak stabil. Karakteristiknya dapat dijelaskan sebagai berikut:
Diemisi dari beberapa energi
Mempunyai daya penetrasi
Tidak dapat memproduksi pasangan ion di udara atau di jaringan karena tidak bermuatan
Efek ionisasinya disebut secondary emmisions
Karakteristik Sinar-X
Sinar–X adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang 10-8 -10-12 m dan frekuensi sekitar 1016 -1021 Hz. Mempunyai daya tembus yang tinggi Sinar X dapat menembus bahan dengan daya tembus yang sangat besar, dan digunakan dalam proses radiografi. Mempunyai panjang gelombang yang pendek Yaitu : 1/10.000 panjang gelombang yang kelihatan.
Mempunyai efek fotografi. Sinar X dapat menghitamkan emulsi film setelah diproses di kamar gelap. Mempunyai sifat berionisasi, efek primer sinar X apabila mengenai suatu bahan atau zat akan menimbulkan ionisasi partikel-partikel bahan zat tersebut. Mempunyai efek biologi, sinar X akan menimbulkan perubahan-perubahan biologi pada jaringan. Efek biologi ini digunakan dalam pengobatan radioterapi.
Karakteristik Sinar Kosmik
Sinar kosmik adalah radiasi dari partikel bermuatan berenergi tinggi yang berasal dari luar atmosfer Bumi. Sinar kosmik dapat berupa elektron, proton dan bahkan inti atom seperti besi atau yang lebih berat lagi. Kebanyakan partikel-partikel tersebut berasal dari proses-proses energi tinggi di dalam galaksi, misalnya seperti supernova.
Dalam perjalanannya, sinar kosmik berinteraksi dengan medium antarbintang dan kemudian atmosfer bumi sebelum mencapai detektor. Hampir 90% sinar kosmik yang tiba di permukaan Bumi adalah proton, sekitar 9% partikel alfa dan 1% elektron.
Sinar kosmik dapat memiliki energi lebih dari 1020 eV, jauh lebih tinggi dari 1012-1013 eV bahwa akselerator partikel Terestrial dapat menghasilkan. Sinar kosmik yang diperkaya dengan lithium, berilium, dan boron berkaitan dengan kelimpahan relatif dari unsur-unsur di alam semesta dibandingkan dengan hidrogen dan helium.
Karena intensitas sinar kosmik jauh lebih besar di luar atmosfer bumi dan medan magnet, diharapkan memiliki dampak besar pada desain pesawat ruang angkasa yang aman dapat mengangkut manusia dalam ruang antarplanet.
Sumber Radiasi Ionizing
Berdasarkan asalnya sumber radiasi pengion dapat dibedakan menjadi dua yaitu sumber radiasi alam yang sudah ada di alam ini sejak terbentuknya, dan sumber radiasi buatan yang sengaja dibuat manusia untuk berbagai tujuan.
Sumber Radiasi Alam
Sumber radiasi kosmis
Radiasi kosmis berasal dari angkasa luar, sebagian berasal dari ruang antar bintang dan matahari. Radiasi ini terdiri dari partikel dan sinar yang berenergi tinggi dan berinteraksi dengan inti atom stabil di atmosfir membentuk inti radioaktif seperti Carbon -14, Helium-3, Natrium -22, dan Be-7.
Sumber radiasi terestrial
Radiasi terestrial secara natural dipancarkan oleh radionuklida di dalam kerak bumi. Radiasi ini dipancarkan oleh radionuklida yang disebut primordial yang ada sejak terbentuknya bumi. Radionuklida yang ada dalam kerak bumi terutama adalah deret Uranium, yaitu peluruhan berantai mulai dari Uranium-238, Plumbum-206, deret Actinium (U-235, Pb-207) dan deret Thorium (Th-232, Pb-208).
Sumber radiasi internal yang berasal dari dalam tubuh sendiri
Sumber radiasi ini ada di dalam tubuh manusia sejak dilahirkan, dan bisa juga masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman, pernafasan, atau luka. Radiasi internal ini terutama diterima dari radionuklida C-14, H-3, K-40, Radon, dll.
Sumber Radiasi Buatan
Sumber radiasi buatan telah diproduksi sejak abad ke 20, dengan ditemuk-annya sinar-X oleh WC Rontgen. Saat ini sudah banyak sekali jenis dari sumber radiasi buatan baik yang berupa zat radioaktif dan sumber pembangkit radiasi (pesawat sinar-X dan akselerator).
Radioaktif dapat dibuat oleh manusia berdasarkan reaksi inti antara nuklida yang tidak radioaktif dengan neutron atau biasa disebut sebagai reaksi fisi di dalam reactor atom. Radionuklida buatan ini bisa memancarkan radiasi alpha, beta, gamma dan neutron.
Proses terbentuknya sinar-X adalah sebagai akibat adanya arus listrik pada filamen yang dapat menghasilkan awan elektron di dalam tabung hampa. Sinar-X akan terbentuk ketika berkas elektron ditumbukan pada bahan target.
Zat Radioaktif
Materi yang mengandung inti tak-stabil yang memancarkan radiasi, disebut zat radioaktif.
Pesawat Sinar-X
Pesawat sinar-x adalah pesawat yang menghasilkan gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi (sinar-x) untuk digunakan dalam diagnostik atau terapi. Blok diagram pesawat sinar-x ditunjukkan pada gambar dibawah ini
Sebuah sumber tegangan tinggi dari 20 – 200 kV diperlukan untuk menghasilkan sinar-x pada tabung sinar-x. Penentuan waktu durasi tegangan tinggi yang dipakai pada tabung harus dibatasi dengan hati-hati supaya pasien tidak menerima dosis yang berlebihan, film tidak menjadi terlalu hitam, dan tabung sinar-x tidak terlalu panas.
Selama tabung sinar-x dioperasikan dalam batas termalnya, intensitas sinar-x diatur oleh arus filamen. Sebagai sebuah proteksi terhadap kelebihan panas, temperatur anoda dimonitor oleh pendeteksi temperatur. Jika temperature anoda melebihi nilai tertentu, kelebihan panas akan dideteksi dan suplai tegangan tinggi akan mati secara otomatis. Sebagian besar anoda tabung sinar-x diputar oleh motor induksi untuk membatasi daya sinar-x pada satu titik dan membantu pendinginan anoda.
Sumber tegangan tinggi pada gambar dihasilkan oleh sebuah trafo tengangan tinggi ke tingkat 20 – 200 kV. Tegangan tinggi kemudian disearahkan dan dihubungkan ke tabung sinar-x yang akan melewatkan arus konvensional hanya dalam satu arah dari anoda ke katoda.
Produksi sinar-x oleh anoda merupakan radiasi bremsstrahlung yang terdiri dari sebaran frekuensi. Sinar-x dengan frekuensi rendah tidak memiliki kontribusi yang berarti dalam data diagnostik tetapi akan meningkatkan dosis yang diterima pasien. Untuk mereduksi sinar-x frekuensi rendah digunakan filter aluminium sedangkan kolimator digunakan untuk membatasi luas paparan radiasi sinar-x
Akselerator
Akselerator adalah alat yang dipakai untuk mempercepat gerak partikel bermuatan seperti elektron, proton, inti-inti ringan, dan inti atom lainnya. Mempercepat gerak pertikel bertujuan agar pertikel tersebut bergerak dengan cepat sehingga memiliki energi kinetik yang sangat tinggi. Untuk mempercepat gerak partikel ini diperlukan medan listrik ataupun medan magnet.
Dilihat dari jenis gerakan medan partikel, ada dua jenis akselerator, yaitu akselerator dengan gerak partikelnya lurus (lebih dikenal sebutan akselerator liniear) dan gerak partikelnya melingkar (akselerator magnetik) dengan jenis-jenisnya antara lain: Betatron, Siklotron, Generator Netron, EULIMA dan HIMAC.
Dampak Kesehatan dan Lingkungan oleh Radiasi Ionizing
Sel dalam tubuh manusia terdiri dari sel genetic dan sel somatic. Sel genetic adalah sel telur pada perempuan dan sel sperma pada laki-laki, sedangkan sel somatic adalah sel-sel lainnya yang ada dalam tubuh. Berdasarkan jenis sel, maka efek radiasi dapat dibedakan atas efek genetik dan efek somatik.
Efek genetik atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi. Sebaliknya efek somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi. Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek deterministik dan efek stokastik. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi, sedangkan efek stokastik adalah efek yang terjadi sebagai akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya perubahan pada sel.
Paparan radiasi dosis rendah dapat menigkatkan resiko kanker dan efek pewarisan yang secara statistik dapat dideteksi pada suatu populasi, namun tidak secara serta merta terkait dengan paparan individu.
Respon dari berbagai jaringan dan organ tubuh terhadap radiasi pengion sangat bervariasi. Selain bergantung pada sifat fisik radiasi juga bergantung pada karakteristik biologi dari sel penyusun jaringan/organ tubuh terpajan. Berikut ini adalah efek radiasi pada sebagian organ tubuh akibat pajanan radiasi eksterna (dari luar tubuh) yang terjadi secara akut.
Sistem Pembentukan darah
Sumsum tulang adalah organ sasaran dari sistem pembentukan darah karena pajanan radiasi dosis tinggi akan mengakibatkan kematian dalam waktu beberapa minggu. Hal ini disebabkan karena terjadinya penurunan jumlah sel basal pada sumsum tulang secara tajam.
Kulit
Efek deterministik pada kulit bervariasi dengan besarnya dosis. Pajanan radiasi sekitar 2-3 Gy dapat menimbulkan efek kemerahan (eritema) sementara yang timbul dalam waktu beberapa jam. Dosis sekitar 3 – 8 Gy menyebabkan terjadinya kerontokan rambut (epilasi) dan pengelupasan kering (deskuamasi kering) dalam waktu 3 – 6 minggu setelah pajanan radiasi. Pada dosis yang lebih tinggi, 12 – 20 Gy, akan mengakibatkan terjadinya pengelupasan kulit disertai dengan pelepuhan dan bernanah (blister) serta peradangan akibat infeksi pada lapisan dalam kulit (dermis) sekitar 4 – 6 minggu kemudian.
Mata
Lensa mata merupakan bagian dari struktur mata yang paling sensitif terhadap radiasi. Terjadinya kekeruhan atau hilangnya sifat transparansi lensa mata sudah mulai dapat dideteksi setelah pajanan radiasi yang relatif rendah yaitu sekitar 0,5 Gy dan bersifat akumulatif.
Organ reproduksi
Efek deterministik pada organ reproduksi atau gonad adalah sterilitas atau kemandulan. Pajanan radiasi pada testis akan mengganggu proses pembentukan sel sperma yang akhirnya akan mempengaruhi jumlah sel sperma yang akan dihasilkan. Pengaruh radiasi pada sel telur sangat bergantung pada usia. Semakin tua usia, semakin sensitif terhadap radiasi karena semakin sedikit sel telur yang masih tersisa dalam ovarium. Selain sterilitas, radiasi dapat menyebabkan menopuse dini sebagai akibat dari gangguan hormonal sistem reproduksi.
Paru
Paru dapat terkena pajanan radiasi secara eksterna dan interna. Efek deterministik berupa pneumonitis biasanya mulai timbul setelah beberapa minggu atau bulan. Efek stokastik berupa kanker paru
Sistem Pencernaan
Bagian dari sistim ini yang paling sensitif terhadap radiasi adalah usus halus. Kerusakan pada saluran pencernaan menimbulkan gejala mual, muntah, diare, dan gangguan sistem pencernaan dan penyerapan makanan. Dosis radiasi yang tinggi dapat mengakibatkan kematian karena dehidrasi akibat muntah dan diare yang parah. Efek stokastik yang timbul berupa kanker pada epitel saluran pencernaan
Efek pada DNA
Kerusakan pada DNA sebagai akibat radiasi dapat terjadi secara langsung maupun tak langsung. Kerusakan yang parah adalah putusnya kedua atau salah satu untai pasangan DNA yang masing-masing dikenal sebagai double strand breaks atau single strand break, serta clustered damage sebagai gabungan dari semua kerusakan yang berada pada suatu tempat yang sama. Selain itu radiasi juga dapat menyebabkan terjadinya perubahan struktur molekul gula atau basa, hilangnya gula atau basa dan lainnya.
Efek pada Kromosom
Radiasi dapat menyebabkan terjadinya perubahan baik pada jumlah maupun pada struktur kromosom yang disebut dengan aberasi kromosom. Perubahan jumlah kromosom, misalnya menjadi 47 buah pada sel somatik yang memungkinkan timbulnya kelainan genetik. Sedangkan kerusakan struktur kromosom berupa patahnya lengan kromosom yang terjadi secara acak dengan peluang yang semakin besar dengan meningkatnya dosis radiasi.
Efek pada sel
Kerusakan sel akan mempengaruhi fungsi jaringan atau organ bila jumlah sel yang mati/rusak dalam jaringan/organ tersebut cukup banyak. Semakin banyak sel yang rusak/mati, semakin parah perubahan fungsi yang terjadi sampai akhirnya organ tersebut akan kehilangan kemampuannya untuk menjalankan fungsinya dengan baik sehingga menimbulkan kerusakan yang dapat diamati secara klinik. Gangguan pada fungsi jaringan atau organ tubuh ini menimbulkan efek deterministik. Banyaknya sel yang mengalami kematian akan meningkat dengan meningkatnya dosis radiasi.
Pemanfaatan Radiasi Ionizing dalam Perkembangan Teknologi
SINAR-X
Dalam Ilmu Kesehatan
Sinar x dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh pasien. Biasanya, masyarakat awam menyebutnya dengan sebutan ''FOTO RONTGEN''.
Sinar-X digunakan untuk mengambil gambar foto yang dikenal sebagai radiograf. Sinar-X boleh menembusi badan manusia tetapi diserap oleh bahagian yang lebih tumpat seperti tulang. Gambar foto sinar-X digunakan untuk mengesan kecacatan tulang, mengesan tulang yang patah dan menyiasat keadaan organ-organ dalam badan.
Sinar-X digunakan untuk memusnahkan sel-sel kanker. Hal ini dikenal sebagai radioterapi.
Dalam bidang Perindustrian
Mmemeriksa retakan dalam struktur plastik dan getah
Dalam Penyelidikan
Sinar-X digunakan untuk menyelidik struktur hablur dan jarak pemisahan antara atom-atom dalam suatu bahan hablur.
Dalam penerbangan
Sinar X digunakan untuk mengetahui instrument pesawat yang mengalami kerusakan. Hasil dari penggunaan sinar X ini memudahkan tehnisi pesawat untuk melakukan perawatan terhadap instrument pesawat yang mengalami kerusakan
Dalam bidang seni
Sinar-X digunakan untuk mengesahkan sama ada suatu lukisan atau objek seni purba itu benar atau tiruan.
SINAR GAMMA
Sinar gamma ini memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Dari kehidupan sehari-hari hingga untuk industri dan kedokteran. Manfaat sinar gamma antara lain:
Membunuh bakteri
Sinar gamma merupakan radiasi yang memiliki energi tinggi sama seperti sinar-X, yang mana dengan energi tinggi tersebut dapat merusak sel-sel makhluk hidup oleh karena itu tak heran jika sinar gamma dapat membunuh bakteri. Karena itulah sinar gamma dapat digunakan untuk :
Mensterilisasi makanan dan minuman
Mensterilisasi peralatan dokter sebelum melakukan operasi.
Menyembuhkan tumor, kanker, dan kelainan lain
Sinar gamma ternyata dapat digunakan untuk membunuh sel kanker dan tumor serta kelainan lainnya karena sinar gamma dapat menghancurkan sel-sel tersebut. Terapi ini disebut gamma knife.
Gamma Knife adalah suatu metode terapi sinar gamma (radiosurgery) yang digunakan untuk pengobatan tumor dan kelainan-kelainan lainnya di otak tanpa membuka tulang tengkorak. Radiasi sinar gamma ini digunakan untuk menghancurkan sel-sel yang sakit sementara menjaga sel-sel lainnya yang masih sehat.
Manfaat lain sinar gamma, yaitu.
industri, untuk mengetahui struktur logam
pertanian, bantuan dari sinar gamma mampu menjadikan sebuah tanaman tumbuh dan memproduksi bibit-bibit yang terbilang unggul. Selain itu juga mampu membuat waktu panen berlangsung lebih cepat dibanding tanpa bantuan dari radio isotop. Sebab sinar gamma digunakan untuk penyinaran dan mengarah pada perubahan bagian kromosom tanaman atau lebih tepatnya adalah sifat dari kromosom tanaman. Sehingga akan mengalami perkembangan dan pertumbuhan yang berbeda dari biasanya.
Teknik nuklir, untuk membuat radio isotope
Farmasi, untuk sterilisasi
Sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilkan alat-alatkedokteran, sebelum dikemas dan ditutup rapat, misalnya pada proses sterilisasialat suntik. Sebenarnya sebelum dikemas, alat suntik sudah disterilkan. Tetapi,pada proses pengemasan masih mungkin terjadi kontaminasi, sehingga setelah alatsuntik tersebut dikemas dan ditutup rapat perlu dilakukan sterilisasi ulangdengan menggunakan sinar gamma.
SINAR ALFA
Sinar alfa sebagai sinar utama untuk memunculkan keberadaan dari radio isotop itu sendiri. Tanpa keberadaan sinar alfa maka tidak akan ada radioisotop di dunia. Sinar alfa ditembakkan pada inti suatu atom untuk menghasilkan radioisotop (yang lebih sering digunakan untuk menembak adalah neutron).
SINAR BETA
Sinar beta menjadi sinar yang bermanfaat untuk mendukung penelitian-penelitian ekstrim. Para peneliti seperti arkeologi kerap memanfaatkan pancaran sinar beta untuk menemukan fosil dan juga untuk menentukan sudah berapa lama usia dari fosil yang ditemukan. Selain itu juga sinar beta dapat digunakan di pabrik-pabrik yang mengunakan pipa tertimbun di dalam tanah, untuk melihat apakah ada kebocoran pipa tanpa harus membongkar setiap timbunan pipa yang ada. Sinar beta juga dapat digunakan untuk mengukur ketebalan kertas.
Karakteristik dan Jenis Radiasi Non-Ionizing
Radiasi non-pengion adalah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi. Termasuk ke dalam radiasi non-pengion adalah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak dan ultraviolet. Radiasi non ionisasi adalah radiasi dengan energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron atau molekul tetapi energi tersebut tidak cukup untuk membentuk /membuat formasi ion baru (Handley,1997)
Radiasi non pengion dapat didefinisikan sebagai penyebaran atau emisi energi yang bila melalui suatu media dan terjadi proses penyerapan, berkas energi radiasi tersebut tidak akan mampu menginduksi terjadinya proses ionisasi dalam media tersebut. Istilah radiasi non pengion secara fisika mengacu pada radiasi elektromagnetik dengan energi lebih kecil dari 10 e V.
Seperti namanya, radiasi non pengion tidak mengionisasi (memecah ion-ion) atom, sehingga dampaknya pun tidak terlalu luas. Radiasi non pengion biasanya memiliki memiliki energi yang hanya bisa mengubah struktur atom, tanpa mengionisasinya.
Jenis- jenis radiasi yang termasuk dari radiasi non-ionizing adalah radiasi sinar ultra ungu (Ultra violet ), radiasi sinar infra merah, dan radiasi sinar laser. Ketiga radiasi tersebut merupakan radiasi gelombang mikro (micro wave). Jadi radiasi non-ionizing sama dengan radiasi gelombang mikro. Istilah gelombang mikro digunakan untuk spektrum gelombang mikro dengan interval panjang gelombang antara 0,3 sampai dengan 3000 centimeter. Gelombang mikro dengan panjang gelombang tersebut biasanyadigunakan dalam peralatan medis, peralatan industri dan juga untuk kepentingan ilmiah.
Sinar radiasi ultra ungu (ultra violet) merupakan radiasi elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang 180 sampai 400 nm. Intensitas energi sinar ultra ungu diukur dalam satuan mikroWatt/cm2. Radiasi ini dapat diukur dengan alat yang bernama radiometer. Biasanya alat tersebut bentuknya portable dan panjang gelombang yang dapat diukur kisaran 180 – 400 nm dan mampu mengukur energi radiasi dari 0 sampai 19.990 mikroWatt/cm2.
Radiasi sinar infra merah ini tidak bisa dilihat langsung oleh mata manusia, sinar ini juga tidak tembus pandang jika menembus materi yang tidak tembus. Panjang gelombang sinar infra merah ini berbanding terbalik dengan suhu. Ketika panjang gelombang mengalami penurunan.maka suhu akan mengalami kenaikan.
Kemudian untuk sinar radiasi laser sendiri merupakan sinar radiasi yang mempunyai emisi energi yang cukup tinggi. Menurut zat kimia yang di gunakan untuk mengasilkan sinar laser adalah terdapat laser gas ( Helium – Neon, Argon, CO2 dan N2+ ), laser kristal padat ( Nd3, C23+), dan laser semi konduktor.
Pada intinya radiasi tidak bisa dilihat oleh indra manusia sehingga untuk mendeteksinya memperlukan alat pendeteksi yang disebut dengan detektor radiasi untuk membantu pendeteksian. Terdapat banyak jenis alat buat pendeteksi yang spesifik dan kemampuan untuk menemukan keberadaan jenis radiasi tertentu yaitu detektor alpha, detektor beta, detektor gamma. Radiasi bisa berinteraksi dengan berbagai materi yang dilaluinya melalui proses ionisas dan eksitasi.
Sumber Radiasi Non-Ionizing
Pada umumnya, sumber radiasi ionizing dan non-ionizing dikategorikan menjadi dua yaitu yang pertama adalah radiasi dari alam dan radiasi buatan. Untuk radiasi dari alam bisa didapatkan dari berbagai macam sumber. Diantaranya ada sinar kosmos/kosmik dan hasil pencampuran thorium dan radon di udara bebas.
Untuk radiasi alam diantaranya sinar kosmos/kosmik banyak ditemukan berasal dari luar angkasa, sebagian berasal dari ruang matahari dan antar bintang. Radiasi ini terdiri dari sinar berenergi tinggi dengan partikel yang berinteraksi dengan nuklida-nuklida stabil di atmosfir dan akhirnya
Kemudian untuk thorium dan radon berbentuk gas dan merembes dari dalam bumi yang secara natural dipancarkan oleh radionuklida di dalam kerak bumi dengan waktu jarak waktu antara milyaran tahun dan kemudian bercampur dengan udara bebas. Radiasi letaknya berbeda-beda tergantung pada konsentrasi sumber radiasi yang ada di dalam kerak bumi.
Yang kedua ada radiasi buatan dimana radiasi ini diciptakan dari kegiatan manusia seperti penyinaran di bidang medis, radiasi yang didapat di fasilitas nuklir, radiasi yang berasal dari kegiatan di industri. Contohnya reaktor nuklir yang mekanisme kerjanya sebagai pembelahan inti. Dari mekanisme proses tersebut terlihat bahwa setiap reaksi pembelahan akan menghasilkan lebih dari satu neutron baru atau akan terjadi multiplikasi neutron yang bisa melakukan pembelahan selanjutnya jika di sekitarnya ada inti yang dapat membelah yang lain. Mekanisme ini akan berlangsung terus menerus yang disebut proses reaksi berantai. Di dalam reaktor nuklir proses pembelahan ini tidak akan dibiarkan berlangsung secara bebas tetapi harus tetap dikendalikan karena berbahaya.
Dampak Kesehatan dan Lingkungan oleh Radiasi Non-Ionizing
Dampak Kesehatan
Efek biologik radiasi non pengion akan dibedakan atas efek akibat radiasi optik yang meliputi radiasi ultraviolet (100 – 400 nm), radiasi tampak/cahaya (400 – 770 nm) dan radiasi infra merah ( 770 nm - 1 mm) dan efek medan radiofrekuensi elektromagnetik yang meliputi gelombang mikro (1 mm – 30 cm), gelombang frekuensi tinggi (30 cm – 100 km) dan gelombang frekuensi rendah ( > 100 km).
Radiasi UV pendek (< 220 nm) diserap oleh oksigen pada lapisan terluar atmosfer yang kemudian membentuk lapisan ozon yang berfungsi sebagai filter atau pelindung terhadap radiasi UV dengan panjang gelombang < 310 nm.
Dengan demikian radiasi lainnya yang dapat menembus lapisan ozon yang akan menimbulkan efek bagi manusia. Tetapi semakin berkurangnya lapisan ozon sebagai akibat dari pelepasan chlorofluorocarbon ke atmosfer menyebabkan tingkat kerusakan akibat pajanan radiasi UV semakin besar
Radiasi optik
Berdasarkan panjang gelombang, radiasi UV dibagi atas UV-C (100 - 280 nm), UV-B (280 - 315 nm) dan UV-A (315 - 400 nm), sedangkan radiasi infra merah dibagi atas IR-A (770 nm -1,4µm), IR-B (1,4 – 3 µm) dan IR-C (3 µm – 1 mm).Efek yang ditimbulkan akibat pajanan radiasi optik pada tubuh sangat bergantung pada panjang gelombang yang berhubungan dengan daya tembus atau penetrasi radiasi optik pada jaringan tubuh. Sasaran utama dari pajanan pada tubuh adalah kulit dan mata
Efek radiasi optik pada kulit
Mekanisme yang dominan dari efek pajanan radiasi pada kulit adalah reaksifotokimia. Efek dari pajanan kronik radiasi UVlebih serius dari pada pajanan akut. Pajanan kronik pada kulit menyebabkan perubahan yangsangat bervariasi dalam struktur dan komposisi kulit, yang mengarah pada hilangnya sifat elastisitas (elastosis), dilasi pembuluh darah, dan penebalan kulit (keratosis). Efek kronik yangpaling penting adalah risiko kanker kulit khusus.
Efek radiasi optik pada mata
Paling tidak terdapat 3 jenis kerusakan akibat pajanan radiasi UV pada mata, yaitu:
Photokeratoconjunctivitis/welder's flash/ snow blindness yaitu reaksi peradangan akut pada kornea dan conjunctiva mata sebagai akibat pajanan radiasi pada panjang gelombang 200 – 400 nm (UV-C, UV-B dan UV-A). Ini merupakan kerusakan akibat reaksi fotokimia pada kornea (fotokeratitis) dan konjunctiva (fotokonjunctiva) yang timbul beberapa jam setelah pajanan akut dan umumnya berlangsung hanya 24 – 48 jam.
Pterygium dan droplet keratopathy adalahpatologis pada kornea yang berhubungan dengan mata yang umum dijumpai pada lingkungan pulau yang kaya akan pajanan radiasi UV kronik (pajanan sepanjang hidup). Pterygium atau penebalan conjuctiva sebagai hasil dari pertumbuhan jaringan lemak diatas kornea, sedangkan droplet keratopathy adalahdegenerasi lapisan ikat/fibrous pada kornea dengan droplet-shaped deposit.
Kataraktogenesis atau proses pembentukan katarak. Telah diduga radiasi UV pada panjang gelombang 290 – 320 nm menyebabkan katarak
Radiasi Radiofrekuensi
Dalam membahas efek biologi dari medan radiasi radiofrekuensi elektromagnetik pada manusia, radiasi non pengion kelompok ini dibedakan atas 2 sub kelompok yaitu gelombang mikro (microwave) dan gelombang radiofrekuensi
Gelombang mikro
Efek kesehatan pada umumnya sebagai akibat dari panas yang timbul pada saat terjadi interaksi antara energi gelombang mikro dengan materi biologik. Efek biologik yang terjadi karena pemanasan disebut efek termal dan yang terjadi bukan karena proses pemanasan disebut efek non termal. Efek yang berbahaya akibat pajanan microwave adalah efek termal atau hipertermia yang terutama merusak mata dan testis. Kedua jaringan relatif sangat sensitf terhadap kenaikan suhu jaringan.
Gelombang radiofrekuensi
Dengan semakin pesatnya perkembangan teknologi dan pemanfaatan radiasi non pengion menyebabkan timbulnya kekhawatiran tentang efek negatif radiasi elektromagnetik pada kesehatan. Para ahli mengungkapkan bahwa radiasi yang ditimbulkan oleh telepon seluler tidak sepenuhnya berbahaya sehingga dapat menyebabkan gangguan kesehatan terhadap manusia, karena masih banyak orang tetap menggunakan piranti wireless dalam kesehariannya untuk memudahkan aktifitasnya dan tidak terjadi sesuatu hal apapun yang membahayakan sehingga bisa dikatakan masih aman-aman saja (Swamardika, 2009, hal. 107).
Radiasi RF tidak bisa mengionisasi molekul pada jaringan secara biologi karena kuantum energinya hanya 4 meV pada 1 THz, sementara itu energi minimal untuk mengionisasi molekul tersebut sekitar 12 eV. Berdasarkan informasi dan pemahaman sekarang, radiasi RF tidak bisa menyebabkan mutasi contohnya kanker. Meskipun begitu radiasi RF dapat memiliki resiko yang disebut dengan resiko termal (Räisänen dan Lehto. 2003, hal. 363).
Efek biologis radiasi RF sudah dipelajari melalui percobaan dengan hewan dan model, serta melalui penelitian epidemologi. Efek radiasinya dapat dibagi kedalam dua golongan yaitu efek thermal dan non thermal. Efek biologis yang dihasilkan oleh pemanasan jaringan oleh energi RF selalu menunjuk pada efek thermal. Hal ini sudah diketahui selama beberapa tahun bahwa pembukaan tingkatan-tingkatan tinggi dari radiasi RF bisa berbahaya karena berkaitan dengan energi RF untuk memanaskan jaringan biologi secara cepat (Cleveland dan Ulcek. 1999).
Efek thermal yang diamati dengan teliti adalah skatarak, kenaikan suhu jaringan dan luka bakar (Räisänen dan Lehto. 2003 hal 363).
Permukaan yang peka terhadap panas dan rasa sakit yang berasal dari panas untuk sebagian besar frekuensi adalah sebuah penunjuk ketidak percayaan untuk keberadaan radiasi frekuensi tinggi karena energi selalu diserap pada lapisan yang lebih dalam di bawah kulit yang peka terhadap panas. Efek biologis yang sudah diamati dibawah kondisi dimana frekuensi tinggi yang dapat menyebabkan kenaikan suhu sebenarnya tidak terjadi (Bernhardt, 1992 hal 815).
Dampak Lingkungan
Berbagai jenis pencemaran lingkungan yang ada di dunia saat ini, termasuk di antaranya adalah pembebanan medan-medan dan gelombang elektromagnetik natural maupun artificial pada kehidupan manusia. Bumi memiliki medan magnet bumi yang disebut sebagai medan statis sebesar lebihkurang 40 µT yang permanen dan sedikit perubahannya terhadap waktu. Sedangkan pada permukaan bumi terdapat pula medan listrik statis sebesar 0,5 kV/m sewaktu cuaca cerah dan dapat mencapai 30 kV/m pada kondisibadai petir.
Manusia secara evolusi dalam ruang dan waktu yang lama telah menyesuaikan diri pada pembebanannya. Dengan semakin berperannya teknikelektro dalam kehidupan manusia dan lingkungan kerja maka selain medan elektromagnetik natural tersebut, medan elektromagnetik artificial dengan berbagai frekuensi dan amplitudonya memberikan pembebanan terhadap lingkungan hidup manusia.
Dampak SUTET pada lingkungan. Radiasi medan listrik dan medan magnet yang dihasilkan oleh SUTET bisa digolongkan sebagai radiasi non pengion. Istilah fisika radiasi non-pengion mengacu pada radiasi elektromagnetik dengan energi lebih dari 10 elektrovolt (ev) yang antara lain meliputi: sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang micro, ultra sound dan radio frekwensi elektromagnetik.
Ini artinya, bukan hanya tegangan ekstra tinggi saja yang dapat menghasilkan radiasi elektromagnetik. Barang-barang yang biasa kita pakai sehari-hari juga mengandung potensi serupa. Sebut saja alat-alat elektronik untuk rumah tangga seperti: setrika, mixer, microvave oven, radio, televisi/video compacte disk (VCD) player. Alat komunikasi seperti: telepon genggam (hand phones), single side band (SSB). Alat untuk perkantoran seperti: komputer, printer dan mesin-mesin hitung. Alat untuk bidang penelitian seperti: spektrofotometer, spektrometer, serapan atom dan pompa vakum. Alat yang digunakan untuk industri seperti: kompresor, injection moulding dan lain sebagainya.
Berdasarkan riset yang dilakukan oleh Nana Subriana pada tahun 2000, medan listrik yang berada dibawah jaringan SUTET dapat menimbulkan beberapa gejala seperti menimbulkan bunyi mendesis akibat ionisasi pada permukaan penghantar (konduktor) yang kadang disertai dengan cahaya keunguan, bulu/rambut badan akan berdiri pada bagian yang terpajan akibat gaya tarik medan listrik yang kecil, lampu neon dan tes pen dapat menyala dengan kondisi redup akibat mudahnya gas neon pada lampu neon dan tes pen terionisasi, kejutan lemah pada sentuhan pertama benda-benda yang mudah menghantar listrik (seperti pada atap seng, kawat jemuran , pagar besi dan badan mobil).
Pemanfaatan Radiasi Non-Ionizing dalam Perkembangan Teknologi
INFRAMERAH
Adapun kegunaannya dari Infra Merah:
Kesehatan
Meningkatkan metabolisme tubuh, yang mana dengan begitu dapat mengurangi beban liver dan ginjal.
Mengaktifkan molekul air yang terdapat dalam tubuh, sehingga apabila molekul yang ada dalam tubuh pecah maka akan ada molekul tunggal yang akan meningkatkan cairan tubuh.
Mengembangkan Ph dalam tubuh, yang mana dapat membersihkan darah. Juga dapat mencegah terjadinya rematik yang dikarenakan oleh tingkat asam urat yang tinggi.
Meningkatkan sirkulasi mikro, serta dapat memperbaiki sirkulasi darah serta mengurangi tekanan jantung yang berlebih.
Infra Merah jarak jauh dapat digunakan untuk alat kesehatan, yang mana dapat memberikan informasi tentang kondisi tubuh yang sebenarnya.
Dapat digunakan untuk mengetahui suhu tubuh
Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok
Untuk fotografi diagnosa penyakit
Pada komunikasi
Terdapat system sensor Iinfra Merah yang dapat digunakan untuk menghubungkan dua perangkat. Yang mana sinar Infra Merah merespon Infra Merah yang dikirimkan melalui pemancar.
Terdapat kamera yang tembus pandang dengan menggunakan Infra Merah. Yang mana sinar Infra Merah memang tidak dapat ditangkap dengan mata telanjang, namun dengan menggunakan kamera digital atau hendycam sinar Infra Merah dapat tertangkap. Dengan begitu kamera digital dan hendycam akan meningkat.
Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop.
Dapat digunakan sebagai alat komunikasi, yang mana jarak maximum adalah 10 meter dan tidak ada penghalangnya.
Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel.
Pada bidang Industri
Lampu Infra Merah, Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°K.
Pemanasan Infra Merah, Merupakan suatu kondisi ketika energi infra merah menyerang sebuah objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °C (0°K dalam suhu mutlak).
Pada bidang Keruangan
Infra merah yang dipancarakan dalam bentuk sinar infra merah terhadap suatu objek, dapat menghasilkan foto infra merah. Foto infra merah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.
Pada bidang Militer
Dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap atau berkabut.
Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi meskipun terhalang oleh kabut atau awan.
Manfaat lain:
Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan detail
Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif
GELOMBANG MIKRO
Untuk pemanas microwave
Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging)
Gelombang RADAR diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.
Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul
Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut
Digunakan pada rangkaian Televisi
BAB III
KESIMPULAN
Kesimpulan
Radiasi dibedakan menjadi dua yaitu radiasi pengion dan non pengion. Radiasi pengion adalah radiasi elektromagnetik atau partikel yang mampu menghasilkan ion, langsung atau tidak langsung, dalam lintasannya menembus materi, misal sinar-X, sinar gamma, partikel alfa, partikel beta, sedangkan radiasi non pengion adalah radiasi elektromagnetik dengan energi yang tidak cukup untuk ionisasi, misal radiasi infra merah atau radiasi gelombang mikro. Sumber radiasi ionizing dan non ionizing berasal dari alam dan buatan manusia. Radiasi pengion dan non pengion memiliki dampak dan juga manfaat dalam kehidupan manusia.
Saran
Semoga makalah ini dapat membantu untuk memahami tentang kaitan ionizing
