Besar dan Satuan Radiasi

9

2.2. Karakteristik Radiasi

Terdapat tiga jenis radiasi nuklir yaitu radiasi alfa, beta dan gama. Ketiga radiasi tersebut memiliki karakteristik yang berbeda. Perbedaan daya tembus dan daya ionisasi mempengaruhi dampaknya pada manusia. Radiasi alfa memiliki daya tembus yang paling kecil dibandingkan radiasi yang lain. Menurut Gabriel 2012, daya tembus pancaran alfa di udara sejauh 4 cm dan daya tembus akan semakin pendek terhadap materi yang lebih padat, misalnya, partikel alfa tidak dapat menembus selebaran kertas. Berbanding terbalik dengan daya tembusnya, sinar alfa memiliki daya ionisasi terbesar. Sebagian besar energi yang dimiliki digunakan untuk ionisasi sehingga daya tembusnya sangat kecil Surya, 2009. Menurut Surya 2009, radiasi beta memiliki daya tembus lebih kuat daripada radiasi alfa. Partikel beta dapat menembus lapisan aluminium setebal 1 mm tetapi tidak bisa menembus lapisan yang sama setebal 3 mm. Daya ionisasi pancaran beta lebih lemah dibandingkan pancaran alfa. Radiasi gama memiliki daya tembus yang sangat kuat. Pancaran gama dapat menembus baja setebal 30 cm. Daya tembusnya akan menjadi setengah ketika menembus timbal setebal 1 cm. Radiasi gama memiliki daya ionisasi paling kecil Surya, 2009.

2.3. Besar dan Satuan Radiasi

Mengutip dari Cember 1989, besar dosis dan material radiasi dapat dinyatakan dalam bentuk satuan radiasi, yang terdiri atas: 1. Aktivitas 10 Aktivitas A adalah jumlah transformasi inti secara spontan yang terjadi pada sejumlah radionuklida dN dalam selang waktu tertentu. A = dNdt Satuan Internasional khusus untuk aktivitas dinamakan Becquerel Bq, dimana 1 Bq = 1 s-1. Aktivitas material radioaktif juga dinyatakan dalam Curie Ci dan 1 Ci adalah 3,7 x 1010 Bq. 2. Dosis Serap Dosis Serap D adalah energi rata-rata yang diberikan oleh radiasi pengion sebesar dE kepada bahan yang dilaluinya dengan massa dt. Dengan kata lain, dosis serap merupakan tenaga rata-rata yang diserap per satuan massa. D = dEdt Satuan dosis serap berdasarkan Satuan Internasional SI adalah Gray Gy dan sama dengan JouleKg. Satuan yang telah digunakan sebelumnya adalah rad, dimana 1 rad = 10-2 Gy atau 1 Gy = 100 rad. 3. Dosis Ekuivalen Dosis ekuivalen H adalah dosis serap yang sama tetapi berasal dari jenis radiasi yang berbeda yang ternyata memberikan efek yang berbeda pada sistem tubuh. Dosis ekuivalen biasa disebut dosis Hp 10. Besar dosis ekuivalen lebih banyak digunakan untuk menghitung perbedaan efek biologis terhadap berbagai jenis pajanan radiasi. Dalam menentukan besar dosis ekuivalen dibutuhkan faktor bobot radiasi atau Weighting Factor WR sebagai pengali dosis terserap D. WR 11 merupakan besar kuantitas radiasi untuk menimbulkan kerusakan pada jaringan atau organ tubuh. Dahulu WR, disebut dengan Quality Factor Q. Untuk aplikasi di bidang radiobiologi, WR dinyatakan dengan Relative Biological Efectiveness RBE. Dalam hal ini, dosis ekuivalen merupakan hasil perkalian dosis serap pada organ atau jaringan tubuh untuk merefleksikan RBE pada radiasi yang dapat memicu efek stokastik pada dosis rendah. Berikut merupakan hubungan antara quality factor dengan dosis serap: H = Σ D x WR Satuan tradisional untuk dosis ekuivalen adalah rem, sedangkan Satuan Internasional dosis ekuivalen adalah Sievert, dimana 100 rem= 1 Sievert. Tabel 2.1. Weighting Factor WR Jenis Radiasi WR Foton, untuk semua energy 1 Elektron dan Muon, semua energi. Kecuali, Elektron Augor yang dipancarkan dari radionuklida yang lepas ke DNA, khususnya untuk penerapan mikrodosimeter. 1 Neutron dengan energi: a. 10 keV 5 b. 10 keV hingga 100 keV 10 c. 100 keV hingga 2 MeV 20 d. 2 MeV hingga 20 MeV 10 e. 20 MeV 5 Proton, selain proton rekoil, dengan energi 2 MeV 5 Partikel alfa, fragmen fisi, inti berat 20 Sumber: IAEA 2007 Hubungan antara aktivitas, dosis serap, dan dosis ekuivalen dapat dilihat pada tabel 2.2. 12 Tabel 2.2. Hubungan Aktivitas, Dosis Serap, dan Dosis Ekuivalen Besaran Satuan Tradisional Satuan SI Hubungan Aktivitas A Curie Ci Becquerel Bq 1 Ci = 3,7 x 1010 Bq 1 Bq = 1 S-1 Dosis Serap D Rad Gray Gy 1 rad = 0,01 Gy 1 Gy = 1 Jkg Dosis Ekuivalen H Rem Sievert Sv 1 rem = 0,01 Sv 1 Sv = 1 Jkg Sumber: ATSDR 1999 4. Dosis Efektif Pada penyinaran seluruh tubuh, setiap organ atau jaringan tubuh dapat menerima dosis ekuivalen yang sama, tetapi menimbulkan efek biologi yang berbeda pada organ atau jaringan tubuh. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan sensitivitas pada organ atau jaringan tubuh terhadap radiasi. Oleh karena itu dibutuhkan besaran dosis efektif E guna memperhitungkan efek stokastik. Dosis efektif merupakan pengukuran dosis yang didesain untuk merefleksikan jumlah kerusakan yang mungkin dihasilkan dari dosis tersebut. Dosis efektif didapatkan melalui penjumlahan dosis ekuivalen pada jaringan tubuh H yang dikalikan dengan Wiegthing Factor tiap jaringan WR. Satuan dosis efektif adalah Rem atau Sievert Sv. E = Σ WR x H 13 Tabel 2.3. Weighting Factor WR Jaringan atau Organ Tubuh Organ atau Jaringan Tubuh WT Gonad 0,20 Sumsum tulang belakang 0,12 Usus Besar 0,12 Lambung 0,12 Paru-paru 0,12 Ginjal 0,05 Payudara 0,05 Liver 0,05 Oesophagus 0,05 Kelenjar Gondok Thyroid 0,05 Kulit 0,01 Permukaan tulang 0,01 Organ atau jaringan tubuh sisanya 0,05 Sumber: IAEA 2007

2.4 Toksikokinetik dan Toksikodinamik