Dokumen tersebut membahas tentang jenis-jenis radiasi ionizing dan non-ionizing beserta karakteristik, sumber, dan pemanfaatannya. Radiasi ionizing meliputi sinar alfa, beta, gamma, sinar-X, dan sinar kosmik yang mampu mengionisasi molekul, sedangkan radiasi non-ionizing seperti gelombang radio, mikro, inframerah, dan cahaya tampak tidak mampu mengionisasi. Kedua jenis radiasi tersebut memiliki berbag
1. FISIKA LINGKUNGAN
BAB III
Radiasi Ionizing dan Non-Ionizing
Disusun Oleh:
Faiqotul Himah (120210102025)
Defrin Yuniar K.S. (120210102027)
Nurul Dwi K. (120210102030)
2. Radiasi ionizing merupakan radiasi dengan energi yang cukup
untuk menghasilkan sejumlah ion saat saling berinteraksi dengan
molekul- molekul dan atom. Ion adalah partikel bermuatan
listrik.
Yang termasuk ke dalam radiasi ionizing adalah sinar-X, sinar
gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron.
3. Partikel alfa adalah partikel terberat yang dihasilkan oleh zat
radioaktif. Sinar alfa dipancarkan dari inti dengan kecepatan
sekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yang
besar, daya tembus sinar alfa paling lemah diantara diantara
sinar-sinar radioaktif.
4. 1. Sinar ini tidak lain adalah inti atom helium (2He4), bermuatan
2e dan bermassa 4 sma
2. Sinar dapat menghitamkan film (jejak partikel berupa sinar
lurus)
3. Radiasi sinar mempunyai daya tembus terlemah
dibandingkan sinar dan sinar
4. Radiasi sinar ini memiliki jangkauan beberapa cm di udara dan
sekitar 10-2 mm di logam tipis
5. Radiasi sinar ini mempunyai daya ionisasi paling kuat
6. Sinar dibelokkan oleh medan magnetic
7. Kecepatannya berharga 0,054 c dengan c = kecepatan cahaya
dalam vakum
5. Elektron atau positron yang berenergi tinggi yang
dipancarkan oleh beberapa jenis nukleus radioaktif dengan
kecepatan perambatannya menyamai kecepatan cahaya
6. 1. Sinar tidak lain adalah partikel electron
2. Radiasi sinar mempunyai daya tembus lebih besar daripada
tetapi lebih kecil dari
3. Sinar dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet
4. Jejak partikel dalam bahan berbelok-belok
5. Jejak yang berkelok-kelok disebabkan hamburan yang dialami
oleh elektron dalam atom
6. Kecepatan partikel berharga antara 0,32 c dan 0,7 c
7. 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
8. 1. Diemisi dari beberapa energy
2. Mempunyai daya penetrasi
3. Tidak dapat memproduksi pasangan ion di udara atau di
jaringan karena tidak bermuatan
4. Efek ionisasinya disebut secondary emissions
9. Untuk radiasi sinar gamma mempunyai kekuatan penetrasi yang
paling kuat dibandingkan sinar radiasi alpha dan beta. Sinar
gamma tidak mempunyai massa dan muatan karena panjang
gelombangnya sangat pendek. Dan tidak terpengaruh oleh
medan listrik maupun medan magnet.
10. 1. Sumber: radio isotop, reaksi nuklir, inti atom yang tidak stabil
2. Deskripsi: radiasi elektromagnetik
3. Panjang Gelombang: 10-11 sampai 10-14
4. Mempunyai daya tembus paling besar
5. Sinar memerlukan radiasi elektromagnetik dengan panjang
gelombang lebih pendek
6. Foton tidak banyak berinteraksi dengan atom suatu bahan
dalam interaksinya dengan bahan mengalami peristiwa fotolistrik
dan produksi pasangan
7. Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik dan magnet
8. Memiliki panjang gelombang terpendek
9. Energi sangat besar dan sangat merusak (sampai beberapa
MeV)
10. Kurang mengionisasi
13. d. Sinar X
tidak mempunyai massa maupun muatan
energi emisinya diukur dengan frekuensi atau
panjang gelombang, energi terbesar
terkumpul dengan frekuensi tertinggi(panjang
gelombang terpendek) mempunyai daya sinar
x terbentuk dari energi listrik yang sangat
tinggi yang dipancarkan diantara katoda dan
anoda dalam sebuah tabung hampa.
14. Sinar kosmik (Cosmic rays) merupakan Radiasi pengion
(sebagian besar berupa inti atom, misal proton) berumur
pendek, tetapi berenergi sangat tinggi yang berasal dari luar
angkasa.
15. 2. Sumber radiasi Ionizing
• Sumber Alami yang terdiri atas :
Kosmik,terrestrial dan dari tubuh Manusia
• Sumber Buatan Yang Terdiri atas:radionuklida
buatan,reactor nuklir,pesawat sinar x dan radiasi
elektromagnetik
16. 3. Dampak Kesehatan dan Lingkungan Oleh
Radiasi Ionizing
• Dampak Bagi kesahatan:
- Ditinjau dari jenis sel terbagi menjadi:efek
Genetik dan Efek Somatik
- Ditinjau dari Dosis Radiasi terbagi
menjadi:Efek deterministik dan efek Stokastik
• Dampak Bagi Lingkungan
- Pencemaran lingkungan dan Kontaminasi Zat
radioaktif pada makanan dan Minuman yang
mengakibatkan terganggunya kelangsungan hidup
makhluk yang tinggal di lingkungan tersebut.
17. 4. Pemanfaatan Radisai Ionizing Pada
Perkembangan Teknologi
• Dalam Bidang Kesehatan misalnya alat
rontgen yang digunakan untuk memriksa
keadaan dalam tubuh
• Dalam Bidang Iptek, menggunakan atom
radioaktif untuk menentukan umur bahan yang
dulu bagian dari organisme hidup
• Dalam Bidang Industri, untuk mendeteksi
kebocoran pipa yang ditanam di dalam tanah
atau dalam beton
18. Pemanfaatan Radiasi Ionizing dalam
Perkembangan Teknologi
Pemanfaatan Sumber Radiasi Ionizing dalam Medis
Secara garis besar, pemanfaatan sumber radiasi pengion di bidang
kesehatan dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: radiologi diagnostik,
radiologi intervensional, radioterapi, dan kedokteran nuklir.
Selain itu, radiasi ionizing dalam bidang medis juga dapat digunakan
untuk Sterilisasi alat kedokteran.
19. Pemanfaatan Sumber Radiasi Ionizing dalam Bidang Industri
Radiogrofi industry : Uji tak merusak ini biasanya memanfaatkan
radiasi jenis foton berdaya tembus tinggi, baik berupa sinar gamma
yang dipancarkan oleh radioisotop maupun sinar-X dari suatu
pesawat
Prinsip dasar dalam uji tak merusak ini adalah bahwa radiasi akan
menembus benda yang diperiksa, namun karena adanya cacat dalam
bahan maka banyaknya radiasi yang diserap oleh bagian-bagian pada
bahan tidak sama.
20. Pemanfaatan Sumber Radiasi Ionizing dalam Bidang Pertanian
Dengan memanfaatkan radiasi sinar gamma dari Co-60 akan
didapatkan mutasi sel tumbuhan hingga dapat menimbulkan generasi
yang lebih baik dan mendapatkan bibit yang lebih unggul daripada
induknya
Pengukuran Kadar Air Tanah Teknik pengukuran kadar air tanah
dengan teknik hamburan neutron
Proses kerja alat ini adalah dengan
memanfaatkan hasil tumbukan
antara neutron cepat dengan atom
hidrogen yang terdapat di dalam
molekul air. hasil cacahan neutron
yang terbaca akan sebanding
dengan jumlah air yang terkandung
di dalam bahan
22. Jenis & Karakteristik Radiasi Non-
Ionizing
Radiasi non-ionizing
merupakan radiasi
dengan cukup untuk
mengeluarkan suatu
molekul atau elektron
tetapi energy tersebut
tidak cukup untuk
membentuk suatu
komposisi ion
Sehingga, Radiasi non-pengion
adalah jenis radiasi yang tidak akan
menyebabkan efek ionisasi apabila
berinteraksi dengan materi
Istilah radiasi non pengion secara fisika mengacu pada radiasi
elektromagnetik dengan energy lebih kecil dari 10 eV yang antara lain
meliputi :
frekuensi radio elektromagnetik, gelombang mikro, inframerah, cahaya
tampak, dan sinar ultraviolet.
23. Berdasarkan panjang gelombang yang berhubungan dengan frekuensi
dan energy foton-nya
Kelompok radiasi
optic
Kelompok radiasi
radiofrekuensi
elektromagnetik
• radiasi ultraviolet (UV),
• cahaya tampak, dan
• inframerah (IR).
• gelombang mikro
(microwave) ,
• gelombang radio, dan
• Gelombang suara
ultrasonik
24. 1) Gelombang Radio
Gelombang radio adalah gelombang elektromagnetik yang terbentuk
ketika objek bermuatan listrik dinaikkan frekuensinya (modulasi).
“Radio” merupakan istilah generik untuk menyebut radiasi
elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih dari 1 mm dan
memiliki frekuensi di bawah 300 GHz
Gelombang radio merupakan sebentuk radiasi elektromagnetik yang tak
terlihat.
Gelombang ini mempunyai sifat seperti cahaya (dapat dipantulkan,
dibiaskan, direfraksi dan dipolarisasi) dan dapat merambat melalui udara
25. 2) Gelombang Mikro
Gelombang ini merupakan gelombang radio, tetapi panjang
gelombangnya lebih kecil dari gelombang radio biasa. Panjang
gelombangnya termasuk ultra-short (sangat pendek) sehingga disebut
juga mikro.
Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai
panjang gelombang 1 mm – 1 meter atau frekuensi 300 Mhz – 300 Ghz
Gelombang mikro lebih banyak dipantulkan bila mengenai permukaan
logam atau yang berwarna cerah.
Gelombang mikro dapat melalui atau melewati benda / material yang
mempunyai sifat dielektrik (perlawanan arus listrik) yang kecil
Gelombang mikro diserap oleh benda / material yang mempunyai sifat
dielektrik yang besar seperti makanan dan benda yang mempunyai
permukaan berwarna gelap.
26. 3) Gelombang Ultrasonik
Ultrasonik adalah suara
atau getaran dengan frekuensi yang terlalu
tinggi untuk bisa didengar oleh telinga
manusia, yaitu kira-kira di atas 20 kiloHertz
Hanya beberapa hewan, seperti lumba-lumba
menggunakannya untuk komunikasi,
sedangkan kelelawar menggunakan gelombang
ultrasonik untuk navigasi. Dalam hal ini,
gelombang ultrasonik merupakan gelombang
ultra (di atas) frekuensi gelombang suara(sonik)
27. 4) Sinar Inframerah
Sinar Inframerah (infrared ray - IR) merupakan sinar tidak tampak yang
berada pada spektrum warna merah, mendekati spektrum sinar tampak.
Inframerah adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai
panjang gelombang 780 nm – 1 mm atau frekuensi 300 GHz – 430 THz
Inframerah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dari cahaya
merah, dan tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
Gelombang sinar inframerah dihasilkan oleh molekul atau benda yang
menghasilkan panas
Bentuknya tidak terlihat dengan kasat mata
28. 5) Cahaya Tampak
•Dalam rentang spektrum gelombang
elektromagnetik, cahaya atau sinar
tampak hanya menempati pita sempit di
atas sinar inframerah.
•Spektrum frekuensi sinar tampak berisi
frekuensi dimana mata manusia peka
terhadapnya. Frekuensi sinar tampak
membentang antara 40.000 dan 80.000
GHz (1013) atau bersesuaian dengan
panjang gelombang antara 380 dan 780
nm (10-9).
29. 6) Sinar Ultraviolet
Sinar Ultraviolet adalah gelombang elektromagnetik yang
mempunyai panjang gelombang 10 - 390 nm atau frekuensi 300
GHz – 430 THz
salah satu sifat sinar ultra violet adalah daya penetrasi yang
sangat rendah. Selapis kaca tipis pun sudah mampu menahan
sebagian besar sinar UV
Macam-macam sinar ultraviolet:
Sinar UV A (panjang/cahaya hitam)
Sinar UV B (menengah)
Sinar UV C (pendek)
30. Sumber Radiasi Non-Ionizing
Sumber radiasi
UV adalah
matahari
Namun, karena adanya serapan oleh atom
oksigen yang kemudian membentuk
lapisan ozon, radiasi matahari yang sampai
ke bumi (terrestrial) intensitasnya lebih
rendah
Sumber radiasi
UV buatan
manusia
incandescent, seperti lampu halogen
tungsten, lampu neon, lampu intensitas
tinggiyang digunakan pada industri untuk
fotopolimerasi, lampu germisidal untuk
sterilisasi dan lampu untuk pengelasan
metal; dan laser UV seperti excimer laser
31. Cahaya
Tampak
Sumber alamiahnya adalah
matahari, sedangkan sumber
buatan manusia adalah lampu
baca, peralatan berpendar dan
laser. Laser (Light Amplification
Stimulated Emission by
Radiation) merupakan berkas
radiasi dengan energy yang
digabung dan dilipatgandakan
intensitasnya. Berkas laser yang
dipergunakan saat ini berupa
sinar tampak dan inframerah
Gelombang
Radio
sumber alamiah gelombang
radio adalah matahari
sedangkan sumber buatan
manusia dapat dihasilkan oleh
muatan-muatan listrik yang
dipercepat melalui kawat-kawat
penghantar. Muatan-muatan
ini dibangkitkan oleh
rangkaian elektronika yang
disebut osilator.
32. Inframerah
Sinar inframerah terletak pada
rentang panjang gelombang
770 nm – 1 mm dimana
Matahari merupakan sumber
alamiah radiasi inframerah,
sedangkan sumber buatan
manusia antara lain lampu
inframerah yang umumnya
digunakan sebagai pemanas,
laser, dan LED (Light Emission
Diode).
Gelombang
Mikro
Sumber alamiah gelombang
mikro adalah matahari
(walaupun sebagian besar
gelombang mikro terhalang
oleh atmosfer bumi),
sedangkan sumber buatan
manusia antara lain Alat
tabung vakum atau yang
membutuhkan energi kecil
seperti tunnel diodes, Gunn
diodes and IMPATT diodes.
33. Dampak Kesehatan & Lingkungan
oleh Radiasi Non-Ionizing
Radiasi optik
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.
34. Efek radiasi optik pada kulit
Mekanisme yang dominan dari efek pajanan radiasi pada kulit adalah
reaksi fotokimia.
Efek dari pajanan kronik radiasi UV lebih serius dari pada pajanan akut.
Efek kronik yang paling penting adalah risiko kanker kulit khususnya
kanker kulit melanoma dan penuaan dini.
Pajanan laser yang termasuk dalam kelompok radiasi cahaya tampak
dan infra merah dapat menyebabkan sunburn yang parah, bergantung
pada energi yang diserap.
Radiasi pada 310 – 700 nm menyebabkan reaksi fotosensitif berupa
eritema yang ringan dan tidak sakit dan 700 nm – 1 mm menimbulkan
kulit terbakar dan kering.
35. Efek radiasi optik pada mata
terdapat 3 jenis kerusakan akibat pajanan radiasi UV pada
mata, yaitu:
Photokeratoconjunct
ivitis/ 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).
Pterygium dan
droplet keratopathy
adalah patologis
pada kornea yang
berhubungan
dengan mata yang
umum dijumpai
pada lingkungan
pulau yang kaya
akan pajanan
radiasi UV kronik
Kataraktogenesis
atau proses
pembentukan
katarak. Telah
diduga radiasi UV
pada panjang
gelombang 290 –
320 nm
menyebabkan
katarak
36.
37. Dampak Kesehatan & Lingkungan
oleh Radiasi Non-Ionizing
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) rentang frekuensi dari 30
MHz – 300 GHz
gelombang radiofrekuensi yang didefinisikan sebagai radiasi
elektromagnetik dengan rentang frekuensi dari 0,3 – 30
MHz meliputi frekuensi tinggi (orde kHz – 230 MHz) dan
frekuensi rendah (orde Hz – 1 MHz).
38. Efek radiasi gelombang mikro
Efek kesehatan pada umumnya sebagai akibat dari panas yang timbul
pada saat terjadi interaksi antara energi gelombang mikro dengan
materi biologik.
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.
Efek radiasi gelombang radiofrekuensi
tidak ada bukti yang didukung dengan penelitian di laboratorium yang
menunjukkan adanya kerusakan DNA dan kromosom, mutasi, dan
peningkatan frekuensi transformasi sebagai respon terhadap pajanan
medan frekuensi rendah.
39. Pemanfaatan Radiasi Non-Ionizing
dalam Perkembangan Teknologi
Radiasi non-ionizing dapat dimanfaatkan dalam berbagai
bentuk teknologi. Dampak dari adanya perkembangan
teknologi, semua sudah dapat merasakan
Berikut ini berbagai manfaat radiasi jenis non-ionizing
dalam perkembangan teknologi
40. Gelombang radio
Untuk komunikasi radio
(memanfaatkan sifat gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkan
oleh lapisan ionosfer, hingga dapat mencapai tempat yang jauh)
Untuk komunikasi satelit
( memanfaatkan sifat gelombang UHF dan VHF yang dapat menembus
lapisan atmosfer (ionosfer), hingga dapat mencapai satelit).
Gelombang mikro
Oven microwave menggunakan gelombang mikro untuk memanaskan
makanan dengan cepat dan praktis, Microwave oven sendiri bisa
bekerja begitu cepat dan efisien karena gelombang elektromagnetinya
menembus makanan dan mengeksitasi molekuk-molekul air dan lemak
secara merata dan Radar menggunakan gelombang mikro untuk
mencari dan menentukan jejak/jarak suatu benda
41. Sinar Inframerah
Dalam dunia kesehatan, telah banyak peralatan yang memakai sinar
infra merah sebagai dasarnya. Pancaran panas dari sinar ini dapat
membantu pakar kesehatan untuk mendeteksi kondisi kesehatan dari
organ-organ tubuh.
Dalam dunia komunikasi, penggunaan sinar infra merah didasari
kemampuan sinar infra merah sebagai media komunikasi yang
menghubungkan dua perangkat ataupun pengendalian dari jarak jauh.
infra merah dapat dipakai dalam
kamera malam yang dapat
membuat penggunanya melihat
dalam gelap, salah satu
standardisasi komunikasi tanpa
kabel, komunikasi jarak dekat
seperti pada remote control, atau
bahkan kamera tembus pandang.
42. Cahaya Tampak
Dalam dunia kesehatan, Cahaya tampak di bidang medis dapat
dilakukan dengan cara yang sangat sederhana disebut transillumination.
Ini dapat digunakan untuk mengetahui indikasi tipe tumor.
Bidang telekomunikasi ,Pengguna an sinar laser dalam serat optik.
Aplikasi penyerapan warna secara selektif digunakan dalam
pembedahan laser. Laser dengan panjang gelombang tertentu dapat
difokuskan dengan intensitas tinggi .
43. Sinar Ultraviolet
Salah satu pemanfaatan sinar ultraviolet yaitu pada teknologi industry
air.
Karena resiko terjadinya kebocoran pipa-pipa
pada jaringan air cukup sering akibat pergeseran
dalam tanah, hal ini menjadi sarana masuknya
bakteri.
Hingga saat ini sistem filterisasi
menggunakan teknologi penyinaran UV
adalah satu-satunya yang dapat digunakan.
Pancaran sinar ultraviolet ini yang akan
membuat kuman dan bakteri, hingga air
yang selesai diproses melewati tabung UV
tadi keluar dalam bentuk air yang sudah
bersih dan siap minum.