ELEKTROMAGNITIK DITEMPAT KERJA
Dosen : Latar Muhamad Arief, Ir.MSc
Mata kuliah : Higiene Industi (IKK.354)
Fakulatas Ilmu-Ilmu Kesehatan Program Studi Kesehatan Masyarakat, Peminatan Keselamatan dan Kesehatan Kerja Univ.
Esa Unggul
I. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi meningkat dalam penggunaan gelombang elekromagnetik dalam kehidupan
sehari-hari. Dalam Komunikasi, semua sistem komunikasi modern menggunakan bentuk radiasi
elektromagnetik. Variasi intensitas radiasi berupa perubahan suara, gambar, atau informasi lain yang
sedang dikirim. Misalnya, suara manusia dapat dikirim sebagai gelombang radio atau gelombang
mikro dengan membuat gelombang bervariasi sesuai variasi suara.
Dalam pekembangan ilmu dan teknologi, Para peneliti menggunakan atom radioaktif untuk
menentukan umur bahan yang dulu bagian dari organisme hidup. Usia bahan tersebut dapat
diperkirakan dengan mengukur jumlah karbon radioaktif mengandung dalam proses yang disebut
penanggalan radiokarbon. Kalangan ilmuwan menggunakan atom radioaktif sebagai atom pelacak
untuk mengidentifikasi jalur yang dilalui oleh polutan di lingkungan.
Sedangkn radiasi digunakan untuk menentukan komposisi bahan dalam proses yang disebut analisis
aktivasi neutron. Dalam proses ini, para ilmuwan membombardir contoh zat dengan partikel yang
disebut neutron. Beberapa atom dalam sampel menyerap neutron dan menjadi radioaktif. Para
ilmuwan dapat mengidentifikasi elemen-elemen dalam sampel dengan mempelajari radiasi yang
dilepaskan.
Dalam bidang, radio adalah teknologi yang digunakan untuk pengiriman sinyal dengan cara
modulasi dan radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik). Gelombang ini melintas dan
merambat lewat udara dan bisa juga merambat lewat ruang angkasa yang hampa udara, karena
gelombang ini tidak memerlukan medium pengangkut (seperti molekul udara).
Dalam dunia kedokteran penggunaan radiasi dan zat radioaktif digunakan untuk diagnosis,
pengobatan, dan penelitian. sinar X, misalnya, melalui otot dan jaringan lunak lainnya tapi dihentikan
oleh bahan padat. Properti sinar X ini memungkinkan dokter untuk menemukan tulang rusak dan
untuk menemukan kanker yang mungkin tumbuh dalam tubuh. Dokter juga menemukan penyakit
tertentu dengan menyuntikkan zat radioaktif dan pemantauan radiasi yang dilepaskan sebagai
bergerak melalui substansi tubuh.
II. PEGENALAN RADIASI ELEKROMAGNIK
Pengertian dan Defenisi Radiasi
Dalam fisika, radiasi mendeskripsikan setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau
melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain.
Apa yang membuat radiasi adalah bahwa energi memancarkan (yaitu, bergerak ke luar dalam garis
lurus ke segala arah) dari suatu sumber. geometri ini secara alami mengarah pada sistem
pengukuran dan unit fisik yang sama berlaku untuk semua jenis radiasi.
Radiasi adalah fenomena / peristiwa penyebaran energi gelombang elektromagnetik atau
partikel subatom melalui vakum atau media material.
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada
medium, yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam rentang frekuensi yang luas.
Radiasi terdiri dari beberapa jenis, dan setiap jenis radiasi tersebut memiliki panjang gelombang
masing-masing,lihat gambar-1, skema radiasi menuru jenis
Gambar-1, skema radiasi menuru jenis
Ditinjau dari massanya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel.
Radiasi elektromagnetik adalah radiasi yang tidak memiliki massa. Radiasi ini terdiri dari gelombang
radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik
Radiasi partikel adalah radiasi berupa partikel yang memiliki massa, misalnya partikel beta (β),
partikel alfa (α), sinar gamma (γ), sinar-X, partikel neutron
Jika ditinjau dari "muatan listrik"nya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi pengion dan radiasi non-
pengion.
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.
Termasuk ke dalam radiasi pengion adalah sinar-X, partikel alfa (α), partikel beta (β), sinar
gamma (γ), partikel neutron,
Partikel beta (β), partikel alfa (α), dan neutron dapat menimbulkan ionisasi secara langsung.
Meskipun tidak memiliki massa dan muatan listrik, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik juga
termasuk ke dalam radiasi pengion karena dapat menimbulkan ionisasi secara tidak langsung.
Radiasi non-pengion adalah radiasi yang tidak dapat menimbulkan ionisasi. Termasuk ke dalam
radiasi non-pengion adalah gelombang radio, gelombang mikro, inframerah, cahaya tampak dan
ultraviolet.
Sedangkan dilihat dari jenis radiasi terdiri dari ; radiasi elektromagnetik, radiasi pengion,
radiasi thermal, radiasi Cerenkov, radiasi sel hidup, radiasi matahari, radiasi nuklir, radiasi benda
hitam, radiasi non-ionisasi,radiasi cosmic Beberapa bahan kimia yang terdiri dari unsur-unsur kimia
inti yang tidak stabil. Sebagai akibat dari ketidakstabilan ini, atom memancarkan partikel subatomik
dan aleatoria.
Tanpa kita sadari, sebenarnya kita hidup dalam lingkungan yang penuh dengan radiasi.
Radiasi telah menjadi bagian dari lingkungan kita semenjak dunia ini diciptakan, bukan hanya sejak
ditemukan tenaga nuklir setengah abad yang lalu,yang mana terdapat lebih dari 60 radionuklida .
Berdasarkan asalnya radiasi yang dapat dibedakan pada dua garis besarn :
(i) sumber radiasi alam, dan
(ii) radiasi buatan
Sumber Radiasi Alam
Radiasi alam dapat berasal dari sinar kosmos, sinar gamma dari kulit bumi, hasil peluruhan radon dan
thorium di udara, serta berbagai Radionuklida alamiah: radionuklida yang terbentuk secara alami,
terbagi menjadi dua yaitu:
– Primordial: radionuklida ini telah ada sejak bumi diciptakan.
Kosmogenik: radionuklida ini terbentuk sebagai akibat dari interaksi sinar kosmik
Primordial
Radionuklida primordial telah ada sejak alam semesta terbentuk.
Pada umumnya, radionuklida ini mempunyai umur-paro yang panjang. Tabel.-.1, berikut
memperlihatkan beberapa radionuklida primordial.
Tabel -.1. Radionuklida Primordial
Nuklida Lambang Umur-paro Keterangan
Uranium 235 235U 7,04x108
tahun 0,72% dari uranium alam
Uranium 238 238U 4,47x109
tahun 99,2745% dari uranium alam; pada batuan
terdapat 0,5 - 4,7 ppm uranium alam
Thorium 232 232Th 1,41x1010 tahun Pada batuan terdapat 1,6 - 20 ppm.
Radium 226 226Ra 1,60x103
tahun Terdapat di batu kapur
Radon 222 222Rn 3,82 hari Gas mulia
Kalium 40 40K 1,28x109
tahun Terdapat di tanah
Sumber Radiasi Buatan
Radiasi buatan (Radionuklida) adalah radiasi yang timbul karena atau berhubungan dengan kegiatan
manusia; seperti penyinaran di bidang medic, jatuhan radioaktif, radiasi yang diperoleh pekerja
radiasi di fasilitas nuklir, radiasi yang berasal dari kegiatan di bidang industri : radiografi, logging,
pabrik lampu.. Tabel -2, berikut memperlihatkan beberapa radionuklida buatan manusia.
Tabel.-.2. Radionuklida Buatan Manusia
Nuklida Lambang Umur-paro Sumber
Tritium 3 3H 12,3 tahun Dihasilkan dari uji-coba senjata nuklir, reaktor
nuklir, dan fasilitas olah-ulang bahan bakar nuklir.
Iodium 131 131I 8,04 hari Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata
nuklir, reaktor nuklir. 131I sering digunakan untuk
mengobati penyakit yang berkaitan dengan
kelenjar thyroid.
Iodium 129 129I 1,57x107
tahun Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata
nuklir dan reaktor nuklir.
Cesium 137 137Cs 30,17 tahun Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata
nuklir dan reaktor nuklir.
Stronsium 90 90Sr 28,78 tahun Produk fisi yang dihasilkan dari uji-coba senjata
nuklir dan reaktor nuklir.
Technesium 99m 99mTc 6,03 jam Produk peluruhan dari 99Mo, digunakan dalam
diagnosis kedokteran.
Technesium 99 99Tc 2,11x105
tahun Produk peluruhan 99mTc.
Plutonium 239 239Pu 2,41x104
tahun Dihasilkan akibat 238U ditembaki neutron.
Setiap hari kita terkena radiasi, baik dari udara yang kita hirup, dari makanan yang kita konsumsi
maupun dari air yang kita minum
Tidak ada satupun tempat di bumi ini yang bebas dari radiasi,karena manusia telah menggunakan
bahan radioaktif selama lebih dari 100 tahun.
Besaran dan Satuan Radiasi
Satuan radiasi ada beberapa macam. Satuan radiasi ini tergantung pada kriteria penggunaannya,
yaitu (BATAN, 2008) :
a. Satuan untuk paparan radiasi
Paparan radiasi dinyatakan dengan satuan Rontgen, atau sering disingkat dengan R, 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
c. Satuan dosis ekuivalen
Satuan 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 Q
Sedangkan 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 Q
Berdasarkan perhitungan
1 Gy = 100 Rad, maka 1 Sv = 100 Rem.
II.1. RADIASI ELEKTROMAGNITIK NON PENGION
Radiasi elektromagnetik non pengion (yaitu, gelombang radio, gelombang mikro, inframerah,
ultraviolet dan cahaya yang tampak). Radiasi elektromagnetik mengambil bentuk gelombang yang
menyebar dalam udara kosong atau dalam materi.
Radiasi elektromagnetik memiliki komponen medan listrik dan magnetik yang berosilasi pada
fase saling tegak lurus dan ke arah propagasi energi. Radiasi elektromagnetik diklasifikasikan ke
dalam jenis menurut frekuensi gelombang, jenis ini termasuk (dalam rangka peningkatan frekuensi):
gelombang radio, gelombang mikro, radiasi terahertz, radiasi inframerah, cahaya yang terlihat, radiasi
ultraviolet .
Dari jumlah tersebut, gelombang radio memiliki panjang gelombang terpanjang dan sinar
gamma memiliki terpendek. Sebuah jendela kecil frekuensi, yang disebut spektrum yang dapat dilihat
atau cahaya, yang dilihat dengan mata berbagai organisme, dengan variasi batas spektrum sempit
ini. EM radiasi membawa energi dan momentum, yang dapat disampaikan ketika berinteraksi dengan
materi.
Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium, yang
dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam rentang frekuensi yang luas.
Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang elektromagnetik dapat diidentifikasi berdasarkan
frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik sebagaimana
gelombang radio. Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara fisika
menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi gelombang
elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya.
Tabel.-3 spektrum elektromagnetik di mana gelombang elektromagnetik dapat dihasilkan oleh
pemberian arus bolak-balik ke sebuah antena
Nama band Singkatan band ITU Frekuensi Panjang gelombang
< 3 Hz > 100,000 km
Extremely low frequency ELF 1 3–30 Hz 100,000 km – 10,000 km
Super low frequency SLF 2 30–300 Hz 10,000 km – 1000 km
Ultra low frequency ULF 3 300–3000 Hz 1000 km – 100 km
Very low frequency VLF 4 3–30 kHz 100 km – 10 km
Low frequency LF 5 30–300 kHz 10 km – 1 km
Medium frequency MF 6 300–3000 kHz 1 km – 100 m
High frequency HF 7 3–30 MHz 100 m – 10 m
Very high frequency VHF 8 30–300 MHz 10 m – 1 m
Ultra high frequency UHF 9 300–3000 MHz 1 m – 100 mm
Super high frequency SHF 10 3–30 GHz 100 mm – 10 mm
Extremely high frequency EHF 11 30–300 GHz 10 mm – 1 mm
Di atas 300 GHz < 1 mm
Catatan:
di atas 300 GHz, penyerapan radiasi elektromagnetik oleh atmosfer bumi begitu besar sehingga atmosfer secara
efektif menjadi "opak" ke frekuensi lebih tinggi dari radiasi elektromagnetik, sampai atmosfer menjadi
transparan lagi pada yang disebut jangka frekuensi infrared dan jendela optikal.
Band ELF, SLF, ULF, dan VLF bertumpuk dengan spektrum AF, sekitar 20–20,000 Hz. Namun, suara
disalurkan oleh kompresi atmosferik dan pengembangan, dan bukan oleh energi elektromagnetik.
Sumber Gelomang Elektromagnitik
Sumber gelomang elektromagnitik, bersumber dari ;
1. Osilasi listrik.
2. Sinar matahari menghasilkan sinar infra merah.
3. Lampu merkuri menghasilkan ultra violet.
4. Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam menghasilkan sinar X
(digunakan untuk rontgen).
Tabel.-4. . gelombang elektromagnetik
Gelombang Panjang gelombang λ
gelombang radio 1 mm-10.000 km
infra merah 0,001-1 mm
cahaya tampak 400-720 nm
ultra violet 10-400nm
sinar X 0,01-10 nm
sinar gamma 0,0001-0,1 nm
2. Cahaya Tampak
Cahaya tampak adalah bagian spektrum yang mempunyai panjang gelombang antara lebih kurang
400 nanometer (nm) dan 800 nm (dalam udara), dan sebagai radiasi elektromagnetik yang paling
dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang
dapat dideteksi oleh mata manusia. Kegunaan cahaya salah satunya adalah penggunaan laser
dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.
Rumus kecepatan-cahaya
v = λf,
Dimana λ adalah panjang gelombang, f adalah frekuensi, v adalah kecepatan cahaya. Kalau cahaya
bergerak di dalam vakum, jadi v = c, jadi
c = λf,
di mana c adalah laju cahaya. Kita boleh menerangkan v sebagai
dimana, n adalah konstan (indeks biasan) yang mana adalah sifat material yang dilalui oleh cahaya.
Gambar.4. Cahaya tampak (warna ; merah, orange, kuning, hijau, biru, violet)
Perubahan dalam kelajuan cahaya
Semua cahaya bergerak pada laju yang terhingga. Walaupun seseorang pemerhati bergerak dia
akan senantiasa mendapati laju cahaya adalah c, laju cahaya dalam vakum, adalah c = 299,792,458
meter per detik (186,282.397 mil per detik); namun, apabila cahaya melalui objek yang dapat
ditembusi cahaya seperti udara, air dan kaca, kelajuannya berkurang, dan cahaya tersebut
mengalami pembiasan. Yaitu n=1 dalam vakum dan n>1 di dalam benda lain.
3. Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang (λ = 1 mm-10.000 km) atau
frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya.
Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar
frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-
kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator.
Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula.
Frekuensi gelombang radio untuk pengiriman suara
Gelombang radio adalah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik, dan terbentuk ketika objek
bermuatan listrik dari gelombang osilator (gelombang pembawa) dimodulasi dengan gelombang
audio (ditumpangkan frekuensinya) pada frekuensi yang terdapat dalam frekuensi gelombang radio
(RF; "radio frequency")) pada suatu spektrum elektromagnetik, dan radiasi elektromagnetiknya
bergerak dengan cara osilasi elektrik maupun magnetic. Ketika gelombang radio dikirim melalui kabel
kemudian dipancarkan oleh antena, osilasi dari medan listrik dan magnetik tersebut dinyatakan dalam
bentuk arus bolak-balik dan voltase di dalam kabel.
Dari pancaran gelombang radio ini kemudian dapat diubah oleh radio penerima (pesawat radio)
menjadi signal audio atau lainnya yang membawa siaran dan informasi. Gelombang radio merambat
pada frekuensi 100,000 Hz sampai 100,000,000,000 Hz,
Beberapa rekan medis review jurnal artikel lihat ELF dalam konteks "frekuensi sangat rendah (ELF)
medan magnet (MF)" dengan frekuensi 50 Hz dan 50-80 Hz. Instansi pemerintah Amerika, seperti
NASA, menggambarkan ELF sebagai non-pengion radiasi dengan frekuensi antara 0 dan 300 Hz.
Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) telah menggunakan ELF untuk merujuk pada konsep "frekuensi
sangat rendah (ELF) medan listrik dan magnetik (EMF) " dan juga disebut" ELF listrik dan medan
magnet dalam rentang frekuensi> 0 sampai 100.000 Hz (100 kHz) ". WHO juga menyatakan bahwa
pada frekuensi antara 0 dan 300 Hz, "adalah panjang gelombang di udara yang sangat lama (6000
km pada 50 Hz dan 5000 km pada 60 Hz), dan, dalam situasi praktis, medan listrik dan magnetik
bertindak independen satu sama lain dan diukur secara terpisah."
Efek : Umumnya non thermal (medan listrik dan magnet) : gangguan sistem syaraf, jantung,
reproduksi, kanker pada anak-anak
4. Gelombang Mikro (Microwave)
Gambar.-3 Gelombang mikro
Pengertian
Gelombang mikro (Microwave) adalah gelombang
elektro magnetic dengan panjang gelombang
antar 1 milimeter hingga 1 meter.
Atau dengan kata lain memiliki frekuensi di antara
300 MHz (0,3 GHz) hingga 300GHz.
Gelombang mikro termasuk gelombang dengan
dengan frekuensi super tinggi (Super High
Frequency, SHF) dengan standar SHF adalah 3
hingga 30 GHz atau 10 hingga 1 cm panjang
gelombangnya, sedangkan dalam RF (Radio
Frequency) Engineering biasanya dipakai antara 1
GHz (30 cm) dan 100 GHz(3mm
Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 – 300 cm. Penggunaannya terutama
dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui ruang terbuka, memasak, dan sistem PJ
aktif. Pada sistem PJ aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya
diukur untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall
Measuring Mission’s (TRMM) Microwave Imager (TMI), yang mengukur radiasi microwave yang
dipancarkan dari Spektrum elektromagnetik Energi elektromagnetik atmosfer bumi untuk mengukur
penguapan, kandungan air di awan dan intensitas hujan
Efek Radiasi gelombang mikro
Radiasi gelombang mikro dapat mempengaruhi proses vital dalam tubuh manusia.
Efek yang dapat ditimbulkan antara lain perubahan fungsi membran sel, perubahan metabolisme
kalsium dan komunikasi antar sel, proliferasi sel, mutasi sel, aktivasi HSP (heat shock proteins), dan
kematian sel. Menurut acuan ilmiah efek yang dilaporkan adalah kerusakan DNA dan gangguan
kromosom, peningkatan produksi radikal bebas, penuaan dini, perubahan fungsi otak termasuk
kehilangan ingatan, penurunan kemampuan belajar,
Tabel.-5. Perbandingan spektrum elektromagnet
Spektrum elektromagnetik
Nama Panjang gelombang Hertz (Hz) Energi foton (eV)
Sinar gamma kurang dari 0,02 nm lebih dari 15 EHz lebih dari 62,1 keV
Sinar-X 0,01 nm – 10 nm 30 EHz – 30 PHz 124 keV – 124 eV
Ultraungu 10 nm – 400 nm 30 PHz – 750 THz 124 eV – 3 eV
sinar tampak 390 nm – 750 nm 770 THz – 400 THz 3,2 eV – 1,7 eV
Inframerah 750 nm – 1 mm 400 THz – 300 GHz 1,7 eV – 1.24 meV
Gelombang mikro 1 mm – 1 meter 300 GHz – 300 MHz 1,24 meV – 1,24 µeV
Gelombang radio 1 mm – 100.000 km 300 GHz – 3 Hz 1,24 meV – 12,4 feV
5. Sinar Inframerah (Panas)
Inframerah adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang lebih panjang dari cahaya
tampak, tetapi lebih pendek dari radiasi gelombang radio. Namanya berarti "bawah merah" (dari
bahasa Latin infra, "bawah"), merah merupakan warna dari cahaya tampak dengan gelombang
terpanjang.
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang
10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar
dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas
ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu
disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda
diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah
yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
Jenis-jenis inframerah berdasarkan panjang gelombang
– Inframerah jarak dekat dengan panjang gelombang 0.75 – 1.5 µm
– Inframerah jarak menengah dengan panjang gelombang 1.50 – 10 µm
– Inframerah jarak jauh dengan panjang gelombang 10 – 100 µm
Bidang Industri ;
1. Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°K. hal ini
menyebabkan sinar infra merah yang dipancarkannya menjadi lebih banyak dari pada lampu
pijar biasa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses pemanasan di
bidang industri.
2. Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang sebuah
objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273°C (0°K dalam
suhu mutlak). Pemanasan inframerah banyak digunakan pada alat-alat seperti, pemanggang
dan bola lampu (90% panas – 10% cahaya).
6. Radiasi Ultraungu
Radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris: ultraviolet) adalah radiasi elektromagnetis
terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih
panjang dari sinar-X yang kecil.
Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan UV vakum (200–
10 nm). Mengenai pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang
gelombang sering dibagi lagi kepada UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang"
atau "blacklight"; UVB (315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium Wave); dan
UVC (280-10 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave).
Absorbsi maksimal sinar UV di dalam sel terjadi pada asam nukleat, maka diperkirakan mekanisme
utama perusakan sel oleh sinar UV pada ribosom, sehingga mengakibatkan terjadinya mutasi atau
kematian sel (Atlas, 1997).
Manfaat Radiasi Ultraungu
Sinar matahari memiliki banyak manfaat bagi kesehatan antara lain :
– Membantu pembentukan vitamin D yang dibutuhkan oleh tulang.
– Dalam dunia kesehatan digunakan sebagai seterilisator untuk alat-alat kesehatan dan
seterilisasi ruangan operasi.
– Membunuh bakteri-bakteri patogen pada air minum.
Bahaya Radiasi Ultraungu pada Kulit
Pada dasarnya, kulit manusia dilengkapi dengan perlindungan alami dari sinar matahari yaitu pigmen
melanin. Kulit yang gelap menandakan kandungan pigmen dalam jumlah banyak, begitu juga
sebaliknya. Penelitian membuktikan bahwa semakin banyak pigmen, semakin kecil kemungkinan
seseorang terkena kanker kulit karena pigmen berfungsi sebagai penangkal dampak sinar UV yang
dipancarkan matahari. Sering beraktivitas di bawah sinar matahari tanpa pelindung kulit, akan
menyebabkan kulit lebih cepat mengalami penuaan. Kulit jadi cepat berkerut dan timbul bercak-
bercak hitam yang kita kenal sebagai flek hitam.
Sinar UV juga bisa membuat kulit tidak mulus karena menebal atau menipis. Bisa juga muncul
benjolan-benjolan kecil yang ukurannya bervariasi. Benjolan-benjolan atau flek pada kulit bisa
berkembang menjadi tumor jinak bahkan kanker kulit. Khususnya pada orang yang banyak bekerja di
bawah terik matahari atau sering berjemur di pantai. Tidak heran bila bintik awal kanker kulit timbul di
bagian tubuh yang terbuka seperti wajah, kepala, tangan dan bagian yang banyak terpapar sinar
matahari.
Sinar Matahari tidak sepanjang hari merusak kulit, sebelum pukul 09.00 pagi justru penting untuk
tulang. Kita justru harus waspada pada pancaran sinar yang berlansung sejak pukul 09.00 hingga
15.00, sebab disaat waktu tersebut sinar matahari mengandung sinar UV yang dapat merusak kulit.
Bahaya Radiasi Ultraungu pada Mata .
Radiasi sinar UV pada mata akan menyebabkan terjadianya reaksi oksidasi pada lensa mata yang
akan menimbulkan kekeruhan pada lensa sehingga timbullah penyakit yang disebut katarak, juga
kerusakan pada kornea dan retina.
II.2. RADIASI ELEKTROMAGNITIK PENGION
Jenis dan mekanisme radiasi elektromagnitik pengion
Jenis sumber radiasi alam yang banyak dikenal antara lain U-238 dan Th-232, masing-masing
sebagai inti induk, sedang deret peluruhannya dikenal sebagai deret uranium dan deret thorium.
Radiasi pengion yang dihasilkan oleh transisi elektron dalam kulit atom akibat tumbukan elektron
berkecepatan tinggi dengan atom logam berat, misalnya Pb atau Cu, disebut sinar-X. Sinar-X ialah
radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang mempunyai daya tembus tinggi.
Ion dari atom helium, hidrogen, deuterium, tritium, dan lain-lain, yang dipercepat juga bersifat
pengion.
Sumber Pemaparan Radiasi Mengion : Industri tabung sinar katoda, Pembangkit tenaga nuklir,
Pertambangan, Rumah sakit (kedokteran gigi, radiologi, laboraterium, Lembaga penelitian, dan
Pertanian
1. Radiasi gamma (γ)
Radiasi gamma atau sinar gamma (dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah
bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir
atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron.
Sinar gama membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Seringkali didefinisikan bermulai
dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai
beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Tidak ada perbedaan fisikal antara
sinar gama dan sinar X dari energi yang sama -- mereka adalah dua nama untuk radiasi
elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk
cahaya tampak.
Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh
transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk
memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang-tindih antara apa yang kita
sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gama merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi
alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi.
Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk
perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom
tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gama, makin tebal perisai yang
dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gama biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang
dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama setengahnya. Misalnya, sinar gama yang
membutuhkan 1 cm (0,4 inci) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan
mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inci) atau debut paketan 9 cm (3,6 inci).
Sinar gama dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar
dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang
efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gama memang kurang mengionisasi dari sinar alfa atau beta. Namun, mengurangi bahaya
terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan
yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetika.
Dalam hal ionisasi, radiasi gamma berinteraksi dengan bahan melalui tiga proses utama: efek
fotoelektrik, penyebaran Compton, dan produksi pasangan.
Kedua jenis radiasi ini (sinar gama dan sinar X) mempunyai potensi bahaya yang lebih besar
dibandingkan dengan jenis radiasi lainnya. Pengaruh sinar kosmik hampir dapat diabaikan karena
sebelum mencapai tubuh manusia, radiasi ini telah berinteraksi terlebih dahulu dengan atmosfir bumi.
2. Radiasi Kosmik
Radiasi pengion berenergi tinggi yang berasal dari benda angkasa dan menembus ke dalam atmosfer
bumi (sistem tata surya) disebut radiasi kosmik primer, dan radiasi kosmik yang dihasilkan oleh
interaksi radiasi kosmik primer dengan inti atom yang ada di udara disebut radiasi kosmik sekunder.
Radiasi kosmik primer terdiri dari sekitar 90% proton, sisanya adalah inti helium (partikel a) dan inti
atom yang lebih berat. Radiasi kosmik masuk kedalam atmosfer bumi berinteraksi dengan berbagai
atom di udara dan menghasilkan partikel misalnya elektron, positron, sinar g, partikel-antara fion (p
intermediate), m (muon), neutron, proton, n (neutrino), dan lain lain. Intensitas radiasi kosmik
sekunder di permukaan tanah adalah 1 menit-1
.cm-2
.
Radiasi kosmik ini berinteraksi dengan atmosfir bumi dan membentuk nuklida radioaktif yang
sebagian besar mempunyai umur-paro pendek, walaupun ada juga yang mempunyai umur-paro
panjang. Tabel.-.3. berikut memperlihatkan beberapa radionuklida kosmogenik.
Tabel .-.3. Radionuklida Kosmogenik
Nuklida Lambang Umur-paro Sumber
Karbon 14 14C 5.730 tahun Interaksi 14N(n,p)14C
Tritium 3 3H 12,3 tahun Interaksi 6Li(n,a)3H
Berilium 7 7Be 53,28 hari Interaksi sinar kosmik dengan unsur N dan O
II.3. RADIASI PARTIKEL ATOM PENGION
Tiga jenis utama radiasi ditemukan oleh Ernest Rutherford, Alfa, Beta, dan sinar gamma. radiasi
tersebut ditemukan melalui percobaan sederhana, Rutherford menggunakan sumber radioaktif dan
menemukan bahwa sinar menghasilkan memukul tiga daerah yang berbeda. Salah satu dari mereka
menjadi positif, salah satu dari mereka bersikap netral, dan salah satu dari mereka yang negatif.
Dengan data ini, Rutherford menyimpulkan radiasi yang terdiri dari tiga sinar. Beliau memberi nama
yang diambil dari tiga huruf pertama dari abjad Yunani yaitu alfa, beta, dan gamma (alfa (α), partikel
beta (β), sinar gamma (γ),).
Definisi Radiasi Pengion
Radiasi elektromagnetik atau partikel yang mampu mengionisasi, baik secara langsung maupun tidak
langsung, dalam lintasannya menembus materi disebut radiasi pengion.
Ionisasi ialah proses terjadinya ion (ion positif dan elektron bebas) dari suatu atom netral dalam
materi yang dikenai energi. Radiasi ionisasi langsung bisa berupa partikel bermuatan listrik,
(misalnya sinar; alfa (α), sinar beta (β), dan sinar neutron), yang dapat mengakibatkan ionisasi
dengan memberikan energinya kepada elektron orbital dalam suatu atom atau molekul.
Sedang gelombang elektromagnetik pengion; misalnya sinar-X, sinar gamma γ, (yang juga bersifat
partikel, yaitu foton), dan partikel tak bermuatan listrik (misalnya neutron) menghasilkan partikel
bermuatan listrik pada saat berinteraksi dengan atom dalam materi. Misalnya, foton mengeluarkan
elektron, neutron mengeluarkan proton. Neutrino (n) dikeluarkan pada saat partikel beta (β),
dipancarkan dengan muatan berlawanan dengan elektron. Partikel-partikel ini, karena massanya kecil
dan tidak bermuatan listrik, sulit berinteraksi dengan materi tetapi karena dapat mengionisasi disebut
radiasi pengion tak langsung.
1. Radiasi alpha (α)
Partikel Alpha (dinamakan sesuai huruf pertama pada abjad Yunani, α) adalah bentuk radiasi partikel
yang sangat menyebabkan ionisasi, dan kemampuan penetrasinya rendah. Partikel tersebut terdiri
dari dua buah proton dan dua buah neutron yang terikat menjadi sebuah partikel yang identik dengan
nukleus helium, dan karenanya dapat ditulis juga sebagai He2+.
Partikel Alpha dipancarkan oleh nuklei yang radioaktif seperti uranium atau radium dalam proses
yang disebut dengan peluruhan alpha. Kadang-kadang proses ini membuat nukleus berada dalam
excited state dan akan memancarkan sinar gamma untuk membuang energi yang lebih.
Setelah partikel alpha dipancarkan, massa atom elemen yang memancarkan akan turun kira-kira
sebesar 4 amu. Ini dikarenakan oleh hilangnya 4 nukleon. Nomor atom dari atom yang bersangkutan
turun 2, karena hilangnya 2 proton dari atom tersebut, menjadikannya elemen yang baru. Contohnya
adalah radium yang menjadi gas radon karena peluruhan alpha.
Partikel Alpha tidak dapat menembus kertas yang agak tebal karena muatannya.
2. Radiasi beta (β)
Partikel Beta adalah elektron atau positron yang berenergi tinggi yang dipancarkan oleh beberapa
jenis nukleus radioaktif seperti kalium-40.
Partikel beta yang dipancarkan merupakan bentuk radiasi yang menyebabkan ionisasi, yang juga
disebut sinar beta. Produksi partikel beta disebut juga peluruhan beta.
Terdapat dua macam peluruhan beta, β−
and β+
, yang masing-masing adalah elektron dan positron.
Elektron seringkali dapat dihentikan dengan beberapa sentimeter logam. radiasi ini terjadi ketika
peluruhan neutron menjadi proton dalam nukleus, melepaskan partikel beta dan sebuah antineutrino.
Radiasi beta plus (β+) adalah emisi positron. Jadi, tidak seperti β⁻, peluruhan β+ tidak dapat terjadi
dalam isolasi, karena memerlukan energi, massa neutron lebih besar daripada massa proton.
peluruhan β+ hanya dapat terjadi di dalam nukleus ketika nilai energi yang mengikat dari nukleus
induk lebih kecil dari nukleus. Perbedaan antara energi ini masuk ke dalam reaksi konversi proton
menjadi neutron, positron dan antineutrino, dan ke energi kinetik dari partikel-partikel
Penyinaran langsung dari partikel beta adalah berbahaya karane emisi dari pemancar beta
yang kuat bisa memanaskan atau bahkan membakar kulit. Namun masuknya pemancar beta melalui
penghirupan dari udara menjadi perhatian yang serius karena partikel beta langsung dipancarkan ke
dalam jaringan hidup sehingga bisa menyebabkan bahaya di tingkat molekuler yang dapat
mengganggu fungsi sel.
Karena partikel beta begitu kecil dan memiliki muatan yang lebih kecil daripada partikel alfa
maka partikel beta secara umum akan menembus masuk ke dalam jaringan, sehingga terjadi
kerusakan sel yang lebih parah. Radionuklida pemancar beta terdapat di alam dan juga merupakan
buatan manusia. Seperti halnya Potassium – 40 dan Carbon-14 yang merupakan pemancar beta
lemah yang ditemukan secara alami dalam tubuh kita.
Pemancar beta digunakan untuk medical imaging, diagnosa, dan prosedur perawatan (seperti
mata dan kanker tulang), yakni technetium-99m, phosphorus-32, and iodine-131. Stronsium-90
adalah bahan yang paling sering digunakan untuk menghasilkan partikel beta. Partikel beta juga
digunakan dalam quality control untuk menguji ketebalan suatu item seperti kertas yang datang
melalui sebuah system of rollers. Beberapa radiasi beta diserap ketika melewati produk. Jika produk
yang dibuat terlalu tebal atau terlalu tipis maka radiasi dengan jumlah berbeda akan diserap.
Radiasi beta hanya dapat menembus kertas tipis, dan tidak dapat menembus tubuh manusia,
sehingga pengaruhnya dapat diabaikan. Demikian pula dengan radiasi alfa, yang hanya dapat
menembus beberapa milimeter udara
Peluruhan alfa Peluruhan beta
Peluruhan gamafa
Gambar.9.1. Peluruhan alfa, beta, dan gama
Gambar.9.2. Daya tembus beberapa radiasi pengion
3. Radiasi Neutron
Radiasi Neutron adalah jenis radiasi non-ion yang terdiri dari neutron bebas. Neutron ini bisa
mengeluarkan selama baik spontan atau induksi fisi nuklir, proses fusi nuklir, atau dari reaksi nuklir
lainnya. Ia tidak mengionisasi atom dengan cara yang sama bahwa partikel bermuatan seperti proton
dan elektron tidak (menarik elektron), karena neutron tidak memiliki muatan. Namun, neutron mudah
bereaksi dengan inti atom dari berbagai elemen, membuat isotop yang tidak stabil dan karena itu
mendorong radioaktivitas dalam materi yang sebelumnya non-radioaktif. Proses ini dikenal sebagai
aktivasi neutron.
II.4. MEDAN DAN MAGNET STATIS
Medan Magnet statis adalah medan energi dihasilkan dari pergerakan electron pada daerahnya.
Medan magnet menghasilakn 2 (dua) jenis respons energi: medan negative berputar elektronnya
berlawanan arah jarum jam dan medan positif berputar searah jarum jam. Perputaran elektron pada
medan negative dan positif adalah berlawanan dan sama seperti respons biologi terhadap medan
magnet ini juga berlawanan arah. Secara teknikal, medan magnet dalam tiga dimensi, jadi
sebenarnya perputaran arah melengkung keliling.
Sebuah medan magnet statis diukur dalam satuan amper per meter, (A / m) tetapi biasanya
dinyatakan dalam bentuk yang sesuai induksi magnetik diukur dalam satuan tesla, (B) atau millitesla
(mT). Geomagnetic alam bervariasi lapangan atas permukaan bumi antara sekitar 0,035-0,07 mT dan
dirasakan oleh hewan-hewan tertentu yang menggunakan untuk orientasi.
Buatan medan magnet statis yang dihasilkan arus DC di mana pun digunakan, misalnya di dalam
kereta api listrik atau proses industri seperti produksi aluminium dan gas pengelasan. Ini dapat lebih
dari 1000 kali lebih kuat daripada Bumi medan magnet alam.
Inovasi teknologi baru-baru ini telah mendorong penggunaan medan magnet sampai dengan 100 000
kali lebih kuat daripada medan magnet bumi.
Mereka digunakan dalam penelitian dan dalam aplikasi medis seperti MRI yang menyediakan gambar
tiga dimensi otak dan jaringan lunak lainnya. Dalam sistem klinis rutin, scan pasien dan operator
mesin dapat terkena medan magnet yang kuat di kisaran 0,2-3 T. Dalam aplikasi penelitian medis,
medan magnet yang lebih tinggi, hingga sekitar 10 T, digunakan untuk pemindaian seluruh tubuh
pasien.
Untuk medan listrik statis, beberapa studi telah dilakukan. Hasil sampai saat ini menunjukkan bahwa
satu-satunya efek akut berhubungan dengan gerakan rambut tubuh dan ketidaknyamanan dari
percikan kotoran-kotoran. Kronis atau ditunda efek medan listrik statis belum diselidiki dengan benar.
III. DOSIS DAN EFEK RADIASI
III.1. Satuan dan Dosis Radiasi
Untuk mendeteksi radiasi dengan menggunakan alat Detektor Radiasi,
pengukuran detektor radiasi tersebut dapat di interpretasikan sebagai energi radiasi yang terserap di
seluruh tubuh manusia atau di organ tertentu, misalnya hati.
Banyaknya energi radiasi pengion yang terserap per satuan massa bahan, misalnya jaringan tubuh
manusia, disebut Dosis Terserap yang dinyatakan dalam satuan gray, dengan simbol Gy. Untuk
nilai yang lebih kecil, biasa digunakan miligray, mGy, yang sama dengan seperseribu gray. Istilah
gray diambil dari nama fisikawan Inggris, Harold Gray. Besar dosis terserap yang sama untuk jenis
radiasi yang berbeda belum tentu mengakibatkan efek biologis yang sama, karena setiap jenis radiasi
pengion memiliki keunikan masing-masing dalam berinteraksi dengan jaringan tubuh manusia.
Sebagai contoh, dosis terserap 1 Gy yang berasal dari radiasi alfa lebih berbahaya dibandingkan
dengan dosis terserap 1 Gy yang berasal dari radiasi beta.
Karena adanya perbedaan tersebut, kita memerlukan besaran dosis lain yang tidak bergantung pada
jenis radiasi. Besaran itu disebut Dosis Ekivalen dan memiliki satuan sievert, dengan simbol Sv.
Untuk nilai yang lebih kecil, biasa digunakan milisievert, mSv, yang sama dengan seperseribu sievert.
Istilah sievert diambil dari nama fisikawan Swedia, Rolf Sievert.
Dosis ekivalen adalah dosis terserap dikalikan dengan Faktor Bobot-Radiasi. Nilai faktor bobot-
radiasi ini berlainan untuk setiap jenis radiasi, bergantung pada kemampuan radiasi tersebut untuk
merusak jaringan tubuh manusia.
Faktor bobot-radiasi untuk elektron (radiasi beta), foton (gamma dan sinar-X) bernilai 1 (satu), sedang
untuk radiasi alfa bernilai 20. Ini berarti radiasi alfa bisa mengakibatkan kerusakan pada jaringan
tubuh 20 kali lebih parah dibandingkan dengan radiasi beta, gamma atau sinar-X. Dengan adanya
dosis ekivalen ini, maka kita dapat menyatakan bahwa dosis ekivalen 1 Sv yang berasal dari radiasi
alfa akan mengakibatkan kerusakan yang sama dengan dosis ekivalen 1 Sv yang berasal dari radiasi
beta.
Selain bergantung pada jenis radiasi, setiap organ atau jaringan tubuh juga mempunyai kepekaan
masing-masing terhadap radiasi. Kerusakan akibat radiasi yang diterima oleh suatu organ, misalnya
hati, juga berbeda dengan organ lain, misalnya paru-paru. Karena itu, setiap organ juga mempunyai
Untuk memudahkan, biasanya kita hanya memperhatikan berapa dosis radiasi yang mengenai
seluruh tubuh. Besaran dosis radiasi ini disebut Dosis Efektif. Dosis efektif menyatakan penjumlahan
dari dosis ekivalen yang diterima oleh setiap organ utama tubuh dikalikan dengan faktor bobot-
organnya.
Perhitungan dosis efektif
Misalnya seseorang menerima dosis ekivalen 100 mSv pada paru-paru, 70 mSv pada hati dan 300
mSv pada tulang. Dosis efektif = (100x0,12) + (70x0,05) + (300x0,01) = 18,5 mSv. Risiko akibat
menerima radiasi pada beberapa organ tubuh tersebut akan sama dengan risiko jika ia menerima
dosis ekivalen 18,5 mSv secara merata pada seluruh tubuhnya
Biasanya, dosis efektif seringkali disebut secara singkat sebagai Dosis atau Dosis Radiasi saja.
Dalam satuan lama, sebelum tahun 1970, dosis radiasi dinyatakan dalam rem, dengan 1 Sv sama
dengan 100 rem.
III.2. Dosis Radiasi dan Persentasenya
Dosis radiasi yang diterima oleh seseorang dapat berasal dari alam (secara alamiah) maupun dari
radiasi buatan manusia (misalnya pemakaian sinar-X dalam bidang kedokteran). Dalam laporan yang
dipublikasikan pada tahun 2000, UNSCEAR (United Nations Scientific Committee on the Effects of
Atomic Radiation) menyatakan bahwa secara rata-rata seseorang akan menerima dosis 2,8 mSv (280
mrem) per tahun. Sekitar 85% dari total dosis yang diterima seseorang berasal dari alam. Sekitar
43% dari total dosis yang diterima seseorang berasal dari radionuklida radon yang terdapat di dalam
rumah.
III.3. Efek Radiasi Terhadap Manusia
Dilihat dari interaksi biologi tadi di atas, maka secara biologis efek radiasi dapat dibedakan atas :
a. Berdasarkan jenis sel yang terkena paparan radiasi
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 (non-somatik) atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan
dari individu yang terkena paparan radiasi.
Efek Somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi. Waktu
yang dibutuhkan sampai terlihatnya gejala efek somatik sangat bervariasi sehingga dapat
dibedakan atas :
o Efek segera adalah kerusakan yang secara klinik sudah dapat teramati pada individu
dalam waktu singkat setelah individu tersebut terpapar radiasi, seperti epilasi (rontoknya
rambut), eritema (memerahnya kulit), luka bakar dan penurunan jumlah sel darah.
Kerusakan tersebut terlihat dalam waktu hari sampai mingguan pasca iradiasi.
o Efek tertunda merupakan efek radiasi yang baru timbul setelah waktu yang lama
(bulanan/tahunan) setelah terpapar radiasi, seperti katarak dan kanker.
b. Berdasarkan dosis radiasi
Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek
stokastik dan efek deterministic (non-stokastik).
Efek Stokastik
adalah efek yang penyebab timbulnya merupakan fungsi dosis radiasi dan diperkirakan tidak
mengenal dosis ambang. Efek ini terjadi sebagai akibat paparan radiasi dengan dosis yang
menyebabkan terjadinya perubahan pada sel. Radiasi serendah apapun selalu terdapat kemungkinan
untuk menimbulkan perubahan pada sistem biologik, baik pada tingkat molekul maupun sel. Dengan
demikian radiasi dapat pula tidak membunuh sel tetapi mengubah sel, sel yang mengalami
modifikasi atau sel yang berubah ini mempunyai peluang untuk lolos dari sistem pertahanan tubuh
yang berusaha untuk menghilangkan sel seperti ini. Semua akibat proses modifikasi atau
transformasi sel ini disebut efek stokastik yang terjadi secara acak. Efek stokastik terjadi tanpa ada
dosis ambang dan baru akan muncul setelah masa laten yang lama. Semakin besar dosis paparan,
semakin besar peluang terjadinya efek stokastik, sedangkan tingkat keparahannya tidak ditentukan
oleh jumlah dosis yang diterima. Bila sel yang mengalami perubahan adalah sel genetik, maka sifat-
sifat sel yang baru tersebut akan diwariskan kepada turunannya sehingga timbul efek genetik atau
pewarisan. Apabila sel ini adalah sel somatik maka sel-sel tersebut dalam jangka waktu yang relatif
lama, ditambah dengan pengaruh dari bahan-bahan yang bersifat toksik lainnya, akan tumbuh dan
berkembang menjadi jaringan ganas atau kanker.
Maka dari itu dapat disimpulkan ciri-ciri efek stokastik a.l :
– Tidak mengenal dosis ambang
– Timbul setelah melalui masa tenang yang lama
– Keparahannya tidak bergantung pada dosis radiasi
– Tidak ada penyembuhan spontan
– Efek ini meliputi : kanker, leukemia (efek somatik), dan penyakit keturunan (efek genetik).
Efek Deterministik (non-stokastik)
adalah efek yang kualitas keparahannya bervariasi menurut dosis dan hanya timbul bila dosis
ambang dilampaui. Efek ini terjadi karena adanya proses kematian sel akibat paparan radiasi yang
mengubah fungsi jaringan yang terkena radiasi. Efek ini dapat terjadi sebagai akibat dari paparan
radiasi pada seluruh tubuh maupun lokal. Efek deterministik timbul bila dosis yang diterima di atas
dosis ambang (threshold dose) dan umumnya timbul beberapa saat setelah terpapar radiasi. Tingkat
keparahan efek deterministik akan meningkat bila dosis yang diterima lebih besar dari dosis ambang
yang bervariasi bergantung pada jenis efek. Pada dosis lebih rendah dan mendekati dosis ambang,
kemungkinan terjadinya efek deterministik dengan demikian adalah nol. Sedangkan di atas dosis
ambang, peluang terjadinya efek ini menjadi 100%.
Adapun ciri-ciri efek non-stokastik, antara lain ;
– Mempunyai dosis ambang
– Umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi
– Adanya penyembuhan spontan (tergantung keparahan)
– Tingkat keparahan tergantung terhadap dosis radiasi
– Efek ini meliputi : luka bakar, sterilitas / kemandulan, katarak (efek somatik)
Darai penjelasan di atas dapat disimpulkan :
Efek Genetik merupakan efek stokastik, sedangkan
Efek Somatik dapat berupa stokastik maupun deterministik (non-stokastik)
IV. STANDARD YANG DIGUNAKAN
STANDAR INTERNASIONAL
Berdasarkan ketentuan International Atomic Energy Agency, zat radioaktif adalah setiap zat
yang memancarkan radiasi pengion dengan aktifitas jenis lebih besar dari 70 kilo Becquerel per
kilogram atau 2 nanocurie per gram. Angka 70 kBq/kg atau 2 nCi/g tersebut merupakan patokan
dasar untuk suatu zat dapat disebut zat radioaktif pada umumnya. Jadi untuk radioaktif dengan
aktifitas lebih kecil dapat dianggap sebagai radiasi latar belakang.
Besarnya dosis radiasi yang diterima oleh pekerja radiasi tidak boleh melebihi 50 milisievert
per tahun, sedangkan besarnya dosis radiasi yang diterima oleh masyarakat pada umumnya tidak
boleh lebih dari 5 milisievert per tahun.
Pemaparan ke medan magnet statis telah ditangani oleh International Commission on Non-Ionizing
Radiation Protection (lihat: www.icnirp.org). Untuk pekerjaan pemaparan, sekarang didasarkan pada
batas menghindari sensasi vertigo dan mual yang disebabkan oleh gerakan dalam medan magnet
statis. Batas yang dianjurkan waktu rata-rata tertimbang dari 200 mT selama hari kerja untuk paparan
kerja, dengan nilai langit-langit dari 2 T. eksposur yang berkelanjutan batas 40 mT diberikan untuk
masyarakat umum.
Medan magnet statis implan logam mempengaruhi peralatan seperti alat pacu jantung ada di dalam
tubuh, dan ini bisa langsung konsekuensi yang merugikan kesehatan. Disarankan bahwa pemakai
alat pacu jantung, implan dan implan ferromagnetic perangkat elektronik harus menghindari lokasi di
mana lapangan melebihi 0,5 mT. Selain itu, perawatan harus dilakukan untuk mencegah bahaya dari
benda logam yang tiba-tiba tertarik ke magnet dalam bidang melebihi 3 mT.
WHO’S RESPONSE
WHO telah aktif dalam evaluasi isu kesehatan oleh paparan medan elektromagnet (EMF) pada
rentang frekuensi 0-300 GHz. Badan Internasional untuk Riset Kanker (IARC) mengevaluasi statis
carcinogenicity bidang pada tahun 2002, dan WHO International EMF Project telah baru-baru ini
melakukan penilaian risiko kesehatan menyeluruh dari bidang ini (Environmental Health Criteria,
2006) di mana kesenjangan dalam pengetahuan yang telah diidentifikasi . Hal ini mengakibatkan
agenda penelitian beberapa tahun ke depan untuk memberi penilaian resiko kesehatan di masa
depan (www.who.int / ggl). WHO merekomendasikan tinjauan standar ketika bukti baru dari literatur
ilmiah telah tersedia.
Sementara itu, WHO merekomendasikan bahwa otoritas nasional menyiapkan program-program
untuk melindungi publik dan pekerja dari kemungkinan efek samping bidang statis. Dalam kasus
medan listrik statis, karena efek utama rasa tidak nyaman dari pembuangan listrik ke tubuh, maka
cukup untuk memberikan informasi tentang pemaparan ke medan listrik yang besar dan cara
menghindarinya.
Dalam kasus medan magnet statis, karena tingkat informasi tentang kemungkinan jangka panjang
atau efek tertunda pemaparan saat ini tidak cukup, biaya tindakan pencegahan yang efektif dapat
dibenarkan untuk membatasi eksposur pekerja dan masyarakat umum. WHO merekomendasikan
bahwa pihak berwenang mengambil langkah-langkah berikut:
Mengadopsi sains internasional berbasis standar untuk membatasi eksposur manusia.
Mengambil tindakan perlindungan bagi industri dan penggunaan ilmiah medan magnet dengan
menjaga jarak dari bidang-bidang yang dapat menimbulkan risiko yang signifikan, dengan
melampirkan ladang, atau dengan menerapkan kontrol administratif seperti program pendidikan staf.
Pertimbangkan perizinan Magnetic Resonance Imaging (MRI) unit memiliki kekuatan lapangan
melebihi 2 T, dalam rangka untuk memastikan bahwa upaya perlindungan diimplementasikan
STANDAR UNTUK LINGKUNGAN TEMPAT KERJA
Untuk memonitor besarnya Frekuensi Radio dan Gelembong Mikro, Radiasi Sinar UltraUngu ,
dan Batas Pemaparan Medan Magnit Statis di lingkungan kerja, dan bilamana melibihi standar yang
telah ditetapkan Permennakertrans No.13/MEN/X/2011, tentang NAB (Nilai Ambang Batas) Faktor
Fisika dan Kimia di Tempat Kerja seperti tertera dibawah ini
Tabel. 4. Niliai Ambang Batas Radiasi Frekuensi Radio dan Gelembong Mikro yang dizinkan oleh
Permennakertrans No.13/MEN/X/2011, tentang NAB (Nilai Ambang Batas) Faktor Fisika dan Kimia di
Tempat Kerja , Lampiran- I, Nomor.4
Frekuensi Power
Density
( mW/cm2
)
Kekuatan
Medan
Listrik
( V/m )
Kekuatan
Medanmagnit
( A/m )
Waktu
Pemaparan
( menit )
30 kHz –100 kHz 1842 163 6
100nkHz - 1 MHz 1842 16,3/f 6
1 MHz - 30MHz 1842/f 16,3/f 6
30 MHz – 100 MHz 61,4 16,3/f 6
300 MHz - 3 GHz f/30 6
3 GHz – 30 GHx 100 33,878,2/f1,079
30 GHz – 300GHz 100 67,62/f0,476
Keterangan :
kHz : Kilo Hertz
MHz : Mega Hertz
GHz : Giga Hertz
f : Frekuensi dalam MHz
mW/cm2
: Mili Watt per senti meter persegi
V/m : Volt per Meter
A/m : Amper per Meter
Tabel. 5. Niliai Ambang Batas Waktu Pemaparan Radiasi Sinar UltraUngu yang diperkenankan oleh
Permennakertrans No.13/MEN/X/2011, tentang NAB (Nilai Ambang Batas) Faktor Fisika dan Kimia di
Tempat Kerja , Lampiran- I, Nomor.5
Masa pemaparan per hari Iradiasi Efektif ( IEff )
mW / cm2
8 Jam 0,0001
4 jam 0,0002
2 jam 0,0004
1 jam 0,0008
30 menit 0,0017
15 menit 0,003
10 menit 0,005
5 menit 0,01
1 menit 0,05
30 detik 0,1
10 detik 0,3
1 detik 3
0,5 detik 6
0,1detik 30
Tabel. 6. Niliai Ambang Batas Pemaparan MedanMagnit Statis yang dizinkan oleh
Permennakertrans No.13/MEN/X/2011, tentang NAB (Nilai Ambang
Batas) Faktor Fisika dan Kimia di Tempat Kerja , Lampiran- I, Nomor.6
No Bagian Tubuh Kadar Tertinggi Diperkenankan
(Ceiling )
1. Seluruh Tubuh (tempat kerja umum) 2 T
2. Seluruh Tubuh (pekerja khusus dan
lingkungankerja yang terkendali)
8 T
3. Anggota gerak (Limbs) 20 T
4. Pengguna peralatan medis elektronik 0,5 mT
Keterangan : mT ( milli Tesla)
Tabel. 7 Niliai Ambang Batas medan magnit untuk frekwensi 1 - 30 kHz , yang dizinkan oleh
Permennakertrans No.13/MEN/X/2011, tentang NAB (Nilai Ambang Batas) Faktor Fisika dan Kimia di
Tempat Kerja , Lampiran- I, Nomor.7
No Bagian Tubuh NAB
(TWA)
Rentang Frekuensi
1. Seluruh tubuh 60/f mT 1 – 300 Hz
2. Lengan dan paha 300/f mT 1 – 300 Hz
3. Tangan dan kaki 600/f mT 1 – 300 Hz
4. Anggota tubuh dan seluruh
tubuh
0,2 mT 300 Hz – 30 KHz
Keterangan : f adalah frekuensi dalam Hz
V. HEALTH HAZARD CONTROL
Pegendalian bahaya resiko, Radiasi elektromagnetik( gelombang radio, gelombang mikro, inframerah,
cahaya tampak, sinar-X, sinar gamma dan sinar kosmik) dan Radiasi partikel ( partikel beta (β),
partikel alfa (α), sinar gamma (γ), sinar-X, partikel neutron), dimunalai dari antisipsi, rekoknisi (indetfikasi
resik0), reisk asemnetnt, dan caontrol
1. Pengendalian Secara Administratif
Suatu metode administrasi untuk mencegah atau meminimalkan pajanan terhadap hazard radiasi.
Meliputi:
1. Klasifikasi daerah kerja.
2. Pemasangan tanda-tanda secara jelas.
3. Pelatihan PR untuk pekerja dan manajer.
4. Prosedur kerja yang mengintegrasikan faktor waktu, jarak dan penahan.
5. Local rules (misalnya pembatsan akses, persyaratan untuk memakai dosimeter alarm.
6. Inventaris sumber.
7. Sistem audit keselamatan radiasi.
8. Penerapan tingkat investigasi.
2. Pengendalian Secara Teknik
Berupa pembatas fisik yang diterapkan/diintegrasikan dalam teknik proteksi radiasi elektromagnitik,
adalah sbb ;
1. Penggunaan system interlocks.
2. Pemakaian shielding tetap dalam disain fasilitas dan peralatan.
3. Penggunaan remote manipulators.
4. Penggunaan preset timer dalam peralatan radiografi untuk mengendalikan waktu pajanan.
4. Penyekatan (shielding) Radiasi partikel ( partikel beta (β), partikel alfa (α), sinar gamma
(γ), sinar-X, partikel neutron),
1. Partikel alpha :dapatdihambat dengan bahan tipis, mis. Kertas atau lapisan luar kulit mati
2. Partikel beta :penyekatan dengan bahan seperti aluminium dan plastik, dengan ketebalan
sp 1 cm.
3. Neutron :dihambat dengan penyekatan bahan yang mengandung kadarhidrogen tinggi,
sehingga bahan cair seperti air, poliethilen, parafin banyakdigunakan
4. Sinar X-ray dan sinar Gamma :Intensitassinar x dan gamma berkurang secara exponensial
dengan ketebalan bahan. Semakin tebal dan tinggi berat jenis bahan maka semakin besar
intensitas radiasi yang diserap
5.. Berbagai cara dilakukan untuk melindungi seseorang terhadap efek negative radiasi
pengion diantaranya :
1. Pembatasan dosis
Pekerja radiasi tidak boleh berumur kurang dari 18 tahun dan wanita menyusui tidak diijinkan
bekerja di daerah yang berkontaminasi tinggi. Misalkan, Nilai Batas Dosis (NBD) untuk
penyinaran seluruh tubuh adalah 5000 mrem per tahun. NBD untuk masyarakat umum (seluruh
tubuh) adalah 500 mrem dalam setahun.
2. Pembagian daerah kerja
Daerah kerja dibedakan menjadi:
o Daerah pengawasan, yaitu daerah yang memungkinkan seseorang menerima dosis radiasi
kurang dari 1500 mrem dalam satu tahun dan bebas kontaminasi
o Daerah pengendalian, yaitu daerah yang memungkinkan seseorang menerima dosis radiasi
1500 mrem atau lebih dalam setahun.
3. Klasifikasi pekerja radiasi
Untuk pembatasan penyinaran dan monitoring, maka pekerja radiasi di golongkan menjadi
dua, yaitu: kategori A, untuk mereka yang dapat menerima dosis sama dengan atau lebih dari
1500 mrem per tahun, dan kategori B, yaitu mereka yang mungkin menerima dosis lebih kecil
dari 1500 mrem per tahun.
4. Pemeriksaan dan pengujian perlengakapan
Pemeriksaan dan pengujian perlengakapan proteksi radiasi dan alat ukur radiasi.
5. Pengendalian bahaya radiasi
o Pembatasan waktu kerja → (bekerja sesingkat mungkin: Dosis = laju dosis x waktu) sedapat
mungkin diupayakan utk tdk terlalu lama berada didekat sumber radiasi utk mencegah
terjadinya paparan radiasi yang besar, utk itu pekerja radiasi diberlakukan pengaturan wkt
berkerja didaerah radiasi.
o Pengendalian jarak kerja → (bekerja sejauh mungkin, laju dosis x jarak2
= konstan) dari
sumber radiasi,utk mencegah terjadi paparan tersebut maka harus menjaga jarak yang jauh
dari tingkat yang aman dari sumber radiasi. Penggunaan penahan radiasi (sehelai kertas
untuk radiasi alfa, aluminium atau plexiglass untuk radiasi beta, dan timbale untuk radiasi
gamma dan sinar X).
o Tempatkan sumber radiasi secara benar, mis: ruang isolasi
o Lindungi petugas operator dengan APD
Rujukan ;
Cohen, ER (2007).
Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry
Duke, PJ (2000).
"Electromagnetic waves in free space – no electric charges or currents"
Einstein's Legacy:
The Unity of Space and Time (edisi ke-Reprint). Courier Dover. hlm. 223. ISBN 0486419746.
Gregory Hallock Smith (2006).
Camera lenses: from box camera to digital. SPIE Press. hlm. 4. ISBN 9780819460936.
Harris, JW; Benenson, W; Stoecker, H; Lutz, H (2002).
Handbook of Physics
Hirschfeld, A (2001).
Parallax:The Race to Measure the Cosmos. Henry Holt. ISBN 0-8050-7133-4.
Karen E. Kalumuck (2000).
Human body explorations: hands-on investigates of what makes us tick. Kendall Hunt. hlm. 74. ISBN
9780787261535.
Léna, Pierre (1998).
Observational Astrophysics. Springer-Verlag. ISBN 3-540-63482-7
Lide, DR (2004).
CRC Handbook of Chemistry and Physics
Narinder Kumar (2008).
Comprehensive Physics XII. Laxmi Publications. hlm. 1416. ISBN 9788170085928.
Schwinger, JS (2002) [1986].
"Gravitational waves"
Thomas J. Bruno, Paris D. N. Svoronos. (2005)
CRC Handbook of Fundamental Spectroscopic Correlation Charts. CRC Press, 2005.
Uzan, J-P; Leclercq, B (2008).
The Natural Laws of the Universe: Understanding Fundamental Constants,
Wei-Tou Ni (2005).
"Empirical foundation of the relativistic gravity"
Whitaker, JC (2005).
The Electronics Handbook
http://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik
No comments:
Post a Comment