ATOM DAN RADIASI

BAB I

PENDAHULUAN

I.                   Latar belakang

A.    Fisika Atom dan Radiasi

Atom Adalah merupakan bagian terkecil suatu elemnt yang mangambil bagian dalam suatu reaksi Kimia.

B.     Model – model Atom

Ada 3 model atom yaitu :

1.            JJ Thomson ( 1910 )

2.            Ernest Rutherford ( 1911 )

3.            Niels Bohr ( 1913 )

1.      Model atom Thomson

Bagaikan sebuah bola yang mengandung muatanpositif tersebar secara merata diseluruh volume bola.

2.      Model Atom Rutherford

Bahwa bagian luar suatu atom dibatasi oleh elektron, sedangkan bagian tengah dibatasi oleh inti bermuatan positif.

3.      Model Atom Niels Borhr

-          Elektron dalam gerakannya mengelilingi inti hanya mungkin apabila memiliki sudut besar.

-          Elektron bergerak dalam lintasan stasioner tanpa memancarkan energi.

-          Elektron dapat pindah dari lintasan satu kelintasan lain.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Radioaktif

Radioaktif adalah unsur inti atom yang mempunyai sifat memancarkan sinar X Alfa, Beta, Gamma.

1.                                                                                    Sinar Alfa

Merupakan partikel x yang dipancarkan oleh sebuah inti yang terjadi dari 4 buah Nuclean, yaitu 2 proton dan 2 neutron. Sinar alfa mempunyai daya tembus sangat kecil sehingga pemakainya sangat terbatas dalam radioterapi. Partikel alfa tidak mengalami pembelahan, hal ini disebabkan masa partikel alfa lebih besar dibandingkan dengan masa elektron.

2.                                                                                    Sinar Beta

Sinar Beta atau partikel beta merupakan partikel yang dilepas atau terbentuk pada suatu Nucleon inti. Sinar beta dapat berupa elektron bermuatan negatif, elektron bermuatan positif partikel beta mudah dibedakan pada pertumbukan dengan elektron-elektron ataom. Jarak tembus partikel beta positron ( positif ) hampir sama dengan jarak tembus partikel beta negatron ( negatif ). Positron dapat mendekati elektron atom sampai dekat sekali, bahkan bersatu dengan elektron itu dan berubah menjadi sinar gamma. Proses ini disebut Anihilasi. Sinar beta/partikel beta yang bermuatan negatif ( negatron ) berasal dari kulit ataom.

3.                                                                                    Neutron

Partikel tidak bermuatan listrik yang dihasilkan dalam reaktor nuklir. Neutron tidak menimbulkan ionisasi, namun mempunyai energi. Neutron dipakai untuk pengobatan tumor otak. Apabila Neutron dari hasil reaktor atom, maka boron akan mengalami desintegrasi inti dan memancarkan sinar alfa yang dapat menghancurkan kelenjar tumor.

4.                                                                                    Proton

Inti zat cair yang bermuatan positif. Dalam Radioterapi proton dipakai untuk menghancurkan Kelenjar Hipotisis.

5.                                                                                    Sinar Gamma

Terbentuknya sinaar Gamma merupakan hasil disintegrasi inti atom. Inti atom yang mengalami disintegrasi dengan memancarkan sinar alfa. Sinar gamma sama halnya dengan sinar X, termasuk gelombang elektromagnetis.

6.                                                                                    Sinar X

Sinar katoda dan termasuk gelombang elektromagnetis. Timbulnya sinar Xoleh karena ada perbedaan potensial arus searah yang besar diantara kedua elektroda ( Katoda dan Anoda ).Sinar X ditemukan oleh W.C Roentgen            ( Sarjana fisika dari Universitas Wurzburg Jerman ).

Karakteristik Sinar X adalah :

a.       Menghitamkan plat potnet ( Film )

b.      Mengionisasi gas

c.       Menembus berbagai zat

d.      Menimbulkan flourosensi

e.       Merusak Jaringan

B. Energi Absorbsi

Penyinaran terjadi pemindahan atau penyerapan energi radiasi kedalam materi jaringan tubuh yang disinari. Ada 3 proses absobsi radiasi yaitu : Efek foto listrik, Efek Kompton, Pembentukan Sepasang elektron.

1.      Efek foto Listrik

Pada penyinaran cahaya terhadap suatu zat, energi radiasi akan diserap seluruhnya. Energi yang diserap itu dipergunakanuntuk mengeluarkan elektron dari ikatan inti.

2.      Efek Kompton

Energi radiasi hanya sebagaian diserap untuk mengeluarkan elektron dari atom.

3.      Pembentukan Sepasang Elektron

Suatu proses pembentukan positron dan elektron melalui energi radiasi sinar gamma.

C.          Ionisasi dan Jenis Radiasi

1.      Ionisasi

Peristiwa pembentukan ion positif dan ion negatif disebut ionisasi. Melalui proses ini jaringan tubuh akan mengalami kelainan atau kerusakan pada sel-sel tubuh.

2.      Jenis Radiasi

      Radiasi ada 2 :

a.  Radiasi yang tidak menimbulkan radiasi ( sinar Ulta Ungu, Sinar merah infra, Gelombang ultrasonik ). Jenis gelombang ini rehabilitasi tidak digunakan untuk radioterapi, kecuali gelombang ultrasonik dipakai Rountgen untuk tujuan diagnostik.

   b. Radiasi yang dapat menimbulkan radiasi ( Sinar alfa, Sinar Beta, Sinar Gamma, Sinar X, Proton ).

D.          Energi Radiasi

         Radisaii mempunyai energi, menurut max Planck ( 1900 ) pertukaran energi antara radiasi dan materi tidak terjadi secara kontinyu, melainkan berlangsung melalui satuan energi y ng disebut Kwantum.

E.           Radiasi Pengionan Terhadap Sistem Biologik

         Radiasi pengionan adalah radiasi sinar X atau sinar Gamma. Mula-mula dosis yang digunakan dalam radiasi pengionan adalah yaitu banyaknya radiasi sinar X yang menyebabkan kulit kemerahan. Rountgen ( R ) adalah satuan dari pada banyaknya radiasi sinar X atau sinar gamma yang menimbulkan ionisasi.

F.           Efek Biologis yang Timbul oleh Radiasi Pengionan

         Radioterapi dengan sinar X, Sinar gamma oleh partikel isotop radioatif pada hakekatnya tergantung pada energi yang diabsorbsi baik secara efek foto elektris maupun efek kanpton yang menimbulkan ionisasi pada jaringan. Akibat dari radiasi pengionan ini dinamakan efek biologis.

         Pada efek ionisasi : pada sel-sel terionisasi akan memancarkan elektron pada struktur ikatan kimia dengan akibat terpecahnya molekul-molekul dari sel sehingga terjadi kerusakan sel.

         Pada efek Biologis : Karena jaringan sebagian besar terdiri dari air, radiasi pengionan akan menyebabkan molekul-molekul airterpecah menjadi ion yang sangat mudah mengalami reaksi kimia.

         Urutan menurun sensitivitas jaringan terhadap radiasi adalah ; sumsum tulang, sistem hemopoetik, jaringan alat kelamin, jaringan alat pencernaan, kulit, jaringan ikat, jaringan kelenjar, tulang, otot dan urat syaraf. Pada efek somatic yang ditimbulkan oleh radiasi pengionan terutama terhadap kelainan pada tubuh yaitu :

1.            Terhadap Kulit : timbul dermatitis akut, dermatitis khronika dan late effect daripada dermatitis akuta.

2.            Terhadap Mata : menimbulkan konjungtinitis dan keratitis

3.            Terhadap Alt Kelamin sterilisasi menimbulkan mutasi gen kelainan pada keturunan. Pada wanita hamil akan terjadi kematian foetus atau kelainan

4.            Terhadap Paru-paru : menimbulkan batuk, sesak nafas, nyeri dada

5.            Terhadap tulang : memberikan gangguan pertumbuhan tulang serta osteoporosis

6.            Penyakit Radiasi : demam, rasa lemah, kurang nafsu makan, nosea, nyeri kepala, mudah mencret

7.            Efek Genetik : terjadi mutasi gen

8.            Terhadap syaraf : timbul myelitis dan degenerasi jaringan otak

G.          Terapi radiasi

         Prinsip dasar terapi radiasi adalah ; menimbulkan kerusakan pada jaringan tumor sebesar mungkin, dengan kerusakan seminimal mungkin pada jaringan normal disekitar tumor. Dilakukan penyinaran langsung pada tumor dari berbagai arah sehingga diperoleh dosis maksimum. Dalam melakukan terapi radiasi perlu memperhatikan faktor-faktor sebagai berikut :

1.            Jenis radiasi : Sinar X voltage, uranium, radium

2.            Jenis sel : sel-sel embrional atau bukan

3.            Lingkungan sel apakah terjamin adanya penyaluran darah dari sekitar sel tersebut atau tidak

4.            RBE lebih dari satu mempunyai kemampuan mematikan sel lebih besar

DAFTAR PUSTAKA

Alvin, H.,1980, 3000 Solved Problem in Physics, New York: Mc Graw-Hill Book Company.

Brown, M.E., 1999, Theory and Problems of Physicse Engineering and Sciences, New York : Mc Graw-Hill, Inc.

Cameron, J.R., Skrofronick, J.G., 1978, Medical Physics, New York : John Wiley & Sons Inc.

Devereaux M.D., Parr G., Hazleman B.L., 1985, Thermography in Reumatology Therapeia, Vol. IV

Gabriel, J.F., 1996, Fisika Kedokteran, Jakarta : EGC

Guyton M.D, Arthur C., 1964, Function of the Human Body, Philadelpia and London: Saunders Company, Second edition.

Hickman, R, and Canon, M. (1995). Nursing science matter: Matter and Energy in the Human Body. Melbourne: Mac Milla Education Australia.

Richardson I.W, 1972, Neergaard E.B, Physics for Biology and Medicine, Wiley & Son Ltd.