548 Efek Radiasi Terhadap Manusia

EFEK RADIASI
TERHADAP
MANUSIA

2

3

4

RADIASI

energi yang dipancarkan dalam bentuk
partikel atau gelombang

~ massa

5

RADIASI
~ muatan listrik

6

RADIONUKLIDA

7

DAYA TEMBUS RADIASI
PENGION

8

SIFAT RADIASI PENGION
JENIS 
RADIASI

SIFAT

α

Partikel bermuatan positifdapat dibelokkan oleh medan
magnet/listrik
Saat menembus zat, sinar α menghasilkan ion.
Memiliki daya tembus yang rendah.
Kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik (1 –10% kec. Cahaya)

β

Partikel bermuatan negatif dan identik dengan elektron.
Daya tembus lebih besar tetapi daya pengion lebih kecil dari sinar α .
Dapat menembus kertas aluminium setebal 2 hingga 3 mm.
Partikel beta dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet, tetapi
arahnya berlawanan dari partikel α .
Mengalami pembelokan > partikel α dalam medan listrik/magnet. mβ
< mα

γ

Mempunyai daya tembus besar
Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik/magnet.

Mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek.
Daya tembus besar

9

Sistem Biologi Tubuh Manusia

10

SEL (genetik & somatik)
◦Sitoplasma organel sel yang
mengatur fungsi metabolisme
◦Nukleus mengandung kromosom
sebagai pusat kontrol informasi
genetik
Keduanya

dilindungi oleh membran
sel yang berfungsi sebagai media
komunikasi dan transportasi bahan

makanan
11

Interaksi Radiasi
dengan Materi Biologik
1.
2.
3.
4.
5.

Eksitasi/ionisasi (10-15 detik)
Fisikokimia (10-10 detik)  ion
radikal
Reaksi kimia (10-5 detik) 
radikal bebas (induksi)
Reaksi biokimia  kerusakan
pada DNA
Respon biologi  efek biologi
12

Interaksi Radiasi Elektron
Sekunder

Langsung:
penyerapan energi
dari e- langsung
terjadi pada molekul
organik dalam sel
yang mempunyai arti
biologi penting (DNA)
Tidak langsung:
terlebih dahulu
terjadi interaksi
radiasi dengan
molekul air dalam sel

13

Interaksi Radiasi dengan Molekul

Air (Radiolisis Air)
 dekomposisi air menjadi radikal bebas
yang
diinduksi oleh radiasi pengion
spontan : H2O  H+ + OHradiasi :

H2O  H2O+ + eion radikal (10-10 detik)

H2O+  H+ + OH*
radikal bebas (10-5 detik)

e- + H2O  OH- + H*

14

INTERAKSI RADIASI DENGAN SEL
Ionisasi
Kerusakan DNA
Modifikasi
proses perbaikan

Ekspresi gen
perbaikan tidak sempurna
Kematian sel
“aktif”

aberasi
mutasi
kromosom

sel mati

perbaikan
sempurna

sel tetap hidup
15

Efek radiasi pada kromosom
(aberasi kromosom)

16

EFEK RADIASI PADA SEL
TUBUH

19

Efek Radiasi terhadap Sel
Ionisasi

Modifikasi
ekspresi
gen
Kematian sel
“aktif”

Kerusakan
DNA
Proses Perbaikan
Perbaikan tidak sempurna

Aberasi
kromosom

Sel mati

Mutasi

Perbaikan
sempurna

Sel tetap hidup

20

Klasifikasi Efek Radiasi
(lanjutan)
Sel terpapar radiasi
Perbaikan secara
enzimatis
Sel hidup

Sel mati
Disfungsi organ Sel normal
Efek
deterministik
Efek segera
Eritema;
Sterilitas;
Retardasi mental

Sel abnormal
Efek stokastik
Efek tertunda
Katarak; Kanker;
Efek pewarisan
21

Efek Radiasi Akut
(Radiation Sickness)
- Mual, muntah, sakit kepala,erythema
-

(stlh 24 jam)
Sakit perut, demam (2-3 hari)
Diare, dehidrasi (minggu ke 2)
Rambut rontok, lesu, demam, perarahan
(minggu ke 3)
Jika gejala diatas semakin parah dpt
timbul perdarahan hebat yg
menyebabkan kematian (4-6 minggu
setlh radiasi)
22

Victim of Chernobyl

a. Five-year-old Alec Zhloba from a town in Belarus is suffering
from leukemia. Some 70 percent of the fallout from the 1986
Chernobyl disaster fell on Belarus.
b. These children live in a village not far from the Chernobyl
nuclear plant. Four years after the 1986 Chernobyl accident,
these children are suffering intestinal problems from
exposure to radiation
23

Aberasi kromosom dan dosimeter
biologi
Digunakan secara luas sebagai biomarker
akibat
paparan radiasi berlebih
 Pengamatan dilakukan terhadap sel darah
limfosit pada analisa sitogenetik
 Frekuensi aberasi kromosom (disentrik &
cincin) menggambarkan dosis radiasi yang
diterima
 Rentang dosis: 0,5 Gy – 8 Gy
 Frekuensi disentrik menurun dengan
bertambahnya waktu (tidak stabil)
 Analisa dilakukan dalam waktu 24 jam -30
hari pasca paparan radiasi


24

Efek Radiasi Mengion :
Menyebabkan terjadinya kerusakan atom/ molekul
yg dilaluinya

Efek radiasi mengion 2 jenis :
1. Efek stokastik,
Tergantung pd frekuensi pemajanan, tingkat
keparahan tidak tergantung pd dosis
Contoh: mutagen (kerusakan gen/chromosom),
teratogen (cacat bayi dalam kandungan), dan
karsinogen (menyebabkan kanker).
2. Efek Non-stokastik/Deterministik
Efek yg ditimbulkan tergantung pd frekuensi dan
dosis
Efek ini terjadi karena adanya kematian sel.
Contoh : erythema pd kulit, katarak pd mata

25

Charts: Dose-Frequency Relationship

• Efek deterministik : timbul bila dosis yang diterima di
atas dosis ambang (threshold dose) dan umumnya
timbul beberapa saat setelah terpapar
• Efek stokastik : tanpa ada dosis ambang dan baru
akan muncul setelah masa laten yang lama.
26

Efek Stokastik
pada Individu terpapar
 Target

: sel somatik  karsinogenesis
 Kanker akibat radiasi tidak spesifik
 Prediksi risiko kanker diperoleh dari studi
epidemiologi radiasi pada populasi
terpapar radiasi
 Koefisien peluang pada pekerja radiasi :
4 x 10-2 /Sv

27

Efek Stokastik
pada Turunan Individu
terpapar
 Target

:sel reproduktif  efek pewarisan
 Tidak ada bukti konklusif pada manusia
 Hewan :bervariasi  buta warna,
kelainan metabolisme minor sampai
serius (kematian) dan retardasi mental
 Koefisien peluang pada pekerja radiasi :
0,8 x 10-2 /Sv

28

Efek Deterministik pada Kulit
ker
kan
i k:
ast
tok
ks
Ef e t
i
kul
29

Efek Deterministik
pada
Sistem Pembentukan
Darah
 Sel darah berasal dari sel stem sumsum tulang
 eritrosit (sdm)
 lekosit (sdp)  granulosit dan limfosit
 trombosit (platelet)


Dosis 0,5 Gy  penurunan segera komponen darah
 limfosit menurun dalam beberapa jam
 trombosit & granulosit dalam beberapa hari –
minggu
 eritrosit menurun lambat dalam beberapa mingg

Kematian terjadi akibat dari infeksi dan hemorrhag
 Efek stokastik: leukimia dan kanker sel darah merah


30

Efek Radiasi pada Mata
 Paling

sensitif  lensa mata  katarak
 Dosis 0,5 Gy  kekeruhan lensa yang teramati
 Semakin tinggi dosis  semakin singkat masa laten
 Dosis 2–10 Gy  katarak dalam 6 bulan - 35 tahu

31

Efek Radiasi pada Organ
Reproduksi
Testis
Perubahan jumlah sperma dan waktu pulih
Dosis 0,15 Gy : oligospermia
Dosis < 1 Gy : steril beberapa bulan
Dosis 1 – 3 Gy : steril 1 – 2 tahun
ICRP 60 : 3,5 - 6 Gy (dosis ambang sterilitas
permanen)
Ovarium
Bergantung usia:  usia  dosis
Dosis 0,65 Gy : steril sementara
Dosis 5 – 7 Gy : steril pada usia 40-an
Dosis 12 – 15 Gy : steril pada usia 20-an
ICRP 60: 2,5 – 6 Gy (dosis ambang sterilitas)
Efek deterministik: sterilitas

32

Efek Radiasi pada Janin


Bergantung Periode kehamilan:
1. Preimplantasi & implantasi (minggu 0 – 2)
 kematian janin (0,05 – 0,1 Gy)
2. Organogenesis (minggu 2 – 7)
 malformasi organ, kematian neonatal,
kanker masa anak-anak
3. Tahap Fetus (minggu 8 – 40)
 retardasi mental, kanker pada masa anak-ana



Dosis ambang retardasi mental (penurunan IQ):
 0,1 Gy pd minggu 8 – 15 dan
0,4 -0,6 Gy pd minggu 6 – 25
33

Efek GenetikSomatik












Efek genetik: Efek radiasi yang dirasakan oleh keturunan dari orang
yang menerima paparan radiasi  somatik jika akibat radiasi
dirasakan langsung oleh orang yang menerima radiasi
Efek non stokastik: efek yang kualitas keparahannya bervariasi
menurut dosis dan hanya timbul jika dosis ambang dilampaui
Efek non stokastik meliputi beberapa efek somatik: luka bakar,
sterilitas, katarak, kelainan kongenital  efek genetik adalah efek
stokastik sedangkan efek somatik dapat stokastik (leukimia dan
kanker) maupun non stokastik
Ciri efek non stokastik:
Mempunyai dosis ambang
Umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi
Adanya penyembuhan spontan yang tergantung keparahannya
Keparahannya tergantung dosis radiasi
34

Efek Stokastik Deterministik
Efek stokastik: efek yang kebolehjadian timbulnya
merupakan fungsi dosis radiasi dan diperkirakan
tidak mengenal dosis ambang yang meliputi kanker,
leukimia (efek somatik) dan penyakit keturunan
(efek genetik)
Efek deterministik dapat terjadi akibat masuknya
radionuklida ke dalam tubuh. Penyebabnya:
ledakan IN atau bom nuklir dan kesalahan dalam
pengobatan atau penelitian





Ciri efek stokastik:








Tidak mengenal dosis ambang
Tiimbul setelah melalui masa tenang yang lama
Keparahannya tidak tergantung pada dosis radiasi
Tidak ada penyembuhan spontan

35

PROSES SEL TERPAPAR RADIASI

36

SINDROMA PRODROAL
SEBAGAI TAHAP INISIAL SRA
Simptom

Tingkat SRA dan perkiraan dosis akut radiasi pada seluruh tubuh (Gy)
rendah (1-2)

sedang (2-4)

parah (4-6)

sangat parah (6-8)

letal (>8 Gy)

Limfosit (G/L,
hari 3-6)

0.8 – 1.5

0.5 – 0.8

0.3 – 0.5

0.1 – 0.3

0.0 – 0.1

Granulosit (G/L)

> 2.0

1.5 – 2.0

1.0 – 1.5

≤ 0.5

≤ 0.1

Diare

tidak ada

tidak ada

jarang

hari 6-9

hari 4-5

Epilasi

tidak ada

sedang pada
hari > 15

sedang pada
hari > 11-21

total pada hari > 11

total pada hari >
10

Masa laten
(hari)

21-35

18-28

8-18

8 Gy)

Muntah
Waktu
% kejadian

2 jam
10-50

1-2 jam
70-90

< 1 jam
100

< 30 menit
100

< 10 menit100

Diare
Waktu
% kejadian

tidak ada
-

tidak ada
-

rendah
3-8 jam
10

parah
50Gy)

Suhu tubuh
Waktu
% kejadian

normal
-

naik
1-3 jam
10-80

demam
1-2 jam
80-100

demam tinggi
< 1 jam
100

demam tinggi
< 1 jam
100

rawat jalan

rawat pada
RSU

tindakan pada
RS khusus

tindakan pada RS
khusus

tindakan paliatif

Tindakan
medis

38

Sindroma Radiasi Akut
(SRA)
Sindroma Radiasi Akut (SRA): sekumpulan sindrom
klinik yang terjadi dalam waktu beberapa detik
sampai 3 hari setelah paparan radiasi pengion akut
pada seluruh tubuh dengan dosis relatif tinggi (> 1
Gy)

Sindroma sistem pembentukan darah
(hematopoietic syndrome)

Sindroma sistem pencernaan (gastrointestinal
syndrome)
Sindroma sistem syaraf pusat (central
nervous system syndrome)
39

SINDROMA SISTEM HEMATOPOITIK
(SISTEM PEMBENTUKAN DARAH)








DOSIS AMBANG SINDROMA : 1 GY
S. PRODROMAL : MUAL, MUNTAH, LETIH,
PUSING, HILANG NAFSU MAKAN DAN DIARE
 3 HARI
MASA LATEN : 2 – 3 MINGGU
EFEK SISTEMIK: PENURUNAN JUMLAH SEL
DARAH
DOSIS AMBANG KEMATIAN : 3 GY DALAM 3
MINGGU
 INFEKSI DAN HEMORRHAGE
PENURUNAN SEL STEM SUMSUM TULANG
(SAMPAI 8 GY)
40

Sindroma Gastrointestinal
(sistem pencernaan)
 Dosis ambang sindrom: 5 Gy
 Sindroma Prodromal: demam, diare parah +
darah,
kram perut
 Masa laten : 3 – 5 hari
 Efek sistemik: kerusakan sel stem & lapisan
mukosa usus halus
 Dosis ambang kematian: 10 Gy dalam
3 hari – 2 minggu
41

Sindroma Sistem Syaraf
Pusat
 Dosis ambang sindroma : 20 Gy
 Sindroma Prodromal: hilang
keseimbangan,
susah bernafas, tremor dan koma
 Masa laten : 15 menit – 3 jam
 Efek sistemik: kerusakan parah sistem
syaraf
dan cardiovascular
Dosis ambang kematian : 50 Gy dalam <

42

KONTAMINASI INTERNA

43

DEKONTAMINASI
Radionuklida

Radiasi
(T½)

Target

Jalan
masuk

Dekontaminan

H

β
(12,4 th)

Tubuh

Inh/ing/k

air

Sr

γ
(29, th)

Tulang

Inh/ing

Stronsium laktat

Cs

β, γ
(30 th)

Tubuh

Inh/ing/k

Prussian blue

Ra

α
(600 th)

Tulang

Inh/ing/k

Kalsium glukonat

Pu

α
(2,4 104 th)

Paru,
tulang, hati

Inh/ing/k

dietilentriamin
pentasetik asid
(DTPA)

3

90

137

226

239

44

Nilai Batas Dosis - NBD
(ditetapkan dlm SK Ka.BAPETEN
No.01/Ka.BAPETEN/V/1999 ttg Ketentuan Keselamatan
Kerja dg Radiasi)

• NBD utk penyinaran seluruh tubuh 50 mSv
(5000 mRem)/thn
• NBD utk wanita usia subur 13 mSv dlm
jangka 13 minggu pd abdomen
• NBD utk wanita hamil 10 mSv pd janin,
terhitung sejak dinyatakan mengandung
hingga saat bayi lahir
• NBD utk penyinaran lokal rata2 pd setiap
organ/jaringan 500 mSv/thn
45

Sumber Pemaparan Radiasi
Mengion :
-

Industri tabung sinar katoda
Pembangkit tenaga nuklir
Pertambangan
Rumah sakit (kedokteran gigi, umum,
radiologi, laboratorium)
- Lembaga penelitian
- Pertanian
- dsb.

46

•

Background radiation is a small amount of radiation coming from the
environment, such as the cosmic rays from outer space, the natural
radioactive materials in rocks and soil and radioactive gases in air,
e.g. radon

47

Aplikasi Radiasi

48

KONTRIBUSI DOSIS RADIASI

49

Persyaratan proteksi radiasi
• Justifikasi :Tdk menerapkan
/menggunakan radiasi, kecuali
jika ada positive net benefit
• Optimisasi :Prinsip ALARA (as low
as reasonably achievable)
• Limitasi : Standar pemajanan/
Dosis sesuai rekomendasi
50

Pengendalian
- Isolasi peralatan dan daerah
radiasi dg penyekatan
- Maksimalisasi jarak, menjauhkan
TK dari sumber radiasi
- Membatasi waktu pemajanan
- Pemasangan pagar, label dan
tanda peringatan bhy radiasi
- Penggunaan APD(pakaian, kaca
mata, dsb.)
- Pelatihan dan pengawasan
- Emergency preparadness,
kesiap-siagaan jika terjadi
keadaan darurat
51

Alpha ----> sangat kecil/tidak ada
Beta

----> kecil

Sinar X
---->
besar
Sinar gamma ---->
besar
Neutron
----> besar

52

Radiation

Shielding Material

Alpha

dpt dihambat dengan bhn tipis, mis. kertas
atau lapisan luar kulit mati

Beta

penyekatan dg bhn spt aluminium dan
plastik/Al dg ketebalan sp 1 cm

Gamma & X- Semakin tebal dan tinggi berat jenis bhn,
ray
semakin besar intensitas radiasi yg diserap.
Pb / tembok beton
Neutron

dihambat dg penyekatan bhn yg
mengandung kadar hidrogen tinggi, shg bhn
cair spt air, poliethilen, parafin dsb. banyak
digunakan

53

54

Tingkat keparahan/bahaya radiasi
Bahaya
external
Kurang Alpha
Beta
Sangat Gamma

Bahaya
internal
Gamma
Beta
Alpha

55

Effect of Radiation on Cells
• Inhibition of cell division
• Damage to chromosome (number of structure)
• Damage to genes (mutation)

Pemajanan radiasi dlm jaringan tubuh tergantung pd sifat
fisik dan kimia dr bahan radioaktif.
Contoh :
- Radioaktif iodine, umumnya
mempengaruhi/terkonsentrasi pd kelenjar thyroid;
- Strontium-90, mengendap pada tulang;
- Cesium, pd jaringan lunak
Setelah terakumulasi, konsentrasinya dpt menurun setelah
beberapa waktu melalui peluruhan atau proses biologi
(Iodine-131, waktu peluruhan 7 hr; plutonium-239, 24
000th;
strontium-90, 28 tahun)
56

Berbagai Jenis Personal Dosimeter
57

Detektor Sintilasi

Detektor Surface
Barrier

Detektor Isian Gas

Berbagai Jenis detektor radiasi
58

RADIOGRAFI DENGAN FILM

Peralatan Pesawat Sinar-X
59

Konversi :
Dosis ekivalen = dosis absorbsi x quality factor
Sievert = Gray x QF
Rem = rad x QF
1
1
1
1

Gray = 100 rad = 1 J/kg
Sv = 100 rem
rad = 1.15 roentgen = 0,01 Gray
roentgen = 0,87 rad

Dosis radiasi : jml energi yg diserap oleh jaringan tiap
satuan massa pd tempat pengukuran( satuan rad )
60

61

62

Spektrum Radiasi Matahari

63

Health effect
Pada kulit dan mata dimana energi radiasi
diserap.
Acute :
- Pd mata Photokeratitis (inflamation of
cornea) dan conjunctivis
- Radiation burn (sunburn)
Chronic :
- Cataract(clouding of the lens)
- Premature ageing, keratosis (dry,spot on the
skin)

- Skin cancer
64

Who is at risk?
- Outdoor workers (gardener, road
worker, building & construction
workers, surveyors, forestry
workers, agriculture workers,
mining workers, harbour workers,
traffic officer
- Fair skin
65

LASER
• Akronim: Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation
• Merambat pada satu arah
panjang gel. Sinar paralel,
Koheren, tekonsentrasi
• Bahaya: terutama pada mata,
dan kulit
• Jenis :Kristal ruby; Laser
gas( CO2, CO, HeNe, argon,
Nitrogen, krypton);
semikonduktor
66

Spektrum Laser

67

Aplikasi
- Operasi medis (bloodless
surgery), perawatan kulit
& gigi,
- Pengelasan, pemotongan,
pengeboran
- Komunikasi (via fiber
glass)
- Entertainment (laser
light, laser disc,
hologram, dsb)
- Senjata laser
68

5 Klasifikasi LASER
(Standard internasional)

• Klas 1 : intensitas radiasi rendah, tanpa
resiko
• Klas 2 : intensitas rendah,
memancarkan radiasi tampak (400-700
nm)
• Klas 3A : intensitas lebih tinggi,
memancarkan radiasi tampak
• Klas 3B: intensitas tinggi, visible a/
invisible, immediate eye damage
• Klas 4: intensitas tinggi, berbahaya
69

a
Gracias
m
i
r
e
T s ih
a
k

Thank you

धनयववद

すまいざごうとがりあ

감사합니다