View
182
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
Disusun Oleh:
Faiqotul Himah (120210102025)Defrin Yuniar K.S. (120210102027)Nurul Dwi K. (120210102030)
BAB IIIRadiasi Ionizing dan Non-Ionizing
FISIKA LINGKUNGAN
Radiasi ionizing merupakan radiasi dengan energi yang cukupuntuk menghasilkan sejumlah ion saat saling berinteraksi denganmolekul- molekul dan atom. Ion adalah partikel bermuatan
listrik.Yang termasuk ke dalam radiasi ionizing adalah sinar-X, sinargamma, sinar kosmik, serta partikel beta, alfa dan neutron.
Partikel alfa adalah partikel terberat yang dihasilkan oleh zatradioaktif. Sinar alfa dipancarkan dari inti dengan kecepatansekitar 1/10 kecepatan cahaya. Karena memiliki massa yangbesar, daya tembus sinar alfa paling lemah diantara diantarasinar-sinar radioaktif.
1. Sinar ini tidak lain adalah inti atom helium (2He4), bermuatan2e dan bermassa 4 sma2. Sinar dapat menghitamkan film (jejak partikel berupa sinarlurus)3. Radiasi sinar mempunyai daya tembus terlemahdibandingkan sinar dan sinar 4. Radiasi sinar ini memiliki jangkauan beberapa cm di udara dansekitar 10-2 mm di logam tipis5. Radiasi sinar ini mempunyai daya ionisasi paling kuat6. Sinar dibelokkan oleh medan magnetic7. Kecepatannya berharga 0,054 c dengan c = kecepatan cahayadalam vakum
Elektron atau positron yang berenergi tinggi yangdipancarkan oleh beberapa jenis nukleus radioaktif dengankecepatan perambatannya menyamai kecepatan cahaya
1. Sinar tidak lain adalah partikel electron2. Radiasi sinar mempunyai daya tembus lebih besar daripada tetapi lebih kecil dari 3. Sinar dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet4. Jejak partikel dalam bahan berbelok-belok5. Jejak yang berkelok-kelok disebabkan hamburan yang dialamioleh elektron dalam atom6. Kecepatan partikel berharga antara 0,32 c dan 0,7 c
Neutron merupakan salah satu bentuk dari partikelsubatomik yang diklasifikasikan kedalam baryon dimanakomposisinya terdiri dari satu (1) up quark dan dua (2) downquark
1. Diemisi dari beberapa energy2. Mempunyai daya penetrasi3. Tidak dapat memproduksi pasangan ion di udara atau dijaringan karena tidak bermuatan4. Efek ionisasinya disebut secondary emissions
Untuk radiasi sinar gamma mempunyai kekuatan penetrasi yangpaling kuat dibandingkan sinar radiasi alpha dan beta. Sinargamma tidak mempunyai massa dan muatan karena panjanggelombangnya sangat pendek. Dan tidak terpengaruh olehmedan listrik maupun medan magnet.
1. Sumber: radio isotop, reaksi nuklir, inti atom yang tidak stabil2. Deskripsi: radiasi elektromagnetik3. Panjang Gelombang: 10-11 sampai 10-14
4. Mempunyai daya tembus paling besar5. Sinar memerlukan radiasi elektromagnetik dengan panjanggelombang lebih pendek6. Foton tidak banyak berinteraksi dengan atom suatu bahandalam interaksinya dengan bahan mengalami peristiwa fotolistrikdan produksi pasangan7. Tidak dapat dibelokkan oleh medan listrik dan magnet8. Memiliki panjang gelombang terpendek9. Energi sangat besar dan sangat merusak (sampai beberapaMeV)10. Kurang mengionisasi
d. Sinar X
tidak mempunyai massa maupun muatan
energi emisinya diukur dengan frekuensi atau
panjang gelombang, energi terbesar
terkumpul dengan frekuensi tertinggi(panjang
gelombang terpendek) mempunyai daya sinar
x terbentuk dari energi listrik yang sangat
tinggi yang dipancarkan diantara katoda dan
anoda dalam sebuah tabung hampa.
Sinar kosmik (Cosmic rays) merupakan Radiasi pengion(sebagian besar berupa inti atom, misal proton) berumurpendek, tetapi berenergi sangat tinggi yang berasal dari luarangkasa.
2. Sumber radiasi Ionizing
• Sumber Alami yang terdiri atas :
Kosmik,terrestrial dan dari tubuh Manusia
• Sumber Buatan Yang Terdiri atas:radionuklida
buatan,reactor nuklir,pesawat sinar x dan radiasi
elektromagnetik
3. Dampak Kesehatan dan Lingkungan Oleh Radiasi Ionizing
• Dampak Bagi kesahatan:
- Ditinjau dari jenis sel terbagi menjadi:efekGenetik dan Efek Somatik
- Ditinjau dari Dosis Radiasi terbagimenjadi:Efek deterministik dan efek Stokastik
• Dampak Bagi Lingkungan
- Pencemaran lingkungan dan Kontaminasi Zatradioaktif pada makanan dan Minuman yang mengakibatkan terganggunya kelangsungan hidupmakhluk yang tinggal di lingkungan tersebut.
4. Pemanfaatan Radisai Ionizing Pada Perkembangan Teknologi
• Dalam Bidang Kesehatan misalnya alatrontgen yang digunakan untuk memriksakeadaan dalam tubuh
• Dalam Bidang Iptek, menggunakan atomradioaktif untuk menentukan umur bahan yangdulu bagian dari organisme hidup
• Dalam Bidang Industri, untuk mendeteksikebocoran pipa yang ditanam di dalam tanahatau dalam beton
Pemanfaatan Radiasi Ionizing dalamPerkembangan Teknologi
Pemanfaatan Sumber Radiasi Ionizing dalam Medis
Secara garis besar, pemanfaatan sumber radiasi pengion di bidang
kesehatan dibagi menjadi beberapa bagian yaitu: radiologi diagnostik,
radiologi intervensional, radioterapi, dan kedokteran nuklir.
Selain itu, radiasi ionizing dalam bidang medis juga dapat digunakanuntuk Sterilisasi alat kedokteran.
Pemanfaatan Sumber Radiasi Ionizing dalam Bidang Industri
Radiogrofi industry : Uji tak merusak ini biasanya memanfaatkan radiasi jenis foton berdaya tembus tinggi, baik berupa sinar gamma
yang dipancarkan oleh radioisotop maupun sinar-X dari suatu pesawat
Prinsip dasar dalam uji tak merusak ini adalah bahwa radiasi akan menembus benda yang diperiksa, namun karena adanya cacat dalam bahan maka banyaknya radiasi yang diserap oleh bagian-bagian pada
bahan tidak sama.
Pemanfaatan Sumber Radiasi Ionizing dalam Bidang Pertanian
Dengan memanfaatkan radiasi sinar gamma dari Co-60 akandidapatkan mutasi sel tumbuhan hingga dapat menimbulkan generasi
yang lebih baik dan mendapatkan bibit yang lebih unggul daripadainduknya
Pengukuran Kadar Air Tanah Teknik pengukuran kadar air tanah
dengan teknik hamburan neutron
Proses kerja alat ini adalah dengan
memanfaatkan hasil tumbukan
antara neutron cepat dengan atom
hidrogen yang terdapat di dalam
molekul air. hasil cacahan neutron
yang terbaca akan sebanding
dengan jumlah air yang terkandung
di dalam bahan
Jenis & Karakteristik Radiasi Non-Ionizing
Radiasi non-ionizing merupakan radiasi
dengan cukup untukmengeluarkan suatu
molekul atau elektrontetapi energy tersebut
tidak cukup untukmembentuk suatu
komposisi ion
Sehingga, Radiasi non-pengionadalah jenis radiasi yang tidak akanmenyebabkan efek ionisasi apabilaberinteraksi dengan materi
Istilah radiasi non pengion secara fisika mengacu pada radiasi
elektromagnetik dengan energy lebih kecil dari 10 eV yang antara lain
meliputi :
frekuensi radio elektromagnetik, gelombang mikro, inframerah, cahaya
tampak, dan sinar ultraviolet.
Berdasarkan panjang gelombang yang berhubungan dengan frekuensidan energy foton-nya
Kelompok radiasioptic
Kelompok radiasiradiofrekuensi
elektromagnetik
• radiasi ultraviolet (UV),
• cahaya tampak, dan
• inframerah (IR).
• gelombang mikro
(microwave) ,
• gelombang radio, dan
• Gelombang suara
ultrasonik
1) Gelombang Radio
Gelombang radio adalah gelombang elektromagnetik yang terbentuk ketika objek bermuatan listrik dinaikkan frekuensinya (modulasi).
“Radio” merupakan istilah generik untuk menyebut radiasi
elektromagnetik dengan panjang gelombang lebih dari 1 mm dan
memiliki frekuensi di bawah 300 GHz
Gelombang radio merupakan sebentuk radiasi elektromagnetik yang tak
terlihat.
Gelombang ini mempunyai sifat seperti cahaya (dapat dipantulkan,
dibiaskan, direfraksi dan dipolarisasi) dan dapat merambat melalui udara
2) Gelombang Mikro
Gelombang ini merupakan gelombang radio, tetapi panjang
gelombangnya lebih kecil dari gelombang radio biasa. Panjang
gelombangnya termasuk ultra-short (sangat pendek) sehingga disebut
juga mikro.
Gelombang mikro adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai
panjang gelombang 1 mm – 1 meter atau frekuensi 300 Mhz – 300 Ghz
Gelombang mikro lebih banyak dipantulkan bila mengenai permukaan
logam atau yang berwarna cerah.
Gelombang mikro dapat melalui atau melewati benda / material yang
mempunyai sifat dielektrik (perlawanan arus listrik) yang kecil
Gelombang mikro diserap oleh benda / material yang mempunyai sifat
dielektrik yang besar seperti makanan dan benda yang mempunyai
permukaan berwarna gelap.
3) Gelombang Ultrasonik
Ultrasonik adalah suaraatau getaran dengan frekuensi yang terlalu
tinggi untuk bisa didengar oleh telingamanusia, yaitu kira-kira di atas 20 kiloHertz
Hanya beberapa hewan, seperti lumba-lumba menggunakannya untuk komunikasi,
sedangkan kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk navigasi. Dalam hal ini,
gelombang ultrasonik merupakan gelombang ultra (di atas) frekuensi gelombang suara(sonik)
4) Sinar Inframerah
Sinar Inframerah (infrared ray - IR) merupakan sinar tidak tampak yang berada pada spektrum warna merah, mendekati spektrum sinar tampak.
Inframerah adalah gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang 780 nm – 1 mm atau frekuensi 300 GHz – 430 THz
Inframerah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dari cahayamerah, dan tidak dapat menembus materi yang tidak tembus pandang
Gelombang sinar inframerah dihasilkan oleh molekul atau benda yang menghasilkan panas
Bentuknya tidak terlihat dengan kasat mata
5) Cahaya Tampak
•Dalam rentang spektrum gelombang
elektromagnetik, cahaya atau sinar
tampak hanya menempati pita sempit di
atas sinar inframerah.
•Spektrum frekuensi sinar tampak berisi
frekuensi dimana mata manusia peka
terhadapnya. Frekuensi sinar tampak
membentang antara 40.000 dan 80.000
GHz (1013) atau bersesuaian dengan
panjang gelombang antara 380 dan 780
nm (10-9).
6) Sinar Ultraviolet
Sinar Ultraviolet adalah gelombang elektromagnetik yang
mempunyai panjang gelombang 10 - 390 nm atau frekuensi 300
GHz – 430 THz
salah satu sifat sinar ultra violet adalah daya penetrasi yang
sangat rendah. Selapis kaca tipis pun sudah mampu menahan
sebagian besar sinar UV
Macam-macam sinar ultraviolet:
Sinar UV A (panjang/cahaya hitam)
Sinar UV B (menengah)
Sinar UV C (pendek)
Sumber Radiasi Non-Ionizing
Sumber radiasiUV adalahmatahari
Namun, karena adanya serapan oleh atom oksigen yang kemudian membentuklapisan ozon, radiasi matahari yang sampaike bumi (terrestrial) intensitasnya lebihrendah
Sumber radiasiUV buatanmanusia
incandescent, seperti lampu halogen tungsten, lampu neon, lampu intensitastinggiyang digunakan pada industri untukfotopolimerasi, lampu germisidal untuksterilisasi dan lampu untuk pengelasanmetal; dan laser UV seperti excimer laser
CahayaTampak
Sumber alamiahnya adalahmatahari, sedangkan sumber
buatan manusia adalah lampubaca, peralatan berpendar danlaser. Laser (Light Amplification
Stimulated Emission by Radiation) merupakan berkas
radiasi dengan energy yang digabung dan dilipatgandakan
intensitasnya. Berkas laser yang dipergunakan saat ini berupasinar tampak dan inframerah
GelombangRadio
sumber alamiah gelombangradio adalah matahari
sedangkan sumber buatanmanusia dapat dihasilkan oleh
muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-
kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh
rangkaian elektronika yang disebut osilator.
Inframerah
Sinar inframerah terletak padarentang panjang gelombang
770 nm – 1 mm dimanaMatahari merupakan sumberalamiah radiasi inframerah, sedangkan sumber buatanmanusia antara lain lampuinframerah yang umumnya
digunakan sebagai pemanas, laser, dan LED (Light Emission
Diode).
GelombangMikro
Sumber alamiah gelombangmikro adalah matahari
(walaupun sebagian besar gelombang mikro terhalang
oleh atmosfer bumi), sedangkan sumber buatan
manusia antara lain Alat tabung vakum atau yang
membutuhkan energi kecil seperti tunnel diodes, Gunn diodes and IMPATT diodes.
Dampak Kesehatan & Lingkunganoleh Radiasi Non-Ionizing
Radiasi optik
Efek yang ditimbulkan akibat pajanan radiasi optik pada tubuh sangat
bergantung pada panjang gelombang yang berhubungan dengan daya tembus
atau penetrasi radiasi optik pada jaringan tubuh. Sasaran utama dari pajanan pada
tubuh adalah kulit dan mata.
Efek radiasi optik pada kulit
Mekanisme yang dominan dari efek pajanan radiasi pada kulit adalah reaksi fotokimia.
Efek dari pajanan kronik radiasi UV lebih serius dari pada pajanan akut.
Efek kronik yang paling penting adalah risiko kanker kulit khususnya kanker kulit melanoma dan penuaan dini.
Pajanan laser yang termasuk dalam kelompok radiasi cahaya tampak dan infra merah dapat menyebabkan sunburn yang parah, bergantung pada energi yang diserap.
Radiasi pada 310 – 700 nm menyebabkan reaksi fotosensitif berupa
eritema yang ringan dan tidak sakit dan 700 nm – 1 mm menimbulkan
kulit terbakar dan kering.
Efek radiasi optik pada mata
terdapat 3 jenis kerusakan akibat pajanan radiasi UV pada
mata, yaitu:
Photokeratoconjunctivitis/ snow blindness
yaitu reaksi peradangan akut pada kornea dan conjunctiva mata
sebagai akibat pajanan radiasi pada panjang gelombang 200 – 400 nm (UV-C,
UV-B dan UV-A).
Pterygium dan droplet keratopathy
adalah patologis pada kornea yang
berhubungan dengan mata yang
umum dijumpai pada lingkungan pulau yang kaya
akan pajanan radiasi UV kronik
Kataraktogenesis atau proses
pembentukan katarak. Telah
diduga radiasi UV pada panjang
gelombang 290 –320 nm
menyebabkan katarak
Dampak Kesehatan & Lingkunganoleh Radiasi Non-Ionizing
Radiasi radiofrekuensi
Dalam membahas efek biologi dari medan radiasi radiofrekuensi elektromagnetik pada manusia, radiasi non
pengion kelompok ini dibedakan atas 2 sub kelompok yaitu :gelombang mikro (microwave) rentang frekuensi dari 30
MHz – 300 GHz gelombang radiofrekuensi yang didefinisikan sebagai radiasi
elektromagnetik dengan rentang frekuensi dari 0,3 – 30 MHz meliputi frekuensi tinggi (orde kHz – 230 MHz) dan
frekuensi rendah (orde Hz – 1 MHz).
Efek radiasi gelombang radiofrekuensi
Efek kesehatan pada umumnya sebagai akibat dari panas yang timbul pada saat terjadi interaksi antara energi gelombang mikro dengan materi biologik.
Efek yang berbahaya akibat pajanan microwave adalah efek termal atau hipertermia yang terutama merusak mata dan testis. Kedua jaringan relatif sangat sensitf terhadap kenaikan suhu jaringan.
tidak ada bukti yang didukung dengan penelitian di laboratorium yangmenunjukkan adanya kerusakan DNA dan kromosom, mutasi, danpeningkatan frekuensi transformasi sebagai respon terhadap pajananmedan frekuensi rendah.
Efek radiasi gelombang mikro
Pemanfaatan Radiasi Non-Ionizing dalam Perkembangan Teknologi
Radiasi non-ionizing dapat dimanfaatkan dalam berbagaibentuk teknologi. Dampak dari adanya perkembangan
teknologi, semua sudah dapat merasakan
Berikut ini berbagai manfaat radiasi jenis non-ionizing dalam perkembangan teknologi
Untuk komunikasi radio(memanfaatkan sifat gelombang MF dan HF yang dapat dipantulkanoleh lapisan ionosfer, hingga dapat mencapai tempat yang jauh)
Gelombang radio
Untuk komunikasi satelit( memanfaatkan sifat gelombang UHF dan VHF yang dapat menembuslapisan atmosfer (ionosfer), hingga dapat mencapai satelit).
Gelombang mikro
Oven microwave menggunakan gelombang mikro untuk memanaskanmakanan dengan cepat dan praktis, Microwave oven sendiri bisa bekerja begitu cepat dan efisien karena gelombang elektromagnetinya menembus makanan dan mengeksitasi molekuk-molekul air dan lemak secara merata dan Radar menggunakan gelombang mikro untukmencari dan menentukan jejak/jarak suatu benda
Dalam dunia kesehatan, telah banyak peralatan yang memakai sinar infra merah sebagai dasarnya. Pancaran panas dari sinar ini dapat membantu pakar kesehatan untuk mendeteksi kondisi kesehatan dari organ-organ tubuh.
Sinar Inframerah
Dalam dunia komunikasi, penggunaan sinar infra merah didasari kemampuan sinar infra merah sebagai media komunikasi yang menghubungkan dua perangkat ataupun pengendalian dari jarak jauh.
infra merah dapat dipakai dalam
kamera malam yang dapat
membuat penggunanya melihat
dalam gelap, salah satu
standardisasi komunikasi tanpa
kabel, komunikasi jarak dekat
seperti pada remote control, atau
bahkan kamera tembus pandang.
Dalam dunia kesehatan, Cahaya tampak di bidang medis dapat dilakukan dengan cara yang sangat sederhana disebut transillumination. Ini dapat digunakan untuk mengetahui indikasi tipe tumor.
Cahaya Tampak
Bidang telekomunikasi ,Pengguna an sinar laser dalam serat optik. Aplikasi penyerapan warna secara selektif digunakan dalam pembedahan laser. Laser dengan panjang gelombang tertentu dapat difokuskan dengan intensitas tinggi .
Salah satu pemanfaatan sinar ultraviolet yaitu pada teknologi industry air.
Sinar Ultraviolet
Karena resiko terjadinya kebocoran pipa-pipa pada jaringan air cukup sering akibat pergeseran dalam tanah, hal ini menjadi sarana masuknya bakteri.
Hingga saat ini sistem filterisasi menggunakan teknologi penyinaran UV
adalah satu-satunya yang dapat digunakan.Pancaran sinar ultraviolet ini yang akanmembuat kuman dan bakteri, hingga air
yang selesai diproses melewati tabung UV tadi keluar dalam bentuk air yang sudah
bersih dan siap minum.
Recommended