Dimana:
Bila diambil harga W diudara = 34 eVpasang ion, maka didapat : D
udara
= 0,877 X rad D
= dosis serap X
= pemaparan dalam satuan roentgen Roestan Roekmantara, 1978.
2.4. Interaksi radiasi dengan materi
2.4.1. Absorpsi energi
Pada saat berkas foton melewati medium, sebagian energi radiasi ditransfer pada medium. Dosis absorpsi yang menyatakan jumlah energi yang diserap per
satuan massa jaringan merupakan besaran yang dipakai untuk memperkirakan efek biologi terhadap radiasi. Secara sederhana proses penyerapan energi
radiasi sampai terjadinya efek biologi.
2.4.2. Koefesien atenuasi
Bila berkas foton melewati medium, sejumlah foton akan berinteraksi dengan medium dan keluar dari berkas, sedangkan sebagian lain kemungkinan tidak
mengalami interaksi sama sekali. Akibatnya jumlah foton yang keluar dari medium berkurang. Penurunan intensitas I dari sinar-X sebanding dengan
jarak x yang dilewatinya. Koefisien ateanuasi dinyatakan dengan µ.
2.9 Dimana: I = intensitas sinar-X
µ = koefisien atenuasi
Universitas Sumatera Utara
Integrasi memberikan: 2.10
Dimana:
=
intensitas sinar-X yang diteruskan
=
intensitas sinar-X yang datang
2.4.3. Efek fotolistrik
Dalam proses fotolistrik energi foton diserap oleh atom yaitu elektron, sehingga elektron tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom. Elektron yang keluar
dari atom disebut fotoelektron. Peristiwa efek foto listrik ini terjadi pada energi radiasi rendah E 1 MeV dan nomor atom besar.
Gambar 2. Efek fotolistrik Krane, 1992.
Bila foton mengenai elektron dalam suatu orbit dalam atom seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas, sebagian energi foton Q digunakan untuk
mengeluarkan elektron dari atom dan sisanya dibawa oleh elektron sebagai energi kinetiknya. Seluruh energi foton dipakai dalam proses tersebut.
E = hf = Q + EK 2.11
Dimana: E = energi Joule
Universitas Sumatera Utara
f = frekuensi herzt h = konstanta plank 6,627 x 10
-34
J.s Q = energi ikat elektron Joule
Ek = energi kinetik elektron Joule
2.4.3. Efek Compton
Foton berinteraksi dengan elektron yang dianggap bebas tenaga ikat elektron energi foton datang, seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah ini:
Gambar 3. Penghamburan compton Beiser, 2003.
Dalam suatu tumbukan antara sebuah foton dan elektron bebas maka tidak mungkin semua energi foton dapat dipindahkan ke elektron jika
momentum dan energi dibuat kekal. Hal ini dapat diperlihatkan dengan berasumsi bahwa reaksi semakin dimungkinkan. Jika hal itu memang benar,
maka menurut hukum kekekalan semua energi foton diberikan kepada elektron dan didapatkan:
2.12
Menurut hukum kekekalan momentum, semua momentum foton p harus dipindahkan ke elektron, jika foton tersebut menghilang:
Universitas Sumatera Utara
2.13
Dimana: E = energi Joule m = massa Kg
c = Kecepatan cahaya mdtk p = momentum
ν = kecepatan elektron mdtk.
2.4.5. Produksi pasangan
Sebuah foton yang energinya lebih dari 1.02 MeV. Pada saat bergerak dekat dengan sebuah inti, secara spontan akan menghilang dan energinya akan
muncul kembali sebagai suatu positron dan elektron seperti yang digambarkan berikut:
Gambar 4. Proses pembentukan pasangan, dimana foton berubah menjadi energi positron dan elektron Beiser, 2003
2.5. Interaksi elektron dengan zat
