KATA PENGATAR

Puji syukur Kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya Penulis dapat menyelesaikan makalah Fisika Lingkungan dengan judul “Radiasi Ionizing & Non-ionizing” dengan lancar.

Tak lupa penulis juga berterima kasih kepada dosen Fisika Lingkungan, yaitu Bu Darti, M.Kes yang telah membimbing dalam penyusunan makalah ini secara tidak langsung.

Seperti kata pepatah “Tak ada gading yang tak retak”, begitu juga dengan makalah ini. Untuk itu mohon kritik dan sarannya dari berbagai pihak yang membaca makalah ini. Terima kasih.

Jember, 22 Oktober 2014

Penulis

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangRadiasi dalam istilah fisika, pada dasarnya adalah suatu cara perambatan energi

dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium, misalnya perambatan

panas, perambatan cahaya, dan perambatan gelombang radio. Dikenal dua jenis radiasi,

yaitu radiasi pengion (ionizing radiation) dan radiasi nonpengion (non-ionizing radiation).

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 pengion adalah 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. Yang termasuk ke

dalam radiasi pengion adalah sinar-X, sinar gamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan

neutron.

1.2 Rumusan Masalah1.2.1 Bagaimana karakteristik & jenis radiasi ionizing ?1.2.2 Apa saja sumber radiasi ionizing ?1.2.3 Bagaimana dampak kesehatan & lingkungan oleh radiasi ionizing ?1.2.4 Bagaimana pemanfaatan radiasi ionizing dalam perkembangan teknologi ?1.2.5 Bagaimana karakteristik & jenis radiasi non-ionizing ?1.2.6 Apa saja sumber radiasi non-ionizing ?1.2.7 Bagaimana dampak kesehatan & lingkungan oleh radiasi non-ionizing ?1.2.8 Bagaimana pemanfaatan radiasi ionizing dalam perkembangan teknologi ?

2

1.3 Tujuan1.3.1 Mengetahui karakteristik & jenis radiasi ionizing1.3.2 Mengetahui sumber radiasi ionizing1.3.3 Mengetahui dampak kesehatan & lingkungan oleh radiasi ionizing1.3.4 Mengetahui pemanfaatan radiasi ionizing dalam perkembangan teknologi1.3.5 Mengetahui karakteristik & jenis radiasi non-ionizing1.3.6 Mengetahui sumber radiasi non-ionizing1.3.7 Mengetahui dampak kesehatan & lingkungan oleh radiasi non-ionizing1.3.8 Mengetahui pemanfaatan radiasi non-ionizing dalam perkembangan teknologi

3

BAB II

PEMBAHASAN

1. Karakteristik & Jenis Radiasi IonizingRadiasi elektromagnetik atau partikulat dengan energi yang cukup untuk

menghasilkan ion saat berinteraksi dengan atom-atom dan molekul. Jenis ion : 1.proton2.neutron3.elektron4.sinar α (alpha) 5.sinar β (betha) 6.sinar γ (gamma)7.sinar x

Karakteristik radiasi ion : 1. Sinar α Bermuatan positif 2, terdiri atas 2 proton & 2 neutron dan berinti helium

kecepatannya ½ kecepatan cahaya efektif memproduksi pasangan ion (di udara memproduksi 30.000-100.000 pasangan ion) radiasi dari luar tubuh tidak bisa menembus kulit, tapi bila emisinya masuk dalam tubuh & memproduksi banyak pasangan ion dapat menyebabkan kerusakan lokal di kulit

4

2. sinar β

Bermuatan negatif 1 kecepatannya mencapai kecepatan cahaya di udara memproduksi 200 ion radiasi yang diakibatkan dapat menembus beberapa cm dari jaringan otot

3. sinar X dan sinar γ Merupakan energi murni, tdk mempunyai massa maupun muatan energi emisinya

diukur dengan frekuensi atau panjang gelombang, energi terbesar terkumpul dengan frekuensi tertinggi(panjang gelombang terpendek) mempunyai daya penetrasi sinar γ energinya lebih tinggi daripada sinar X sinar x terbentuk dari energi listrik yang sangat tinggi yang dipancarkan diantara katoda dan anoda dalam sebuah tabung hampa, berkas elektron yang dipancarkan dari katoda ke anoda disebut sinar x

4. Neutron Diemisi dari beberapa energi mempunyai daya penetrasi tidak dapat memproduksi

pasangan ion di udara atau di jaringan karena tidak bermuatan. efek ionisasinya disebut secondary emmisions

Besaran dan Satuan Radiasi

Satuan radiasi ada beberapa macam. Satuan radiasi ini tergantung pada kriteria penggunaannya, yaitu :

a. Satuan untuk paparan radiasiPaparan radiasi dinyatakan dengan satuan Rontgen, atau sering disingkat dengan R

saja, adalah suatu satuan yang menunjukkan besarnya intensitas sinar-X atau sinar gamma yang dapat menghasilkan ionisasi di udara dalam jumlah tertentu. Satuan Rontgen penggunaannya terbatas untuk mengetahui besarnya paparan radiasi sinar-X atau sinar Gamma di udara. Satuan Rontgen belum bisa digunakan untuk mengetahui besarnya paparan yang diterima oleh suatu medium, khususnya oleh jaringan kulit manusia.

b. Satuan dosis absorbsi medium.Radiasi pengion yang mengenai medium akan menyerahkan energinya kepada

medium. Dalam hal ini medium menyerap radiasi. Untuk mengetahui banyaknya radiasi yang terserap oleh suatu medium digunakan satuan dosis radiasi terserap atau Radiation Absorbed Dose yang disingkat Rad. Jadi dosis absorbsi merupakan ukuran banyaknya energi yang diberikan oleh radiasi pengion kepada medium. Dalam satuan SI, satuan dosis radiasi serap disebut dengan Gray yang disingkat Gy. Dalam hal ini 1 Gy sama dengan energi yang diberikan kepada medium sebesar 1 Joule/kg. Dengan demikian maka :

1 Gy = 100 Rad

Sedangkan hubungan antara Rontgen dengan Gray adalah :

1 R = 0,00869 Gy

5

c. Satuan dosis ekuivalenSatuan untuk dosis ekuivalen lebih banyak digunakan berkaitan dengan pengaruh

radiasi terhadap tubuh manusia atau sistem biologis lainnya. Dosis ekuivalen ini semula berasal dari pengertian Rontgen equivalen of man atau disingkat dengan Rem yang kemudian menjadi nama satuan untuk dosis ekuivalen. Hubungan antara dosis ekuivalen dengan dosis absobrsi dan quality faktor adalah sebagai berikut :

Dosis ekuivalen (Rem) = Dosis serap (Rad) X QSedangkan dalam satuan SI, dosis ekuivalen mempunyai satuan Sievert yang

disingkat dengan Sv. Hubungan antara Sievert dengan Gray dan Quality adalah sebagai berikut :

Dosis ekuivalen (Sv) = Dosis serap (Gy) X QBerdasarkan perhitungan 1 Gy = 100 Rad, maka 1 Sv = 100 Rem.4. Dosis Maximum Radiasi

United States Nuclear Regulatory Commision (NRC) adalah salah satu sumber informasi resmi yang dijadikan standar di beberapa Negara untuk penetapan garis pedoman pada proteksi radiasi. NRC telah menyatakan bahwa dosis individu terpapar radiasi maksimal adalah 0.05 Sv atau 5 rem/tahun. Walaupun NRC adalah badan resmi yang berkenaan dengan batas pencahayaan ionisasi radiasi, namun ada kelompok lain yang juga merekomendasikan hal serupa. Salah satu kelompok tersebut adalah National Council on Radiation Protection (NCRP), yang merupakan kelompok ilmuwan pemerintah yang rutin mengadakan pertemuan untuk membahas riset radiasi terbaru dan mengupdate rekomendasi mengenai keamanan radiasi.

Menurut NCRP, tujuan dari proteksi radiasi adalah :a. Untuk mencegah radiasi klinis yang penting, dengan mengikuti batas dosis

minimumb. Membatasi resiko terhadap kanker dan efek kelainan turunan pada masyarakat.

Dosis maksimum yang diijinkan adalah jumlah maksimum penyerapan radiasi yang sampai pada seluruh tubuh individu, atau sebagai dosis spesifik pada organ tertentu yang masih dipertimbangkan aman. Aman dalam hal ini berarti tidak adanya bukti bahwa individu mendapatkan dosis maksimal yang telah ditetapkan, dimana cepat atau lambat efek radiasi tersebut dapat membahayakan tubuh secara keseluruhan atau bagian tertentu. Rekomendasi untuk batas atas paparan telah dibentuk pula oleh NCRP sebagai panduan didalam pekerjaan yang berkaitan dengan radiasi. Rekomendasi NRCP meliputi:

a. Individu/operator tidak diizinkan bekerja dengan radiasi sebelum umur 18 tahun.b. Dosis yang efektif pada tiap orang pertahun mestinya tidak melebihi 50 mSv (5

rem).c. Untuk khalayak ramai, ekspose radiasi (tidak termasuk dari penggunaan medis)

mestinya tidak melebihi 1 mSv ( 0,1 rem) per tahun. d. Untuk pekerja yang hamil, batasan ekspose janin atau embrio mestinya tidak

melebihi 0,5 mSv (0,05 rem). Dengan demikian untuk pekerja wanita yang sedang hamil tidak lagi direkomendasikan bekerja sampai kehamilannya selesai.

6

2. Sumber Radiasi IonizingBerdasarkan asalnya sumber radiasi pengion dapat dibedakan menjadi dua yaitu

sumber radiasi alam yang sudah ada di alam ini sejak terbentuknya, dan sumber radiasi buatan yang sengaja dibuat oleh manusia untuk berbagai tujuan.

Sumber Radiasi Alama. Sumber radiasi kosmis

Radiasi kosmis berasal dari angkasa luar, sebagian berasal dari ruang antar bintang dan matahari. Radiasi ini terdiri dari partikel dan sinar yang berenergi tinggi dan berinteraksi dengan inti atom stabil di atmosfir membentuk inti radioaktif seperti Carbon -14, Helium-3, Natrium -22, dan Be-7.

b. Sumber radiasi terestrial Radiasi terestrial secara natural dipancarkan oleh radionuklida di dalam kerak bumi.

Radiasi ini dipancarkan oleh radionuklida yang disebut primordial yang ada sejak terbentuknya bumi. Radionuklida yang ada dalam kerak bumi terutama adalah deret Uranium, yaitu peluruhan berantai mulai dari Uranium-238, Plumbum-206, deret Actinium (U-235, Pb-207) dan deret Thorium (Th-232, Pb-208).

c. Sumber radiasi internal yang berasal dari dalam tubuh sendiri Sumber radiasi ini ada di dalam tubuh manusia sejak dilahirkan, dan bisa juga masuk

ke dalam tubuh melalui makanan, minuman, pernafasan, atau luka. Radiasi internal ini terutama diterima dari radionuklida C-14, H-3, K-40, Radon, dll.Sumber Radiasi Buatan

Sumber radiasi buatan telah diproduksi sejak abad ke 20, dengan ditemuk-annya sinar-X oleh WC Rontgen. Saat ini sudah banyak sekali jenis dari sumber radiasi buatan baik yang berupa zat radioaktif dan sumber pembangkit radiasi (pesawat sinar-X dan akselerator).

Radioaktif dapat dibuat oleh manusia berdasarkan reaksi inti antara nuklida yang tidak radioaktif dengan neutron atau biasa disebut sebagai reaksi fisi di dalam reactor atom. Radionuklida buatan ini bisa memancarkan radiasi alpha, beta, gamma dan neutron.

Sumber pembangkit radiasi yang lazim dipakai yakni pesawat sinar-X dan akselerator. Proses terbentuknya sinar-X adalah sebagai akibat adanya arus listrik pada filamen yang dapat menghasilkan awan elektron di dalam tabung hampa. Sinar-X akan terbentuk ketika berkas elektron ditumbukan pada bahan target.

3. Dampak Kesehatan & Lingkungan oleh Radiasi IonizingRadiasi pengion adalah radiasi radiasi yang mampu menimbulkan ionisasi pada suatu

bahan yang dilalui. Ionisasi tersebut diakibatkan adanya penyerapan tenaga radiasi pengion oleh bahan yang terkena radiasi. Dengan demikian banyaknya jumlah ionisasi tergantung dari jumlah tenaga radiasi yang diserap oleh bahan. Sel dalam tubuh manusia terdiri dari sel genetic dan sel somatik. Sel genetik adalah sel telur pada perempuan dan sel sperma pada laki-laki, sedangkan sel somatik adalah sel-sel lainnya yang ada dalam tubuh. Berdasarkan jenis sel, maka efek radiasi dapat dibedakan atas efek genetik dan efek somatik. Efek genetik atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi. Sebaliknya efek somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu

7

yang terpapar radiasi. Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek deterministik dan efek stokastik. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi, sedangkan efek stokastik adalah efek yang terjadi sebagai akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya perubahan pada sel.

Sel dalam tubuh manusia terdiri dari sel genetic dan sel somatic. Sel genetic adalah sel telur pada perempuan dan sel sperma pada laki-laki, sedangkan sel somatic adalah sel-sel lainnya yang ada dalam tubuh. Berdasarkan jenis sel, maka efek radiasi dapat dibedakan atas efek genetik dan efek somatik. Efek genetik atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi. Sebaliknya efek somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi.

Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek deterministik dan efek stokastik. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi, sedangkan efek stokastik adalah efek yang terjadi sebagai akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya perubahan pada sel.

Paparan radiasi dosis rendah dapat menigkatkan resiko kanker dan efek pewarisan yang secara statistik dapat dideteksi pada suatu populasi, namun tidak secara serta merta terkait dengan paparan individu.

Respon dari berbagai jaringan dan organ tubuh terhadap radiasi pengion sangat bervariasi. Selain bergantung pada sifat fisik radiasi juga bergantung pada karakteristik biologi dari sel penyusun jaringan/organ tubuh terpajan. Berikut ini adalah efek radiasi pada sebagian organ tubuh akibat pajanan radiasi eksterna (dari luar tubuh) yang terjadi secara akut.

1) Sistem Pembentukan darahSumsum tulang adalah organ sasaran dari sistem pembentukan darah karena

pajanan radiasi dosis tinggi akan mengakibatkan kematian dalam waktu beberapa minggu. Hal ini disebabkan karena terjadinya penurunan jumlah sel basal pada sumsum tulang secara tajam.2) Kulit

Efek deterministik pada kulit bervariasi dengan besarnya dosis. Pajanan radiasi sekitar 2-3 Gy dapat menimbulkan efek kemerahan (eritema) sementara yang timbul dalam waktu beberapa jam. Dosis sekitar 3 – 8 Gy menyebabkan terjadinya kerontokan rambut (epilasi) dan pengelupasan kering (deskuamasi kering) dalam waktu 3 – 6 minggu setelah pajanan radiasi. Pada dosis yang lebih tinggi, 12 – 20 Gy, akan mengakibatkan terjadinya pengelupasan kulit disertai dengan pelepuhan dan bernanah (blister) serta peradangan akibat infeksi pada lapisan dalam kulit (dermis) sekitar 4 – 6 minggu kemudian.

3) Mata Lensa mata merupakan bagian dari struktur mata yang paling sensitif terhadap

radiasi. Terjadinya kekeruhan atau hilangnya sifat transparansi lensa mata sudah mulai dapat dideteksi setelah pajanan radiasi yang relatif rendah yaitu sekitar 0,5 Gy dan bersifat akumulatif.

8

4) Organ reproduksiEfek deterministik pada organ reproduksi atau gonad adalah sterilitas atau

kemandulan. Pajanan radiasi pada testis akan mengganggu proses pembentukan sel sperma yang akhirnya akan mempengaruhi jumlah sel sperma yang akan dihasilkan. Pengaruh radiasi pada sel telur sangat bergantung pada usia. Semakin tua usia, semakin sensitif terhadap radiasi karena semakin sedikit sel telur yang masih tersisa dalam ovarium. Selain sterilitas, radiasi dapat menyebabkan menopuse dini sebagai akibat dari gangguan hormonal sistem reproduksi. 5) Paru

Paru dapat terkena pajanan radiasi secara eksterna dan interna. Efek deterministik berupa pneumonitis biasanya mulai timbul setelah beberapa minggu atau bulan. Efek stokastik berupa kanker paru6) Sistem Pencernaan

Bagian dari sistim ini yang paling sensitif terhadap radiasi adalah usus halus. Kerusakan pada saluran pencernaan menimbulkan gejala mual, muntah, diare, dan gangguan sistem pencernaan dan penyerapan makanan. Dosis radiasi yang tinggi dapat mengakibatkan kematian karena dehidrasi akibat muntah dan diare yang parah. Efek stokastik yang timbul berupa kanker pada epitel saluran pencernaan

4. Pemanfaatan Radiasi Ionizing dalam Perkembangan Teknologi

5. Karakteristik & Jenis Radiasi Non-ionizing

Radiasi non ionisasi adalah radiasi dengan energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron atau molekul tetapi energi tersebut tidak cukup untuk membentuk/membuat formasi ion baru.

Jenis Radiasi non ionisasi :

Radiasi ini berupa gelombang elektromagnetik seperti gelombang mikro (microwave), sinar ultra violet, sinar infra merah & sinar laser

1. Radiasi Gelombang MikroDihasilkan dari perlambatan elektron pada medan listrik, kegunaannya untuk

gelombang radio, televisi, radar dan alat-alat industri. radiasi microwave : sepanjang beberapa mm semua diserap kulit sepanjang beberapa cm sebagian diserap kulit sebagian menembus ke dalam tubuh.

Efek pada tubuh : stadium permukaan : astenia bersifat reversibel bila radiasi terhentistadium menengah & lanjut : neurovaskuler, gangguan kadar albumin, histamin dalam serum darah, karsinoma Bell telephone laboratories menetapkan bahwa untuk frekuensi 300 - 30.000 MHz tidak boleh dilampaui 10 mw/cm2, dengan tingkat kekuatan > 10 mw/cm2 : berbahaya 1-10 mw/cm 2 : hati-hati bisa terjadi radiasi < 1 mw/cm 2 : aman Alat ukur radiasi :

9

1.IAMP-1 : mengukur intensitas radiasi berupa kekuatan komponen listrik & magnetik dari lapangan dengan frekuensi tinggi. 2.PO -1 : mengukur kuat arus pada lapangan elektromagnetik dengan frekuensi lebih tinggi.

2. Radiasi Sinar Ultra VioletSinar UV mempunyai panjang gelombang antara 240 nm - 320 nm. Sumber : sinar

matahari, kegiatan pengelasan, lampu pijar, pekerjaan laser.

3. Radasi Sinar Infra MerahDihasilkan oleh benda pijar seperti dapur atau tanur atau bahan pijar lain.

10

4. Radiasi Sinar LaserSinar laser adalah emisi energi tinggi yang dihasilkan dari kegiatan pengelasan,

pemotongan, pelapisan, pembuatan mesin mikro dan operasi kedokteran. Bahan yg digunakan agar menghasilkan sinar laser:

Bahan laser gas ( helium, Neon, argon, CO2, N2 +), laser kristal padat dan laser semi konduktor 6. Sumber Radiasi Non-ionizing

1. Radiasi Ultra Violet2. Cahaya Tampak3. Infra Merah4. Gelombang Mikro5. Gelombang Radio6. Very Low Frequency (VLF)7. Extremely Low Frequency (ELF)8. Radiasi Termal9. Radiasi Benda Hitam

7. Dampak Kesehatan & Lingkungan oleh Radiasi Non-ionizing

8. Pemanfaatan Radiasi Non-ionizing dalam Perkembangan Teknologi

11

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

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.

3.2 Saran

Kurangnya pengetahuan penulis tentang radiasi Ionizing dan Non-ionizing serta langkanya sumber di Internet membuat makalah ini masih jauh dari harapan, mohon perbaikannya.

12

DAFTAR PUSTAKA

Alatas, Zubaidah. 2004. Efek Radiasi Pengion Dan Non Pengion Pada Manusia. Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir – BATAN: Jakarta

Anis. 2007. Mengatasi Gangguan Kesehatan Masyarakat Akibat Radiasi Elektromagnetik dengan Manajemen Berbasis Lingkungan. Badan Penerbit Universitas Diponegoro: Semarang.

Bernhardt, J H. 1992. Non-ionizing radiation safety: radiofrekuensi radiation, electricand magnetic fields. Jurnal elektronik Phys. Med. Biol vol 37, No 4, 807-844 http://www.iop.org/EJ/abstract/0031-9155/37/4/001

DENNIS, J.A. and STATHER, J. Non-Ionising Radiation. Radiation Protection Dosimetry. Vol. 72 (3-4), 161-313 (1997).

http://ss-radiology.blogspot.com/2008/08/efek-radiasi.html

13