Radiasi : Pengertian, Bahaya, Jenis, Dampak, Manfaat Dan Kegunaan : Adalah Pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik/cahaya (foton) dari sumber radiasi.
Pengertian Radiasi
Radiasi adalah pancaran energi melalui suatu materi atau ruang dalam bentuk panas, partikel atau gelombang elektromagnetik/cahaya (foton) dari sumber radiasi. Ada beberapa sumber radiasi yang kita kenal di sekitar kehidupan kita, contohnya adalah televisi, lampu penerangan, alat pemanas makanan (microwave oven), komputer, dan lain-lain.Radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik atau disebut juga dengan foton adalah jenis radiasi yang tidak mempunyai massa dan muatan listrik. Misalnya adalah gamma dan sinar-X, dan juga termasuk radiasi tampak seperti sinar lampu, sinar matahari, gelombang microwave, radar dan handphone.
Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang. Pengertian tentang radiasi dan gelombang dapat dijelaskan pada kejadian berikut. Apa yang anda lakukan bila anda melihat kolam air tenang yang pada permukaannya mengapung beberapa helai daun..?? Secara spontan mungkin anda akan melempar kerikil ke kolam tersebut.
Dapat anda lihat bahwa pada lokasi jatuhnya kerikil akan muncul riak, yang kemudian akan menyebar dalam bentuk lingkaran. Riak-riak tersebut ialah gelombang dan memperlihatkan pergerakan energi yang diberikan oleh kerikil dan energi tersebut menyebar dari lokasi jaruhnya kerikil ke segala arah. Ketika riak mencapai daun, daun tersebut akan terangkat naik ke puncak gelombang.
Radiasi dapat didefinisikan sebagai proses dimana energi dilepaskan oleh atom-atom. Radiasi ini biasanya diklasifikasikan menjadi dua kelompok yakni Radiasi korpuskuler (corpuscular radiation), adalah suatu pancaran atau aliran dari atom-atom dan atau partikel-partikel sub-atom, yang mempunyai kemampuan untuk memindahkan energi geraknya atau energi kinetiknya (kinetic energy) ke bahan-bahan yang mereka tumbuk/bentuk. Radiasi Elektromagnetis adalah suatu pancaran gelombang (gangguan medan elektris dan magnetis) yang bisa menyebabkan perubahan struktur dalam atom dari bahan-bahan yang dilaluinya (medium).
Radiasi adalah energi yang dihantarkan, dipancarkan dan diserap dalam bentuk partikel atau gelombang.
Berdasarkan sumbernya radiasi secara garis besar dapat dibedakan menjadi :
1. Radiasi alam
Radiasi alam berasal dari sinar kosmos, sinar gamma dari kulit bumi, peluruhan radom dan thorium di udara, serta radionuklida yang ada dalam bahan makanan. Berikut sumber radiasi dari alam :
- Radiasi benda-benda langit
Karena medan magnet bumi mempengaruhi radiasi ini, maka orang di kutub menerima lebih banyak daripada yang ada di katulistiwa. Selain itu orang yang berada di lokasi yang lebih tinggi akan menerima radiasi yang lebih besar karena semakin tipis lapisan udara yang dapat bertindak sebagai penahan radiasi. Jadi, orang yang berada di puncak gunung akan menerima radiasi yang lebih banyak daripada yang di permukaan laut. Begitupula orang yang bepergian dengan pesawat terbang juga menerima lebih banyak radiasi.
- Radiasi dari kerak bumi
Bahan radioaktif utama yang ada dalam kerak bumi adalah Kalium-40, Rubidium-87, unsur turunan dari Uranium-238 dan turunan Thorium-232. Besarnya radiasi dari kerak bumi ini berbeda-beda karena konsentrasi unsur-unsur di tiap lokasi berbeda, tetapi biasanya tidak terlalu berbeda jauh. Penelitian di Perancis, Jerman, Italia, Jepang dan Amerika Serikat menunjukkan bahwa kira-kira 95 persen populasi manusia tinggal di daerah dengan tingkat radiasi rerata dari bumi antara 0,3–0,6 milisievert (mSv ) per tahun. Sekitar 3 persen populasi dunia menerima dosis 1 mSv per tahun atau lebih.
2. Radiasi buatan
Radiasi buatan adalah radiasi yang timbul karena atau berhunbungan dengan aktivitas manusia, seperti penyinaran dengan sinar-X di bidang medis (radiodiagnostik dan radioterapi), radiasi diperoleh di pembangkit tenaga nuklir, radiasi yang diperoleh di bidang industri dll. Berikut sumber radiasi dari buatan :
- Radiasi dari tindakan medik
Dalam bidang kedokteran radiasi digunakan sebagai alat pemeriksaan (diagnosis) maupun penyembuhan (terapi). Pemindai sinar-X atau Roentgen merupakan alat diagnosis yang paling banyak dikenal dan dosis radiasi yang diterima dari roentgen ini merupakan dosis tunggal (sekaligus) terbesar yang diterima dari radiasi buatan manusia. Tindakan medik ini menyumbang 96% paparan rata-rata radiasi buatan pada manusia sehingga jumlah dan jenis sinar-X yang diterima harus dibatasi. Mesin pemindai sinar-X, mammografi dan CT (Computerized Axial Tomography) Scanner meningkatkan dosis radiasi buatan pada manusia.
Untuk kepentingan tindakan medik yang menggunakan cobalt-60, dinding kamar tempat penggunaan zat radioaktif jenis ini harus memiliki ketebalan khusus.Dalam sekali penyinaran sinar-X ke dada, seseorang dapat menerima dosis radiasi total sejumlah 35-90 hari jumlah radiasi yang diterima dari alam. Penyinaran sinar-X untuk pemeriksaan gigi memberikan dosis total kira-kira 3 hari jumlah radiasi yang diterima dari alam. Penyinaran radiasi untuk penyembuhan kanker nilai dosisnya kira-kira ribuan kali dari yang diterima dari alam. Meskipun dosis radiasi yang diterima dari kedokteran ini cukup tinggi, orang masih mau menerimanya karena nilai manfaatnya jauh lebih besar daripada resikonya.
- Radiasi dari reaktor nuklir
Banyak orang beranggapan bahwa tinggal di sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir akan menyebabkan terkena radiasi yang tinggi. Meskipun di dalam reaktor terdapat banyak sekali unsur radioaktif, tetapi sistem keselamatan reaktor membuat jumlah lepasan radiasi ke lingkungan sangat kecil. Dalam kondisi normal, seseorang yang tinggal di radius 1-6 km dari reaktor menerima radiasi tambahan tak lebih daripada 0,005 milisievert per tahun. Nilai ini jauh lebih kecil daripada yang diterima dari alam (kira-kira 2 milisievert per tahun) atau 1/400 nilai radiasi dari alam.
Jenis Radiasi
Radiasi terdiri dari beberapa jenis dan setiap jenis radiasi tersebut memiliki panjang gelombang masing-masing. Ditinjau dari massanya radiasi dapat dibagi menjadi radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi elektromagnetik ialah radiasi yang tidak memiliki massa.
Radiasi ini terdiri dari gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik. Radiasi partikel ialah radiasi berupa partikel yang memiliki massa, misalnya partikel beta, alfa dan neutron.
Bila ditinjau dari “muatan listriknya” radiasi dapat dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non-pengion. Radiasi pengion ialah radiasi yang apabila menumbuk atau menabrak sesuatu akan muncul partikel bermuatan listrik yang disebut ion. Peristiwa terjadinya ion ini disebut ionisasi, Ion ini kemudian akan menimbulkan efek atau pengaruh pada bahan, termasuk benda hidup.
Radiasi pengion disebut juga radiasi atom atau radiasi nuklir. Termasuk ke dalam radiasi pengion ialah sinar-X, sinar gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron. Partikel beta, alfa dan neutron dapat menimbulkan ionisasi secara langsung.
Meskipun tidak memiliki massa dan muatan listrik, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik juga termasuk ke dalam radiasi pengion karena dapat menimbulkan ionisasi secara tidak langsung. Radiasi non-pengion ialah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi. Termasuk ke dalam radiasi non-pengion ialah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak dan ultraviolet.
Secara garis besar radiasi digolongkan antara lain.
Radiasi Ionisasi
Beberapa jenis radiasi memiliki energi yang cukup untuk mengionisasipartikel. Secara umum, hal ini melibatkan sebuah elektron yang ‘terlempar’ dari cangkang atom elektron, yang akan memberikan muatan (positif). Hal ini sering mengganggu dalam sistem biologi, dan dapat menyebabkan mutasi dan kanker.
Jenis radiasi umumnya terjadi di limbahradioaktifpeluruhanradioaktifdan sampah.Tiga jenis utama radiasi ditemukan oleh Ernest Rutherford, Alfa, Beta, dan sinar gamma. Radiasi tersebut ditemukan melalui percobaan sederhana, Rutherford menggunakan sumber radioaktif dan menemukan bahwa sinar menghasilkan memukul tiga daerah yang berbeda. Salah satu dari mereka menjadi positif, salah satu dari mereka bersikap netral, dan salah satu dari mereka yang negatif. Dengan data ini, Rutherford menyimpulkan radiasi yang terdiri dari tiga sinar. Beliau memberi nama yang diambil dari tiga huruf pertama dari abjad Yunani yaitu alfa, beta, dan gamma.
Radiasi pengion dapat dibagi menjadi dua bagian menurut jenisnya :
-
Radiasi Eksterna
Adalah sumber radiasi yang terletak diluar tubuh pasien atau pasien mendapat pajanan radiasi dari luar tubuhnya yang dapat mengenai seluruh tubuh (penyinaran total) ataupun mengenai sebagian tubuh saja (penyinaran parsial). Radiasi eksterna ada yang dimanfaatkan untuk keperluan diagnosa biasanya digunakan sumber radiasi sinar-X yang dibangkitkan pada tegangan 40 kV-150 kV, sedangkan untuk keperluan terapi selain digunakan sinar gamma dari radioisotope Cobalt dan Cessium.
-
Radiasi Interna
Adalah sumber radiasi yang dimasukkan ke dalam tubuh pasien. Sumber radiasi yang diperlukan adalah radioisotope non toksik yang mempunyai waktu paruh pendek dan aktivitas rendah, misalnya Tc 99 atau I-131. Radiasi interna kebanyakan untuk keperluan diagnosa.
Radiasi Non-Ionisasi
Radiasi non-ionisasi, sebaliknya, mengacu pada jenis radiasi yang tidak membawaenergiyangcukupperfotonuntukmengionisasiatomataumolekul. Ini terutama mengacu pada bentuk energi yang lebih rendah dari radiasi elektromagnetik (yaitu, gelombang radio, gelombang mikro, radiasi terahertz, cahaya inframerah, dan cahaya yang tampak). Dampak dari bentuk radiasi pada jaringan hidup hanya baru-baru ini telah dipelajari. Alih-alih membentuk ion berenergi ketika melewati materi, radiasi elektromagnetik memiliki energi yang cukup hanya untuk mengubah rotasi, getaran atau elektronik konfigurasi valensi molekul dan atom. Namun demikian, efek biologis yang berbeda diamati untuk berbagai jenis radiasi non-ionisasi
-
Radiasi Neutron
Radiasi Neutron adalah jenis radiasi non-ion yang terdiri dari neutron bebas. Neutron ini bisa mengeluarkan selama baik spontan atau induksi fisi nuklir, proses fusi nuklir, atau dari reaksi nuklir lainnya. Ia tidak mengionisasi atom dengan cara yang sama bahwa partikel bermuatan seperti proton dan elektron tidak (menarik elektron), karena neutron tidak memiliki muatan. Namun, neutron mudah bereaksi dengan inti atom dari berbagai elemen, membuat isotop yang tidak stabil dan karena itu mendorong radioaktivitas dalam materi yang sebelumnya non-radioaktif. Proses ini dikenal sebagai aktivasi neutron.
-
Radiasi elektromagnetik
Radiasielektromagnetikmengambil bentukgelombangyangmenyebardalamudara kosong atau dalam materi. Radiasi EM memiliki komponen medan listrik dan magnetik yang berosilasi pada fase saling tegak lurus dan ke arah propagasi energi.
Radiasi elektromagnetikdiklasifikasikan ke dalam jenis menurutfrekuensigelombang,jenis ini termasuk (dalam rangka peningkatan frekuensi):gelombang radio,gelombangmikro,radiasi terahertz, radiasiinframerah, cahaya yang terlihat, radiasiultraviolet,sinar-Xdansinar gamma. Dari jumlah tersebut,gelombang radiomemilikipanjang gelombangterpanjang dansinar gammamemiliki gelombang terpendek. Sebuah jendela kecilfrekuensi, yang disebutspektrumyang dapat dilihat atau cahaya, yang dilihat dengan mata berbagaiorganisme, dengan variasi batasspektrum sempit ini. EM radiasi membawa energi dan momentum, yang dapat disampaikan ketika berinteraksi dengan materi.
-
Cahaya
Cahayaadalahradiasi elektromagnetikdaripanjanggelombangyangterlihatoleh mata manusia (sekitar 400-700 nm), atau sampai 380-750 nm. Lebih luas lagi, fisikawan menganggapcahayasebagairadiasi elektromagnetikdari semuapanjanggelombang,baikyangterlihatmaupuntidak.
-
Radiasi termal
Radiasi termal adalah proses dimana permukaan benda memancarkan energi panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik. radiasi infra merah dari radiator rumah tangga biasa atau pemanas listrik adalah contoh radiasi termal, sepertipanas dan cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah bola lampu pijar bercahaya.
Radiasi termal dihasilkan ketika panas dari pergerakan partikel bermuatan dalam atom diubah menjadi radiasi elektromagnetik. Gelombang frekuensi yang dipancarkan dariradiasi termal adalah distribusi probabilitas tergantung hanya pada suhu, dan untuk benda hitam asli yang diberikan oleh hukum radiasi Planck. hukum Wien memberikan frekuensi paling mungkin dari radiasi yang dipancarkan, dan hukum Stefan-Boltzmannmemberikan intensitas panas.
Manfaat Radiasi Dalam Medis
Pemanfaatan Sumber Radiasi dalam Medis
Pemanfaatan sumber radiasi pengion di bidang kesehatan dari waktu ke waktu mengalami peningkatan, baik dari segi jumlah maupun jenis penggunaannya. Hal tersebut menunjukkan adanya pengakuan yang baik dan indikasi kebutuhan terhadap manfaat dari sumber radiasi pengion bagi kesehatan seseorang. Selain sisi manfaat dari penggunaan sumber radiasi pengion juga memberikan potensi risiko radiasi bagi pekerja atau personil, pasien dan anggota masyarakat. Semakin besar pemanfaatan maka semakin besar pula potensi risiko yang akan diterimanya. Apalagi ditunjang dengan meningkatnya ketergantungan seseorang akan teknologi kedokteran dan vonis dokter dalam hal menentukan kondisi kesehatan.
Secara garis besar, pemanfaatan sumber radiasi pengion di bidang kesehatan dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: radiologi diagnostik, radiologi intervensional, radioterapi, dan kedokteran nuklir. Paparan radiasi pada individu (pasien) yang menjalani pemeriksaan dengan sumber radiasi pengion selain memiliki manfaat dari radiasi yang diterimanya juga berpotensi terhadap risiko radiasi yang memicu munculnya efek deterministik maupun efek stokastik dan dapat menaikkan komplikasi penyakit yang diderita oleh pasien. Selain paparan radiasi pada pasien, pelaksana kegiatan seperti staf atau personil yang terlibat, pendamping pasien, keluarga dekat (pada tindakan kedokteran nuklir), petugas magang, dan sukarelawan dalam penelitian biomedik juga memiliki potensi terpapar radiasi karena hamburan dari pasien.
Pemanfaatan Radiasi Bidang Radioterapi
Radiasi yang digunakan dalam pemeriksaan kesehatan (radiodiagnosis) dan pengobatan (radioterapi) pertama kali ditemukan oleh Prof. WC. Roentgen pada bulan Nopember 1895. Radiasi ini berasal dari sinar X, yang karena sifat-sifatnya mampu menembus jaringan tubuh manusia untuk mendeteksi kelainan dan menimbulkan efek biologi menghentikan pertumbuhan sel hingga mematikan sel. Oleh karena itu dapat dimanfaatkan untuk mematikan sel-sel kanker, dan sudah barang tentu dalam dosis yang sesuai dengan keperluan.
Dengan perkembangan ilmu dan teknologi bidang fisika radiasi memungkinkan pengukuran jumlah (dosis) radiasi yang diserap tubuh dan arah radiasi dengan tepat sasaran, bidang biologi radiasi (radiobiologi) yang memungkinkan tatacara pemberian dan jumlah dosis yang efektif, bidang onkologi (ilmu tentang kanker) yang memungkinkan penentuan jenis dan stadium kanker serta pemilihan jenis pengobatan yang sesuai (operasi, radioterapi, khemoterapi/obat-obatan, atau kombinasinya). Penentuan radioterapi didasarkan pada hispatologi dan asal tumor, stadium/tingkat penyebarannya, kondisi kesehatan pasien, ketersediaan sarana dan prasarana.
Di bidang kedokteran, radioisotop banyak digunakan sebagai alat diagnosis dan alat terapi berbagai macam penyakit.
-
Diagnosa
Radioisotop merupakan bagian yang sangat penting pada proses diagnosis suatu penyakit. Dengan bantuan peralatan pembentuk citra (imaging devices), dapat dilakukan penelitian proses biologis yang terjadi dalam tubuh manusia. Dalam penggunaannya untuk diagnosis, suatu dosis kecil radioisotop yang dicampurkan dalam larutan yang larut dalam cairan tubuh dimasukkan ke dalam tubuh, kemudian aktivitasnya dalam tubuh dapat dipelajari menggunakan gambar 2 dimensi atau 3 dimensi yang disebut tomografi. Salah satu radioisotop yang sering digunakan adalah technisium-99m, yang dapat digunakan untuk mempelajari metabolisme jantung, hati, paru-paru, ginjal, sirkulasi darah dan struktur tulang. Tujuan lain dari penggunaan di bidang diagnosis adalah untuk analisis biokimia yang disebut radio-immunoassay. Teknik ini dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi hormon, enzim, obat-obatan dan substansi lain dalam darah.
-
Terapi
Penggunaan radioisotop di bidang pengobatan yang paling banyak adalah untuk pengobatan kanker, karena sel kanker sangat sensitif terhadap radiasi. Sumber radiasi yang digunakan dapat berupa sumber eksternal, berupa sumber gamma seperti Co-60, atau sumber internal, yaitu berupa sumber gamma atau beta yang kecil seperti Iodine-131 yang biasa digunakan untuk penyembuhan kanker kelenjar tiroid.
-
Sterilisasi Peralatan Kedokteran
Dewasa ini banyak peralatan kedokteran yang disterilkan menggunakan radiasi gamma dari Co-60. Metode sterilisasi ini lebih ekonomis dan lebih efektif dibandingkan sterilisasi menggunakan uap panas, karena proses yang digunakan merupakan proses dingin, sehingga dapat digunakan untuk benda-benda yang sensitif terhadap panas seperti bubuk, obat salep, dan larutan kimia.
Keuntungan lain dari sterilisasi dengan menggunakan radiasi adalah proses sterilisasi dapat dilakukan setelah benda tersebut dikemas dan masa penyimpanan benda tersebut tidak terbatas sepanjang kemasannya tidak rusak.
Penggunaan Sinar-X
- Menggunakan generator sinar-X
- Menggunakan sumber terttutup (sealed source)
- Lebih bersifat untuk mengetahui kelainan secara anatomis.
Sinar-X dihasilkan dari tabung sinar-Xyang hampa udara, dimana didalamnya terdapat duaelemen yaitu anoda dan katoda. Sinar-Xmerupakan gelombang elektromagnetik yangmempunyai energi tinggi, sehingga dapatmenembus zat padat yang dilaluinya. Sinar-X dibangkitkan dengan jalan menembaki target logamdengan elektron cepat dalam suatu tabung vacum.Elektron di hasilkan dari pemanasan filamen yangjuga berfungsi sebagai katoda. ada saat arus listrikdari sumber dihidupkan, filamen akan mengalamipemanasan sehingga kelihatan menyala. Dalamkondisi tersebut filamen akan mengeluarkanelektron. Selanjutnya antara katoda dan anodadiberi beda potensial yang tinggi dengan orde kiloVolt, sehingga mempunyai kecepatan dan energikinetik yang tinggi bergerak dengan capat menujuke anoda. Terjadilah tumbukan tak kenyal sempurnaantara elektron dan anoda.
Pada peristiwatumbukan tersebut terjadilah pancaran sinar-X daripermukaan anoda.Pemeriksaan dengan Pesawat Sinar-XPesawat sinar-X (pesawat Rontgen) dapatdigunakan sebagai alat diagnose. Sebagai alatuntuk pemeriksa pasien pesawat sinar-X perlu dapatdiatur dalam menghasilkan sinar-X. Untuk itu adatiga parameter yang harus diatur yaitu tegangantinggi (kV), Arus (mA) dan waktu expose (S). Padasaat melakukan pencitraan pada pasien tigaparameter tersebut harus diatur, karena dalampencitraan tiap-tiap orang berbeda. Pencitraan anak-anakbeda dengan orang dewasa. Pencitraan orangkurus beda dengan orang gemuk. Pengaturanpencitraan ini bertujuan supaya hasil gambar yangdihasilkan pada film baik dan memenuhi kriteriakedokteran. Untuk meningkatkan kualitas gambardalam radiodiagnostik digunakan media kontrasdengan cara memasukkan subtansi yang bisamenyerap sinar-X lebih banyak kedalam tubuh yangsedang di diagnosis. Bahan yang biasa digunakanmedia kontras adalah Barium (Ba) dan Iodium (I)
Faktor-faktor yang mempengaruhi gambarpada pencitraan antara lain:
- Pengaruh Arus (mA)
Peningkatan mA akan menambah intensitas sinar-X, sehingga semua intensitas sinar-X atau derajat terang (brightness) akan bertambah sesuai dengan peningkatan intensitas radiasi sinar-X. Oleh sebab itu derajat terang dapat di atur dengan mengubah mA. - Pengaruh jarak
Jarak tabung sinar-X dengan obyek juga akan berpengaruh pada intensitas sinar-X. - Pengaruh waktu (S)
Waktu juga akan berpengaruh pada kualitas gambar, karena jika waktunya panjang maka radiasi yang di terima obyek semakin banyak dan sebaliknya. - PengaruhkiloVolt (kV)
Perubahan kV menyebabkan beberapa pengaruh. Perubahan kV menghasilkan perubahan pada daya tembus sinar-X dan juga total intensitasberkassinar-X akan berubah.
Sejalan dengan perkembangan teknologiterutama setelah ditemukanya image prosesing(proses bayangan pencitraan) dengan komputer,maka memungkinkan proses pembentukan gambarpada film di ubah dengan cara merekontruksigambar dengan komputer. Dengan teknik inigambar dapat diperoleh dengan segera. Teknikimage prossing mampu membedakan antarajaringan yang satu dengan lainnya, misal jaringanyang sangat mirip dalam otak manusia, yaitu antarasubstansia grisea dengan substansia alba. Perangkatyang mampu mengolah gambar ini disebutComputed tomography scanner (CT-Scan)
Perangkat radiologi yang melengkapi dalamkedokteran nuklir adalah :
- Pesawat sinar-X
- Pesawat Cobalt
- Akselerator linier (Linac)
- CT- Scan
Manfaat dan Kerugian
Pemanfaatan Radiasi
Sinar-X telah dimanfaatkan dalam bidang kesehatan sebagaI salah satu sarana penunjang diagnostik dan terapi, diantaranya digunakan pada bagian radiologi, radioterapi dan kedokteran nuklir.
Proses pembentukan sinar-X dihasilkan oleh suatu pesawat melalui proses fisika. Secara sederhana dapat diterangkan bahwa sinar-X dihasilkan oleh tabung sinar-X yaitu tabung gelas hampa udara yang dilengkapi dengan dua buah elektroda, anoda atau target dan katoda. Sebagai akibat interaksi antara elektron cepat yang dipancarkan dari katoda ke target dipancarkan sinar-X dari permukaan target, hasil dari sinar-X tersebut digunakan untuk menghasilkan suatu gambaran untuk mendiagnosa dan mengevaluasi bagian dari suatu penyakit atau kelainan.
Radiasi dan zat radioaktif digunakan untuk diagnosis, pengobatan, dan penelitian. sinar X, misalnya, melalui otot dan jaringan lunak lainnya tapi dihentikan oleh bahan padat. Properti sinar X ini memungkinkan dokter untuk menemukan tulang rusak dan untuk menemukan kanker yang mungkin tumbuh dalam tubuh. Dokter juga menemukan penyakit tertentu dengan menyuntikkan zatradioaktifdan pemantauan radiasi yang dilepaskan sebagai bergerak melalui substansi tubuh.
Pemanfaatan radiasi dibidang medis untuk salah satu keperluan diagnosa terdapat dua teknik pemanfaatan yaitu teknik radiografi dan teknik fluoroskopi.
- Teknik Radiografi adalah teknik dimana sumber sinar-X ditembuskan ke bagian tubuh pasien yang akan diperiksa dengan kondisi penyinaran tertentu. Radiasi sinar-X yang akan tembus akan mempunyai besaran yang berbeda sesuai dengan daya serap organ-organ-organ tubuh yang akan ditembusnya. Perbedaan akan besaran tersebut akan ditangkap oleh film x-ray dan akan membentuk bayangan laten, gambar laten tersebut setelah melalui berbagai proses pencucian akan menghasilkan gambaran foto dari organ yang diperiksa. Untuk radiografer (pekerja radiasi) pada saat pemotretan harus berada dibelakang tabir atau diruangan lain yanterproteksi dari radiasi sinar-X.
- Teknik fluoroskopi adalah teknik yang memanfaatkan salah satu dari sifat sinar-X yaitu bila mengenai bahan akan berpendar (fluorosensi). Biasanya radiografer, dokter, dan perawat tidak dapat menghindar untuk berada diruang pemeriksa selama pemeriksaan berlangsung, untuk itu diwajibkan menggunakan alat pelindung radiasi, seperti body apron, thyroid apron, goggle dan glove. Kondisi penyinaran fluoroskopi untuk pemakaian arus tabung dan waktu penyinaran berbeda dengan teknik radiografi. Waktu pemeriksaan dengan menggunakan fluoroskopi lebih lama dibandingkan dengan pemeriksaan dengan menggunakan fluoroskopi lebih lama dibandingkan dengan pemeriksaan radiografi, karena radiasi yang dikeluarkan oleh fluoroskopi secara kontinu sesuai dengan kebutuhan diagnosa.
Kekurangan dari Penggunaan Radiasi
Setelah Roentgen memperlihatkan hasil pemotretan dengan sinar-X terhadap tangan istrinya yang memakai cincin, dimana pada gambar tersebut terlihat dengan jelas ruas-ruas tulang jari tangannya, maka manusia mulai menyadari akan manfaat besar yang dapat diperoleh dari penemuan radiasi pengion tadi.
Pemanfaatan radiasi pengion dalam bidang kedokteran, terutama sinar-X, berkembang pesat beberapa saat setelah penemuan radiasi tersebut. Penguasaan pengetahuan mengenai radiasi pengion oleh umat manusia yang terus meningkat dari waktu ke waktu juga memungkinkan dimanfaatkannya radiasi tersebut dalam berbagai bidang kegiatan di luar kedokteran, di samping pemanfaatan-nya di dalam bidang kedokteran sendiri juga terus mengalami peningkatan.
Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena terpapari sinar-X dan gamma : segera teramati beberapa saat setelah penemuan kedua jenis radiasi tersebut. Efek merugikan tersebut berupa kerontokan rambut dan kerusakan kulit. Pada tahun 1897 di Amerika Serikat dilaporkan adanya 69 kasus kerusakan kulit yang disebabkan oleh sinar-X, sedang pada tahun 1902 angka yang dilaporkan meningkat menjadi 170 kasus. Pada tahun 1911 di Jerman juga dilaporkan adanya 94 kasus tumor yang disebabkan oleh sinar-X. Meskipun beberapa efek merugikan dari sinar-X dan gamma telah teramati, namun upaya perlindungan terhadap bahaya penyinaran sinar-X dan gamma belum terfikirkan. Marie Curie, penemu bahan radioaktif Po dan Ra meninggal pada tahun 1934 akibat terserang oleh leukemia. Penyakit tersebut besar kemungkinan akibat paparan radiasi karena seringnya beliau berhubungan dengan bahan-bahan radioaktif.
Proteksi Radiasi
Proteksi radiasi diterapkan pada pekerja, anggota masyarakat dan lingkungan hidup tanpa memasukkan pasien sebagai obyek yang harus diproteksi. Alasannya, karena pasien memperoleh manfaat dari radiasi yang diberikan padanya. Namun, saat ini justru pasien memperoleh prioritas proteksi radiasi yang lebih dibandingkan dengan pekerja dan anggota masyarakat. Jika pasien hanya memperoleh radiasi serendah mungkin yang dapat dicapai tanpa mengabaikan informasi diagnostik yang harus dicapai dengan sistem proteksi radiasi yang baik maka staf dan personil yang ada didekatnya pun akan berpotensi menerima radiasi yang rendah.
Artinya, proteksi radiasi pada pekerja tidak dapat dipisahkan dari proteksi radiasi pada pasien. Jika sistem proteksi radiasi diterapkan maka pekerja memiliki risiko yang lebih rendah dari pada pasien. Radiasi yang diterima oleh pekerja sebagian besar adalah hamburan dari pasien. Oleh karena itu jika pasien menerima radiasi yang rendah maka pekerja radiasi juga akan menerima paparan radiasi hambur yang rendah pula. Namun hubungan risiko radiasi antara pekerja dan pasien tidak sesederhana itu, banyak faktor yang dapat menyebabkan dosis pada pekerja. Salah satu faktor utama adalah peralatan proteksi yang memadai dan penggunaannya yang tepat dalam ruang tindakan dan pengetahuan pekerja mengenai proteksi radiasi.
Sebagaimana diketahui bahwa terdapat prinsip dasar proteksi dan keselamatan radiasi yang harus diprogram dan dilaksanakan yaitu justifikasi pemanfaatan, optimisasi proteksi dan keselamatan radiasi, dan limitasi dosis. Pada konteks paparan radiasi yang telah disampaikan di atas, dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) paparan yaitu paparan medik, paparan pekerja, dan paparan publik. Paparan medik tersebut terkait paparan terhadap pasien, pendamping pasien, dan sukarelawan. Sedangkan paparan pekerja itu terkait paparan yang diterima oleh pekerja atau personil, dan paparan publik adalah terkait dengan paparan pada anggota masyarakat ataupun individu yang tidak terindikasi klinis (mediko-legal). Pada paparan medik, diperlukan penerapan prinsip justifikasi dan optimisasi, sedangkan pada paparan pekerja dan paparan publik diperlukan penerapan ketiga prinsip proteksi radiasi tersebut.
Pemanfaatan sumber radiasi pengion harus selalu dikontrol atau dikendalikan oleh badan pengawas. Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN) sebagai badan pengawas yang memiliki tugas dan kewajiban dalam pengawasan pemanfaatan tenaga nuklir yang di dalamnya termasuk penggunaan sumber radiasi pengion di bidang kesehatan.
Pengawasan yang dilakukan oleh BAPETEN tidak dapat dilaksanakan jika tidak ada koordinasi dan kerjasama yang baik diantara para pemangku kepentingan. Misalnya dalam hal pengawasan sumber radiasi pengion di bidang kesehatan. Penggunaan radiasi secara garis besar dilakukan oleh rumah sakit, klinik ataupun puskesmas. Institusi pengguna radiasi juga ada yang dari pihak swasta dan pemerintah yang pemiliknya disebut dengan pengusaha instalasi atau pemegang izin atau pemohon izin. Instansi milik pemerintah ataupun swasta dalam hal pelayanan kesehatan dibina oleh Kementerian Kesehatan.
Selain itu juga ada institusi pelaksana sebagaimana amanat UU No. 10 Tahun 1997 sebagai badan pelaksana, BATAN (Badan Tenaga Nuklir Nasional), juga memiliki tugas dan fungsi penelitian dan pengembangan penggunaan radiasi dibidang kesehatan.
Ada institusi pendidikan seperti Politeknik Kesehatan, Universitas, dan lembaga profesi, seperti dokter spesialis, perawat, radiographer, fisikawan medik, dll. Kesemua institusi tersebut adalah yang berkaitan dengan penggunaan sumber radiasi pengion di Indonesia.
Dalam rangka memenuhi kerangka hukum pengawasan, maka sampai saat ini pemerintah melalui BAPETEN telah memiliki perangkat peraturan yang telah disesuaikan dengan standar internasional IAEA seperti BSS 115 dan standar lain sebagai turunannya.
Selain itu juga secara internasional telah keluar rekomendasi dan standar baru seperti ICRP No. 103 Tahun 2007 dan IAEA General Safety Requirement (GSR) Part 3 Tahun 2011. Perkembangan standar dan rekomendasi internasional merupakan wujud dari perkembangan pengawasan yang terjadi di internasional, diantaranya rekomendasi baru mengenai nilai batas dosis ekivalen untuk lensa mata, yaitu 20 mSv per tahun rata-rata selama 5 (lima) tahun berturut-turut dan tidak boleh dalam setahun melebihi 50 mSv. Rekomendasi tersebut akan memberikan implikasi yang sangat besar untuk para pekerja radiologi intervensional, karena sebelumnya nilai batas dosis untuk lensa mata sebesar 150 mSv/tahun.
Selain itu perubahan terminologi pekerja radiasi menjadi lebih luas dan perlu identifikasi kembali. Menurut IAEA GSR Part 3, definisi pekerja radiasi adalah setiap otang yang bekerja, penuh waktu, paruh waktu atau temporer, untuk majikan yang mengakui hak dan kewajibannya dalam hal proteksi radiasi bagi pekerja. Definisi tersebut sungguh luas ruang lingkupnya, termasuk orang yang berwiraswasta juga termasuk sebagai pekerja radiasi. Karena orang yang berwiraswasta dapat bertindak sebagai majikan maupun karyawan, sehingga perlu diberikan informasi yang cukup, instruksi dan pelatihan proteksi radiasi. Seseorang dapat disebut sebagai pekerja radiasi jika berpotensi menerima paparan radiasi dari tingkat yang paling rendah sampai yang paling besar.
Teknologi modalitas yang menggunakan sumber radiasi pengion sampai saat ini menunjukkan berkembangan yang sangat pesat, seperti: perubahan dari teknologi pencitraan manual ke digital, penggunaan pencitraan radiasi untuk panduan terapi secara realtime, perubahan teknik radioterapi yang bergeser ke arah volumetrik atau 3D, penggunaan radiasi untuk pemeriksaan manusia yang terkait dengan medico-legal, perkembangan teknologi dari terpasang tetap menjadi mobile, dll. Sebagai Badan Pengawas, BAPETEN harus peka dan mampu menghadapi perkembangan dan pemanfaatan teknologi baru tersebut.
Dari yang diuraikan tersebut di atas dapat diperoleh beberapa poin mengenai tantangan nasional pengawasan pemanfaatan sumber radiasi pengion di bidang kesehatan, yaitu:
- Adanya pergeseran dan perkembangan perhatian pengawasan keselamatan radiasi selain ke pekerja radiasi, yaitu untuk pasien dan lingkungan.
- Adanya perkembangan teknologi peralatan yang menggunakan sumber radiasi pengion untuk diagnostik maupun terapi.
- Adanya rekomendasi ICRP No. 103 tahun 2007 dan GSR Part 3 IAEA
- Review penerapan peraturan keselamatan radiasi yang berlaku di Indonesia.
- Pemenuhan terhadap kelengkapan peraturan keselamatan radiasi terutama tingkat pedoman dan panduan teknis.
Dibutuhkan action plan untuk membangun pengawasan sumber radiasi pengion yang terintegrasi dan menyeluruh sehingga terbangun sistem proteksi dan keselamatan radiasi. Action Plantersebut berupa penjalinan dan pemeliharaan kerjasama secara konstruktif dengan instansi yang terkait dengan pengawasan sumber radiasi pengion, seperti KEMENKES, BATAN, KEPMENAKERTRANS, dan institusi pendidikan untuk mewujudkan kesepahaman bersama dalam meningkatkan kualitas pengawasan.
Secara internasional, tantangan proteksi radiasi di bidang kesehatan dan medik sampai Tahun 2025 adalah :
- Radon
- Perubahan teknologi yang mengakibatkan kenaikan atau penurunan paparan medik.
- Adanya paparan radiasi ke pasien yang tidak perlu atau kejadian over ekspos dalam tindakan diagnostik dan terapi.
- Upaya pencapaian kesepakatan pada referensi dosis untuk menuju “praktek yang baik” pada berbagai prosedur medis
- Sertifikasi profesi dan pelatihan untuk mereduksi penggunaan radiasi di bidang medik yang tidak tepat.
- Kebutuhan peralatan standar terkalibrasi & pedoman
- Kebutuhan profil paparan medik.
- Pendekatan pencegahan dan modalitas baru untuk diagnostik dan upaya untuk mereduksi penggunaan radiasi pengion.
Sistem Manajemen Keselamatan Radiasi
Menurut Peraturan Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir No.8 tahun 2011 tentang Keselamatan Radiasi Dalam Penggunaan Pesawat Sinar-X Radiologi Diagnostik dan Intervensial, keselamatan radiasi sinar-X memiliki beberapa elemen penting yang diaplikasikan sebagai dasar terbentuknya Sistem Manajemen Keselamatan Radiasi (SMKR) diantaranya :
- Personil atau pekerja radiasi yang bekerja si Instalasi Radiologi Diagnostik dan Intervensional, yang sesuai dengan pesawat sinar-X yang digunakan dan tujuan penggunaan antara lain :
- Dokter Spesialis Radiologi adalah dokter dengan spesialisasi dibidang radiologi yang menggunakan radiasi pengion dan non pengion untuk membuat diagnosis dan melakukan terapi intervensi
- Fisikawan Medis merupkan tenaga kesehatan yang memiliki kompetensi dalam bidang fisika medik dan klinik dasar
- Petugas Proteksi Radiasi yang ditunjuk oleh Pemegang Izin dan oleh BAPETEN dinyatakan mampu melaksanakan pekerjaan yang berhubungan dengan proteksi radiasi.
- Radiografer, tenaga kesehatan yang memiliki kompetensi dengan diberikan tugas, wewenang, dan tanggung jawab secara penih melakukan kegiatan Radiologi Diagnostik dan Intervensional.
- Pelatihan Proteksi Radiasi, yang diselenggarakan oleh pihak pemegang izin, yang paling kurang mencakup materi :
- Peraturan perundang-undangan ketenaganukliran
- Sumber radiasi dalam pemanfaatan tenaga nuklir
- Efek biologi radiasi
- Satuan dan besaran radiasi
- Prinsip proteksi dan keselamatan radiasi
- Alat ukur radiasi
- Tindakan dalam keadaan darurat
Pelatihan proteksi radiasi bagi pekerja radiasi berguna agar :
- Mengetahui, memahami dan melaksanakan semua ketentuan keselamatan radiasi
- Melaksanakan petunjuk pelaksanaan kerja yang telah disusun oleh petugas proteksi radiasi dengan benar
- Melaporkan setiap gangguan kesehatan yang disarankan dan diduga akibat penyinaran lebih atau masuknya radioaktif ke dalam tubuh
- Memanfaatkan sebaik-baiknya peralatan keselamatan kerja yang tersedia serta bertindak hati-hati, aman dan disiplin untuk melindungi baik dirinya sendiri maupun pekerjaan lain.
- Melaporkan kejdian kecelakaan bagaimanapun kecilnya kepada petugas proteksi radiasi.
- Pemantulankesehatan, dilakukan untuk pekerja radiasi yang dimulai dari sebelum bekerja, selama bekerja, dan akan memutuskan hubungan kerja. Sedikitnya pemeriksaan kesehatan dilakukan secara berkala sekali dalam satu tahun. Pemantulan kesehatan bagi pekerja pelaksanaannya dapat melalui pemeriksaan kesehatan konselin dan atau penata laksanaan kesehatan pekerja yang mendapat paparan radiasi berlebih.
- Peralatan proteksi radiasi, terdiri dari 6 macam peralatan, yaitu ;
- Apron/celemek : yang setara dengan 0,2 mm (nol koma dua milimeter) Pb, atau 0,25 mm Pb untuk Penggunaan pesawat sinar-X Radiologi Diagnostik, dan 0,35 mm Pb, atau 0,5 mm Pb untuk pesawat sinar-X Radiologi Intervensional. Dengan menggunakannya maka sebagian besar dari tubuh dapat terlindungi dari bahaya radiasi.
- Tabir radiasi/shielding portable : Tabir yang harus dilapisi dengan bahan yang setara dengan 1 mm Pb. Ukuran tabir adalah sebagai berikut : tinggi 2 m, dan lebar 1 m, yang dilengkapi dengan kaca intip Pb yang setara dengan 1 mm Pb, digunakan pada saaat pekerja melakukan mobile X-ray diruangan intensive care.
- Kacamata Pb ini terbuat dari timbal dengan daya serat setara dengan 1 mm Pb, yang digunakan untuk melindungi lensa mata.
- Sarung tangan Pb yang digunakan untuk fluoroskopi harus memberikan kesetaraan atenuasi paling kurang 0,25 mm Pb pada 150 kVp (seratus lima puluh kilovoltage peak). Proteksi ini harus dapat melindungi secara keseluruhan, mencakup jari dan pergelangan tangan.
- Pelindung tiroid : yang terbuat dari karet timbal, terbuat dari bahan yang setara dengan 1mm Pb, digunakan untuk melindungi daerah tyroid yang tidak tertutup body apron/celemek. Dan menurut penelitian memperlihatkan bahwa bila pekerja melakukan fluoroskopi maka daerah tyroid merupakan daerah kedua tertinggi setelah gonad yang sensitif menerima dosis radiasi.
- Gonad apron : setara dengan 0,2 mm Pb atau 0,25 mm Pb untuk penggunaan pesawat sinar-X Radiologi Diagnostik, dan 0,35 mm Pb, atau 0,5 mm Pb untuk pesawat sinar-X Radiologi Intervensional. Proteksi ini harus dengan ukuran dan bentuk yang sesuai untuk mencegah gonad secara keseluruhan dari paparan berkas utama. Menurut penelitian daerah ini merupakan daerah yang paling sensitif terkena paparan radiasi.
- Pemantulan, dosis radiasi yang selanjutnya disebut dosis adalah jumlah radiasi yang terdapat dalam medan radiasi atau jumlah energi radiasi yang diserap atau diterima oleh materi yang dilaluinya. Untuk pekerja radiasi adalah dosis efektif sebesar 20 mSv/th rata-rata selama 5 tahun atau dosis efektif sebesar 50 mSv/th dalam satu tahun tertentu. pemantauan dosis radiasi bagi pekerja dapat menggunakan TLD (Termo Luminescence Dosimeter) atau yang lebih sering digunakan yaitu film badge. Pemantulan dosis radiasi dilakukan setiap bulan sekali dengan mengirim ke Balai Pengamanan Fasilitas Kesehatan, hasil laporan dari dosis tersebut nantinya jadi bahan evaluasi dan didokumentasikan kurang lebih 30 tahun lamanya terhitung sejak pekerja telah memutuskan hubungan kerja. Untuk pemantulan dosis paparan radiasi menggunakan survey meter, alat ini dalam penggunaan pesawat sinar-X radiologi diagnostik tidak dipersyaratkan.
- Rekaman/Dokumentasi, merupakan dokumen yang menyatakan hasil yang dicapai atau memberi bukti pelaksanaan kegiatan dalam pemanfaatan tenaga nuklir. Penyimpanan dokumen dilakukan dalam jangka waktu minimal tiga puluh tahun, terhitung sejak tanggal pemberhentian pekerja yang bersangkutan.
Dampak dan Kegunaan Radiasi
Dampak Radiasi Bagi Manusia
Bila radiasi mengenai tubuh manusiam ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi, berinteraksi dengan tubuh manusia atau hanya melewati saja. Jika berinterakasi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagai energinya.
Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur “panas” pada bahan “atom” yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi “getaran” atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan.
Kegunaan Radiasi
Adapun kegunaan radiasi diantaranya yaitu:
- Dalam Kedokteran
Radiasi dan zat radioaktif digunakan untuk diagnosis, pengobatan dan penelitian, sinar X, misalnya melalui otot dan jaringan lunak lainnya tapi dihentikan oleh bahan padat. Properti sinar X ini memungkinkan dokter untuk menemukan tulang rusak dan untuk menemukan kanker yang mungkin tumbuh dalam tubuh. Dokter juga menemukan penyakit tertentu dengan menyuntikkan zat radioaktif dan pemantauan radiasi yang dilepaskan sebagai bergerak melalui substansi tubuh.
- Dalam Komunikasi
Semua sistem komunikasi modern menggunakan bentuk radiasi elektromagnetik, variasi intensitas radiasi berupa perubahan suara, gambar atau informasi lain yang sedang dikirim. Misalnya suara manusia dapat dikirim sebagai gelombang radio atau gelombang mikro dengan membuat gelombang bervariasi sesuai variasi suara.
- Dalam Iptek
Para peneliti menggunakan atom radioaktif untuk menentukan umur bahan yang dulu bagian dari organisme hidup. Usia bahan tersebut dapat diperkirakan dengan mengukur jumlah karbon radioaktif mengandung dalam proses yang disebut penanggalan radiokarbon. Kalangan ilmuwan menggunakan atom radioaktif sebagai atom pelacak untuk mengidentifikasi jalur yang dilalui oleh polutan di lingkungan.