1. DASAR
FISIKA RADIASI
Haryo Seno
Pusat Sains dan Teknologi Nuklir Terapan
email: haryo@batan.go.id
Disampaikan pada:
Pelatihan Tanggap Medik pada
Kedaruratan Radiologik
BATAN Bandung, 16 – 20 Juli 2018
2. www.batan.go.id
BIODATA
2
7/15/2018
Nama : Haryo Seno
Tempat /Tgl Lahir : Pekanbaru, 20 Juli 1985
Kantor : PSTNT - BATAN
Kompetensi : PPR, Radiological Assessor,
Limbah Radioaktif
• D4 - Teknokimia Nuklir, STTN-BATAN (2007)
• S2 - Fisika, Institut Teknologi Bandung (2015)
Proteksi Radiasi
Radiological Risk Assessment
Emergency Preparedness and Responses
EPR: Field Assistance Team (FAT)
Pelatihan CBRN Terorisme - BNPT
PENDIDIKAN
PELATIHAN
3. www.batan.go.id 15/07/2018 3
3
Tujuan Pembelajaran
Memberikan pengetahuan akan konsep dasar radiasi dan
karakteristik radiasi pengion, yaitu:
Mengetahui perbedaan antara radiasi pengion dan non-pengion
Memahami cara radiasi pengion berinteraksi dengan materi
Memahami bagaimana radiasi pengion dapat dikuantifikasi
Mengetahui berbagai aspek radiasi pengion yang dapat menjadi
dasar untuk perlindungan radiasi selama tanggap darurat
6. www.batan.go.id 6
Radiasi adalah pancaran energi melalui suatu materi
atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau
gelombang elektromagnetik / cahaya (foton) dari
sumber radiasi.
Definisi
Radioaktivitas adalah sifat dasar dari suatu materi
Radionuklida (juga disebut nuklida radioaktif)
memancarkan radiasi pengion dalam proses
transformasi nuklir. Radiasi yang dipancarkan dapat
berupa partikel atau elektromagnetik atau keduanya.
15/07/2018
8. www.batan.go.id 8
Nuklida
15/07/2018
X : Lambang atom
A : Nomor massa (jumlah proton +
jumlah neutron)
Z : Nomor atom (jumlah proton)
4
2 He
Jenis Unsur : Helium
Jumlah proton ( Z ) = 2
Jumlah neutron ( N ) = 2
Jenis Unsur : Cobalt
Jumlah proton ( Z ) = 27
Jumlah neutron ( N ) = 32
59
27Co 137
55Cs
131
53 I
32
15 P
60
27Co
9. www.batan.go.id 9
15/07/2018
Radioaktivitas
Radioaktivitas adalah transformasi nuklir
nuklir karena terjadi di inti atom
transformasi karena inti awal dan yang dihasilkan
berbeda
Kata lain untuk transformasi adalah disintegrasi atau
peluruhan nukleus
Sebuah atom radioaktif memancarkan radiasi
10. www.batan.go.id 10
15/07/2018
Peluruhan Beta (ß) dan Alpha (α)
Peluruhan Beta terjadi ketika inti atom memancarkan partikel beta:
Pada peluruhan beta minus (ß-), elektron dipancarkan
Pada peluruhan beta plus (ß+), positron (partikel yang mirip
dengan elektron, tetapi bermuatan positif) dipancarkan
Peluruhan Alpha terjadi ketika inti atom berat memancarkan
partikel alfa (dua proton dan dua neutron terikat bersama menjadi
sebuah partikel yang identik dengan inti helium)
11. www.batan.go.id 11
15/07/2018
Fisi Nuklir
141Ba 92Kr
neutron
235U
236U
Fisi nuklir terjadi ketika nukleus atom
terbagi menjadi bagian yang lebih
kecil, menghasilkan beberapa neutron
dan inti radioaktif yang lebih ringan
Fisi unsur berat adalah reaksi yang
melepaskan sejumlah besar energi
Kejadian berbahaya yang melibatkan
peledakan bom atom menggunakan
mekanisme fisi nuklir
13. www.batan.go.id 13
15/07/2018
Pengukuran Radioaktivitas
Ukuran radioaktivitas suatu sumber adalah aktivitasnya
yang didefinisikan sebagai jumlah transformasi nuklir
(radioaktif) per satuan waktu.
Satu unit aktivitas (SI) adalah becquerel (Bq)
1 becquerel = 1 transformasi nuklir per detik
Satuan aktivitas yang juga sering digunakan: curie (Ci)
1 Ci = 3.7 × 1010 Bq
14. www.batan.go.id 14
15/07/2018
Radiasi Pengion
Energi dari radiasi apa pun dapat ditransfer ke materi.
Transfer energi ini dapat menghilangkan elektron dari
kulit atom dan membentuk pasangan ion-elektron.
Jenis-jenis radiasi yang mampu menghasilkan ion
dalam materi secara kolektif disebut sebagai
"radiasi pengion"
Radiasi Pengion → radiasi yang dapat menimbulkan proses ionisasi
15. www.batan.go.id 15
15/07/2018
Radiasi Pengion (2)
Radiasi pengion adalah energi dalam bentuk gelombang
atau partikel
Sinar X dan sinar gamma adalah radiasi gelombang
elektromagnetik (foton)
Radiasi partikel meliputi radiasi alfa, beta dan neutron
Radiasi Non Pengion → radiasi yang tidak bisa menimbulkan proses ionisasi
Contoh: TV, Microwave, Handphone, arus listrik tegangan tinggi
16. www.batan.go.id 16
15/07/2018
Unit Energi Pengukuran Radiasi
Energi radiasi biasanya diukur dalam satuan:
o keV (kilo-electron-volt) = 1000 eV ; atau
o MeV (Mega-electron-volt) = 1000000 eV
o 1 eV = 1.602 × 10−19 Joule
Contoh:
14C : (beta, average) 49.4 keV atau 0.0494 MeV
60Co : (gamma) 1250 keV atau 1.25 MeV
241Am : (alpha) 5.48 MeV
17. www.batan.go.id 17
15/07/2018
Paparan Radiasi
Dalam proteksi radiasi, "paparan“ berarti tindakan atau
kondisi yang menjadi subjek iradiasi oleh radiasi pengion
Dalam dosimetri, "paparan" adalah ukuran radiasi
elektromagnetik dan berhubungan dengan jumlah muatan
listrik yang dihasilkan oleh sinar-X atau sinar gamma di udara
dalam kondisi standar
Satuan paparan : coulomb/kg (C/kg)
Satuan yang juga sering digunakan : roentgen (R)
18. www.batan.go.id 18
15/07/2018
Dosis Serap
Jumlah energi yang diberikan ke dalam satuan massa organ
atau jaringan disebut dosis yang serap dan dinyatakan dalam
satuan gray (Gy)
Satu gray sama dengan satu joule energi radiasi yang
diberikan kepada satu kilogram massa organ atau jaringan
1 Gy = 1 J/kg = 6.24 × 1012 MeV/kg
1 Gy = 100 rad
rad → satuan dosis serap yang juga sering digunakan
pada waktu dulu
19. www.batan.go.id 19
15/07/2018
Laju Dosis
• Dosis radiasi dibagi dengan lama waktu paparan radiasi
disebut laju dosis
• Pengaruh dosis radiasi tertentu pada jaringan hidup dapat
bergantung pada laju dosis
• Secara umum diterima bahwa dosis radiasi yang diberikan
pada tingkat dosis rendah kurang merusak daripada dosis
total yang sama yang diberikan pada tingkat dosis tinggi atau
secara instan (waktu singkat).
26. www.batan.go.id 26
15/07/2018
Efek Radiasi
• Tidak mengenal dosis ambang
• Timbul setelah melalui masa tenang yang lama
• Tingkat keparahan tidak bergantung pada dosis
• Tidak ada penyembuhan spontan
• Kanker, leukimia
Efek Stokastik
• Memiliki dosis ambang
• Timbul beberapa saat setelah terpapar radiasi
• Tingkat keparahan bergantung pada dosis radiasi
• Adanya penyembuhan spontan
• Luka bakar, sterilitas, katarak
Efek
Deterministik
27. www.batan.go.id 27
15/07/2018
Paparan terhadap Manusia
Dari radiasi alam (kadang disebut “radiasi latar”)
Dari prosedur medis (diagnosis dan terapi)
Dari sumber radiasi dan perangkat radiasi
Dari paparan yang tidak direncanakan (pekerja radiasi dan
masyarakat)
Dari peristiwa jahat yang disengaja
Dari pekerjaan, yaitu sebagai pekerja radiasi dan perespon
atas kedaruratan radiasi
28. www.batan.go.id 28
15/07/2018
Batas Dosis Tahunan
Sumber: IAEA GSR Part 3
Kuantitas Organ Pekerja Masyarakat
Dosis Efektif
—
20 mSv
(rata-rata per 5 tahun)
1 mSv
—
50 mSv
(sekali dalam 1 tahun)
Dosis
Ekivalen
Lensa
mata
20 mSv
(rata-rata per 5 tahun)
15 mSv
50 mSv
(sekali dalam 1 tahun)
Kulit 500 mSv 50 mSv
29. www.batan.go.id 29
15/07/2018
Pedoman Dosis untuk Perlindungan Pekerja
Saat Terjadinya Kedaruratan
Sumber: IAEA GSG-2
Tindakan Dosis ekivalen personal
Penyelamatan nyawa < 500 mSv*
Untuk mencegah meluasnya bencana < 500 mSv
Untuk menghindari dosis kolektif
yang besar
< 100 mSv
Remediasi < 50 mSv
* Nilai ini dapat dilampaui dalam keadaan dimana manfaat yang diharapkan
kepada orang lain jelas lebih besar daripada risiko kesehatan pekerja
tanggap darurat sendiri dan pekerja tanggap darurat dengan sukarela
mengambil tindakan dan memahami serta menerima risiko kesehatan ini.
30. www.batan.go.id 30
15/07/2018
Kesimpulan
Radioaktivitas adalah properti mendasar dari suatu materi
Nuklida radioaktif dapat memancarkan radiasi pengion dalam
proses transformasi nuklir
Paparan radiasi pengion dapat menyebabkan efek kesehatan
stokastik dan deterministik
Sistem kuantitas dosimetrik diciptakan untuk
mengkarakterisasi paparan dengan tujuan penilaian risiko
peningkatan efek kesehatan radiogenik yang parah pada
manusia.
