dosimetri1 ppr
TRANSCRIPT
DOSIMETRI
Halaman 1 dari 47
DOSIMETRI
Halaman 2 dari 47
BAB I : Pendahuluan
BAB II : Besaran dan satuan dosis radiasi
A. Besaran radiasi 1. Energi 2. Fluenci 3. Paparan
4. Kerma
DOSIMETRI
Halaman 3 dari 47
BAB II : Besaran dan satuan dosis radiasi B. Besaran Dosimetri
1. Dosis serap a. Pengertian dasar b. Hubungan dosis serap
dengan paparan
2. Dosis Ekivalen 3. Dosis Efektif 4. Dosis Terikat 5. Dosis Kolektif
DOSIMETRI
Halaman 4 dari 47
BAB III : Dosimetri Eksterna A. Faktor Gamma B. Laju Paparan dari sumber gamma
berbentuk titik C. Rumus aproksimasi laju dosis ekivalen
BAB IV : Dosimetri Interna A. Waktu paro efektif B. Radioisotop pemancar partikel
dan C. Radioisotop pemancar gamma
DOSIMETRI
Halaman 5 dari 47
Setelah mempelajari modul ini peserta akan mampu menjelaskan konsep dosimetri radiasi dan menerapkannya.
DOSIMETRI
Halaman 6 dari 47
1. Membedakan besaran radiasi dan satuannya2. Membedakan besaran dosimetri dan satuannya3. Membedakan antara faktor bobot radiasi dan faktor
bobot organ/jaringan4. Menerapkan rumus hubungan aktivitas dan laju
paparan5. Menerapkan rumus aproksimasi antara laju dosis
ekivalen dengan aktivitas6. Menghitung laju dosis radioisotop pemancar alpha,
beta dan gamma yang terdeposit di dalam tubuh.
DOSIMETRI
Halaman 7 dari 47
DOSIMETRI
Halaman 8 dari 47
Definisi :
Radiasi adalah pancaran atau perambatan energi melalui materi atau ruang dalam bentuk partikel dan gelombang elektromagnetik.
Energi radiasi Daya tembus
radiasi
DOSIMETRI
Halaman 9 dari 47
Satuan energi:SI : joule (J)
PR : elektron volt (eV)
Pengertian :1 eV adalah besar energi yang diperolehapabila elektron dipercepat melalui beda
potensial sebesar 1 volt
1eV = 1,6 x 10-19 J
DOSIMETRI
Halaman 10 dari 47
Definisi :
Fluenci adalah jumlah partikel atau foton yang melalui satu satuan luas pada suatu medan radiasi yang terdiri dari berbagai jenis radiasi.
Satuan : m-2
Laju fluenci : fluenci per satu satuan waktu
Satuan : m-2s-1
2. Fluenci (Φ)
da
dN
da
dN
DOSIMETRI
Halaman 11 dari 47
Radiasi Gamma atau Sinar X
Medium Udara masa dM
DOSIMETRI
Halaman 12 dari 47
DefinisiKemampuan radiasi foton (sinar x atau gamma) untuk menimbulkan ionisasi di udara dalam volume tertentu
dm
dQX
dQ = Jumlah muatan pasangan
ion yang terbentuk di udara
dm = Massa udara dalam volume
tertentu (STP)Hanya berlaku untuk sinar X atau gamma dan medium udara
DOSIMETRI
Halaman 13 dari 47
Satuan paparan:SI : Coulomb/kilogram
Pengertian :1C/kg adalah besarnya paparan yang dapat
menyebabkan terbentuknya listrik sebesar satu coulomb di dalam udara normal (STP) dengan
massa 1 kg
Satuan lama : Rontgen (R)1 R = 1 esu/cm3 = 2,58 x 10-4 C/kg
DOSIMETRI
Halaman 14 dari 47
Laju paparanLaju paparan adalah besar paparan per satuan waktu
dt
dxX dX = paparan
dt = waktu
Satuan laju paparan Sistem SI : C/kg.jamSatuan lama : R/jam
DOSIMETRI
Halaman 15 dari 47
(Kinetic Energy released per unit mass of absorber)
Digunakan untuk radiasi pengion tak langsung (radiasi gamma, sinar-X dan neutron cepat)
Mengukur energi kinetik awal dari interaksi primer (efek fotolistrik, hamburan compton atau produksi pasangan) pada suatu media pengabsorbsi.
Satuan : joule/Kg atau gray (Gy)
DOSIMETRI
Halaman 16 dari 47
Semua jenis radiasiSemua jenis medium
massa dm
menyerap energi
DOSIS SERAP =
DOSIMETRI
Halaman 17 dari 47
DefinisiEnergi rerata yang diserap bahan per satuan massa bahan
dE = Energi yang diserap oleh
bahan
dm = Massa bahandm
dED
• Berlaku untuk semua jenis radiasi dan semua jenis bahan
DOSIMETRI
Halaman 18 dari 47
Satuan dosis serap:Satuan SI : gray (Gy)
Pengertian :1 gray = energi rerata sebesar 1 joule yang
diserap oleh bahan dengan massa sebesar 1 kg1 Gray = 1 Joule/kg bahan
Satuan lama : RadRad = 100 erg/gram = 10-2 Gray
DOSIMETRI
Halaman 19 dari 47
Laju dosis serapLaju dosis serap adalah besar dosis serap per satuan waktu
dt
dDD
dD = dosis serap
dt = waktu
Satuan laju dosis serap Sistem SI : Gray/jamSatuan lama : Rad/jam
DOSIMETRI
Halaman 20 dari 47
D = f . X D = dosis serap (Rad) X = paparan (R) f = faktor konversi (Rad/R)
Untuk medium udara Bukan udara
877,0
u
mf
rad/R 877,0f
DOSIMETRI
Halaman 21 dari 47
ENERGI FOTON
(MeV) Air Otot Tulang
Keras
0,01 0,019 0,925 3,55
0,02 0,879 0,927 4,23
0,04 0,879 0,920 4,14
0,06 0,905 0,929 2,91
0,08 0,932 0,940 1,91
0,1 0,949 0,949 1,46
0,5 0,965 0,957 0,925
1,0 0,965 0,957 0,919
2,0 0,965 0,955 0,912
3,0 0,962 0,955 0,929
Faktor KonversiNilai f dalam rad/R
DOSIMETRI
Halaman 22 dari 47
Semua jenis radiasi
Satu jenis organ/jaringan
efek yang timbul
berbeda
kulitWr ()
kulitWr ()
kulit
Wr ()
kulit
Wr (x)
DOSIMETRI
Halaman 23 dari 47
Definisi Dosis ekivalen adalah besar dosis serap dikalikan dengan faktor bobot radiasi.
• Satuan dosis ekivalen Satuan SI : sievert (Sv) Satuan lama : rem
RwDHH = dosis ekivalenD = dosis serapWr = faktor bobot radiasi
1 Sievert - 100 rem
DOSIMETRI
Halaman 24 dari 47
Istilah lama : Faktor kualitas (QF)
Istilah di bidang radiobiologi : Relative biological effectiviness (RBE)
Faktor Bobot Radiasi
Pengertian : Faktor bobot radiasi (Wr) ialah
kemampuan radiasi untuk menimbulkan
kerusakan pada organ/jaringan.
DOSIMETRI
Halaman 25 dari 47
WR
(tanpa satuan)
1 Foton untuk semua energi 1
2 Elektron & muon semua energi 1
3 Neutron
a. termal 5
b. dengan energi yang tidak diketahui 10
c. cepat 20
4 Proton, selain proton rekoil dengan 5
energi > 2 MeV
5 Partiker alpha, fragmen fisi, inti berat 20
FAKTOR BOBOT RADIASI
JENIS RADIASI
DOSIMETRI
Halaman 26 dari 47
Laju dosis ekivalenLaju dosis ekivalen adalah besar dosis ekivalen per satuan waktu
dt
dHH dD = dosis ekivalen
dt = waktu
Satuan laju dosis ekivalenSistem SI : sievert/jamSatuan lama : rem/jam
DOSIMETRI
Halaman 27 dari 47
Jenis radiasi yang sama
Beberapa/semua organ/jaringan
Efek pada setiap organ/jaringan
BERBEDA
WT
WT
paru-paru
WT
kulit
WT
usus
DOSIMETRI
Halaman 28 dari 47
Semua jenis radiasiBeberapa/semuaorgan/jaringan
Efek pada setiaporgan/jaringan
BERBEDA
WT
paru-paru
WT
kulit
WT
usus
Wr ()
Wr ()
Wr ()
Wr (x)
DOSIMETRI
Halaman 29 dari 47
Definisi Dosis efektif adalah dosis ekivalen (H) dikalikan dengan faktor bobot organ/jaringan (WT). atau dosis serap (D) dikalikan dengan faktor bobot radiasi (WR) dan faktor organ/jaringan (WT).
TR
TT
WWD
WHE
SatuanSistem SI : sievertSatuan lama : rem
DOSIMETRI
Halaman 30 dari 47
Laju dosis efektifLaju dosis efektif adalah besar dosis efektif per satuan waktu
• Satuan laju dosis efektifSistem SI : sievert/jamSatuan lama : rem/jam
dET = dosis efektif
dt = waktudt
dEE
DOSIMETRI
Halaman 31 dari 47
No. Organ atau Jaringan Tubuh WT *) WT
**)
1 Gonad 0,25 0.22 Sumsum tulang 0,12 0.123 Colon -- 0.124 Lambung -- 0.125 Paru-paru 0,12 0.126 Ginjal -- 0.057 Payudara -- 0.058 Liver -- 0.059 Oesophagus -- 0.0510 Kelenjar gondok (Tiroid) 0,03 0.0511 Kulit -- 0.0112 Tulang (permukaan) 0,03 0.0113 Dada 0,15 --14 Organ atau jaringan tubuh sisanya 0,3 0.05
Catatan : Harga WT *) berdasarkan SK No.01/Ka-BAPETEN/V-1999
Harga WT **)berdasarkan ICRP No. 60/1990
NILAI FAKTOR BOBOT BERBAGAI ORGAN TUBUH
DOSIMETRI
Halaman 32 dari 47
Dosis terikat adalahDosis total yang diterima akibat zat radioaktif masuk ke dalam tubuh (interna)
t
dtHtH0
.)(
t
dtDtD0
.)(
t
dtEtE0
.)(
Dosis serap terikat
Dosis ekivalen terikat
Dosis efektif terikat
DOSIMETRI
Halaman 33 dari 47
Dosis kolektif adalah :dosis ekivalen atau dosis efektif yang digunakan
apabila terjadi penyinaran pada populasi/penduduk.
• Satuan dosis kolektif Satuan SI : sievert-man Satuan lama : rem-man
HpS .
TT EpS .
Dosis ekivalen kolektif
Dosis efektif kolektif
DOSIMETRI
Halaman 34 dari 47
DOSIMETRI
Halaman 35 dari 47
• Pengertian Dasar :Laju paparan pada jarak 1 m dari sumber gamma berbentuk titik dengan aktivitas 37 GBq atau 1 Ci.
1 C i
1 m e te r
i
ni
ii Ef .53,0
1
Rumus :
DOSIMETRI
Halaman 36 dari 47
FAKTOR GAMMA
Radioisotop Energi (MeV)
Γ (R-m2/Ci-jam)
ΓK (Gy-m2/MBq -
jam)
Γ1 cm (Sv-m2/MBq -
jam)
Na-22 1,275 1,19 0,280 0,327
Na-24 1,369 2,754
1,82 0,431 0,486
Co-60 1,173 1,333
1,30 0,306 0,347
I-131 0,364 0,22 0,0512 0,0648
Cs-137 0,662 0,34 0,0771 0,0910
Ir-192 0,317 0,468
0,48 0,109 0,138
Au-198 0,416 0,24 0,0545 0,0683
DOSIMETRI
Halaman 37 dari 47
Nilai laju paparan pada jarak r meter dari sumber gamma berbentuk titik dengan aktivitas A curie adalah :
= faktor gamma (R.m2/Ci.jam)
A = aktivitas (Ci) r = jarak (m)
R/jam 2r
Ax
A C i
r m e te r
Hubungan laju penyinaran dengan aktivitas
• X = Γ A/r2
• Untuk sumber radiasi dengan energi (E) 60 keV - 2 MeV dan μ bervariasi kecil terhadap energi
• Γ = 0,53 Σ fi Ei (R.m2/Ci.jam)
DOSIMETRI
Halaman 39 dari 47
Nilai laju dosis ekivalen pada jarak r meter dari sumber berenergi E MeV dengan aktivitas A MBq adalah :
A = aktivitas (MBq) E = energi (MeV) r = jarak (m)
jamSvr
AEH /
6 2
DOSIMETRI
Halaman 40 dari 47
DOSIMETRI
Halaman 41 dari 47
• Konstanta peluruhan efektifDigunakan untuk menggambarkan laju peluruhan radiasi dan pengeluaran zat radioaktif dari dalam tubuh.
eff = Konstanta peluruhan efektif
f = Konstanta peluruhan fisik radionuklida
b = Konstanta peluruhan biologi
bfeff
DOSIMETRI
Halaman 42 dari 47
• Rumus :
Teff = Waktu paro efektif radionuklida
Tf = Waktu paro fisik radionuklida
Tb = Waktu paro biologi radionuklida di dalam tubuh
bfeff TTT
111
DOSIMETRI
Halaman 43 dari 47
• Energi efektif spesifik (SEE)
adalah energi rerata dibagi dengan massa organ tubuh dimana radioisotop terdeposisi
m
ESEE
DOSIMETRI
Halaman 44 dari 47
• Laju dosis :
hariGySEEAD /103824,1 8
A = Aktivitas (Bq)
SEE = Energi Efektif Spesifik (MeV/dis.Kg)
DOSIMETRI
Halaman 45 dari 47
• Laju dosis :
gCD
C = konsentrasi isotop (aktivitas per satuan volume)
Γ = faktor gamma
g = faktor geometri
DOSIMETRI
Halaman 46 dari 47
Faktor geometri:
g rata-rata untuk geometri bola: pusat4
3gg
Reg
1
4pusat
V r
dVr
eg
02
μ = koefisien serapan linier
R = jari-jari bola
DOSIMETRI
Halaman 47 dari 47
Latihan :
1. Besaran yang berlaku hanya untuk medium udara, jenis radiasi gamma dan
sinar X adalah :
a. Paparan c. Dosis ekivalen
b. Dosis serap d. Dosis efektif
2. Besarnya 100 mrad adalah :
a. 1 Gy c. 100 erg/gr
b. 1 mGy d. 1 J/kg
3. Berapa besarnya dosis ekivalen yang mengenai suatu organ/tisue, apabila
diketahui besarnya dosis serap dari radiasi gamma adalah 0.5 Gy dan
besarnya dosis serap dari radiasi neutron dengan energi 20 keV adalah
100 rad.
a). 105 C/kg c). 10,5 sievert
b). 10,5 J/kg d). 0,105 rem
DOSIMETRI
Halaman 48 dari 47
4. Seorang pekerja radiasi mendapat dosis serap radiasi
sinar-x sebesar 1 gray pada organ gonad; 0,1 gray dari
radiasi alpha pada lambung dan ginjal. Bila diketahui
bahwa faktor bobot radiasi sinar-x dan alpha adalah 1
dan 20, sedang faktor bobot organ gonad, lambung dan
ginjal masing-masing adalah 0,20; 0,12 dan 0,05. Hitung
berapa dosis efektif yang diterima pekerja secara total :
a) 5,4 rem c) 5,4 sievert
b) 0,54 rem d) 0,54 sievert
DOSIMETRI
Halaman 49 dari 47
5. Berapa nilai faktor gamma untuk sumber Co-60 bila mempunyai
energi gamma sebesar 1,17 MeV dan 1,33 MeV dengan fraksi
masing-masing 100%.
a. 1,325 R.m2/Ci.jam c. 0,5 R.m2/Ci.jam
b. 2,5 R.m2/Ci.jam d. 0,625 R.m2/Ci.jam
6. Sumber radiasi Co-60 dengan aktivitas 500 mCi akan digunakan
dalam industri. Berapa laju paparan pada jarak 10 meter apabila
diketahui faktor gamma untuk Co-60 = 1,3 (R.m2/Ci. Jam).
a). 6,5 R/jam c). 65 mR/jam
b). 6,5 mR/jam d). 6,5 C/Kg. Jam
DOSIMETRI
Halaman 50 dari 47
7. Sumber radiasi Ir-192 dengan aktivitas 2 Ci pada 5 bulan yang lalu
akan digunakan di industri ( T1/2 Ir-192 = 75 hari ). Berapa laju paparan
pada jarak 5 meter apabila diketahui faktor gamma untuk Ir-192 =
0,5 (R.m2/Ci. Jam).
a. 10 R/jam c. 100 mR/jam
b. 10 mR/jam d. 10 C/Kg. Jam
8. Berapa besar laju dosis ekivalen Co-60 pada jarak 2 meter, apabila
diketahui aktivitas sumber Co-60 adalah 240 MBq . Energi gamma Co-
60 adalah: 1,17 MeV dan 1,33 MeV.
a. 25 J/ (Kg.jam) c. 50 mSv/jam
b. 25 mSv/jam d. 25 Sv/jam
DOSIMETRI
Halaman 51 dari 47
9. Bila diketahui zat radioaktif dengan waktu paro fisik 14 hari dan waktu
paro biologi dalam testis 7 hari, maka nilai konstanta peluruhan efektif
adalah
a. 0,148 hari-1 c. 0,672 hari-1
b. 0,213 hari-1 d. 0,465 hari-1
10. Radioisotop pemancar alpha dengan aktifitas 20 mBq terhisap dalam
paru-paru. Jika energi rerata partikel alpha itu adalah 5 MeV dan
terserap seluruhnya dalam jaringan paru-paru, berapa laju dosis serap
dalam paru-paru? Massa paru-paru = 1000 g.
a. 3,32.10-9 Gy/hari c. 1,38.10-9 Gy/hari
b. 2,21.10-9 Gy/hari d. 4,38.10-9 Gy/hari
DOSIMETRI
Halaman 52 dari 47