DOSIMETRI

Dosimetri adalah ilmu yg mempelajari berbagai besaran dan satuan dosis radiasi.

a.  Dosis Serap

Dosis serap adalah energi rata-rata yang diserap bahan per satuan massa bahan tersebut. Satuan dosis serap adalah joule/kg atau gray (Gy) . Secara sistematis, dosis serap (D) dirumuskan dengan :

D = dE/dm

Keterangan :

dE = energi yg diserap

dm = massa bahan

Jika dE dalam Joule (J) dan dm dalam kilogram (Kg), maka satuan dari D adalah J.Kg^-1. Dalam system SI besaran dosis serap diberi satuan khusus, yaitu Gray dan disingkat Gy, dimana :

1 Gy = 1 J.Kg^-1

Sebelum satuan SI digunakan, dosis serap diberi satuan erg/gr, dan diberi nama satuan khusus rad (radiation absorbed dose), dimana 1 rad setara dengan 100 erg/gr. Dari kedua satuan dosis serap tersebut diperoleh hubungan sebagai berikut :

1 rad = 100 erg/gr

1 rad = 10-2 J.Kg^-1

1 rad = 10^-2 Gy atau 1 Gy = 100 rad

Dalam proteksi radiasi, dosis serap merupakan besaran dasar. Turunan dosis serap terhadap waktu disebut laju dosis serap dan dirumuskan dengan persamaan:

D = dD/dt

Laju dosis serap mempunyai satuan dosis serap persatuan waktu. Dalam system SI, laju dosis serap dinyatakan dalam Gy.s^-1.

b.  Dosis Ekuivalen (H)

Dosis ekuivalen merupakan perkalian dosis serap dan faktor bobot radiasi. Faktor bobot radiasi adalah besaran yang merupakan kuantisasi radiasi untuk menimbulkan kerusakan pada jaringan/organ. 

Dosis ekuivalen pada prinsipnya adalah dosis serap yang telah diterima dikalikan dengan faktor bobotnya. Faktor bobot radiasi ini dikaitkan dengan kemampuan radiasi dalam membentuk pasangan ion persatuan panjang lintasan. Semakin banyak pasangan ion yang dapat dibentuk persatuan panjang lintasan, semakin besar pula nilai bobot radiasi itu. Dosis ekuivalen dalam organ T yang menerima penyinaran radiasi R (H_T.R) ditentukan melalui persamaan:

H_T.R = w_R . D_T.R

Dengan :

H_T.R  =   dosis ekuivalen (Sv)

D_T.R = dosis serap yang dirata-rata untuk daerah organ atau jaringan T yang           menerima radiasi R (Gy)

w_R  =    faktor bobot dari radiasi R

ICRP melalui Publikasi ICRP Nomor 60 Tahun 1990 menerapkan nilai w_R berdasarkan pada jenis dan energy radiasi seperti disajikan pada Tabel 2.1

Jenis dan Rentang Energi Radiasi	wR
-          Foton semua energi -          Elektron dan Muon, semua energi -          Neutron dengan energy (En) :                    En ≤ 10 keV 10    keV < En ≤ 100 keV 100  keV < En ≤ 2 MeV 2     MeV < En ≤ 20 MeV                     En > 20 MeV -          Proton selain proton terpental (recoil), energy > 2 MeV -          Partikel α hasil belah, inti berat	1 2 5 10 20 10 5 5 20

Tabel 2.1 Faktor Bobot Radiasi untuk Beberapa Jenis dan Energi Radiasi

Mengingat faktor bobot tidak berdimensi, maka satuan dari dosis ekuivalen dalam SI sama dengan satuan untuk dosis serap, yaitu dalam J.Kg^-1. Namun untuk membedakan antara kedua besaran tersebut, dosis ekuivalen diberi satuan khusus, yaitu Sievert dan disingkat dengan Sv. Sebelum digunaka satuan SI, dosis ekuivalen diberi satuan Rem (Roentgen equivalent man) yang besarnya :

1 Sv = 100 Rem

c.   Dosis Efektif (E)

Dosis efektif adalah besaran dosis yang memperhitungkan sensitifitas organ/jaringan. Tingkat kepekaan organ/jaringan tubuh terhadap efek stokastik akibat radiasi disebut faktor bobot organ/jaringan tubuh (Wt) . Dosis efektif merupakan hasil perkalian dosis ekivalen dengan faktor bobot jaringan/organ.  Dosis efektif dalam organ T, H_E yang menerima penyinaran radiasi lengan dosis ekuivalen H_T ditentukan melalui persamaan :

HE = w_T . H_T.R

Dengan :

H_E        = dosis efektif (Sv)

w_T       = factor bobot jaringa tubuh

H_T.R     = dosis ekuivalen organ yang menerima penyinaran (Sv)

ICRP (International Commission on Radiological Protection) melalui Publikasi ICRP Nomor 60 Tahun 1990 menetapkan nilai w_T yang dikembangkan dengan menggunakan ‘manusia acuan’. Nilai w_T untuk berbagai jenis jaringan disajikan pada Tabel 2.2

Jenis Jaringan / Organ	wT (mSv)
-          Gonad -          Sumsum Tulang Merah -          Usus Besar -          Paru-Paru -          Lambung -          Bladder -          Payudara -          Hati -          Oesophagus -          Thyroid -          Kulit -          Permukaan Tulang -          Organ Sisa	0,20 0,12 0,12 0,12 0,12 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,01 0,01 0,05

d.  Paparan

Paparan pada mulanya merupakan besaran untuk menyatakan intensitas sinar-X yang dapat menghasilkan ionisasi di udara dalam jumlah tertentu. Berdasarka definisi tersebut, maka paparan (X) dapat dirumuskan dengan :

X = dQ / dm

dengan dQ adalah jumlah muatan electron yang timbul sebagai akibat interaksi antara foton dengan atom-atom udara dalam volume udara bermassa dm. besaran paparan ini mempunyai satuan Coulomb per kilogram-udara (C.Kg^-1) dan diberi nama khusus roentgen, disingkat R.

e.   Dosis Koleltif 

Dosis kolektif adalah dosis ekivalen atau dosis efektif yang digunakan apabila terjadi penyinaran pada sejumlah besar populasi peduduk. Penyinaran ini biasanya muncul akibat kecelakaan nuklir atau kecelakaan radiasi. Simbol besaran untuk dosis kolektif adalah ST dengan satuan sievert-man (Sv-man). 

Dosis ekivalen/dosis efektif yg dipergunakan apabila terjadi penyinaran pada sejumlah besar populasi (penduduk). Penyinaran ini biasanya muncul apabila terjadi kecelakaan nuklir/radiasi. Dalam hal ini perlu diperhitungkan distribusi dosis radiasinya dan distribusi populasi yg terkena penyinaran.

 S = p x H

Keterarangan :
H= Dosis ekivalen
p= jumlah populasi (penduduk)

f.    Kerma

Dalam hal radiasi ionisasi langsung, seperti misalnya sinar-X dan netron cepat, kadang-kadang kita berkepentingan dengan energi kinetik awal dari partikel-partikel penyebab ionisasi utama (fotoelektron, elektron Compton, atau pasangan positron-negatron dalam kaitannya dengan radiasi foton dan inti yang terhambur sehubungan dengan netron cepat yang dihasilkan melalui interaksi radiasi insiden per satuan massa medium yang berinteraksi. Kuantitas (besaran) ini disebut sebagai kerma, dan dalam satuan SI diukur dalam satuan joule per kilogram, atau gray (atau dalam sistem satuan sebelumnya dalam rad).

Kerma menurun secara kontinu bersama dengan bertambahnya kedalaman dalam medium penyerap, karena dosis yang diserap meningkat bersama bertambahnya kedalaman karena densitas partikel-partikel penyebab ionisasi utama dan ionisasi sekunder yang dihasilkan juga meningkat, sehingga dicapai suatu nilai maksimum. Setelah nilai maksimum itu, dosis yang terserap menurun bersama dengan menurunnya kedalaman secara kontinu. Dosis maksimum yang terjadi pada suatu kedalaman hampir sama dengan jangkauan maksimum partikel-partikel penyebab ionisasi utama (primer).