• Tidak ada hasil yang ditemukan

Fisika Radiasi a.ppt

N/A
N/A
Adinda Putri Astia

Academic year: 2024

Membagikan " Fisika Radiasi a.ppt"

Copied!
118
0
0

Teks penuh

Sinar-X meliputi radiasi, radiasi yang dihasilkan oleh bahan radioaktif, dan paparan radiasi yang berasal dari fisika dasar. Pencitraan molekuler menjadi disiplin baru yang menarik dalam kaitannya dengan pencitraan penyakit pada tingkat sel atau genetik. Pencitraan molekuler memberikan visualisasi yang lebih baik dari proses seluler normal dan abnormal pada tingkat molekuler atau genetik dibandingkan pada tingkat anatomi.

Karena perubahan molekuler dan genetik memulai perubahan pada tingkat anatomi dalam perjalanan penyakit, pencitraan molekuler dapat mendeteksi penyakit secara dini.

Secara umum, sel lebih peka terhadap radiasi jika sedang aktif membelah

Radiasi diklasifikasikan menjadi dua kel

Bila radiasi melakukan interaksi dengan atom dari suatu bahan medium terjadi dua hasil

Ionisasi ialah pembentukan sepasang ion-ion positif dan ion negatif

Ionisasi di udara dipakai sebagai dasar sistem pengukuran dosis radiasi

Sedang radiasi yang tidak bisa menghasilkan ion di dalam suatu medium dinamakan radiasi

Radiasi elektromagnetis terbagi atas dua

Hal ini dibahas pada radiasi elektromagnetik

RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Persamaan Maxwell

Pada Gambar I bisa dilihat secara skematis spektrum gelombang radiasi elektromagnetis

Dalam spektrum elektromagnetis termasuk penyinaran dari gel. radio sangat panjang

Tentukanlah frekuensinya !

Ada beberapa percobaan pada cahaya yang hasilnya tidak dapat diterapkan jika cahaya dimodelkan sebagai gelombang. Oleh karena itu terdapat dua sifat kembar cahaya, pada keadaan tertentu cahaya berperilaku sebagai gelombang dan pada keadaan lain berperilaku sebagai partikel, dengan kecepatan c dan masing-masing membawa sejumlah energi tertentu.

Hitunglah energinya !

Foton dengan energi kinetik rendah. kurang dari 0,51 MeV) akan mentransfer seluruh energi kinetiknya ke elektron yang bertabrakan dengannya dan. Jadi dalam proses ini foton menghilang dan energi geraknya ditransfer ke elektron atom yang bertabrakan.

Radio One of the more interesting

Microwaves The most common medical use microwaves is for deep heating, called

Microwave penetrate much deeper into the body than the shorter-wavelength infrared

Microwaves

Infrared radiation The common heat lamp emits most of its energy in the infrared electromagnetic region. The inside of the body is heated by blood circulation (forced convection) from the warmer surface. The emission of infrared radiation, like all EM (electromagnetic) radiation, depends strongly on temperature.

Infrared radiation

Hukum Stefan-Boltzmann menyatakan hubungan antara energi radiasi dengan suhu suatu benda, yaitu energi total yang dipancarkan suatu benda.

Hydrocephalus

Ultraviolet Radiation The energy per photon of UV is large enough to destroy organic compounds, so UV can be used as a germicide or sterilizer to kill microorganisms. Ultraviolet radiation is used to treat many skin conditions, usually with careful use of a regular sunlamp. The high photon energy of UV apparently initiates chemical processes, such as the production of vitamin D, that lighten certain skin areas.

The incidence of most types of skin cancer is strongly correlated with exposure to UV radiation, which affects exposed areas such as the nose, neck and back of hands. Because the energy of their photons is quite large, these rays do considerable biological damage (a typical diagnostic x-ray photon has an energy of 50 keV, enough to disrupt about 10,000 . molecules). Most cancer cells are more sensitive to this damage than normal cells, and the radiation can often be localized.

Namun bahan radioaktif yang memancarkan radiasi neutron dapat dibuat manusia melalui reaksi atom seperti californium-252. Neutron yang menembus tubuh dapat bertabrakan dengan ribuan atau mungkin miliaran atom hidrogen. netral dalam tubuh kita dan inti atom hidrogen. seperti diketahui hanya terdiri dari satu proton) yang terkena neutron dan dapat lepas dari molekulnya. Radiasi beta sering digunakan untuk terapi permukaan dalam oftalmologi atau pengobatan mata.

Radiasi positron Positron pada

Positron juga disebut sebagai anti partikel beta karena apabila positron ini mengadakan

Laju perpindahan energi dari suatu partikel yang mengandung muatan listrik ke atom-atom medium yang dilaluinya disebut “laju perpindahan energi” transfer energi linier atau LET.

Radiasi proton Efek biologis dari partikel proton sekitar 4 kali lebih besar dari partikel

STRUKTUR ATOM

Ada tiga sarjana mengemukakan model atom yaitu model atom menurut Ernerst Rutherford

RADIOAKTIVITAS

  • STRUKTUR INTI
  • b. Deret Radioaktif

Yang dimaksud dengan fluoresensi adalah penghamburan sifat-sifat suatu bahan apabila disinari, sedangkan pendar adalah penghamburan sifat-sifat suatu bahan meskipun tidak disinari. Proton yang merupakan salah satu penyusun atom merupakan benda yang mengandung muatan listrik positif dan sebaliknya elektron yang bergerak. Komposisi dan jumlah proton, neutron, dan elektron dapat berbeda-beda dan akan menentukan sifat-sifat suatu atom.

Jika jumlah proton dan elektron dalam suatu atom sama, berarti muatan listrik positif dan muatan listrik negatif pada atom tersebut akan sama, maka atom tersebut disebut atom netral. Sebaliknya, jika suatu atom mengandung lebih banyak muatan listrik positif daripada muatan listrik negatif (jumlah proton lebih besar daripada jumlah elektron), maka inti atom disebut ion positif (jumlah elektron lebih banyak). daripada jumlah proton) maka atom tersebut merupakan ion negatif. Jumlah proton dalam suatu atom (nomor atom) biasanya ditulis dengan huruf Z, sedangkan jumlah neutron adalah.

Beberapa atom mungkin memiliki jumlah proton yang sama tetapi berat atomnya berbeda karena jumlah neutron yang berbeda. Perbandingan atau perbandingan proton dan neutron dalam suatu inti atom akan menentukan kestabilan atom tersebut. Jika suatu isotop memiliki terlalu banyak proton, maka isotop tersebut akan menjadi tidak stabil dan inti atom cenderung mengalami fisi.

Sebaliknya, hal yang sama akan terjadi jika inti atom mengandung terlalu banyak neutron (isotop kaya neutron). Jadi, jika perbandingan jumlah proton dan neutron dalam suatu inti atom tidak seimbang, maka inti atom cenderung mudah pecah (peluruhan nuklir) dan peristiwa ini sebenarnya disebut radioaktivitas. Radioaktivitas kemudian diartikan sebagai suatu proses dimana bahan atom mengalami integrasi spontan (disintegrasi/disintegrasi) suatu inti atom, dimana proses fisi/disintegrasi inti atom tersebut bersifat elektromagnetik yang biasa disebut dengan radiasi.

Proses peluruhan ini ditandai dengan keluarnya inti helium (2He4) dari proses peluruhan bahan radioaktif.

Proses peluruhan inti melalui peluruhan beta (beta decay)

Proses peluruhan ini ditandai oleh keluarnya

Ada dua jenis reaksi nuklir yang dapat menghasilkan energi dalam jumlah besar, yaitu reaksi fisi dan fusi. Reaksi fisi terjadi ketika inti berat seperti 235U terpecah menjadi dua inti yang lebih ringan. Reaksi fusi merupakan reaksi penggabungan dua inti ringan membentuk inti yang lebih berat.

Selain proses peluruhan inti atom secara alami, peluruhan inti atom juga dapat dilakukan secara buatan oleh manusia. Selain itu, peluruhan nuklir buatan ini juga dapat mengakibatkan pelepasan neutron dan proton, selain pelepasan radiasi elektromagnetik alfa, beta, positron, dan foton. Dengan kata lain, proses reaksi atom ini merupakan proses dimana atom yang stabil menjadi tidak stabil.

Ada beberapa cara peluruhan inti atom

Reaksi atom melalui penembakan radiasi photon (sinar Y)

Reaksi atom melalui penembakan dengan neutron

Reaksi atom melalui penembakan deutron

  • d. UNIT ENERGI
  • e. Unit untuk aktivitas bahan-bahan radioaktif (activity of radioactive nuclides)

Pada alat ini beberapa bahan stabil ditembakkan dengan beberapa partikel, sehingga pada akhirnya alat (instrumen) tersebut dapat digunakan. Misalnya, alat ini mungkin mengandung bahan radioaktif penghasil positron, yang digunakan untuk keperluan foto, pemindaian, dan lain-lain. Einstein memberikan konsep bahwa benda yang mempunyai massa dan energi tertentu sebenarnya dapat berubah bentuk, yaitu suatu energi tertentu dapat berubah menjadi energi.

Untuk suatu partikel yang bergerak dengan kecepatan jauh lebih kecil dari kecepatan cahaya, maka partikel tersebut dikatakan mempunyai energi kinetik yang dapat dirumuskan sebagai berikut. Dimana KE adalah energi kinetik, m adalah berat partikel yang bergerak, v adalah kecepatan partikel yang bergerak. Jadi jika suatu partikel bergerak dengan kecepatan tertentu yang jauh lebih kecil dari kecepatan cahaya, maka energi gerak (energi kinetik) benda tersebut adalah.

Energi radiasi terkadang juga dinyatakan dalam satuan Joule, dimana satu joule sama dengan 107 erg atau sama dengan 62,5 x 1011 MeV.

Dosis Ekivalen

Koefisien Pelemahan Linear dan Lapisan Harga Paruh

EFEK RADIASI MENGION TERHADAP SISTEM BIOLOGIC

Efek radiasi ionisasi pada tingkat seluler memiliki dua pengaruh terhadap sel-sel

Kedua pengaruh akibat radiasi ionisasi pada tingkat sel dapat digunakan untuk

Unit dari dosis serap ( Absorbed Dose)

Jika tubuh manusia atau medium lain terkena radiasi, maka sebagian atau seluruh energi radiasi akan diserap oleh jaringan tubuh atau medium manusia akibat interaksi antar partikel radiasi. Awalnya, dosis yang digunakan pada radiasi pengion adalah dosis eritema, yaitu jumlah radiasi sinar-X yang menyebabkan kemerahan pada kulit. Satuan sinar-x ini hanya didasarkan pada ionisasi yang terjadi di udara dan hanya berlaku untuk sinar-x dan sinar gamma serta tidak menunjukkan besarnya serapan.

JUMLAH UDARA PADA 0OC 760 MMHG.

SATUAN DOSIS DALAM RADIASI PENGION

Radiasi Non Pengion

  • Perubahan Struktur Molekul akibat radiasi Mengion

Radiasi non-pengion merupakan jenis radiasi yang tidak akan menimbulkan efek pengion ketika berinteraksi dengan materi. Jenis radiasi non-ionisasi meliputi gelombang radio (yang membawa informasi dan hiburan melalui radio dan televisi), gelombang mikro (yang digunakan dalam oven microwave dan transmisi telepon seluler), sinar infra merah (yang memberikan energi dalam bentuk panas), cahaya tampak. (yang bisa kita lihat), sinar ultraviolet (yang dipancarkan matahari).

Bagian sel yang sangat peka terhadap radiasi adalah kromosom dan gen, yaitu bagian-bagian

Kromosom oleh radiasi dapat putus dan gen dapat terurai, sehingga akibat dari

Proses Kimiawi

Proses kimiawi merupakan perubahan molekul-molekul penting secara kimiawi

Perubahan secara molekular ini dapat diakibatkan oleh antara lain

Kerja langsung radiasi, dimana perubahan atau kerusakan terjadi pada molekul-molekul

Kerja tidak langsung radiasi, dimana

Proses biokimia adalah peristiwa yang melibatkan kerusakan pada molekul penting secara biokimia, baik yang terlihat maupun yang tidak terlihat (submikroskopik, mikroskopis). Proses biologis mengikuti perubahan atau kerusakan molekul secara kimia dan biokimia, dan merupakan reaksi biologis yang terjadi seperti "efek genetik, efek somatik, efek fisiologis" serta kematian sel dan organisme. Kelainan DNA yang disebabkan oleh radiasi menyebabkan kelainan somatik atau genetik, bergantung pada jenis sel yang terlibat.

Hasilnya adalah sel-sel tertentu yang diiradiasi menjadi jauh lebih besar dibandingkan sel normal.

Pengkajian kepekaan yang berbeda-beda telah menunjukkan bahwa akan jenis sel tertentu yang

Informasi ini mendorong timbulnya formulasi

Sel-sel yang relatif lebih sering membelah diri berpeluang lebih besar menjadi rusak oleh

Efek Makro Biologi

Mengenal Prinsip

Nuclear Medicine (Kedokteran Nuklir),

CT Scan, SPECT CT, PET Scan, TOMOtheraphy, Fluoroscopy

Nuclear Medicine (Kedokteran Nuklir)

Dalam keadaan tidak stabil akibat perubahan energi ikatan (perubahan tersebut disebabkan oleh diri sendiri atau buatan manusia), inti atom akan berusaha mencapai tingkat kesetimbangan baru dengan cara pembelahan (inti atom berubah menjadi dua atau lebih inti atom yang lebih kecil) atau dengan memancarkan energi.

Pada waktu meluruh akan terjadi atau dipancarkan radiasi partikel or radiasi EM

Di Indonesia, sinar beta yang berasal dari isotop I 131 dimanfaatkan untuk pengobatan

Peralatan detektor dalam kedokteran nuklir merupakan suatu rangkaian elektronik yang dapat mengubah sinar gamma menjadi data yang dapat dinilai. Besar kecilnya angka, tinggi grafik dan jumlah titik dalam satuan waktu sebanding dengan jumlah sinar gamma yang mengenai kristal. Dengan cara ini, keadaan sumber radiasi dapat dinilai sebagai peta energi dalam bentuk angka, pindaian, dan grafik.

Untuk menilai keadaan tubuh, misalnya hati, maka organ tersebut harus dijadikan sumber

Untuk maksud trsbt diperlukan suatu senyawa yg mengandung radioaktif yg dapat ditangkap

Kedokteran nuklir yang menyediakan data pencitraan organ merupakan pemeriksaan in vivo karena menjadikan organ tubuh sebagai sumber radiasi. Peta energi sumber radiasi dapat diamati untuk mengetahui ukuran, bentuk, letak organ dan kelainannya. Sedangkan kegunaan lain dari kedokteran nuklir adalah untuk pasien yang tidak menerima radiofarmasi, namun radioaktivitasnya digunakan untuk menghitung konsentrasi hormon atau obat dalam darah.

CT adalah alat prosedur imaging diagnostik dimana informasi anatomi disusun kembali scr

Prosedur ini disebut tomography (tomos = memotong/membelah) karena hanya struktur

Banyak isotop yang digunakan dalam pengobatan nuklir menghasilkan foton tunggal atau sinar gamma dalam berbagai macam aplikasi energi. Sampel aktivitas isotop yang kaya, memungkinkan sistem menunjukkan kedalaman informasi volume yang bersangkutan, dengan. Metode ini dapat menjelaskan aktivitas dalam jumlah yang lebih kecil dibandingkan sistem pencitraan GC konvensional.

Hasilnya, sistem ini dapat digunakan untuk penelitian dinamis tetapi untuk pencitraan struktur terdekat dan tetap seperti tumor dan penyakit tulang.

PET Scan (Positron

Emission Tomography) Isotop tertentu

TomoTheraphy

Dengan kata lain, penyesuaian terhadap

TT memungkinkan pemberian radiasi dengan keakurasian yang sangat tinggi dan karenanya

Fluoroscopy

Berguna untuk studi saluran pencernaan

Sinar-x yang melalui tubuh penderita dan

Referensi

Dokumen terkait

(4) Besarnya energi foton yang dipancarkan oleh atom sama dengan selisih tingkat energi elektron dalam atom tersebut. Fisika Atom Fisika Atom Fisika Atom

suatu atom yang mengakibatkan sebagian energi foton menjadi energi gerak elektron dan sebagian energi hamburan foton dan untuk efek produksi pasangan disini

Energi photon sinar X karakteristik ini bergantung pada besarnya energi elektron proyektil yang digunakan untuk melepaskan elektron dari kulit atom tertentu dan bergantung

 Energi photon sinar-X karakteristik ini bergantung pada besarnya energi elektron proyektil yang digunakan untuk melepaskan elektron dari kulit atom tertentu dan bergantung

gelombang dapat dinyatakan sebagai energi partikel photon dengan formula (2.14), maka energi partikel elektron yang dipandang sebagai gelombang haruslah dapat dinyatakan

Partikel dalam sampel tersebut (atom atau molekul) dihantam oleh banyak sekali elektron-elektron, dan beberapa dari tumbukan tersebut mempunyai energi cukup untuk melepaskan satu

Jika energi kinetik elektron itu sama dengan atau lebih besar dari pada energi eksitasi atom-atom di dalam anoda maka pada saat elektron-elektron tersebut menumbuk anoda,

Atom – atom unsur lain dengan sifat yang mirip adalah yang mempunyai jumlah elektron.. Atom kalsium dengan nomor atom 20 memiliki konfgurasi elektron