i

i

ANALISIS FISIS RADIASI SINAR-X RADIODIAGNOSTIK PADA

LARUTAN NATRIUM KLORIDA 0,9% SEBAGAI UPAYA PROTEKSI

RADIASI

skripsi

disajikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains Program Studi Fisika

oleh

Amanda Dhyan Purna Ramadhani

4211415020

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2019

ii

ii

iii

iii

iv

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

Keep Moving Forward

Jangan takut untuk melawan arus, karena hanya ikan mati yang berenang mengikuti arus. Jadilah seperti ikan salmon yang mampu berenang menaiki air

terjun.

Succes is not final, failture is not fatal: it is the courage to continue that counts (Winston Churchill)

PERSEMBAHAN :

Untuk Ayah dan Ibu yang

telah bekerja keras

mengorbankan seluruh tenaga

untuk keberhasilan kedua

anaknya dengan penuh kasih

sayang dan doa.

v

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyusun skripsi yang berjudul Analisis

Fisis Radiasi Sinar-X Radiodiagnostik pada Larutan Natrium Klorida 0,9%

sebagai Upaya Proteksi Radiasi.

Dalam penyusunan laporan penelitian ini, penulis juga banyak

memperoleh bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis

mengucapkan terima kasih kepada :

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., rektor Universitas Negeri Semarang;

2. Dr. Sugianto, M.Si, dekan FMIPA Universitas Negeri Semarang;

3. Dr. Suharto Linuwih, M.Si, ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri

Semarang;

4. Drs. Imam Sumpono, M.Si., dosen wali yang telah memberikan arahan dalam

menempuh studi;

5. Prof. Dr. Susilo, M.S, selaku dosen pembimbing yang telah memberi

dukungan, masukan, dan saran kepada penulis.

6. Bapak Masturi yang turut membimbing, memberi masukan, dan saran kepada

penulis.

7. Bu Natalia, Pak Wasi, Pak Mutaqin, dan Mas Alvin yang senantiasa siap

mendukung penelitian ini di Laboraturium Fisika.

8. Kedua orang tua saya, ayahanda tercinta Drs. Gamal Sutrijono, dan ibunda

tercinta Ugi Prastiwi, B.A yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan

moril serta materiil sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi

dengan lancar.

9. Kakak saya tersayang, Amalia Puspita Rengganis dan Mas Dhamar Putra

Fajar yang telah memperkenalkan saya pada Fisika dan terus memacu untuk

terus berkembang dalam Fisika hingga akhirnya menyelesaikan studi di

Fisika.

10. Sughoi, Fisika Unnes 2015 yang selalu berbagi beban dan tawa sejak masuk

perkuliahan.

vi

vi

11. Sahabat-sahabatku,Zanna, Laras, Fina, Tary, Ani, Ika, Deska, Laely yang siap

menyediakan waktu dan tempat untuk berkeluh kesah.

12. Teman-teman Fisika Medik Unnes 2015, Laely Arifani Munzi, Imam Sapi’i,

Dedy Setiarto, dan Imam Maulana atas kebersamaan suka duka, kerja sama

dan semangatnya bersama sama dalam mengarungi bidang ini.

13. Pengurus Hima Fisika 2016 dan 2017 yang telah memberi banyak pelajaran

hidup bahwa hidup memerlukan emosi.

14. Teman-teman Asisten Laboraturium Fisika yang senantiasa berbagi ilmu

untuk terus berkembang.

15. Pengurus dan anggota Paduan Suara Mahasiswa Bina Vokalia FMIPA Unnes

yang mengajarkan indahnya harmoni dalam kehidupan perkuliahan.

16. Pengurus dan anggota UKM English Debating Society Unnes yang telah

mengajari cara untuk berpola fikir secara kritis.

17. Pengurus Komunitas Kampoeng Hompimpa Regional Semarang yang telah

mengajarkan keceriaan hidup.

18. Pandawa Team Unnes yang memberiku banyak pengalaman hidup, keceriaan,

kebebasan berekspresi, susah senang memperjuangkan hal yang luar biasa,

dan menjadikan aku manusia yang lebih kuat dari sebelumnya.

19. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih

atas segala dukungan dan bantuannya. Semoga Allah SWT memberikan

balasan pahala yang setimpal.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari

kesempurnaan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan

pembaca pada umumnya. Kritik dan saran dari pembaca yang membangun akan

penulis terima untuk perbaikan penulis di masa mendatang.

Semarang, 20 Agustus 2019

Penulis

vii

vii

ABSTRAK

Amanda Dhyan Purna Ramadhani. 2019. Analisis Fisis Radiasi Sinar-X

Radiodiagnostik pada Larutan Natrium Klorida 0,9% sebagai Upaya Proteksi

Radiasi. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Semarang. Pembimbing : Prof. Dr. Susilo,M.S.

Kata Kunci : Larutan Garam Fisiologis, Sinar- X, Spektrofotometer, Efek Radiasi

Penggunaan radiasi nuklir di bidang kesehatan telah banyak digunakan. Salah

satunya adalah radiasi sinar-x, yang sering dimanfaatkan untuk penyembuhan

(radioterapi) maupun untuk mendiagnosis (radiodiagnostik). Perbedaannya berada

pada energi yang digunakan. Radioterapi menggunakan sinar-x dengan energi

tinggi, seperti untuk terapi tumor atau gondok. Radiodiagnostik menggunakan

sinar-x dengan energi yang rendah, seperti untuk foto rontgen tulang dan gigi.

Radiasi sinar-x dihasilkan oleh tabung pesawat sinar-X. Sinar-X termasuk jenis

radiasi pengion yang dapat mengionisasi materi yang dilaluinya. Hal tersebut juga

terjadi pada molekul tubuh manusia. Tubuh manusia tersusun atas air sekurang-

kurangnya 80%. Air yang terpapar radiasi sinar-x akan terionisasi dan dapat

terdisosiasi menjadi racun. Terbentuknya racun adalah akibat dari proses radiolisis

air. Pada proses radiolisis air, air akan pecah menjadi HOH+ dan elektron dan

proses selanjutnya akan terbentuk H2O2 dan radikal bebas Ho dan OH

o. Tujuan

penelitian ini adalah untuk mengetahui reaksi yang terjadi pada air yang terpapar

radiasi sinar-x sebagai upaya proteksi batas aman dosis radiasi pada manusia. Pada

penelitian ini penulis mengiradiasi larutan NaCl 0,9% yang sifatnya menyerupai

cairan elektrolit tubuh manusia menggunakan sinar-x radiodiagnostik dan menguji

pH larutan hasil iradiasi dan menganalisis sifat fisis sampel menggunakan

spektrofotometer infrared. Hasil yang didapatkan yakni pH larutan mengalami

peningkatan sebesar 0,2 satuan pada larutan generik dan 0,1 pada larutan patent.

Analisis menggunakan spektrofotometer menunjukkan bahwa larutan menjadi tidak

stabil dan terjadi hidrolisis. H2O kemudian menjadi H2O+, setelah itu kehilangan

elektron menjadi H3O+

dan OHo. Dua buah OH yang bersifat radikal tersebut

bersatu menjadi H2O2. Pada larutan fisiologis generik hanya terbentuk ion H3O+

dengan pemberian dosis rata-rata 136 mS/h dan 170 mS/h sedangkan yang patent

terbentuk ion H3O+

dengan pemberian dosis 68 mS/h dan 102 mS/h dan dengan

dosis rata-rata 170 mS/h sudah terbentuk H2O2. Larutan paten lebih reaktif karen

berdasarkan pengujian VIS-NIR ketahui bahwa konsentrasi garam larutan patent

lebih kecil dengan perbandingan 1:1,2. Apabila konsentrasinya lebih rendah maka

lebih banyak mengandung air kemudian lebih mudah bereaksi dengan elektron

sinar-X.

viii

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i

PERNYATAAN .............................................................................................. ii

PENGESAHAN ............................................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... iv

PRAKATA ....................................................................................................... v

ABSTRAK ....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii

BAB

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 6

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 6

1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 6

1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 6

1.6 Sistematika Penulisan Skripsi .................................................................... 7

BAB

II. LANDASAN TEORI

2.1 Radiasi ........................................................................................................ 9

2.1.1 Besaran dan Satuan Radiasi .................................................................... 9

2.1.2 Efek Radiasi ............................................................................................ 10

2.2 Sinar-X ....................................................................................................... 15

ix

ix

2.2.1 Konsep Dasar Sinar-X ............................................................................ 15

2.2.2 Pesawat Sinar-X ...................................................................................... 15

2.2.3 Penyerapan sinar-X pada Tubuh ............................................................. 17

2.3 Fisiologi Manusia ....................................................................................... 18

2.3.1 Homeostasis ............................................................................................ 18

2.4 Biolistrik .................................................................................................... 19

2.5 Larutan Elektrolit dalam Fisiologi Manusia .............................................. 21

2.6 Larutan NaCl .............................................................................................. 22

2.7 Keseimbangan Asam dan Basa .................................................................. 22

2.8 Fourier Transform Infra Red ...................................................................... 23

2.9 VIS NIR ..................................................................................................... 23

BAB

III. METODE PENELITIAN

3.1 Metode Pengumpulan Data ........................................................................ 25

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 25

3.3 Alat dan Bahan ........................................................................................... 25

3.3.1 Alat .......................................................................................................... 25

3.3.2 Bahan ...................................................................................................... 26

3.4 Prosedur Penelitian .................................................................................... 26

3.4.1 Proses Penelitian ..................................................................................... 26

3.4.2 Persiapan Larutan Fisiologis NaCl ......................................................... 26

3.4.3 Pengujian ................................................................................................. 27

x

x

BAB

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Eksposui terhadap Sifat Fisis Larutan ....................................... 28

4.2 Sifat Fisis berdasarkan Hasil Uji FT-IR ..................................................... 32

4.3 Sifat Fisis berdasarkan Hasil Uji VIS-NIR ................................................ 37

BAB

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan .................................................................................................... 41

5.2 Saran .......................................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 42

LAMPIRAN

xi

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Beberapa kasus terkait dampak radiasi sinar-x pada manusia ......... 3

Tabel 2.1 Nilai Maksimum Faktor Eksposi Pesawat Sinar-X ......................... 17

Tabel 2.2 Efek Radiasi Pada Makhluk Hidup .................................................. 17

Tabel 2.3. Peran sistem organ dalam mempertahankan homeostasis .............. 18

Tabel 3.1 Faktor ekssposi dan dosis yang ditembakkan pada sampel. ............ 26

Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Tingkat Keasaman sampel. ............................... 28

Tabel 4.2. Hasil Pengujian FTIR Sampel A........................................... ......... 32

Tabel 4.3. Hasil Pengujian FTIR Sampel B........................................ ............. 34

xii

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Komposisi dalam tubuh manusia ................................................. 4

Gambar 2.1 Tabung sinar-X ............................................................................ 16

Gambar 2.2. Penghantaran impuls di neuran tak bermielin ............................. 20

Gambar 2.3. Penghantaran impuls di neuron bermielin................................... 20

Gambar 4.1 Ilustrasi terjadinya efek fotolistrik ............................................... 30

Gambar 4.2. Ilustrasi terjadinya hamburan Compton ...................................... 31

Gambar 4.3. Grafik hasil uji sampel A menggunakan Fourier

Transform Infra Red ........................................................................................ 33

Gambar 4.4. Grafik hasil uji sampel B menggunakan Fourier

Transform Infra Gambar .................................................................................. 35

4.5. Grafik perbandingan absorbansi VIS NIR ikatan NaCl

Sampel A0 dan B0 ........................................................................................... 37

Gambar 4.7. Grafik absorbansi VIS NIR ikatan NaCl larutan

fisiologis generik .............................................................................................. 37

Gambar 4.8. Grafik absorbansi VIS NIR ikatan NaCl larutan

fisiologis patent ................................................................................................ 38

xiii

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Uji FTIR .............................................................................. 46

Lampiran 2 Data Spectra NaCl ........................................................................ 65

Lampiran 3 Dokumentasi Penelitian ................................................................ 70

Lampiran 4. Struktur Lewis ............................................................................. 73

Lampiran 5. SK Dosen Pembimbing ............................................................... 74

Lampiran 6. SK Dosesn Penguji ...................................................................... 75

1

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kesehatan merupakan hal yang perlu diperhatikan oleh seluruh

masyarakat. Kesehatan cukup penting untuk menyokong kehidupan.

Dalam melakukan aktivitas, tak menutup kemungkinan seseorang

mengalami cidera atau kecelakaan. Apabila terjadi kecelakaan maka ia

harus cepat mengambil tindakan agar keadaan tidak semakin parah. Upaya

setelah terjadi kecelakaan adalah melakukan pengecekan pada tubuh, salah

satunya dengan radiodiagnostik menggunakan radiasi sinar-X.

Radiodiagnostik dilakukan untuk mendiagnosis apa yang terjadi pada

tubuh terutama untuk mendapatkan citra tulang. Radiodiagnostik

merupakan salah satu jenis radiografi dalam dunia kedokteran. Prinsip

radiodiagnostik dengan sinar-X yaitu menembakan sinar-X pada bagian

tubuh untuk mendapatkan citra internal tubuh untuk dianalisis.

Menurut Ariyanto (2009), radiasi adalah pemancaran atau

perambatan yang membawa energi melalui ruang atau antara. Sinar-X

yaitu sebuah gelombang elektomagnetik dengan panjang gelombang

aproksimasi 0,1 hingga 100 Å (Beiser,1982). Radiasi sinar-X dihasilkan

oleh tabung pesawat sinar-X. Sinar-X termasuk jenis radiasi pengion yang

banyak digunakan dalam bidang kedokteran sebagai sarana

radiodiagnostik. Di bidang kedokteran, radiasi sinar-X telah banyak

dimanfaatkan untuk mendiagnosis dan terapi penyakit. Berdasarkan hasil

foto sinar-X, bagian-bagian tulang yang mengalami kelainan atau patah,

dan keberadaan tumor atau kelainan kelainan pada tubuh bisa diketahui

(Sudarti, dkk, 2015).

2

2

Di balik manfaat sinar-X ada pula efek negatif dari penggunaan

sinar-X. Karena sinar-X merupakan radiasi pengion yang berenergi maka

sinar-X akan mengionisasi materi yang dilaluinya. Salah satu efek

negatifnya adalah efek biologis. Suatu sistem biologi akan memberikan

respon tertentu apabila kedalamnya diberi “gangguan” (Batan, 1996).

Dalam studi epidemologi pada manusia, dosis radiasi ionisasi rendah (Low

Dose Ionizing Radiation/LDIR) kurang dari atau sama dengan 100mSv

atau laju dosis radiasi ionisasi rendah (Low Dose Rate Ionizing Radiation/

LDRIR) kurang dari atau sama dengan 6mSv/h dapat menyebabkan efek

bagi kesehatan manusia (Tang and Loganovsky, 2018). Di Amerika, pada

tahun 1980 muncul kasus kanker sekitar 0-5% diakibatkan oleh

penggunaan radiodiagnostik sinar-X (Doll and Peto, 1981). Tabel 1.1

mencakup kasus yang terjadi akibat radiasi sinar- X dikutip dari Tang dan

Loganovsky (2018).

3

Tabel 1.1 Beberapa kasus terkait dampak radiasi sinar-X pada manusia

Populasi Sumber Radiasi Dosis

Paparan Dampak

Keterangan

Populasi dari 15

negara

Radiodiagnostik

sinar-X

1 tahun

dengan dosis

rata rata

19.4 mSv

Karsinogenik

dan Mortaliti

Beresiko sangat tinggi

terkena segala jenis

kanker

Dengan adanya dampak tersebut, penelitian ini dilakukan untuk

mengetahui efek radiasi sinar-X dari pesawat radiodiagnostik pada tubuh

4

manusia melalui larutan elektrolit NaCl dan menentukan dosis optimum

sinar-X. Terdapat dua macam efek radiasi dengan sel, yaitu efek langsung

dan tak langsung. Efek langsung timbul akibat ionisasi atau tereksitasinya

bagian sel yang terkena paparan radiasi secara langsung. Efek tak

langsung adalah efek yang timbul akibat interaksi bahan-bahan yang

dihasilkan oleh efek langsung dengan komponen sel. Untuk tujuan

keamanan, sampel dalam penelitian ini tidak menggunakan manusia atau

makhluk hidup, namun menggunakan larutan elektrolit.

Larutan elektrolit digunakan untuk merepresentasikan tubuh manusia

karena tubuh manusia mengandung lebih dari 75% air (Satoh,et al, 2016).

Selain mengandung karbohidrat, lemak, dan protein, sekitar 70% berat sel

tersusun oleh air (Batan, 1996). Kehilangan 10% air dari total berat tubuh

menyebabkan lethargy, demam, dan kekeringan pada membran mukus dan

kehilangan 20% air dari total berat tubuh akan berakibat fatal (Assefa,dkk.

2003)

Gambar 1.1 Komposisi dalam tubuh manusia.

Cairan elektrolit sangat penting untuk mempertahankan homeostasis

tubuh. Dalam tubuh, fungsi sel bergantung pada keseimbangan cairan dan

elektrolit. Pada bayi dan anak sering terjadi gangguan keseimbangan yang

5

biasanya disertai perubahan pH cairan tubuh. Komposisi cairan tubuh

adalah faktor penting dalam homeostasis. Kontanitas cairan tubuh akan

diperbaiki dengan beberapa mekanisme berikut :

1. Mekanisme haus, menunjang volume air pada jumlah yang

stabil

2. Aktivitas ginjal, meregulasi volume dan komposisi cairan

tubuh

3. Hormon, meregulasi volume cairan dan elektrolit

4. Regulator pH, termasuk larutan penyangga dan fungsi ginjal

Pada penelitian ini, larutan elektrolit akan diradiasi menggunakan

sinar-X. Karena sinar-X merupakan radiasi pengion maka akan

mengionisasi larutan elektrolit tersebut. Interaksi radiasi sinar pengion

dengan komponen utama penyusun sel menyebabkan terbentuknya bahan

kimia yang dapat merusak bagian- bagian sel. Dari hasil percobaan akan

menunjukkan apakah akan terjadi perubahan pH cairan pada larutan

elektrolit tersebut apabila diradiasi oleh sinar-X. Apabila terjadi perubahan

pH larutan maka larutan tersebut terionisasi oleh radiasi sinar-X.

Analisis lebih lanjut untuk mengetahui perubahan secara kimiawi

dalam senyawa menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra Red) dan

VIS NIR. Oleh karena itu dalam penelitian ini menggunakan larutan

elektolit sebagai representasi dari tubuh manusia, dan penelitian ini perlu

dilakukan untuk dapat mengedukasi dan mencegah overdosis sinar-X pada

manusia melalui larutan elektrolit NaCl.

6

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, dapat dirumuskan

masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap pH larutan

elektrolit ?

2. Bagaimana pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap ikatan kimia

larutan elektrolit ?

3. Berapakah dosis radiasi dari radiodiagnostik sinar-X pada larutan

elektrolit yang dapat mengganggu keseimbangan larutan elektrolit ?

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini antara lain :

1. Sampel yang digunakan adalah larutan elektrolit NaCl dengan

volume dan konsentrasi yang sama.

2. Penyinaran dilakukan dengan jarak penyinaran, kuat arus, kVp, dan

waktu yang sama.

3. Penelitian ini hanya mengamati perubahan pH larutan, nilai

konduktivitas larutan, perubahan ikatan kimiawi dalam larutan.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengetahui pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap pH larutan

elektrolit.

2. Mengetahui pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap ikatan kimia

larutan elektrolit.

3. Menentukan dosis optimum penggunaan radiasi sinar-X pada larutan

elektrolit.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah :

1. Memberikan informasi dampak radiasi sinar-X pada larutan

elektrolit.

2. Mencegah paparan radiasi sinar-X yang berlebih pada pasien.

7

1.6 Sistematika Penulisan Skripsi

Sistematika dalam skripsi ini disusun dengan tujuan agar pokok-

pokok masalah yang dibahas dapat urt, terrah dan jelas. Sistematika

skripsi ini tersiri dari tiga bagian, yaitu : bagian awal, bagian isi dan

bagian akhir.

Bagian awal skripsi berisi halaman judul, halaman persetujuan

pembimbing, halaman pengesahan, halaman pernataan, halaman motto

dan persembahan, kata pengantar, halaman abstrak, daftar isi, daftar

gambar, daftar tabel, dan daftar lampiran.

Bagian isi skripsi terdiri dari 5 (lima) bab yang meliputi :

1. Bab 1 Pendahuluan

Bab ini memuat latar belakang, permasalahan, pembatasan masalah,

tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan skripsi.

2. Bab 2 Landasan Teori

Bab ini terdiri dari kajian mengenai landasan teori yang mendasari

permasalahan skripsi ini serta penjelasan yang merupakan landasan teori

yang diterapkan dalam skripsi dan pokok-pokok bahasan yang terkait

dalam pelaksanaan penelitian.

3. Bab 3 Metode Penelitian

Bab ini menguraikan metode penelitian yang digunakan dalam

penyusunan skripsi. Metode penelitian ini meliputi: metode pengumpulan

data, waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan penelitian, dan prosedur

penelitian.

4. Bab 4 Hasil dan Pembahasan

Bab ini berisi tentang pelaksanaan penelitian, semua hasil penelitian

yang dilakukan dan pembahasan terhadap hasil penelitian.

5. Bab 5 Penutup

Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran

sebagai implikasi dari hasil penelitian.

Bagian akhir skripsi berisi daftar pustaka dan lampiran-lampiran

yangg melengkapi uraian pada bagian isi skripsi.

8

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Radiasi

Radiasi didefinisikan sebagai perpindahan energi (Bushong, 2013). Menurut

Ariyanto (2009), radiasi adalah pemancaran atau perambatan yang membawa

energi melalui ruang atau antara. Bahan yang dapat menangkap dan menyerap

sebagian atau seluruh radiasi dikatakan benda yang terpapar atau teradiasi

(Bushong, 2013). Materi yang terpapar radiasi akan menimbulkan interaksi.

Interaksi foton sinar-X dengan atom dalam bahan akan menghasilkan ion primer

yang sedikit. Ion-ion ini yang kemudian mengakibatkan terjadinya ionisasi atom

dalam bahan. Interaksi foton sinar-X dengan bahan ada 5 cara, yaitu hamburan

kogeren, efek fotolistrik, efek compton, dan pembentukan pasangan, dan foto

disintergrasi (Fosbinder, 2012). Kelima proses ini menghasilkan elektron yang

mengionkan atau membuat atom dalam keadaan tereksitasi (Batan, 1996).

2.1.1. Besaran dan Satuan Radiasi

Dosis radiasi dikaitkan dengan banyaknya energi radiasi yang diserap oleh bahan

yang dilaluinya. Dikenal beberapa istilah untuk dosis (Yulianti & Pratiwi, 2005) :

Nilai Penyinaran

Nilai penyinaran atau penyinaran merupakan besaran yang penting dalam

keselamatan radiasi. Besaran ini melukiskan kemampuan berkas radiasi dalam

membentuk ion di suatu titik dalam udara. Kemampuan berkas radiasi dalam

bentukion dinyatakan melalui jumlah muatan listrik yang terbentuk dalam suatu

volume udara dalam suatu massa udara. Satuan nilai penyinaran adalah Roentgent

dengan simbol R atau r (Batan,1996)

1 Roentgent (R) = 2,58 x 10-4

Coulomb ekivalen dengan penyerahan

energi sebesar 86,9 erg/g udara.

9

Dosis Serap

Perubahan fisik ataupun perubahan biologi akibat penyinaran bergantung pada

jumlah penyerapan energi oleh bahan atau jaringan hidup dan juga bergantung

kepada konsentrasi penyerapan energi dalam bahan atau jaringan hidup itu.

Konsentrasi penyerapan energi atau banyaknya energi yang diserap dalam suatu

elemen volume, diukur melalui besaran dosis serap, yang kadang-kadang lebih

dikenal dengan istilah dosis. Dosis didefinisikan sebagai berikut:” Dosis serap

suatu titik dalam suatu bahan ialah hasil bagi antara jumlah energi yang

diserahkan oleh radiasi pengion kepada bahan yang ada dalam suatu elemen

volume disekitar titik yang dimaksud, dengan massa bahan yang ada di dalam

volume itu”.

Satuan untuk besaran di atas adalah Joule per kilogram- bahan; satuan

yang kusus diberikan untuk besaran ini adalah rad (dalam sistem SI digunakan

satuan khusus Gray, dengan simbol Gy). 1 rad = 100 erg/g bahan atau 10-2

Joule/

kg bahan sehingga 100 rad = 1 Gy = 1 Joule/g bahan. Apabila ke dalam besaran

ini disertakan faktor waktu akan diperoleh besaran baru, yaitu laju dosis serap,

satuan yang digunakan bergantung kepada satuan waktu yang digunakan,

misalnya rad/jam.

Dosis Ekuivalen

Menyatakan jumlah energi radiasi oleh satuan massa bahan atau medium yang

dilaluinya. Satuan yang lazim digunakan adalah rem, Sievert (Sv).

1 Sv = 1 joule/kg

= 100 rem

2.1.2. Efek Radiasi

Efek Radisasi Terhadap Tubuh Manusia

Faktor radiasi yang dapat mengganggu fungsi tubuh :

a. Jenis Radiasi

b. Lama penyinaran

10

c. Jarak sumber dengan tubuh

d. Ada tidaknya penghalang antara sumber dan tubuh

Radiasi berpengaruh besar pada sel yang membelah secara cepat, misalnya

sel darah putih, sel selaput lendir, saluran pencernaan, dan sel gamet. Sedangkan

radiasi sedikit berpengaruh pada sel yang membelah secara lambat misalnya sel

syaraf, sel otot, dan sel tulang. Radiasi tinggi dalam waktu singkat menimbulkan

efek akut/ seketika, sedangkan radiasi rendah tetapi dalam jangka waktu lama

(kronik) menimbulkan efek terunda (late-effect)

Interaksi Radiasi dengan Sel

Keadan antara radiasi dengan atom yang dilaluinya akan terjadi peristiwa

saling memengaruhi yang disebut interaksi. Interaksi melibatkan perpindahan

energi. Energi yang dipancarkan bisa saja dipancarkan kembali dalam bentuk

gelombang elektromagnetik (foton) yaitu sinar gamma atau cahaya. Interaksi

antara radiasi dengan sel bergantung pada jenis dan energi radiasi. Terdapat dua

macam efek radiasi dengan sel, yaitu efek langsung dan tak langsung. Efek

langsung timbul akibat ionisasi atau tereksitasinya bagian sel yang terkena

paparan radiasi secara langsung. Efek tak langsung adalah efek yang timbul akibat

interaksi bahan-bahan yang dihasilkan oleh efek langsung dengan komponen sel.

Proses perusakan yang terjadi berlangsung beberapa tahapan sebagai

berikut

1. Tahap Fisis

Tahap ini merupakan tahap awal, yaitu saat H2O terkena radiasi. Proses terjadi

dalam waktu 10-16

detik, dimana terjadi ionisasi

2. Tahap Kimia Fisika

Tahap ini berlangsung sekitar 10-6

detik, pada tahap ini ion hasil tahap pertama

terdisosiasi atau berinteraksi dengan molekul air yang lain menghasilkan produk

baru

Ion positif terdisosiasi

11

Ion negatif berinteraksi dengan air

Kemudian terdisosiasi

Hasil reaksi di atas adalah ion-ion H+ dan OH-. Selain itu terbentuk Ho dan OH

o

yang disebut dengan radikal bebas, mempunyai elektron tanpa pasangan dan

secara kimia sangat reaktif. Hasil lain yang dapat menimbulkan kerusakan dalah

terjadinya Hidrogen Peroksida H2O2 yang merupakan oksidator kuat.

3. Tahap Kimia

Tahap ini berlangsung dalam waktu beberapa detik. Pada tahap ini reaksi yaitu Ho,

OHo, dan H2O2 berinteraksi dengan molekul molekul organik dari sel yang

mungkin saja merupakan bagian yang cukup penting. Radikal bebas dan oksidator

kuat dapat memengaruhi molekul-molekul kompleks pembentuk kromosin.

Mereka dapat bergabung dengan molekul tersebut atau dapat menyebabkan rantai

molekul yang terputus.

Reaksi kimia antara radikal bebas yang berdekatan dengan molekul dapat

mengalami perubahan biologi sel. Apabila kromosom pada DNA rusak akibat

ionisasi radiasi, perintah untuk mengontrol fungsi sel juga terganggu. Kerusakan

oleh radiasi dapat berupa :

a. Dapat diperbaiki

b. Tidak dapat diperbaiki

c. Diperbaiki dengan tidak benar.

(Chiang, 2018)

4. Tahap Biologi

Tahap ini berlangsung dalam waktu yang bervariasi, dari sekitar 10 menit

sampai puluhan tahun tergantung efek yang terjadi. Akibat dari interaksi-interaksi

tahap sebelumnya dapat memengaruhi sel secara individual dalam berbagai segi.

Antara lain dapat menyebabkan :

a. Kematian sel

b. Terhambat dan tercegahnya pembelahan sel

12

c. Perubahan tetap yang terbawa pada sel anak

Pada kasus sel yang tidak dapat diperbaiki dapat menyebabkan kematian sel pada

mitosis selanjutnya. Apabila sel diperbaiki dengan tidak benar dapat

menyebabkan mutasi genetik. Kematian sel menyebabkan berbagai disfungsi

jaringan yang dapat mengganggu fungsi organisme. (Chiang, 2018)

Efek Biologi

Apabila sistem biologi diberi suatu perlakuan gangguan dari dalam atau luar maka

akan memberi dampak positif maupun negatif . Salah satu gangguan untuk sistem

biologi adalah oleh radiasi pengion. Efek yang terjadi pada sistem terbagi menjadi

dua kelompok, yaitu :

a. Efek dengan ambang

Efek ini adalah efek yang memerlukan suatu jumlah (dosis) tertentu untuk

munculnya pertama kali gejala efek tertentu. Pada umumnya sebagian besar

peristiwa masuk dalam kelompok ini.

b. Efek tanpa ambang

Efek ini adalah efek yang kemungkinan terjadinya tidak memerlukan jumlah dosis

minimum tertentu. Betapapun kecilnya jumlah dosis yang diberikan, dalam hal ini

akan dapat memberikan kemungkinan terjadinya suatu efek biologi tertentu.

Dari segi cepat atau lambatnya penampakan suatu efek biologi terdapat

pembagian sebagai berikut:

a. Efek segera

Efek ini terjadi cukup cepat, dalam kurun waktu tidak sampai satu tahun. Gejala

efek yang biasanya segera muncul adalah mual dan muntah, rasa mulas dan lelah,

dan naiknya suhu badan. Adanya gejala ini perlu adanya pemeriksaan

laboraturium, misalnya perubahan jumlah butir darah merupakan indikator biologi

yang paling peka pada efek penyinaran.

b. Efek tertunda

13

Efek ini terjadi agak lama, dalam kurun waktu lebih dari satu tahun sejak

penyinaran. Efek ini juga dapat berupa turunan dari efek orang yang menerima

penyinaran. Efek ini terbagi menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Efek Somatik

Efek ini timbul dengan masa tenggang yang bergantung pada dosis yang diberikan

kepada seseorang dan juga bergantung pada karakter biologi dari gejala yang

muncul. Misalnya eritema kulit akan muncul setelah 3 minggu diberikannya

penyinaran dengan dosis beberapa ratus rad, tetapi gejala yang sama akan muncul

hanya dalam beberapa hari jika dosis yang diberikan lebih dari 1000 rad.

2. Efek Somatik Stokastik

Efek yang dialami sel-sel somatik pada manusia yang menerima penyinaran,

tetapi tidak secara statistik. Beberapa efek tertunda tidak dapat dipastikan akan

diderita oleh orang yang menerima penyinaran. Karena itu disebut efek somatik

stokastik. Misalnya, tingginya kejadian leukimia di kalangan ahli radiologi secara

statistik dapat diduga secara pasti karena para ahli tersebut memang selalu

berkenaan dengan medan radiasi. Penyinaran radisi pada suatu kelompok hanya

efektif dalam hal mempertinggi terjadinya efek somatik tertunda (misalnya

leukimia).

3. Efek Genetik

Efek genetik adalah efek stokastik yang disebabkan oleh rusaknya sel genetik, dan

karena itu tidak diderita oleh yang menerima penyinaran, tetapi kemunginan

terjadi pada turunan orang yang bersangkutan. Efek genetik ini terdistribusi pada

anggota suatu kelompok secara acak dan konsekuensi kliniknya merupakan

konsekuensi tertunda.

Cacat gen atau kromosom disebabkan oleh radiasi yang berinteraksi

dengan sel kelamin di dalam kelenjar kelamin (gonad), sedangkan susunan

kromosom menentukan pola pertumbuhan sel di waktu kemudian. Mutasi atau

perubahan kromosom pada umumnya merupakan mutasi titik yang tidak tampak

dari struktur DNA secara mikroskopik. Sebagian besar mutasi titik adalah resesif,

sehingga akan hanya terjadi mutasi apabila dua sel kelamin (jantan dan betina)

sama sama memiliki mutasi titik.

14

2.2 Sinar-X

Sinar-X yaitu sebuah gelombang elektomagnetik dengan panjang gelombang

aproksimasi 0,1 hingga 100 Å (Beiser,1999). Karena panjang gelombangnya yang

pendek, maka sinar-X memiliki daya tembus yang besar. Disamping itu dengan

energi yang dimilikinya, sinar-X mampu mengionisasi materi yang dilaluinya

karena itu sinar-X digolongkan sebagai sinar pengion.

2.2.1 Konsep Dasar Sinar-X

Sinar-X ditemukan oleh seorang fisikawan Universitas Wutsburg pada tahun 1895

saat sedang bekerja menggunakan sinar katoda yaitu Rontgen (1845-1923). Ia

menemukan bahwa sinar dari tabung dapat menembus bahan yang tak tembus

cahaya dan mengaktifkan layar pendar atau film foto. Sinar-X berasal dari titik

dimana elektron mengenai sasaran dalam tabung tersebut atau tabung kacanya

sendiri (Beiser, 1999).

Sinar-X merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang

gelombang antara 10-11

sampai 10-8

m. Hal ini berarti mempunyai panjang

gelombang yang jauh lebih pendek daripada cahaya tampak, sehingga energinya

lebih besar. Besar energinya (E dalam joule) dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan

Keterangan :

E = besarnya energi (joule)

h = konstanta Planck (6,627 x 10-34

Js)

c = kecepatan cahaya ( 3 x 10-8

m/s)

λ = panjang gelombang (m)

2.2.2 Pesawat Sinar-X

Pesawat sinar-X merupakan sumber radiasi yang didesain sedemikian rupa untuk

tujuan diagnostik yang terdiri dari komponen-komponen penghasil sinar-X

(BAPETEN, 2003). Untuk dapat menghasilkan citra sinar-X diperlukan beberapa

instrumentasi yang baku sebagai berikut :

15

Tabung Sinar-X

Tabung sinar-X berisi katoda dan anoda yang ditunjukkan dalam Gambar 2.1.

Katoda terbuat dari filamen, sedangkan anoda terbuat dari logam target (Cu, Fe,

atau Ni). Anoda biasanya dibuat berputar supaya permukaannya tidak lekas rusak

yang disebabkan tumbukan elektron. Agar filamen katoda tidak cepat panas maka

didinginkan dengan transformator oil.

Gambar 2.1 Tabung sinar-X

Trafo Tegangan Tinggi

Trafo tegangan tinggi berfungsi untuk menaikkan tegangan rendah dari sumber

menjadi tegangan tinggi antara 30-100 kV. Pada sekeliling trafo tegangan tinggi

diberi minyak sebagai media pendingin. Trafo tegangan tinggi berfungsi untuk

mempercepat elektron di dalam tabung (Suyatno, 2008).

Instrumentasi Kontrol

Instrumentasi kontrol berfungsi sebagai pengatur besaran keluaran dari pesawat

sinar-X. Instrumentasi kontrol terbagi menjadi 6 modul yaitu :

1. Modul power supplay (Catu daya DC)

2. Modul pengatur tegangan (kV)

3. Modul pengatur arus (mA)

4. Modul pengatur waktu (s)

16

5. Modul kendali sistem, dan

6. Catu daya AC dari sumber PLN.

Mesin dilengkapi tiga faktor eksposi, yaitu tegangan (kV), arus (mA), dan waktu

(s). Nilai maksimum yang diberikan oleh mesin ini ditampilkan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Nilai Maksimum Faktor Eksposi Pesawat Sinar-X

mA ~3.2 s ~4.0 s ~6.3 s

16 90 kV 90 kV 90 kV

32 90 kV 90 kV 90 kV

63 90 kV 90 kV -

100 80 kV - -

2.2.3 Penyerapan sinar-X pada Tubuh

Radiasi yang melewati bahan memiliki banyak kemungkinan kejadian. Peristiwa

yang dapat terjadi berupa penyerapan, atau pemantulan. Bentuk hukum

penyerapan radiasi adalah sebagai berikut

I0 adalah intensitas awal radiasi sebelum melewati bahan. I adalah

intensitas radiasi yang terukur setelah melewati suatu bahan dengan ketebalan x

dan koefisien penyerapan μ. Hukum ini berlaku untuk sinar-X dengan kejadiannya

sesuai dengan prinsip Efek fotolistrik dan efek Compton. (Burns, Desmond M,

1975)

Radiasi yang diberikan pada manusia hendaknya tidak melebihi batas

ambang karena dengan dosis tertentu akan mengakibatkan beberapa efek pada

jaringan seperti dijelaskan pada Tabel 2.2.

17

Tabel 2.2 Efek Radiasi pada Makhluk Hidup

No Dosis Efek Waktu

1 3-6 Gy Eritema (kemerahan pada kulit) Sementara

2 3-8 Gy Epilasi (Kerontokan Rambut)

Dekuamasi (Pengelupasan)

3-6 minggu

3 12-20 Gy Blister (nanah)

Dermis (Infeksi Kulit)

4-6 Minggu

4 20 Gy Nekrosis (Kematian Jaringan) 10 minggu

2.3 Fisiologi Manusia

Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari fungsi biologis tubuh yang bekerja

dalam rentang normal.

2.1.1. Homeostasis

Tubuh merupakan suatu sistem yang terorganisir dan memiliki sistem pengaturan

yang selalu saling berkoordinasi untuk mempertahankan tubuh secara fisiologi.

Agar tubuh berfungsi secara optimal lingkungan internal harus diatur dengan

sangat hati hati (Chalik, 2016). Homeostasis adalah suatu konsep yang mengacu

pada suatu kondisi mempertahankan kondisi fisika dan kimia yang relatif konstan

dalam lingkungan interna. Variabel penting dalam menjaga kondisi dalam tubuh

adalah suhu, tekanan darah, kandungan oksigen dan karbon dioksida dari darah,

dan juga keseimbangan elektrolit.

Secara harfiah homeo artinya “yang sama”, statis artinya “berdiri atau

diam”. Istilah tersebut pertama kali diperkenalkan oleh W.B. Cannon untuk

menjelaskan berbagai proses fisiologik yang berfungsi memulihkan keadaan

normal setelah terkena gangguan. Seluruh sistem organ dalam tubuh manusia

18

memiliki fungsi masing-masing. Tabel 3 berikut ini menjelaskan peran sistem

organ dalam homeostasis

Tabel 2.3. Peran sistem organ dalam mempertahankan homeostasis

Sistem Organ Fungsi

Sistem Saraf Mengatur aktivitas muskuler dan sekresi kelenjar

Sistem Sirkulasi Mengangkut nutrien, oksigen, zat yang sudah tidak

dibutuhkan tubuh

Sistem Respirasi Mengambil oksigen dan mengeluarkan karbondioksida,

mengatur keseimbangan asam basa (pH)

Sistem

Gastrointestinal

Mencerna dan menyerap makanan untuk memberikan nutrisi

kepada tubuh

Sistem Renal Mengeluarkan senyawa-senyawa, produk yang sudah tidak

dibutuhkan oleh tubuh, mengatur volume dan tekanan darah,

mengatur keseimbangan asam basa (pH)

Pengaturan aktivitas sistem tubuh untuk mempertahankan homeostasis :

1. Pengendalian intrinsik yaitu respon kompensasi dilakukan oleh organ yang

bersangkutan

2. Pengendalian ekstrinsik yaitu repons organ akan merangsang kerja sistem

pengendalian lain yaitu sistem saraf dan endokrin

2.4 Biolistrik

Biolistrik adalah proses kelistikan dalam sel-sel atau jaringan hidup. Salah

satunya adalah yang terjadi dalam proses penghantaran impuls di sistem syaraf

pada manusia. Berbagai kerja sistem tubuh diatur oleh sistem syaraf, termasuk

pengendali tubuh. Proses biolistrik ini juga berperan dalam berbagai transport zat,

yaitu yang terjadi di membran sel/plasma dan di berbagai kompartemen, yaitu

sistem pertukaran antara lingkungan internal dan eksternal.

Sistem kerja sel syaraf sangat bergantung pada ion-ion yang ada dalam

tubuh. Peristiwa kelistrikan di sel syaraf akan membangkitkan ilmpuls, yaitu akan

19

terjadi peristiwa depolarisasi dan potensial aksi/impuls. Hal ini dikarenakan

keterlibatan ion-ion dalam kompartmen tubuh, terutama ion Na dan K di eksrasel

dan intrasel. Ilustrasi kerja ion-ion tersebut dalam proses penghantaran impuls

ditunjukkan pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3.

Rangsangan terhadap sel bermacam macam, dapat berupa mekanik, suhu,

listrik, dan kimia. Rangsang tersebut akan melalui proses transduksi reseptor yang

akan menghasilkan respon perubahan kegiatan listrik membran reseptor. Proses

transduksi reseptor adalah membran akan lebih permeabel sehingga ion Na

ekstrasel masuk ke intrasel, sehingga kenegatifan intrasel berkurang menyebabkan

penurunan beda potensial ekstrasel dan intrasel (depolarisasi). Depolarisasi akan

meningkatkan permeabilitas membran sehingga makin banyak ion Na ekstrasel

yang masuk ke intrasel dan depolarisasi semakin besar. Bila peristiwa terus

berlanjut, suatu saat depolarisasi mencapai ambang letup sehingga terbentuklah

potensial aksi, bila tidak berlanjut maka akan kembali ke keadaan istirahat

(repolarisasi). Potensial aksi yang menjalar disebut dengan impuls.

Gambar 2.2. Penghantaran impuls di neuran tak bermielin

20

Gambar 2.3. Penghantaran impuls di neuron bermielin

2.5 Larutan Elektrolit dalam Fisiologi Manusia

Elektrolit adalah senyawa yang terdisosiasi menjadi ion pada larutan. Yang

disebut sebagai elektrolit adalah asam, basa, dan garam. Elektrolit yang paling

penting dalam fisiologi manusia ada kation ( Na+, K

+, Ca

+, Mg

2+, dan H

+) dan

anion bikarbonat (HCO3-), Klorida (Cl

-), Fosfat (HPO4

2) dan sulfat (SO4

2-).

Fungsi elektrolit tersebut adalah

1. Kebutuhan metabolisme sel dan untuk mempertahankan struktur tubuh

2. Penunjang pergerakan air antar bagian tubuh

3. Bersama dengan protein memasok ion hidrogen

4. Mempertahankan keseimbangan pH tubuh

5. Natrium, potassium, klorida, dan magnesium adalah komponen penting dalam

produksi dan perawatan membran potensial (Potensial syaraf dan otot).

Ion natrium, potassium dan klorida memiliki konsentrasi tertinggi pada tubuh.

Ketiga elektrolit ini adalah bagian penting dalam menjaga fungsi tubuh dan

distribusi air di seluruh bagian.

21

2.6 Larutan NaCl

Natrium Klorida merupakan zat yang berikatan ionik. Gaya Kohesi dalam

molekul ionik berasal dari tarikan eletrostatik antara ion Na+ dan ion Cl

- . Bahan-

bahan tersebut diperkirakan mudah membentuk zat padat karena ion Na+

dapat

langsung menarik Cl- sehingga membangun suatu struktur molekul. NaCl

memiliki struktur kisi fcc (face center cubic) sehingga NaCl memiliki ikatan yang

kuat. Karena sumber ikatannya adalah elektrostatik, jadi semakin negatif ion-ion

yang mengelilingi ion positif, semakin stabil dan kuat zat padatnya (Kranne,

1992)

Natrium Klorida memiliki kecenderungan kuat untuk larut dalam pelarut

polar, salah satunya air. Bila zat terlarut dalam sebuah pelarut, sifat larutan itu

akan berbeda dari pelarut murni. Terdapat empat sifat fisika yang penting yaitu,

tekanan uap, titik beku, titik didih, dan tekanan osmosis yang bergantung pada

banyaknya partikel (molekul, atom, atau ion) dalam pelarut dengan bobot tertentu

(Gufron, 2016).

2.7 Keseimbangan Asam dan Basa

Keseimbangan asam basa mengacu pada regulasi ion hidrogen di cairan tubuh,

terutama cairan ekstraseluler. Beberapa molekul terdisosiasi di larutan untuk

melepaskan ion hidrogen (H+) yang disebut dengan asam. Hal ini menyebabkan

reaksi kimia dan proses dalam tubuh. Enzim, hormonal, dan distribusi ion

disebabkan oleh konsentrasi ion hidrogen. Konsentrasi ion hidrogen diukur oleh

skala pH. pH dalam darah dan cairan intestinal berada pada rentang 7.35 sampai

dengan 7.45. Naik atau turunnya pH oleh persepuluh satuan dapat menyebabkan

kerusakan sel-sel tubuh.

Homeostatik menopang tangkapan rentang pH pada cairan ekstraseluler

dengan tiga mekanisme berikut :

1. Sistem penyangga kimiawi spesifik dari cairan tubuh (bereaksi cepat kurang

dari satu detik)

2. Sistem pernafasan (bereaksi cepat dalam hitungan detik hingga menit)

3. Sistem ginjal (bereaksi lambat, dalam hitungan menit sampai jam).

22

Larutan penyangga berfungsi untuk menetralkan. Asam lemah dan basa

lemah berperan untuk menjadi sistem penyangga. Larutan penyangga bekerja

dengan cepat untuk menyeimbangkan homeostasis. Karena penambahan ion H+

menyebabkan perubahan pH tubuh.

2.8 Fourier Tansform Infra Red

Fourier Transform Infra Red merupakan salah satu alat yang dapat digunakan

untuk identifikasi senyawa, khususnya senyawa organik, baik secara kualitatif

maupun kuantitatif. Analisis dilakukan dengan melihat bentuk spektrumnya yaitu

dengan melihat puncak-puncak spesifik yang menunjukan jenis gugus fungsional

yang dimiliki oleh senyawa tersebut, sedangkan analisis kuantitatif dapat

dilakukan dengan menggunakan senyawa standar yang dibuat spektrumnya pada

berbagai variasi konsentrasi.

2.9 VIS-NIR

VIS-NIR merupakan anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber

REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak

(380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Pada

spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya

tampak (visible light). Cahaya tampak termasuk spektrum elektromagnetik yang

dapat ditangkap oleh mata manusia, sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh

kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun. selama ia dapat dilihat oleh mata,

maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak (visible).

Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spectrofotometer

visible adalah lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama

Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74. Tungsten

mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 ºC) dibanding logam lainnya. karena

sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu.

Bila radiasi inframerah dilewatkan melalui suatu cuplikan, maka molekul

molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi) energi dan terjadilah transisi di

antara tingkat vibrasi (ground state) dan tingkat vibrasi tereksitasi (excited

23

state). Pengabsorpsian energi pada berbagai frekuensi dapat dideteksi oleh

spektrofotometer infrared, yang memplot jumlah radiasi infra merah yang

diteruskan melalui cuplikan sebagai fungsi frekuensi (atau panjang gelombang)

radiasi. Plot tersebut adalah spektrum infra merah yang memberikan informasi

penting tentang gugus fungsional suatu molekul.

41

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan hasil analisis pengaruh radiasi sinar-X terhadap larutan fisiologis

sebagai berikut:

1. Eksposi sinar- X menyebabkan molekul terdisosiasi kemudian mampu

berubah menjadi zat baru sehingga terjadi perubahan pH cairan tubuh

cenderung lebih basa.

2. Semakin besar radiasi sinar-X yang diberikan menyebabkan cairan

fisiologis mengalami peningkatan konsentrasi dan semakin banyak ion

bebas.

3. Larutan fisiologis NaCl patent memiliki sifat yang lebih reaktif terhadap

radiasi pengion dan tidak disarankan melakukan eksposi sinar-X dengan

laju dosis di atas 68 mS/h.

5.2.Saran

Setelah dilakukannya evaluasi terhadap penelitian ini, maka saran untuk penelitian

selanjutnya sebagai berikut :

1. Melakukan pengujian lebih lanjut untuk membuktikan terbentuknya

Hidrogen peroksida.

2. Menggunakan laju dosis dimulai dari yang terendah untuk eskposi

manusia.

42

DAFTAR PUSTAKA

Acids, P. (1952). Canadian Journal of, (5).

Analogues, H. P. (1954). Hydrogen peroxide and its analogues.

Assefa, N. (2003). Human Anatomy and Physiology.

Beiser. A. 1999. Konsep Fisika Modern. Edisi keempat. Erlangga: Jakarta.

Bury, C. S., Carmichael, I., Mcgeehan, J. E., & Garman, E. F. (2016). Radiation

damage within nucleoprotein complexes studied by macromolecular X-ray

crystallography. Radiation Physics and Chemistry, 128, 118–125.

https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2016.05.023

Bushong, Stewart C. 2013. Radiologic Science for Technologist, Physics, Biology,

and Protection 10th Edition. Houston, Texas : Elsevier.

Chiang, Ren-Tai. 2018. Analysis of Radiation Interactions and Biological Effect

for Boron Neutron Capture Therapy. Pontianak : Intenational Journal of

Physics and Nuclear Application.

Doll, R., Peto, R. 1981. The Cause of Cancer: Quantitative Estimates of

Avoidable Risk of Cancer in The United States Today. JNCI (J. Natl. Cancer

Inst.) 66, 1192-1308.

Elkind, M. M., & Sutton, H. (2012). Radiation Response of Mammalian Cells

Grown in Culture I . Repair of X-Ray Damage in Surviving Chinese Hamster

Cells, 26, 8–26. https://doi.org/10.2307/3570945

Fadilah, N. (2015). Analisa Pengukuran Nilai Konduktivitas Larutan NaCl Selama

Proses Adsorpsi dan Desorpsi pada Sistem Capasitive Deionization ( CDI ),

03(01), 1–7.

Fairusiyyah, N., & Widjasena, B. (2016). ANALISIS IMPLEMENTASI

MANAJEMEN KESELAMATAN RADIASI SINAR-X DI UNIT KERJA

RADIOLOGI RUMAH SAKIT NASIONAL DIPONEGORO SEMARANG

TAHUN 2016, 4.

Farhadi, M. (2015). Applications of Visible and Near Infrared Spectroscopy for

Sorting and Identification of Tree Seeds.

Fujii, K., Akamatsu, K., & Yokoya, A. (2004). Ion Desorption from DNA

Components Irradiated with 0 . 5 keV Ultrasoft X-Ray Photons, 161(4), 435–

441.

Hernandez-medina, A., Negron-mendoza, A., Ramos-bernal, S., & Colin-garcia,

M. (2013). The effect of doses , irradiation temperature , and doped

impurities in the thermoluminescence response of NaCl crystals. Radiation

Measurements, 56, 369–373. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2013.01.040

Hsieh, S., Chou, C., Liang, W., Kuo, C., Wang, J., Hao, L., & Jan, C. (2018).

43

Archives of Oral Biology The e ff ect of magnolol on Ca 2 + homeostasis

and its related physiology in human oral cancer cells. Archives of Oral

Biology, 89(August 2017), 49–54.

https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2018.02.006

Giguere, P.A., Srinivasan, T.K.K. 1973. A Raman Stuudy of H2O2 and D2O2

Vapor. Canada : Dept. De chimie, Universiite Laval, Qulbec. 2, 125–132.

Gufron, Soenal. 2016. Pengaruh Konsentrasi dan Suhu Larutan NaCl terhadap

Transmitansi Cahaya dalam Larutan NaCl Menggunakan

Spektrofotometer.Jember : Universitas Jember.

Kasus, S., & Gajahwong, K. (n.d.). Identifikasi Kualitas Air Berdasarkan Nilai

Resistivitas Air.

Krene, Kenneth. 1992. Fisika Modern. Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press).

Li, X., Liu, L., & Zhao, J. (2015). spectroscopic techniques Optical Properties of

Sodium Chloride Solution Within the Spectral Range from 300 to 2500 nm at

Room Temperature, 69(5), 635–640. https://doi.org/10.1366/14-07769R

Mariani, D.F., Gonzalez, F., de Castro, M. Jimenez. 1997. Ionizing radiation

effecton the ionic conductuvity of NaCl. Physica B : Elsevier. 245, 219–224.

Michael, H. R. W. A. N. D. (2000). Infrared spectrum of HDO in water and in

NaCl solution1.

Mudi, A., & Chakravarty, C. (2006). Effect of Ionic Solutes on the Hydrogen

Bond Network Dynamics of Water : Power Spectral Analysis of Aqueous

NaCl Solutions, 8422–8431.

Nirmalan, N. (2017). Homeostasis in dynamic. Anaesthesia and Intensive Care

Medicine, 1–6. https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2017.06.018

Pasien, D., Pemeriksaan, P., & Radiologi, R. S. (2015). No Title, 71–84.

Pegau, W. S., Gray, D., & Zaneveld, J. R. V. (1997). Absorption and attenuation

of visible and near-infrared light in water : dependence on temperature and

salinity, 36(24), 6035–6046.

Peters, S. J., & Ewing, G. E. (1997). Water on Salt : An Infrared Study of

Adsorbed H 2 O on NaCl ( 100 ) under Ambient Conditions, 5647(100),

10880–10886.

Petersen, C. P., & Gordon, M. S. (1999). Solvation of Sodium Chloride : An

Effective Fragment Study of NaCl ( H2O ) n Solvation of Sodium Chloride :

An Effective Fragment Study of. https://doi.org/10.1021/jp984806l.

Pramartaningthyas, E. K., & Muntini, S. (2014). Optimasi Adsorpsi ion-ion NaCl

pada Elektroda Capacitive Deionization dengan Membran Pertukaran Ion,

(Mcdi), 1–5.

44

Rachmatiah, I., Salami, S., Studi, P., & Teknik, M. (2013). EVALUASI

PENGARUH PAPARAN RADIASI TERHADAP EFEK SITOTOKSIK

DAN GENOTOKSIK PADA Allium cepa SEBAGAI EVALUATION OF

RADIATION EXPOSURE EFFECT AGAINST CYTOTOXIC AND

GENOTOXIC EFFECT TOAllium cepa AS BIOINDICATOR OF

OCCUPATIONAL ENVIRONMENT CONDITION IN THE HOSPITAL

RADIOLOGIC UNIT, 19, 205–214.

Radiasi, A., Bidang, S. D. I., Untuk, K., Masyarakat, M. K., & Nuklir-batan, P. R.

P. (2008). Aplikasi radiasi sinar-X di bidang kedokteran untuk menunjang

kesehatan masyarakat, 25–26.

Ramond, T. M., Blanksby, S. J., Kato, S., Bierbaum, V. M., Davico, G. E.,

Schwartz, R. L., Ellison, G. B. (2002). Heat of Formation of the

Hydroperoxyl Radical HOO Via Negative Ion Studies †, 0, 9641–9647.

Redington, R. L., Olson, W. B., & Cross, P. C. (1962). Studies of Hydrogen

Peroxide: The Infrared Spectrum and the Internal Rotation Problem, 1311.

https://doi.org/10.1063/1.1732733

Riedler, M., Castro, A. R. B. De, Kolmakov, A., Löfken, J. O., Nowak, C.,

Soldatov, A. V, Möller, T. (2012). Photoabsorption of NaCl clusters at the

Na K-edge : Development of the bond length with the cluster size

Photoabsorption of NaCl clusters at the Na K-edge : Development of the

bond length with the cluster size, 1319(2001), 1–6.

https://doi.org/10.1063/1.1380691

Riemenschneider, Julian. 2011. Spectroscopic Investigation on Pure Water and

Aqueous Salt Solution in the Mid Infrared Region. Rostock : University of

Rostock

Satoh, D., Kajimoto, T., Shigyo, N., Itashiki, Y., Imabayashi, Y., Koba, Y.,

Uozumi, Y. (2016). Distributions of neutron yields and doses around a water

phantom bombarded with 290-MeV/nucleon and 430-MeV/nucleon carbon

ions. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B:

Beam Interactions with Materials and Atoms, 387, 10–19.

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2016.09.011.

Shirotani, I., Hayashi, J., Yamanashi, K., & Hirano, K. (2003). X-ray study with

synchrotron radiation of cerium and praseodymium monopnictides with the

NaCl-type structure at high pressures, 334, 167–174.

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(03)00042-5

Skull, K., Menggunakan, P., Entrance, M., Exposure, S., Fmipa, J. F., Brawijaya,

U., & Veteran, J. (n.d.). Penentuan dan pengukuran dosis serap radiasi sinar

x pada permukaan pantom kepala (, (31), 2–5.

Sudatri, N. W., Suartini, N. M., Agung, A., Alit, S., Yulihastuti, D. A., Hewan, L.

F., … Selatan, K. (2015). Kualitas Spermatozoa Mencit yang Terpapar

Radiasi Sinar-X Secara Berulang, 16(1), 56–61.

45

Suratman. 1996. Introduksi Proteksi Radiasi Bagi Siswa/Mahasiswa Praktek.

Yogyaarta : Batan

Tang . F.R, K. Lganovsky. 2018. Low dose or ionizing radiation-induced health

effect in the human. Journal of Environmental Radioactivity. 192(May), 32–

47. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.05.018

Te, F. (1995). Theoretical study of (NaC1), clusters, 212.

Vacque, V, et al. 1996. Characterisation of the O-O Peroxide Bond by

Vibrational Spectroscopy. France : laboratoire de Spectroscopie Infrarouge et

Raman.

Vasylieva, A., Doroshenko, I., Vaskivskyi, Y., Chernolevska, Y., & Pogorelov, V.

(2018). FTIR study of condensed water structure. Journal of Molecular

Structure. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.05.002

Watson, F., & Austin, P. (2018). Physiology of human fluid balance. Anaesthesia

and Intensive Care Medicine, 1–8.

https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2018.06.013

Wolf, A. (2019). Near-threshold photodissociation of cool OH to O + H and O +

H Near-threshold photodissociation of cool OH + to O + H + and O + + H,

041104. https://doi.org/10.1063/1.5098321

Yaswir, R., & Ferawati, I. (2012). T Tinjauan Pustaka Fisiologi dan Gangguan

Keseimbangan Natrium , Kalium dan Klorida serta Pemeriksaan

Laboratorium, 1(2), 80–85.

Internet

Ariyanto, S. 2009. Radiasi Alam. http://www.batan.go.id/bkhh/ index.php/

artikel/49-radiasi-alam.html [diakses 28-12-2013].