atom dan radisi

BAB I
 PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Tahukah anda bahwa di sekitar kita ternyata banyak sekali terdapat radiasi? Disadari ataupun tanpa disadari ternyata disekitar kita baik dirumah, di kantor, dipasar, dilapangan, maupun ditempat-tempat umum lainnya ternyata banyak sekali radiasi. Yang perlu diketahui selanjutnya adalah sejauh mana radiasi tersebut dapat berpengaruh buruk terhadap kesehatan kita.

Radiasi dalam istilah fisika, 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. Selain radiasi, energi dapat juga dipindahkan dengan cara konduksi, kohesi, dan konveksi. Dalam istilah sehari-hari radiasi selalu diasosiasikan sebagai radioaktif sebagai sumber radiasi pengion.

Secara garis besar ada dua jenis radiasi yakni radiasi pengion dan radiasi bukan pengion. Radiasi pengion adalah radiasi yang dapat menyebabkan proses terlepasnya electron dari atom sehingga terbentuk pasangan ion. Karena sifatnya yang dapat mengionisasi bahan termasuk tubuh kita maka radiasi pengion perlu diwaspadai adanya utamanya mengenai sumber-sumbernya, jenis-jenis, sifat-nya, akibatnya, dan bagaimana cara menghindarinya.
Atom adalah satuan unit terkecil dari sebuah unsur yang memiliki sifat-sifat dasar tertentu. Setiap atom terdiri dari sebuah inti kecil yang terdiri dari proton dan neutron dan sejumlah elektron pada jarak yang jauh.

Pada tahun 1913 Neils Bohr pertama kali mengajukan teori kuantum untuk atom hydrogen. Model ini merupakan transisi antara model mekanika klasik dan mekanika gelombang. Karena pada prinsip fisika klasik tidak sesuai dengan kemantapan hidrogen atom yang teramati.

Model atom Bohr memperbaiki kelemahan model atom Rutherford. Untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, Bohr mengeluarkan empat postulat. Gagasan Bohr menyatakan bahwa elektron harus mengorbit di sekeliling inti.

Namun demikian, teori atom yang dikemukakan oleh Neils Bohr juga memiliki banyak kelemahan. Model Bohr hanyalah bermanfaat untuk atom-atom yang mengandung satu elektron tetapi tidak untuk atom yang berelektron banyak.

B.     Tujuan

·         Mengetahui kegunaan atom dan radiasi dalam kehidupan beserta fungsi-fungsi yang lain

·         Memenuhi tugas dan tanggung jawab sebagai mahasiswa.

·         Memenuhi tugas mata kulia fisika

BAB II
PEMBAHASAN

A.    Fisika atom dan  radiasi

Atom merupakan bagian terkecil suatu element yang mengambil bagian dalam suatu reaksi kimia merupakan partikel netral dalam arti tidak mengandung kelebihan muatan positif maupun negatif. Jumlah muatan positi maupun negative dalam atom selalu seimbang.

1.      Model-model Atom

Ada 3 model atom yang terkenal, yaitu:

a.      Model Atom Thomson

Thomson berpendapat bahwa atom bagaikan sebuah bola yang mengandung muatan positif tersebar secara merata di semua volume bola. Elektron-elektron yang bermuatan negative berkeliaran di dalam bola yang bermuatan positif.

b.      Model Atom Rutherford

Ernest Rutherford melukiskan tentang struktur atom bahwa bagian luar suatu atom dibatasi oleh electron, sedangkan bagian tengah terdapat inti bermuatan positif. Oleh karena electron bermuatan positif, maka terdapat gaya tarik coulomb antara inti dan electron.

c.       Model Atom Niels Bohr

Model atom Niels Bohr sama dengan yang di lukiskan Rutherford, hhanya saja berbeda hal gerakan dan  lintasan electron.

2.      Inti Atom dan Radioaktivtas

Rutherford menunjukan bahwa muatan positif atom terkumpul pada pusat atau inti atom. Apabila inti atom dianggap terdiri dari proton (muatan positif) saja, terdapat ketidakcocokan dengan berat atom, oleh karena berat atom akan menjadi kira-kira setengah dari berat atom yang diamati.

B.     Radioaktif

Becquerel , pada tahun 1896 menemukan senyawa uranium yang memancarkan sinar tak tampak yang dapat menenbus bahan tidak tembus cahaya serta mempengaruhi emulsi fotografi.pada tahun 1896 Marie Curie menunjukan bahwa inti uranium dan banyak unsure lain bersifat memancaran salah satu partikel Alfa,Beta/Gamma.

1. Sinar Alfa

Merupakan partikel yang di pancarkan oleh sebuah inti yang terjadi dari 4 buah nucleon,  yaitu 2 proton dan 2 neutron.sinar alfa mempunyai daya tembus sangat kecil sehingga pemakaiannya sangat terbatas dalam Radioterapi.

2.Sinar Beta

Sinar beta atau partikel beta merupan partikel yang dilepas atau terbentuk pada suatu nucleon inti. Partikel beta ini dpt berupa electron bermuatan negative(negatron), electron bermuatann positif(positron) atau electron cuptur(penangkapan electron).

3.Neutron

Neotron merupakan partikel tidak bermuatan listrik yang di hasilkan dalam reactor nuklir. Neutron tidak menimbulkan ionisai, namun memunyai energy. Pengurangan energy neutron, terjadi melalui interaksi dengan inti atom. Proses penguragan energy melalui:

a.       Pristiwa hamburan

b.      Reaksi inti(masuknya neutron didalam inti sehingga terbentuk inti yang berisotop)

c.       Reaksi fisi(neutron di serap inti, akibatya terbentuk 2 inti menengah dan beberapa neutron serta tenaga)

d.      Peluruhan(inti yang telah terbentuk dengan masuknya neutron akan melepaskan salah satu partkel alfa,proton,neutron, atau triton)

4.Proton

Proton ialah inti zat cair yang bermuatan positif. Dalam radioterapi proton dipakai untuk menghancurkan kelenjar hipofisis.

5. Sinar gamma

Terbentuknya sinar gamma merupakan hasil disintegrasi inti atom.Inti atom yang mengalami disintegrasi engan memancarkan sinar alfa akan terbetuk inti-inti baru dengan memiliki tingkat energy yang agak tinggi.Kemudian terjadi proses transisi ketingkat energy yang lebih redah atau tingkat dasar smbil memancarkan sinar gamma.

6.Sinar –X

Sinar –X merupakan katoda dan termasuk gelombang elektromagnetis.timbulnya sinar X akibat oleh karena ada potensial arus searah yang besar di antara kedua elektroda(Katoda & Anoda) dalam sebuah tabu hampa. Bekas elektro aka dipancarkan dari katoda menuju anoda, pancaran electron-elektron ini disebut sinar katoda atau sinar X.

C.    Energi absorbsi

Pada penyinaran akan terjadi pemindahan atau penyerapan energi radiasi kedalam materi atau jaringan tuuh yang disinari. Berdasaarkan energy yang diserap maka di bagi dalam 3 proses absorbs radiasi yaitu efek fotolistrik,efek kompton dan pembentukan sepasang electron(pair production)

1.Efek Foto Listrik

Pada penyinaran cahaya pada suatu zat, energi radiasi akan di serap seluruhnya. Energy yang diserap itu di pergunakan untu meneluarkan elektron dari ikatan inti kalau beberapa syarat tertentu telah terpenuhi.

2.Efek Kompton

Energi radiasi hanya sebagian saja diserap dari atom(foto elektron) sedangkan sisa energy akan terpancar sebagai scattered radiation (hemburan radiasi dengan energy yang lebih rendah dari pada energy semula . efek kompton terjadi pada electron-elektron bebas atau terikat secara lemah pada lapisan kulit terluar, pada penyinaran dengan energy radiasi yang lebih tinggi yang berkisar yaitu 200-1000KeV.

3.Pembentukan Sepasang Electron

Adalah suatu proses pembentukan positron dan electron melalui energy radiasi sinar gamma yang melebihi 1,02 MeV yaitu energy massa positron + electron. Proses ii terjadi apabila radiasi dengan energy yang sangat tinggi mendekati atau memasuki medan listrik atom atau inti .

D.    Ionisasi dan Jenis Radiasi

1. Ionisasi

Energi radiasi dapat mengeluarkan electron dari inti atom, sisa atom ini menjadi muatan positif dan disebut ion positif. Elektron yang di keluarkan I dapat tinggal bebas atau mengikat atom netral lainnya dan membentuk ion negative.peristiwa pembentukan ion positif dan ion negative ini dinamakan ionisasi. Ionisasi ini penting sekali di ketahui karena melalui proses ini jaringan tubuh akan mengalami kelainan aatau kerusakan pada sel-sel tubuh. Ionisasi di udara dapat digunakan sebagai dasar system pengukuran dosis radiasi.

2.Jenis Radiasi

Tidak semua radiasi dapat menimbulkan radiasi. Berdasarkan ada tidaknya ionisasi, maka radiasi di bagi dalam 2 kategori yaitu:

a.       Radiasi yang tidak menimbulkan ionisasi.

Jenis gelombang atau sinar-sinarnya adalah sinar ultra ungu, sinar infra merah, gelombang ultrasonic. Jenis gelombang atau sinar-sinarnya ini biasa di pakai pada bagian atau unit pusat  rehabilitasi dan tidak digunakan dalam radioterapi, kecuali gelombang ultrasonic di pakai rontgen untuk tujuan diagnostic.

b.      Radiasi yang dapat menimbulkan ionisasi

Jenis gelombang atau sinar-sinarnya adalah sinar alfa, sinar beta, sinar gamma, sinar –x dan proton.

E. Energi radiasi

Radiasi mempunyai energy. Menurut max planck (1900), pertukaran energy antara radiasi dan materi tidak terjadi secara kontinyu, melainkan berlangsung melalui satuan energy yang disebut kwantum. Kwantum energy radiasi (E) suatu gelombang elektro magnetis (sinar gamma dan sinar-x ) sama dengan konstatnta dikalikan dengan frekuensi radiasi.

F.Radiasi Pengion Terhadap System Biologic

Yang di maksud dengan reaksi pengion adalah radiasi sinar-x atau sinar gamma untuk mengethui efek radiasi pengion ini perlu mengetahui beberapa satuan yang di gunakan dalam radiasi.

1.      Satuan Dosis dalam radiasi pengion

Mula-mula dosis yang di gunakan dalam radiasi pengion adalah dosis erithema, yaitu banyaknya radiasi sinar-x yang menyebabkan kulit kemerahan. Starting (1939) melakukan radiasi terhadap penderita kemudian di ukur dalam satuan rontgen di singkat (r) kurang lebih tahun 1960 r diganti dengan roentgen (R).

Roentgen (R) adalah satuan daripada radiasi ( unit of exposure) definisi 1 roentgen adalah banyaknya radiasi sinar-x atau sinar gamma yang menimbulkan  ionisasi di udara pada 0,001293 gram udara sebanyak satu satuan muatan elektrostatis.

Satuan roentgen ini hanya berdasarkan ionisasi yang terjadi  di udara dan hanya berlaku bagi sinar-x dan sinar gamma saja serta tidak menunjukan jumlah banyakny absorpsi bagi sembarang radiasi.

G. Efek Biologis yang Timbul oleh Radiasi Pengion

Radioterapi dengan sinar-x, sinar gamma atau partikel isotop radioaktif pada hakekatnya tergantung pada energy yang di absopsi baik secar efek fotoelektris maupun efek kompton yang menimbulkan ionisasi pada jaringan. Akibat dari radiasi pengion ini dinamakan efek biologis. Efek biologis di bagi menjadi 2 : efek somatic dan efek genetic. Pembagian efek somatic maupun efek genets berdasarkan atas kerusakan sel jaringan yang di timbulkan oleh radiasi pengion tersebut. Di dalam sel akan terjadi dua efek yang merusak, yaitu efek ionisasi dan efek biokimia.

Pada efek ionisasi : pada sel-sel terionisasi aakan memancarkan electron pada stuktur ikatan kimia dengan akibat terpecahnya molekul-molekul dari sel sehingga terjadi kerusakan sel.

Pada efek biokimia: karena jaringan sebagian besar teriri dari air, radiasi pengion akan menyebabkan molekul-molekul, moleul air terpecah menjadi ion h+ dan OH-, serta atom-atom netral J dan OH (faseradikal), yang sangat mudah mengalami reaksi kimia . Dalam  efek somatis ini, besarnya energy yang diabsorbsi berkaitan denga respon atau sensivitas jaringan terhadap radiasi. Urutan menurun sensitivitas jaringan terhadap radiasi adalah: sumsum tulang dan system hemopoetik, jaringan alat kelamin, jaringan alat pencernaan, kulit, jaringan ikat, jaringan kelenjar, tulang, utut, dan urat saraf.

            Pada efek somatic, yang  ditimbulkan oleh radiasi pengion terutama terlihat kelainan pada tubuh, yaitu:

1.      Terhadap kulit: timbul dermatitis akut, dermatitis kharonika, dan late effect daripada dermatitis akuta.

2.      Terhadap mata: menimbulkan konjungtifitis dan keratitis. Lensa mata sangat radiosensitive, sehinggga penyinaran 400-500 rad menimbulkan katarak.

3.      Terhadap alat kelamin: dosis 600 rad menimbulkan sterilisasi (testis lebih sensitive dari pada ovum). Pada dosis rendah dapat menimbulkan mutasi gen dan kelainan pada keturunan. Sedangkan pada wanita  hamil itu akan terjadi kematian foetus atau menimbulkan anomaly atau kelainan.            

4.      Terhadap paru-paru: menimbulkan batuk, sesak nafas dan nyeri dada serta fibrosis paru-paru.

5.      Terhadap tulang:menimbulkan gangguan pertumbuhan tulang serta osteoporosis.

6.      Terhadap saraf: timbul myelitis dan degenerasi jaringan otak.

7.      Penyakit radiasi: demam, rasa lemah, kurang nafsu makan, nausea (mual), nyeri kepala dan muda mencret.

8.      Efek genetic: terjadi mutasi gen diperkirakan pada dosis 25-250 re

H. Terapi Radiasi

Prinsip dasar terapi radiasi adalah menimbulkan kerusakan pada jaringan tumor sebesar mungkin, dengan kerusakan seminimal mungkin pada jaringan normal di sekitar tumor. Dalam melakukan terapi radiasi perlu memperhatikan faktor-faktor sebagai berikut:

1.      Jenis radiasi: sinar x voltage, uranium, radium, dan sebagainya

2.      Jenis sel: sel-sel embrional

3.      Lingkungan sel: apakah terjamin adanya penyaluran darah di sekitar sel tersebut atau tidak.

4.      RBE sangat tinggi (lebih dari satu). Mempunyai kemampuan mematikann sel lebih besar.

1.      Perencanaan Terapi Radiasi

Sebelum di lakukan terapi radiasi perlu adanya perencanaan yang baik sehingga dalam perencanaan terapi radiasi dapat memberikan hasil sesuai yang diharapkan.Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan terapi radiasi adalah:

a.  menetapkan letak dan lias tumor

b.  teknik penyinaran dan distribusi dosis

c.   toleransi jaringan

2.      Metode Radioterapi

Ada 3 metode radioterapi yaitu:

a.       Radioterapi jarak jauh menggunakan sinar X dengan super voltage di mana sumber radiasi berada di luar tubuh

b.      Radioterapi jarak dekat menggunakan radium atau gas radon radioaktiv di manna sumber radiasi terletak di permukaan atau di tanamkan di dalam tumor dalam bentuk biji-biji material,.

c.       Penggunaan radioisotope untuk terapi secara sistemik dalam tubuh, menggunakan zat radioakif yang mengikut dalam peredaran darah dan akan mencapai sasaran yanag akan di tujuh.

3.      Proteksi Radiasi

Pada bagian depan telah di bahas akan bahaya radiasi sinar X maupun sinar gamma dari zat radium yang dapat menimbulkan kerusakan pada jaringan tubuh. Untuk menghindari efek-efek yang merugikan tubuh manusia dan mahkluk biologis yan di akibatkan oleh radiasi pengion, perlu di lakukan tindakan perlindungan (proteksi) terhadap radiasi.

Efek kronis dari radiasi dapat timbul beberapa tahun kemudian. Misalnya kanker kulit atau kanker darah(leukemia) timbul setelah 10-20 tahun kemudian akibat suatuoccupational exposure (pekerjaan penyinaran).

Tabel Dosis Maksimum Yang Diperkenankan Bagi Pekerja Radiasi

Pekerja Radiasi	MPD
Ÿ  Seluruh tubuh, sumsum, tulang kelenjar kelamin. Ÿ  Kulit, tulang, dan kelenjar thyoid. Ÿ  Tangan lengan bagian bawah dan pangkal kaki. Bagian lain dari tubuh.	Ÿ  5 rem dalam 1 tahun atau 3 rem dalam 3 bulan. Dosis seluruhnya tidak melebihi 5  rem(N-18) rem. N=umur Ÿ  30 rem dalam 1 tahun Ÿ  75 rem dalam 1 tahun Ÿ  15 rem dalam satu tahun Ÿ

Tabel Batas Dosis Maksimim yang Diperkenankan Bagi Masyarakat

Pekerja radiasi	MPD
Ÿ  Seluruh tubuh, sumsum, tilang kelenjar kelamin. Ÿ  Kulit tulang kelenjarthyroid Ÿ  Tangan lengan bagian bawah dan pangkal kaki Ÿ  Bagian lain dari tubuh	Ÿ  0,5 rem dalam 1tahun atau 0,3 rem dalam 3 bulan Ÿ  3 rem dalam 1 tahun, anak-anak dibawah umur 16 tahun : 1,5 rem/ tahun untuk kelenjar thyroid. Ÿ  7,5 rem dalam 1 tahun Ÿ  1,5 rem dalam 1 tahun

Proteksi radiasi bagi orang-orang yang berhubungan langsung dengan sumber pengion dibagi dalam beberapa golongan, yaitu:

a. Proteksi radiasi terhadap penderita dengan terapi radiasi 

b. Proteksi terhadap pekerja dianostik radiologi.

     1. Filter / filtration

     2.kollimator

     3.kualitas film

     4. Distribusi dri hasil luas penyinaran

Tindakan/usaha yang diperlu dilakukan untuk mencega radiasi terhadap petugas meliputi:

a. Penderita harus tinggal dalam satu ruangan khusus.

b. perawat jangan terlalu lama berdekatan dengan sumber radiasi.

c. pada waktu membersikan penderita, jangan terlalu dekat dengan sumber radiasi.

d. mengenakan pakain pelindung.

e. pasien-pasien yang secara permanen atau menetap ditanamkan bahan radioactive 

   Dalam tubuhnya, atau yang menerima dosis terapi

f. kotoran penderita harus decamping pada suatu tempat dibuang pada tempat tertentu.

BAB III
PENUTUP

A. KESIMPULAN

Atom merupakan bagian terkecil suatu element yang mengambil bagian dalm suatu reaksi kimia ; merupakan partikel netral dalam arti tidak mengandung kelebihan muatan positif maupun negatif. Jumah muatan positi maupun negative dalam atom selalu seimbang.

Ada 3 model atom yang terkenal, yaitu:

ž    Model Atom Thomson

ž    Model Atom Rutherford

ž    Model Atom Niels Bohr

Energi radiasi dapat mengeluarkan electron dari inti atom, sisa atom ini menjadi muatan positif dan disebut ion positif. Elektron yang di keluarkan I dapat tinggal bebas atau mengikat atom netral lainnya dan membentuk ion negative.peristiwa pembentukan ion positif dan ion negative ini dinamakan ionisasi.

Salah satu yang dilakukan oleh internatonal commission on radiological protection (ICRP) untuk menghindari bahaya radiasi maka di tentukan suatu dosis maksimum yang dapat di perkenankan sebagai pedoman dalam proteksi radiasi, yaitu Maximum Permissible Dose(MPD). Nilai MPD telah beebread kal mengalami perubahan. Oleh karena proteks radiasi tidak saja di tinjau dari sudut efek somatic saja, tetapi juga efek genetis. Dosis maksimum yang diperkenanakan  bagi pekerja radiasi berbeda dengan masyarakat umum. Bagi masyarakat umum tidak lagi memakai MPD, akan tetapi diganti dengan dosis limid (batas dosis) maksud pemakaian dosis limid ini untuk memperoleh standarrisasi dalam pelaksanaan proteksi pada pemakain sumber-sumber radiasi yang membahayakan. Nilai bats dosis untuk masyarakat ialah 1/10 dari pada MPD bagi pekerja radiasi.

B.     SARAN

 Saran kami kepada pembaca agar berhati-hati dalam mengunakan radioaktif dan energy adsorpsi karena itu dapat membawadampak negative bagi kesehatan jika di salah gunakan atau terkena secara langsung di tubuh.

DAFTAR PUSTAKA

Gariel, J.F. 1996. Fisika Kedokteran. Jakarta: EGC

Hani, Ahmadi. 2010. Fisika Kesehatan. Yogyakarta: Nuha medika