Pengobatan Nuklir & Fisika Radiasi (2)

8/7/2019 Pengobatan Nuklir & Fisika Radiasi (2)

1/6

http://syeilendrapramuditya.wordpress.com

Pengobatan Nuklir & Fisika Radiasi (Q&A)

Syeilendra Pramuditya

April 2006

Nomor 1

Untuk membunuh kanker di tubuh manusia diperlukan dosis sebesar 200 mGy/s. Dosis

tersebut dihasilkan dengan memasukan suatu zat dimana 0,002% dari zat tersebut adalah

radioaktif. Tentukan massa zat tersebut yang diperlukan, jika massa sel kanker tersebut 0,1 kg

dan unsur radioaktif tersebut Y-90.

Diketahui :

Laju dosis = 200 mGy/s = 0,2 J/kg.s

Massa sel kanker = 0,1 kg

Sebanyak 0,002% dari massa zat treatment adalah radioisotop Y-90

Waktu paruh Y-90 : 64,1 jam = 230760 s

Partikel emisi Y-90 : - (beta minus / elektron)

Maximum energy per disintegration Y-90 : 2,28 MeV = 3,648.10-13 J

Mean energy per disintegration Y-90 : 0,97 MeV = 1,552.10-13 J

Data karakteristik radioisotop Y-90 didapat dari sumber-sumber berikut :

a) http://www.aurigamedical.com/images/y90_spec_US.pdf

b) http://www.radioisotopes.co.za/download/Doc/yttrium_90.pdf

c) http://www.stanford.edu/dept/EHS/prod/researchlab/radlaser/RSDS_sheets/Y-90.pdf

d) http://www.freepatentsonline.com/6306073.html

e) http://hps.org/publicinformation/radardecaydata.cfm?Element=Y

f) The Physics of Radiation Therapy, Faiz M Khan, Ph.D, page 24

Ditanyakan : massa zat treatment yang dibutuhkan

Jawab :

massa zat treatment = (x) gr

massa radioisotop = 2.10-5 (x) gr

1


2/6


partikel/s)(10.02,4)(10.338,1(230760

2ln

)(

2ln

A

partikel)(10.338,1)10.022,6)()(10.222,2())(mol(N

mol)(10.222,290

2.10

Y90massanomor

Y90massamol

1117

902/1

Y90

17237

Y90Y90

7-5

Y90

xxNT

xxN

x(x)

Y

A

=

=

=

===

===

)(

kanker

kanker

))((

90

90

9090

meanY

Y

meanYY

E

)sa sel(Dose)(masA

massa sel

EADose

=

=

gramx

gramx

x

320562,0

0623904,0

02,0

))(1,552.1010.02,4(

)1,0)(2,0(

J1,552.10

)kg1,0)(J/kg2,0(partikel/s)(10.02,4

13-11

13-

11

===

=

massa zat treatment yang dibutuhkan adalah 320,562 miligram

Nomor 2

Salah satu cara yang digunakan dalam brachytherapy adalah kontak langsung, dimana hal ini

digunakan untuk terapi kanker kulit. Rancanglah suatu rencana penyinaran, sehingga sel

kanker yang diradiasi akan menerima jumlah paparan setengah dari paparan awalnya. Sumber

radioaktif yang digunakan adalah Ir-192.

Jawab :

Untuk dapat merancang rencana penyinaran seperti pada kasus diatas, hal pertama yang harus

diketahui adalah data Half Value Layer (HVL) dari radioisotop Ir-192 untuk berbagai material

shielding. Dan berikut ini adalah data tersebut :

HVL Ir-192 pada material timbal (lead) : 2,4 mm

HVL Ir-192 pada material besi (iron) : 9,2 mm

HVL Ir-192 pada material almunium (alumnium) : 26,4 mm

sumber data :

a) http://www.doseinfo-radar.com/Point%20source.doc

b) http://hps.org/publicinformation/radardecaydata.cfm?Element=Ir

c) The Physics of Radiation Therapy, Faiz M Khan, Ph.D, page 74, 423

2


3/6


Dengan asumsi bahwa interaksi berkas radiasi dengan udara sangat kecil dan dapat diabaikan,

maka setelah berkas radiasi melewati shielding material tertentu setebal HVL-nya, paparan

radiasinya akan turun menjadi setengah paparan awalnya.

Ir-192 memiliki spektrum emisi (gamma),dengan energi per disintegrasi rata-rata 0,38

MeV; dan - (beta minus / elektron), dengan energi per disintegrasi rata-rata berkisar antara

0,0211 MeV sampai 0,2099 MeV.

Berdasarkan data HVL Ir-192 untuk ketiga jenis material shielding diatas, dapat disimpulkan

bahwa untuk kasus ini timbal adalah material terbaik untuk dijadikan shielding, hal ini karena

HVL timbal adalah yang terkecil, yaitu 2,4 mm, sehingga shielding hanya akan berupa

lembaran (pelat) timbal yang relatif tipis dan tidak merepotkan proses terapi. Pelat shielding

akan diletakan diantara sumber radiasi dengan area kanker kulit yang akan di-treatment.

Gambar berikut mengilustrasikan penjelasan diatas :

sumber : http://www.sprawls.org/ppmi2/RADPEN/

3


4/6


Nomor 3

depth (Dmax) dose (%)

0 20

0.2 200.7 25

0.9 45

0.95 80

1 100

1.048 80

1.081 25

1.143 5

1.19 0

Repro from The Physics of Radiation Therapy, Faiz M Khan, Ph.D, page 68

Gambar diatas adalah kurva karakteristikPercent Depth Dose (PDD) sumber proton, yang

menggambarkan persentase dosis sebagai fungsi kedalaman material. Untuk kasus berkas

radiasi proton, PDD maksimum (100%) terjadi di daerah yang agak dalam, tepatnya pada

kedalaman Dmax. PDD sampai kedalaman sekitar 0,7 Dmax relatif datar, dan segera menurun

dengan sangat tajam setelah melewati Dmax. Jadi dapat disimpulkan bahwa berkas radiasi

proton memiliki jangkauan (range) dan efek maksimum disekitar nilai Dmax.

Berikut ini adalah skema konfigurasi sumber proton yang digunakan :

4


5/6


Dan berikut ini adalah kurva isodose dari konfigurasi sumber proton diatas :

Pola radiasi yang dihasilkan kira-kira akan berbentuk seperti gambar dibawah ini :

Gambar diatas adalah pola radiasi secara umum

5


6/6


Gambar diatas adalah pola radiasi isodose pada Dmax

6

Pengobatan Nuklir & Fisika Radiasi (2)

Documents

Transcript of Pengobatan Nuklir & Fisika Radiasi (2)