Dosimetri merupakan kegiatan pengukuran dosis radiasi dengan teknik
pengukurannya didasarkan pada pengukuran ionisasi yang disebabkan oleh radiasi
dalam gas, terutama udara. Dalam proteksi radiasi, metode pengukuran dosis
radiasi ini dikenal dengan sebutan dosimetri radiasi.
Radiasi mempunyai satuan karena radiasi membawa atau mentransfer energi
dari sumber radiasi yang diteruskan kepada medium yang menerima radiasi. Ada
beberapa basaran dan satuan dasar yang berhubungan dengan radiasi pengion yang
dikelompokkan oleh ICRU (International Commission on Radiation Units and
Measurements/Komisi Internasional untuk Satuan dan Pengukuran Radiasi)
disesuaikan dengan kriteria penggunaannya. Berikut ini akan dibahas besaran dan
satuan dasar dalam dosimetri.
a. Dosis Serap
Radiasi dapat mengakibatkan ionisasi pada jaringan atau medium yang
dilaluinya. Untuk mengetahui jumlah energi yang diserap oleh medium ini
digunaka basaran dosis serap. Dosis serap didefinisikan sebagai jumlah energi yang
diserahka oleh radiasi atau banyaknya energi yang diserap oleh bahan persatuan
massa bahan itu. Meskipun dosis serap semula didefinisikan untuk penggunaan
pada suatu titik tertentu, namun untuk tujuan proteksi radiasi digunakan pula
untuk menyatakan dosis rata-rata pada suatu jaringan. Decara sistematis, dosis
serap (D) dirumuskan dengan :
D = dE/dm
dengan dE adalah energy yang diserap oleh
medium bermassa dm.
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 denga
persamaan:
D
= dD/dt
Laju dosis
serap mempunyai satua dosis serap persatuan waktu. Dalam system SI, laju dosis
serap dinyatakan dalam Gy.s-1. (Akhadi, 2000)
b. Dosis Ekuivalen
Sebelumnya orang menduga bahwa radiasi dapat menyebabkan perubahan dalam
suatu sistem hanya berdasarkan pada besar energi radiasi yang terserap oleh
jaringan. Pada kenyataannya tidak demikian, ditinjau dari sudut efek biologi
yang ditimbulkan, ternyata efek yang timbul pada suatu jaringan akibat
penyinaran oleh bermacam-macam radiasi pengion tidak sama, meskipun dosis serap
dari beberapa jenis radiasi yang diterima oleh jaringan itu sama besar. Efek
biologi yang timbul ternyata juga bergantung pada jenis dan kualitas radiasi.
Dalam proteksi radiasi, besaran dosimetri yang lebih berguna karena
berhubungan langsung dengan efek biologi adalah dosis ekuivalen. Dalam konsep
dosis ekuivalen ini, radiasi apa pun jenisnya asal nilai dosis ekuivalennya
sama akan menimbulkan efek biologi yang sama pula terhadap jaringan tertentu.
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 (HT.R)
ditentukan melalui persamaan:
HT.R
= wR
. DT.R
Dengan :
HT.R
= dosis ekuivalen (Sv)
DT.R = dosis serap yang dirata-rata untuk
daerah organ atau jaringan T yang menerima radiasi R (Gy)
wR
= faktor bobot dari radiasi R
ICRP melalui Publikasi ICRP Nomor 60 Tahun 1990 menerapkan nilai wR
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
Untuk menunjukkan keefektifkan radiasi dalam menimbulkan efek tertentu pada
suatu organ diperlukan besaran baru yang disebut besaran dosis efektif. Besaran
ini merupakan penurunan dari besaran dosis ekuivalen yang dibobot.
Dosis efektif dalam organ T, HE yang menerima penyinaran
radiasi lengan dosis ekuivalen HT ditentukan melalui persamaan :
HE
= wT
. HT.R
Dengan :
HE = dosis efektif (Sv)
wT
= factor bobot jaringa tubuh
HT.R = dosis ekuivalen organ yang menerima
penyinaran (Sv)
ICRP (International Commission on
Radiological Protection) melalui Publikasi ICRP Nomor 60 Tahun 1990
menetapkan nilai wT yang dikembangkan dengan menggunakan
‘manusia acuan’. Nilai wT 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
|
Tabel
2.2 Faktor Bobot Jaringan untuk Berbagai Bagian Organ Tubuh (Akhadi, 2000)
Tissue
|
wT (mSv)
|
∑
wT
|
-
Bone-marrow (red), Colon, Lung, Stomach,
Breast, Reminder tissue
-
Gonads
-
Bladder, Oesophagus, Liver, Thyroid
-
Bone surface, Brain, Salivary glands, Skin
*Remainder tissues:
Adrenals, Extrathoracic (ET)
region, Gall bladder, Heart, Kidneys, Lymphatic nodes, Muscle, Oral mucosa,
Pancreas, Prostate (♂),
Small intestine, Spleen, Tymus, Uterus/cervic (♀)
|
0,12
0,08
0,04
0,01
Total
|
0,72
0,08
0,16
0,04
1,00
|
Tabel
2.3 Faktor Bobot Jaringan untuk Berbagai Organ Tubuh ICRP Publikasi Nomor 103 Tahun
2007
United National Scientific Committee on the Effects of Ionizing Radiation
(UNSCEAR) telah melaporkan hasil survey yang dilakukan dibeberapa negara kecenderungan
rata-rata dosis efektif dari pemeriksaan media sinar-X. table ini merupakan
data UNSCEAR dari survey terhadap pemakaian radiasi medis.
Jenis Pemeriksaan
|
Rata-Rata Dosis Efektif pada Pemeriksaan
Radiografi (mSv)
|
|
Pada Tahun 1980-1990
|
Pada tahun 1991-1996
|
|
Chest Radiography
Limbs and joints
Lumbar spine
Pelvis and hip
Head
Abdomen
Upper GI tract
Lower GI tract
|
0,04
0,04
2,6
2,0
0,13
0,22
1,6
5,0
|
0,05
0,04
1,0
0,74
0,04
0,62
6,0
6,0
|
Tabel
2.4 Rata-rata Dosis Efektif setiap Pemeriksaan Radiografi (UNSCEAR, 2000)
d. Paparan
Paparan pada mulanya merupakan besaran untuk menyatakan intensitas
sinar-X yang dapat menghasilkan ionisasi di udara dalam jumlah tertentu.
Bedasarka 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.
Assalamu'alaikum..
BalasHapusKak, boleh tanya QF dalam dosimetri itu apa ya ?? hubungannya dengan dosis ekuivalen apa ?
Wa'alaikumsalam.. saya coba jawab ya..
BalasHapusdari beberapa blog yang saya baca, Faktor bobot radiasi (WR) sebelumnya disebut dengan faktor kualitas (QF).
Dosis ekuivalen prinsipnya adalah dosis serap yang telah diterima dikalikan dengan faktor bobotnya (WR)..