Babeh Edi

Interaksi Radiasi Pengion dengan Materi Biologi

03 Aug 2010 11:44:41

Radiasi adalah energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel maupun gelombang elektromagnetik (foton). Cahaya tampak, sinar UV yang kita terima dari  matahari dan sinyal transmisi dari tv dan komunikasi radio adalah bentuk radiasi yang umum dalam kehidupan sehari-hari yang merupakan jenis radiasi non pengion. Jenis radiasi bentuk gelombang elektromagnetik ini tidak mempunyai energi yang cukup untuk mengionisasi materi yang dilintasinya. Sedangkan radiasi yang dikenal sebagai sinar-x , gamma, alfa,  beta, neutron dan partikel berat lainnya merupakan radiasi pengion karena radiasi tersebut memiliki energi yang cukup besar untuk menginduksi reaksi ionisasi saat berinteraksi dengan materi sehingga terjadi pelepasan elektron dari atom-atom penyusun materi yang dilintasinya.
Radiasi telah ada sejak terbentuknya alam semesta dan menjadi bagian dari kehidupan makhluk hidup. Radiasi akan selalu ada di sekitar kita sepanjang waktu dan tidak mungkin untuk dihindari. Sumber radiasi terdapat pada tanah yang kita injak, udara yang kita hirup, makanan yang kita makan, dan sistem tata surya. Berdasarkan sumbernya, radiasi dapat dibedakan atas radiasi alam atau latar yang sudah ada di alam sejak pembentukannya dan radiasi buatan yang sumbernya dibuat oleh manusia dengan sengaja. Selama hidupnya manusia paling besar menerima paparan radiasi dari alam khususnya gas radon. Sumber utama radiasi alam adalah radiasi kosmik yang berasal dari benda langit di dalam dan luar tata surya, radiasi terestrial yang berasal dari kerak bumi/tanah dan radiasi internal yang berasal dari sejumlah radionuklida yang ada di dalam tubuh manusia.
Dalam tubuh manusia mengandung radionuklida yang berasal dari alam yang dapat masuk melalui makanan, minuman, udara yang dihisap, dan luka pada kulit. Radionuklida yang dimaksud ditampilkan pada Tabel di bawah ini termasuk aktivitas total dalam tubuh.

Radioaktivitas alamiah dalam tubuh manusia dengan berat 70 kg.

Nuklida	Massa total	Aktivitas total	Masukan harian
Uranium	90 µg	30 pCi (1,1 Bq)	1,9 µg
Thorium	30 µg	3 pCi (0,11 Bq)	3 µg
Kalsium-40	17 mg	120 nCi (4,4 kBq)	0,39 mg
Radium	31 pg	30 pCi (1,1 Bq)	2,3 pg
Carbon-14	95 µg	0,4 µCi (15 kBq)	1,8 µg
Tritium	0,06 pg	0,6 nCi (23 Bq)	0,003 pg
Polonium	0,2 pg	1 nCi (37 Bq)	0,6 µg

Paparan radiasi pengion  pada tubuh dapat terjadi secara eksterna dan interna. Paparan radiasi eksternal merupakan paparan yang terjadi bila ada jarak antara sumber radiasi dengan individu terpapar. Sedangkan  paparan radiasi internal terjadi bila tidak ada jarak antara sumber radiasi dengan individu terpapar, sehingga sering diistilahkan sebagai kontaminasi.  Tingkat kerusakan yang ditimbulkan pada tubuh sangat bergantung antara lain pada karakteristik jenis radiasi yang mempunyai daya tembus dan tingkat ionisasi yang berbeda.

Karakteristik jenis radiasi pengion

Jenis radiasi	Perkiraan energi	Ionisasi/cm udara	Perkiraan lintasan		Asal
			udara	tubuh
Partikel
Alfa	4 – 7 Mev	20.000 - 60.000	1–10 cm	~ 0,1 mm	Inti radioaktif helium
Beta	0 – 7 Mev	100 - 400	0-10 cm	0 – 2 cm	Inti radioaktif
Elektromagnetik
Sinar-x	0 – 10 Mev	~ 500	0-100 m	0-30 cm	Awan elektron
Sinar gamma	0 – 5 Mev	~ 500	0–100 m	0-30 cm	Inti radioaktif

Interaksi radiasi dengan materi biologi diawali dengan terjadinya interaksi fisik yaitu terjadinya proses eksitasi dan/atau ionisasi, yang diikuti dengan interaksi fisikokimia, respon biologi dan diakhiri dengan timbulnya efek radiasi. Elektron sekunder yang dihasilkan dari proses ionisasi akan berinteraksi secara langsung maupun tidak langsung. Secara langsung bila penyerapan energi dari elektron tersebut langsung terjadi pada molekul organik dalam sel yang mempunyai arti biologi penting, seperti DNA.
Sedangkan interaksi secara tidak langsung bila terlebih dahulu terjadi interaksi radiasi dengan molekul air dalam sel yang efeknya kemudian akan mengenai molekul organik penting. Interaksi fisikokimia ini dapat menimbulkan kerusakan lebih lanjut pada sel yang akhirnya menimbulkan efek biologik yang dapat diamati.