universitas negeri semarang 2019lib.unnes.ac.id/37782/1/4211415020.pdf · radiasi. skripsi, jurusan...
TRANSCRIPT
-
i
i
ANALISIS FISIS RADIASI SINAR-X RADIODIAGNOSTIK PADA
LARUTAN NATRIUM KLORIDA 0,9% SEBAGAI UPAYA PROTEKSI
RADIASI
skripsi
disajikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains Program Studi Fisika
oleh
Amanda Dhyan Purna Ramadhani
4211415020
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2019
-
ii
ii
-
iii
iii
-
iv
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO :
Keep Moving Forward
Jangan takut untuk melawan arus, karena hanya ikan mati yang berenang mengikuti arus. Jadilah seperti ikan salmon yang mampu berenang menaiki air
terjun.
Succes is not final, failture is not fatal: it is the courage to continue that counts (Winston Churchill)
PERSEMBAHAN :
Untuk Ayah dan Ibu yang
telah bekerja keras
mengorbankan seluruh tenaga
untuk keberhasilan kedua
anaknya dengan penuh kasih
sayang dan doa.
-
v
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyusun skripsi yang berjudul Analisis
Fisis Radiasi Sinar-X Radiodiagnostik pada Larutan Natrium Klorida 0,9%
sebagai Upaya Proteksi Radiasi.
Dalam penyusunan laporan penelitian ini, penulis juga banyak
memperoleh bimbingan dan dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M.Hum., rektor Universitas Negeri Semarang;
2. Dr. Sugianto, M.Si, dekan FMIPA Universitas Negeri Semarang;
3. Dr. Suharto Linuwih, M.Si, ketua Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri
Semarang;
4. Drs. Imam Sumpono, M.Si., dosen wali yang telah memberikan arahan dalam
menempuh studi;
5. Prof. Dr. Susilo, M.S, selaku dosen pembimbing yang telah memberi
dukungan, masukan, dan saran kepada penulis.
6. Bapak Masturi yang turut membimbing, memberi masukan, dan saran kepada
penulis.
7. Bu Natalia, Pak Wasi, Pak Mutaqin, dan Mas Alvin yang senantiasa siap
mendukung penelitian ini di Laboraturium Fisika.
8. Kedua orang tua saya, ayahanda tercinta Drs. Gamal Sutrijono, dan ibunda
tercinta Ugi Prastiwi, B.A yang selalu mendoakan dan memberikan dukungan
moril serta materiil sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi
dengan lancar.
9. Kakak saya tersayang, Amalia Puspita Rengganis dan Mas Dhamar Putra
Fajar yang telah memperkenalkan saya pada Fisika dan terus memacu untuk
terus berkembang dalam Fisika hingga akhirnya menyelesaikan studi di
Fisika.
10. Sughoi, Fisika Unnes 2015 yang selalu berbagi beban dan tawa sejak masuk
perkuliahan.
-
vi
vi
11. Sahabat-sahabatku,Zanna, Laras, Fina, Tary, Ani, Ika, Deska, Laely yang siap
menyediakan waktu dan tempat untuk berkeluh kesah.
12. Teman-teman Fisika Medik Unnes 2015, Laely Arifani Munzi, Imam Sapi’i,
Dedy Setiarto, dan Imam Maulana atas kebersamaan suka duka, kerja sama
dan semangatnya bersama sama dalam mengarungi bidang ini.
13. Pengurus Hima Fisika 2016 dan 2017 yang telah memberi banyak pelajaran
hidup bahwa hidup memerlukan emosi.
14. Teman-teman Asisten Laboraturium Fisika yang senantiasa berbagi ilmu
untuk terus berkembang.
15. Pengurus dan anggota Paduan Suara Mahasiswa Bina Vokalia FMIPA Unnes
yang mengajarkan indahnya harmoni dalam kehidupan perkuliahan.
16. Pengurus dan anggota UKM English Debating Society Unnes yang telah
mengajari cara untuk berpola fikir secara kritis.
17. Pengurus Komunitas Kampoeng Hompimpa Regional Semarang yang telah
mengajarkan keceriaan hidup.
18. Pandawa Team Unnes yang memberiku banyak pengalaman hidup, keceriaan,
kebebasan berekspresi, susah senang memperjuangkan hal yang luar biasa,
dan menjadikan aku manusia yang lebih kuat dari sebelumnya.
19. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, terima kasih
atas segala dukungan dan bantuannya. Semoga Allah SWT memberikan
balasan pahala yang setimpal.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari
kesempurnaan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan
pembaca pada umumnya. Kritik dan saran dari pembaca yang membangun akan
penulis terima untuk perbaikan penulis di masa mendatang.
Semarang, 20 Agustus 2019
Penulis
-
vii
vii
ABSTRAK
Amanda Dhyan Purna Ramadhani. 2019. Analisis Fisis Radiasi Sinar-X
Radiodiagnostik pada Larutan Natrium Klorida 0,9% sebagai Upaya Proteksi
Radiasi. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Negeri Semarang. Pembimbing : Prof. Dr. Susilo,M.S.
Kata Kunci : Larutan Garam Fisiologis, Sinar- X, Spektrofotometer, Efek Radiasi
Penggunaan radiasi nuklir di bidang kesehatan telah banyak digunakan. Salah
satunya adalah radiasi sinar-x, yang sering dimanfaatkan untuk penyembuhan
(radioterapi) maupun untuk mendiagnosis (radiodiagnostik). Perbedaannya berada
pada energi yang digunakan. Radioterapi menggunakan sinar-x dengan energi
tinggi, seperti untuk terapi tumor atau gondok. Radiodiagnostik menggunakan
sinar-x dengan energi yang rendah, seperti untuk foto rontgen tulang dan gigi.
Radiasi sinar-x dihasilkan oleh tabung pesawat sinar-X. Sinar-X termasuk jenis
radiasi pengion yang dapat mengionisasi materi yang dilaluinya. Hal tersebut juga
terjadi pada molekul tubuh manusia. Tubuh manusia tersusun atas air sekurang-
kurangnya 80%. Air yang terpapar radiasi sinar-x akan terionisasi dan dapat
terdisosiasi menjadi racun. Terbentuknya racun adalah akibat dari proses radiolisis
air. Pada proses radiolisis air, air akan pecah menjadi HOH+ dan elektron dan
proses selanjutnya akan terbentuk H2O2 dan radikal bebas Ho dan OH
o. Tujuan
penelitian ini adalah untuk mengetahui reaksi yang terjadi pada air yang terpapar
radiasi sinar-x sebagai upaya proteksi batas aman dosis radiasi pada manusia. Pada
penelitian ini penulis mengiradiasi larutan NaCl 0,9% yang sifatnya menyerupai
cairan elektrolit tubuh manusia menggunakan sinar-x radiodiagnostik dan menguji
pH larutan hasil iradiasi dan menganalisis sifat fisis sampel menggunakan
spektrofotometer infrared. Hasil yang didapatkan yakni pH larutan mengalami
peningkatan sebesar 0,2 satuan pada larutan generik dan 0,1 pada larutan patent.
Analisis menggunakan spektrofotometer menunjukkan bahwa larutan menjadi tidak
stabil dan terjadi hidrolisis. H2O kemudian menjadi H2O+, setelah itu kehilangan
elektron menjadi H3O+
dan OHo. Dua buah OH yang bersifat radikal tersebut
bersatu menjadi H2O2. Pada larutan fisiologis generik hanya terbentuk ion H3O+
dengan pemberian dosis rata-rata 136 mS/h dan 170 mS/h sedangkan yang patent
terbentuk ion H3O+
dengan pemberian dosis 68 mS/h dan 102 mS/h dan dengan
dosis rata-rata 170 mS/h sudah terbentuk H2O2. Larutan paten lebih reaktif karen
berdasarkan pengujian VIS-NIR ketahui bahwa konsentrasi garam larutan patent
lebih kecil dengan perbandingan 1:1,2. Apabila konsentrasinya lebih rendah maka
lebih banyak mengandung air kemudian lebih mudah bereaksi dengan elektron
sinar-X.
-
viii
viii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
PERNYATAAN .............................................................................................. ii
PENGESAHAN ............................................................................................... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ................................................................... iv
PRAKATA ....................................................................................................... v
ABSTRAK ....................................................................................................... vii
DAFTAR ISI .................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii
BAB
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 6
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................ 6
1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 6
1.5 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 6
1.6 Sistematika Penulisan Skripsi .................................................................... 7
BAB
II. LANDASAN TEORI
2.1 Radiasi ........................................................................................................ 9
2.1.1 Besaran dan Satuan Radiasi .................................................................... 9
2.1.2 Efek Radiasi ............................................................................................ 10
2.2 Sinar-X ....................................................................................................... 15
-
ix
ix
2.2.1 Konsep Dasar Sinar-X ............................................................................ 15
2.2.2 Pesawat Sinar-X ...................................................................................... 15
2.2.3 Penyerapan sinar-X pada Tubuh ............................................................. 17
2.3 Fisiologi Manusia ....................................................................................... 18
2.3.1 Homeostasis ............................................................................................ 18
2.4 Biolistrik .................................................................................................... 19
2.5 Larutan Elektrolit dalam Fisiologi Manusia .............................................. 21
2.6 Larutan NaCl .............................................................................................. 22
2.7 Keseimbangan Asam dan Basa .................................................................. 22
2.8 Fourier Transform Infra Red ...................................................................... 23
2.9 VIS NIR ..................................................................................................... 23
BAB
III. METODE PENELITIAN
3.1 Metode Pengumpulan Data ........................................................................ 25
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 25
3.3 Alat dan Bahan ........................................................................................... 25
3.3.1 Alat .......................................................................................................... 25
3.3.2 Bahan ...................................................................................................... 26
3.4 Prosedur Penelitian .................................................................................... 26
3.4.1 Proses Penelitian ..................................................................................... 26
3.4.2 Persiapan Larutan Fisiologis NaCl ......................................................... 26
3.4.3 Pengujian ................................................................................................. 27
-
x
x
BAB
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh Eksposui terhadap Sifat Fisis Larutan ....................................... 28
4.2 Sifat Fisis berdasarkan Hasil Uji FT-IR ..................................................... 32
4.3 Sifat Fisis berdasarkan Hasil Uji VIS-NIR ................................................ 37
BAB
V. SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan .................................................................................................... 41
5.2 Saran .......................................................................................................... 41
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 42
LAMPIRAN
-
xi
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Beberapa kasus terkait dampak radiasi sinar-x pada manusia ......... 3
Tabel 2.1 Nilai Maksimum Faktor Eksposi Pesawat Sinar-X ......................... 17
Tabel 2.2 Efek Radiasi Pada Makhluk Hidup .................................................. 17
Tabel 2.3. Peran sistem organ dalam mempertahankan homeostasis .............. 18
Tabel 3.1 Faktor ekssposi dan dosis yang ditembakkan pada sampel. ............ 26
Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Tingkat Keasaman sampel. ............................... 28
Tabel 4.2. Hasil Pengujian FTIR Sampel A........................................... ......... 32
Tabel 4.3. Hasil Pengujian FTIR Sampel B........................................ ............. 34
-
xii
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Komposisi dalam tubuh manusia ................................................. 4
Gambar 2.1 Tabung sinar-X ............................................................................ 16
Gambar 2.2. Penghantaran impuls di neuran tak bermielin ............................. 20
Gambar 2.3. Penghantaran impuls di neuron bermielin................................... 20
Gambar 4.1 Ilustrasi terjadinya efek fotolistrik ............................................... 30
Gambar 4.2. Ilustrasi terjadinya hamburan Compton ...................................... 31
Gambar 4.3. Grafik hasil uji sampel A menggunakan Fourier
Transform Infra Red ........................................................................................ 33
Gambar 4.4. Grafik hasil uji sampel B menggunakan Fourier
Transform Infra Gambar .................................................................................. 35
4.5. Grafik perbandingan absorbansi VIS NIR ikatan NaCl
Sampel A0 dan B0 ........................................................................................... 37
Gambar 4.7. Grafik absorbansi VIS NIR ikatan NaCl larutan
fisiologis generik .............................................................................................. 37
Gambar 4.8. Grafik absorbansi VIS NIR ikatan NaCl larutan
fisiologis patent ................................................................................................ 38
-
xiii
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hasil Uji FTIR .............................................................................. 46
Lampiran 2 Data Spectra NaCl ........................................................................ 65
Lampiran 3 Dokumentasi Penelitian ................................................................ 70
Lampiran 4. Struktur Lewis ............................................................................. 73
Lampiran 5. SK Dosen Pembimbing ............................................................... 74
Lampiran 6. SK Dosesn Penguji ...................................................................... 75
-
1
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kesehatan merupakan hal yang perlu diperhatikan oleh seluruh
masyarakat. Kesehatan cukup penting untuk menyokong kehidupan.
Dalam melakukan aktivitas, tak menutup kemungkinan seseorang
mengalami cidera atau kecelakaan. Apabila terjadi kecelakaan maka ia
harus cepat mengambil tindakan agar keadaan tidak semakin parah. Upaya
setelah terjadi kecelakaan adalah melakukan pengecekan pada tubuh, salah
satunya dengan radiodiagnostik menggunakan radiasi sinar-X.
Radiodiagnostik dilakukan untuk mendiagnosis apa yang terjadi pada
tubuh terutama untuk mendapatkan citra tulang. Radiodiagnostik
merupakan salah satu jenis radiografi dalam dunia kedokteran. Prinsip
radiodiagnostik dengan sinar-X yaitu menembakan sinar-X pada bagian
tubuh untuk mendapatkan citra internal tubuh untuk dianalisis.
Menurut Ariyanto (2009), radiasi adalah pemancaran atau
perambatan yang membawa energi melalui ruang atau antara. Sinar-X
yaitu sebuah gelombang elektomagnetik dengan panjang gelombang
aproksimasi 0,1 hingga 100 Å (Beiser,1982). Radiasi sinar-X dihasilkan
oleh tabung pesawat sinar-X. Sinar-X termasuk jenis radiasi pengion yang
banyak digunakan dalam bidang kedokteran sebagai sarana
radiodiagnostik. Di bidang kedokteran, radiasi sinar-X telah banyak
dimanfaatkan untuk mendiagnosis dan terapi penyakit. Berdasarkan hasil
foto sinar-X, bagian-bagian tulang yang mengalami kelainan atau patah,
dan keberadaan tumor atau kelainan kelainan pada tubuh bisa diketahui
(Sudarti, dkk, 2015).
-
2
2
Di balik manfaat sinar-X ada pula efek negatif dari penggunaan
sinar-X. Karena sinar-X merupakan radiasi pengion yang berenergi maka
sinar-X akan mengionisasi materi yang dilaluinya. Salah satu efek
negatifnya adalah efek biologis. Suatu sistem biologi akan memberikan
respon tertentu apabila kedalamnya diberi “gangguan” (Batan, 1996).
Dalam studi epidemologi pada manusia, dosis radiasi ionisasi rendah (Low
Dose Ionizing Radiation/LDIR) kurang dari atau sama dengan 100mSv
atau laju dosis radiasi ionisasi rendah (Low Dose Rate Ionizing Radiation/
LDRIR) kurang dari atau sama dengan 6mSv/h dapat menyebabkan efek
bagi kesehatan manusia (Tang and Loganovsky, 2018). Di Amerika, pada
tahun 1980 muncul kasus kanker sekitar 0-5% diakibatkan oleh
penggunaan radiodiagnostik sinar-X (Doll and Peto, 1981). Tabel 1.1
mencakup kasus yang terjadi akibat radiasi sinar- X dikutip dari Tang dan
Loganovsky (2018).
-
3
Tabel 1.1 Beberapa kasus terkait dampak radiasi sinar-X pada manusia
Populasi Sumber Radiasi Dosis
Paparan Dampak
Keterangan
Populasi dari 15
negara
Radiodiagnostik
sinar-X
1 tahun
dengan dosis
rata rata
19.4 mSv
Karsinogenik
dan Mortaliti
Beresiko sangat tinggi
terkena segala jenis
kanker
Dengan adanya dampak tersebut, penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui efek radiasi sinar-X dari pesawat radiodiagnostik pada tubuh
-
4
manusia melalui larutan elektrolit NaCl dan menentukan dosis optimum
sinar-X. Terdapat dua macam efek radiasi dengan sel, yaitu efek langsung
dan tak langsung. Efek langsung timbul akibat ionisasi atau tereksitasinya
bagian sel yang terkena paparan radiasi secara langsung. Efek tak
langsung adalah efek yang timbul akibat interaksi bahan-bahan yang
dihasilkan oleh efek langsung dengan komponen sel. Untuk tujuan
keamanan, sampel dalam penelitian ini tidak menggunakan manusia atau
makhluk hidup, namun menggunakan larutan elektrolit.
Larutan elektrolit digunakan untuk merepresentasikan tubuh manusia
karena tubuh manusia mengandung lebih dari 75% air (Satoh,et al, 2016).
Selain mengandung karbohidrat, lemak, dan protein, sekitar 70% berat sel
tersusun oleh air (Batan, 1996). Kehilangan 10% air dari total berat tubuh
menyebabkan lethargy, demam, dan kekeringan pada membran mukus dan
kehilangan 20% air dari total berat tubuh akan berakibat fatal (Assefa,dkk.
2003)
Gambar 1.1 Komposisi dalam tubuh manusia.
Cairan elektrolit sangat penting untuk mempertahankan homeostasis
tubuh. Dalam tubuh, fungsi sel bergantung pada keseimbangan cairan dan
elektrolit. Pada bayi dan anak sering terjadi gangguan keseimbangan yang
-
5
biasanya disertai perubahan pH cairan tubuh. Komposisi cairan tubuh
adalah faktor penting dalam homeostasis. Kontanitas cairan tubuh akan
diperbaiki dengan beberapa mekanisme berikut :
1. Mekanisme haus, menunjang volume air pada jumlah yang
stabil
2. Aktivitas ginjal, meregulasi volume dan komposisi cairan
tubuh
3. Hormon, meregulasi volume cairan dan elektrolit
4. Regulator pH, termasuk larutan penyangga dan fungsi ginjal
Pada penelitian ini, larutan elektrolit akan diradiasi menggunakan
sinar-X. Karena sinar-X merupakan radiasi pengion maka akan
mengionisasi larutan elektrolit tersebut. Interaksi radiasi sinar pengion
dengan komponen utama penyusun sel menyebabkan terbentuknya bahan
kimia yang dapat merusak bagian- bagian sel. Dari hasil percobaan akan
menunjukkan apakah akan terjadi perubahan pH cairan pada larutan
elektrolit tersebut apabila diradiasi oleh sinar-X. Apabila terjadi perubahan
pH larutan maka larutan tersebut terionisasi oleh radiasi sinar-X.
Analisis lebih lanjut untuk mengetahui perubahan secara kimiawi
dalam senyawa menggunakan FTIR (Fourier Transform Infra Red) dan
VIS NIR. Oleh karena itu dalam penelitian ini menggunakan larutan
elektolit sebagai representasi dari tubuh manusia, dan penelitian ini perlu
dilakukan untuk dapat mengedukasi dan mencegah overdosis sinar-X pada
manusia melalui larutan elektrolit NaCl.
-
6
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, dapat dirumuskan
masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap pH larutan
elektrolit ?
2. Bagaimana pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap ikatan kimia
larutan elektrolit ?
3. Berapakah dosis radiasi dari radiodiagnostik sinar-X pada larutan
elektrolit yang dapat mengganggu keseimbangan larutan elektrolit ?
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini antara lain :
1. Sampel yang digunakan adalah larutan elektrolit NaCl dengan
volume dan konsentrasi yang sama.
2. Penyinaran dilakukan dengan jarak penyinaran, kuat arus, kVp, dan
waktu yang sama.
3. Penelitian ini hanya mengamati perubahan pH larutan, nilai
konduktivitas larutan, perubahan ikatan kimiawi dalam larutan.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap pH larutan
elektrolit.
2. Mengetahui pengaruh variasi dosis sinar-X terhadap ikatan kimia
larutan elektrolit.
3. Menentukan dosis optimum penggunaan radiasi sinar-X pada larutan
elektrolit.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah :
1. Memberikan informasi dampak radiasi sinar-X pada larutan
elektrolit.
2. Mencegah paparan radiasi sinar-X yang berlebih pada pasien.
-
7
1.6 Sistematika Penulisan Skripsi
Sistematika dalam skripsi ini disusun dengan tujuan agar pokok-
pokok masalah yang dibahas dapat urt, terrah dan jelas. Sistematika
skripsi ini tersiri dari tiga bagian, yaitu : bagian awal, bagian isi dan
bagian akhir.
Bagian awal skripsi berisi halaman judul, halaman persetujuan
pembimbing, halaman pengesahan, halaman pernataan, halaman motto
dan persembahan, kata pengantar, halaman abstrak, daftar isi, daftar
gambar, daftar tabel, dan daftar lampiran.
Bagian isi skripsi terdiri dari 5 (lima) bab yang meliputi :
1. Bab 1 Pendahuluan
Bab ini memuat latar belakang, permasalahan, pembatasan masalah,
tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan skripsi.
2. Bab 2 Landasan Teori
Bab ini terdiri dari kajian mengenai landasan teori yang mendasari
permasalahan skripsi ini serta penjelasan yang merupakan landasan teori
yang diterapkan dalam skripsi dan pokok-pokok bahasan yang terkait
dalam pelaksanaan penelitian.
3. Bab 3 Metode Penelitian
Bab ini menguraikan metode penelitian yang digunakan dalam
penyusunan skripsi. Metode penelitian ini meliputi: metode pengumpulan
data, waktu dan tempat penelitian, alat dan bahan penelitian, dan prosedur
penelitian.
4. Bab 4 Hasil dan Pembahasan
Bab ini berisi tentang pelaksanaan penelitian, semua hasil penelitian
yang dilakukan dan pembahasan terhadap hasil penelitian.
5. Bab 5 Penutup
Bab ini berisi tentang kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran
sebagai implikasi dari hasil penelitian.
Bagian akhir skripsi berisi daftar pustaka dan lampiran-lampiran
yangg melengkapi uraian pada bagian isi skripsi.
-
8
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Radiasi
Radiasi didefinisikan sebagai perpindahan energi (Bushong, 2013). Menurut
Ariyanto (2009), radiasi adalah pemancaran atau perambatan yang membawa
energi melalui ruang atau antara. Bahan yang dapat menangkap dan menyerap
sebagian atau seluruh radiasi dikatakan benda yang terpapar atau teradiasi
(Bushong, 2013). Materi yang terpapar radiasi akan menimbulkan interaksi.
Interaksi foton sinar-X dengan atom dalam bahan akan menghasilkan ion primer
yang sedikit. Ion-ion ini yang kemudian mengakibatkan terjadinya ionisasi atom
dalam bahan. Interaksi foton sinar-X dengan bahan ada 5 cara, yaitu hamburan
kogeren, efek fotolistrik, efek compton, dan pembentukan pasangan, dan foto
disintergrasi (Fosbinder, 2012). Kelima proses ini menghasilkan elektron yang
mengionkan atau membuat atom dalam keadaan tereksitasi (Batan, 1996).
2.1.1. Besaran dan Satuan Radiasi
Dosis radiasi dikaitkan dengan banyaknya energi radiasi yang diserap oleh bahan
yang dilaluinya. Dikenal beberapa istilah untuk dosis (Yulianti & Pratiwi, 2005) :
Nilai Penyinaran
Nilai penyinaran atau penyinaran merupakan besaran yang penting dalam
keselamatan radiasi. Besaran ini melukiskan kemampuan berkas radiasi dalam
membentuk ion di suatu titik dalam udara. Kemampuan berkas radiasi dalam
bentukion dinyatakan melalui jumlah muatan listrik yang terbentuk dalam suatu
volume udara dalam suatu massa udara. Satuan nilai penyinaran adalah Roentgent
dengan simbol R atau r (Batan,1996)
1 Roentgent (R) = 2,58 x 10-4
Coulomb ekivalen dengan penyerahan
energi sebesar 86,9 erg/g udara.
-
9
Dosis Serap
Perubahan fisik ataupun perubahan biologi akibat penyinaran bergantung pada
jumlah penyerapan energi oleh bahan atau jaringan hidup dan juga bergantung
kepada konsentrasi penyerapan energi dalam bahan atau jaringan hidup itu.
Konsentrasi penyerapan energi atau banyaknya energi yang diserap dalam suatu
elemen volume, diukur melalui besaran dosis serap, yang kadang-kadang lebih
dikenal dengan istilah dosis. Dosis didefinisikan sebagai berikut:” Dosis serap
suatu titik dalam suatu bahan ialah hasil bagi antara jumlah energi yang
diserahkan oleh radiasi pengion kepada bahan yang ada dalam suatu elemen
volume disekitar titik yang dimaksud, dengan massa bahan yang ada di dalam
volume itu”.
Satuan untuk besaran di atas adalah Joule per kilogram- bahan; satuan
yang kusus diberikan untuk besaran ini adalah rad (dalam sistem SI digunakan
satuan khusus Gray, dengan simbol Gy). 1 rad = 100 erg/g bahan atau 10-2
Joule/
kg bahan sehingga 100 rad = 1 Gy = 1 Joule/g bahan. Apabila ke dalam besaran
ini disertakan faktor waktu akan diperoleh besaran baru, yaitu laju dosis serap,
satuan yang digunakan bergantung kepada satuan waktu yang digunakan,
misalnya rad/jam.
Dosis Ekuivalen
Menyatakan jumlah energi radiasi oleh satuan massa bahan atau medium yang
dilaluinya. Satuan yang lazim digunakan adalah rem, Sievert (Sv).
1 Sv = 1 joule/kg
= 100 rem
2.1.2. Efek Radiasi
Efek Radisasi Terhadap Tubuh Manusia
Faktor radiasi yang dapat mengganggu fungsi tubuh :
a. Jenis Radiasi
b. Lama penyinaran
-
10
c. Jarak sumber dengan tubuh
d. Ada tidaknya penghalang antara sumber dan tubuh
Radiasi berpengaruh besar pada sel yang membelah secara cepat, misalnya
sel darah putih, sel selaput lendir, saluran pencernaan, dan sel gamet. Sedangkan
radiasi sedikit berpengaruh pada sel yang membelah secara lambat misalnya sel
syaraf, sel otot, dan sel tulang. Radiasi tinggi dalam waktu singkat menimbulkan
efek akut/ seketika, sedangkan radiasi rendah tetapi dalam jangka waktu lama
(kronik) menimbulkan efek terunda (late-effect)
Interaksi Radiasi dengan Sel
Keadan antara radiasi dengan atom yang dilaluinya akan terjadi peristiwa
saling memengaruhi yang disebut interaksi. Interaksi melibatkan perpindahan
energi. Energi yang dipancarkan bisa saja dipancarkan kembali dalam bentuk
gelombang elektromagnetik (foton) yaitu sinar gamma atau cahaya. Interaksi
antara radiasi dengan sel bergantung pada jenis dan energi radiasi. Terdapat dua
macam efek radiasi dengan sel, yaitu efek langsung dan tak langsung. Efek
langsung timbul akibat ionisasi atau tereksitasinya bagian sel yang terkena
paparan radiasi secara langsung. Efek tak langsung adalah efek yang timbul akibat
interaksi bahan-bahan yang dihasilkan oleh efek langsung dengan komponen sel.
Proses perusakan yang terjadi berlangsung beberapa tahapan sebagai
berikut
1. Tahap Fisis
Tahap ini merupakan tahap awal, yaitu saat H2O terkena radiasi. Proses terjadi
dalam waktu 10-16
detik, dimana terjadi ionisasi
2. Tahap Kimia Fisika
Tahap ini berlangsung sekitar 10-6
detik, pada tahap ini ion hasil tahap pertama
terdisosiasi atau berinteraksi dengan molekul air yang lain menghasilkan produk
baru
Ion positif terdisosiasi
-
11
Ion negatif berinteraksi dengan air
Kemudian terdisosiasi
Hasil reaksi di atas adalah ion-ion H+ dan OH-. Selain itu terbentuk Ho dan OH
o
yang disebut dengan radikal bebas, mempunyai elektron tanpa pasangan dan
secara kimia sangat reaktif. Hasil lain yang dapat menimbulkan kerusakan dalah
terjadinya Hidrogen Peroksida H2O2 yang merupakan oksidator kuat.
3. Tahap Kimia
Tahap ini berlangsung dalam waktu beberapa detik. Pada tahap ini reaksi yaitu Ho,
OHo, dan H2O2 berinteraksi dengan molekul molekul organik dari sel yang
mungkin saja merupakan bagian yang cukup penting. Radikal bebas dan oksidator
kuat dapat memengaruhi molekul-molekul kompleks pembentuk kromosin.
Mereka dapat bergabung dengan molekul tersebut atau dapat menyebabkan rantai
molekul yang terputus.
Reaksi kimia antara radikal bebas yang berdekatan dengan molekul dapat
mengalami perubahan biologi sel. Apabila kromosom pada DNA rusak akibat
ionisasi radiasi, perintah untuk mengontrol fungsi sel juga terganggu. Kerusakan
oleh radiasi dapat berupa :
a. Dapat diperbaiki
b. Tidak dapat diperbaiki
c. Diperbaiki dengan tidak benar.
(Chiang, 2018)
4. Tahap Biologi
Tahap ini berlangsung dalam waktu yang bervariasi, dari sekitar 10 menit
sampai puluhan tahun tergantung efek yang terjadi. Akibat dari interaksi-interaksi
tahap sebelumnya dapat memengaruhi sel secara individual dalam berbagai segi.
Antara lain dapat menyebabkan :
a. Kematian sel
b. Terhambat dan tercegahnya pembelahan sel
-
12
c. Perubahan tetap yang terbawa pada sel anak
Pada kasus sel yang tidak dapat diperbaiki dapat menyebabkan kematian sel pada
mitosis selanjutnya. Apabila sel diperbaiki dengan tidak benar dapat
menyebabkan mutasi genetik. Kematian sel menyebabkan berbagai disfungsi
jaringan yang dapat mengganggu fungsi organisme. (Chiang, 2018)
Efek Biologi
Apabila sistem biologi diberi suatu perlakuan gangguan dari dalam atau luar maka
akan memberi dampak positif maupun negatif . Salah satu gangguan untuk sistem
biologi adalah oleh radiasi pengion. Efek yang terjadi pada sistem terbagi menjadi
dua kelompok, yaitu :
a. Efek dengan ambang
Efek ini adalah efek yang memerlukan suatu jumlah (dosis) tertentu untuk
munculnya pertama kali gejala efek tertentu. Pada umumnya sebagian besar
peristiwa masuk dalam kelompok ini.
b. Efek tanpa ambang
Efek ini adalah efek yang kemungkinan terjadinya tidak memerlukan jumlah dosis
minimum tertentu. Betapapun kecilnya jumlah dosis yang diberikan, dalam hal ini
akan dapat memberikan kemungkinan terjadinya suatu efek biologi tertentu.
Dari segi cepat atau lambatnya penampakan suatu efek biologi terdapat
pembagian sebagai berikut:
a. Efek segera
Efek ini terjadi cukup cepat, dalam kurun waktu tidak sampai satu tahun. Gejala
efek yang biasanya segera muncul adalah mual dan muntah, rasa mulas dan lelah,
dan naiknya suhu badan. Adanya gejala ini perlu adanya pemeriksaan
laboraturium, misalnya perubahan jumlah butir darah merupakan indikator biologi
yang paling peka pada efek penyinaran.
b. Efek tertunda
-
13
Efek ini terjadi agak lama, dalam kurun waktu lebih dari satu tahun sejak
penyinaran. Efek ini juga dapat berupa turunan dari efek orang yang menerima
penyinaran. Efek ini terbagi menjadi tiga jenis, yaitu:
1. Efek Somatik
Efek ini timbul dengan masa tenggang yang bergantung pada dosis yang diberikan
kepada seseorang dan juga bergantung pada karakter biologi dari gejala yang
muncul. Misalnya eritema kulit akan muncul setelah 3 minggu diberikannya
penyinaran dengan dosis beberapa ratus rad, tetapi gejala yang sama akan muncul
hanya dalam beberapa hari jika dosis yang diberikan lebih dari 1000 rad.
2. Efek Somatik Stokastik
Efek yang dialami sel-sel somatik pada manusia yang menerima penyinaran,
tetapi tidak secara statistik. Beberapa efek tertunda tidak dapat dipastikan akan
diderita oleh orang yang menerima penyinaran. Karena itu disebut efek somatik
stokastik. Misalnya, tingginya kejadian leukimia di kalangan ahli radiologi secara
statistik dapat diduga secara pasti karena para ahli tersebut memang selalu
berkenaan dengan medan radiasi. Penyinaran radisi pada suatu kelompok hanya
efektif dalam hal mempertinggi terjadinya efek somatik tertunda (misalnya
leukimia).
3. Efek Genetik
Efek genetik adalah efek stokastik yang disebabkan oleh rusaknya sel genetik, dan
karena itu tidak diderita oleh yang menerima penyinaran, tetapi kemunginan
terjadi pada turunan orang yang bersangkutan. Efek genetik ini terdistribusi pada
anggota suatu kelompok secara acak dan konsekuensi kliniknya merupakan
konsekuensi tertunda.
Cacat gen atau kromosom disebabkan oleh radiasi yang berinteraksi
dengan sel kelamin di dalam kelenjar kelamin (gonad), sedangkan susunan
kromosom menentukan pola pertumbuhan sel di waktu kemudian. Mutasi atau
perubahan kromosom pada umumnya merupakan mutasi titik yang tidak tampak
dari struktur DNA secara mikroskopik. Sebagian besar mutasi titik adalah resesif,
sehingga akan hanya terjadi mutasi apabila dua sel kelamin (jantan dan betina)
sama sama memiliki mutasi titik.
-
14
2.2 Sinar-X
Sinar-X yaitu sebuah gelombang elektomagnetik dengan panjang gelombang
aproksimasi 0,1 hingga 100 Å (Beiser,1999). Karena panjang gelombangnya yang
pendek, maka sinar-X memiliki daya tembus yang besar. Disamping itu dengan
energi yang dimilikinya, sinar-X mampu mengionisasi materi yang dilaluinya
karena itu sinar-X digolongkan sebagai sinar pengion.
2.2.1 Konsep Dasar Sinar-X
Sinar-X ditemukan oleh seorang fisikawan Universitas Wutsburg pada tahun 1895
saat sedang bekerja menggunakan sinar katoda yaitu Rontgen (1845-1923). Ia
menemukan bahwa sinar dari tabung dapat menembus bahan yang tak tembus
cahaya dan mengaktifkan layar pendar atau film foto. Sinar-X berasal dari titik
dimana elektron mengenai sasaran dalam tabung tersebut atau tabung kacanya
sendiri (Beiser, 1999).
Sinar-X merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang
gelombang antara 10-11
sampai 10-8
m. Hal ini berarti mempunyai panjang
gelombang yang jauh lebih pendek daripada cahaya tampak, sehingga energinya
lebih besar. Besar energinya (E dalam joule) dapat ditentukan dengan
menggunakan persamaan
Keterangan :
E = besarnya energi (joule)
h = konstanta Planck (6,627 x 10-34
Js)
c = kecepatan cahaya ( 3 x 10-8
m/s)
λ = panjang gelombang (m)
2.2.2 Pesawat Sinar-X
Pesawat sinar-X merupakan sumber radiasi yang didesain sedemikian rupa untuk
tujuan diagnostik yang terdiri dari komponen-komponen penghasil sinar-X
(BAPETEN, 2003). Untuk dapat menghasilkan citra sinar-X diperlukan beberapa
instrumentasi yang baku sebagai berikut :
-
15
Tabung Sinar-X
Tabung sinar-X berisi katoda dan anoda yang ditunjukkan dalam Gambar 2.1.
Katoda terbuat dari filamen, sedangkan anoda terbuat dari logam target (Cu, Fe,
atau Ni). Anoda biasanya dibuat berputar supaya permukaannya tidak lekas rusak
yang disebabkan tumbukan elektron. Agar filamen katoda tidak cepat panas maka
didinginkan dengan transformator oil.
Gambar 2.1 Tabung sinar-X
Trafo Tegangan Tinggi
Trafo tegangan tinggi berfungsi untuk menaikkan tegangan rendah dari sumber
menjadi tegangan tinggi antara 30-100 kV. Pada sekeliling trafo tegangan tinggi
diberi minyak sebagai media pendingin. Trafo tegangan tinggi berfungsi untuk
mempercepat elektron di dalam tabung (Suyatno, 2008).
Instrumentasi Kontrol
Instrumentasi kontrol berfungsi sebagai pengatur besaran keluaran dari pesawat
sinar-X. Instrumentasi kontrol terbagi menjadi 6 modul yaitu :
1. Modul power supplay (Catu daya DC)
2. Modul pengatur tegangan (kV)
3. Modul pengatur arus (mA)
4. Modul pengatur waktu (s)
-
16
5. Modul kendali sistem, dan
6. Catu daya AC dari sumber PLN.
Mesin dilengkapi tiga faktor eksposi, yaitu tegangan (kV), arus (mA), dan waktu
(s). Nilai maksimum yang diberikan oleh mesin ini ditampilkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Nilai Maksimum Faktor Eksposi Pesawat Sinar-X
mA ~3.2 s ~4.0 s ~6.3 s
16 90 kV 90 kV 90 kV
32 90 kV 90 kV 90 kV
63 90 kV 90 kV -
100 80 kV - -
2.2.3 Penyerapan sinar-X pada Tubuh
Radiasi yang melewati bahan memiliki banyak kemungkinan kejadian. Peristiwa
yang dapat terjadi berupa penyerapan, atau pemantulan. Bentuk hukum
penyerapan radiasi adalah sebagai berikut
I0 adalah intensitas awal radiasi sebelum melewati bahan. I adalah
intensitas radiasi yang terukur setelah melewati suatu bahan dengan ketebalan x
dan koefisien penyerapan μ. Hukum ini berlaku untuk sinar-X dengan kejadiannya
sesuai dengan prinsip Efek fotolistrik dan efek Compton. (Burns, Desmond M,
1975)
Radiasi yang diberikan pada manusia hendaknya tidak melebihi batas
ambang karena dengan dosis tertentu akan mengakibatkan beberapa efek pada
jaringan seperti dijelaskan pada Tabel 2.2.
-
17
Tabel 2.2 Efek Radiasi pada Makhluk Hidup
No Dosis Efek Waktu
1 3-6 Gy Eritema (kemerahan pada kulit) Sementara
2 3-8 Gy Epilasi (Kerontokan Rambut)
Dekuamasi (Pengelupasan)
3-6 minggu
3 12-20 Gy Blister (nanah)
Dermis (Infeksi Kulit)
4-6 Minggu
4 20 Gy Nekrosis (Kematian Jaringan) 10 minggu
2.3 Fisiologi Manusia
Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari fungsi biologis tubuh yang bekerja
dalam rentang normal.
2.1.1. Homeostasis
Tubuh merupakan suatu sistem yang terorganisir dan memiliki sistem pengaturan
yang selalu saling berkoordinasi untuk mempertahankan tubuh secara fisiologi.
Agar tubuh berfungsi secara optimal lingkungan internal harus diatur dengan
sangat hati hati (Chalik, 2016). Homeostasis adalah suatu konsep yang mengacu
pada suatu kondisi mempertahankan kondisi fisika dan kimia yang relatif konstan
dalam lingkungan interna. Variabel penting dalam menjaga kondisi dalam tubuh
adalah suhu, tekanan darah, kandungan oksigen dan karbon dioksida dari darah,
dan juga keseimbangan elektrolit.
Secara harfiah homeo artinya “yang sama”, statis artinya “berdiri atau
diam”. Istilah tersebut pertama kali diperkenalkan oleh W.B. Cannon untuk
menjelaskan berbagai proses fisiologik yang berfungsi memulihkan keadaan
normal setelah terkena gangguan. Seluruh sistem organ dalam tubuh manusia
-
18
memiliki fungsi masing-masing. Tabel 3 berikut ini menjelaskan peran sistem
organ dalam homeostasis
Tabel 2.3. Peran sistem organ dalam mempertahankan homeostasis
Sistem Organ Fungsi
Sistem Saraf Mengatur aktivitas muskuler dan sekresi kelenjar
Sistem Sirkulasi Mengangkut nutrien, oksigen, zat yang sudah tidak
dibutuhkan tubuh
Sistem Respirasi Mengambil oksigen dan mengeluarkan karbondioksida,
mengatur keseimbangan asam basa (pH)
Sistem
Gastrointestinal
Mencerna dan menyerap makanan untuk memberikan nutrisi
kepada tubuh
Sistem Renal Mengeluarkan senyawa-senyawa, produk yang sudah tidak
dibutuhkan oleh tubuh, mengatur volume dan tekanan darah,
mengatur keseimbangan asam basa (pH)
Pengaturan aktivitas sistem tubuh untuk mempertahankan homeostasis :
1. Pengendalian intrinsik yaitu respon kompensasi dilakukan oleh organ yang
bersangkutan
2. Pengendalian ekstrinsik yaitu repons organ akan merangsang kerja sistem
pengendalian lain yaitu sistem saraf dan endokrin
2.4 Biolistrik
Biolistrik adalah proses kelistikan dalam sel-sel atau jaringan hidup. Salah
satunya adalah yang terjadi dalam proses penghantaran impuls di sistem syaraf
pada manusia. Berbagai kerja sistem tubuh diatur oleh sistem syaraf, termasuk
pengendali tubuh. Proses biolistrik ini juga berperan dalam berbagai transport zat,
yaitu yang terjadi di membran sel/plasma dan di berbagai kompartemen, yaitu
sistem pertukaran antara lingkungan internal dan eksternal.
Sistem kerja sel syaraf sangat bergantung pada ion-ion yang ada dalam
tubuh. Peristiwa kelistrikan di sel syaraf akan membangkitkan ilmpuls, yaitu akan
-
19
terjadi peristiwa depolarisasi dan potensial aksi/impuls. Hal ini dikarenakan
keterlibatan ion-ion dalam kompartmen tubuh, terutama ion Na dan K di eksrasel
dan intrasel. Ilustrasi kerja ion-ion tersebut dalam proses penghantaran impuls
ditunjukkan pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3.
Rangsangan terhadap sel bermacam macam, dapat berupa mekanik, suhu,
listrik, dan kimia. Rangsang tersebut akan melalui proses transduksi reseptor yang
akan menghasilkan respon perubahan kegiatan listrik membran reseptor. Proses
transduksi reseptor adalah membran akan lebih permeabel sehingga ion Na
ekstrasel masuk ke intrasel, sehingga kenegatifan intrasel berkurang menyebabkan
penurunan beda potensial ekstrasel dan intrasel (depolarisasi). Depolarisasi akan
meningkatkan permeabilitas membran sehingga makin banyak ion Na ekstrasel
yang masuk ke intrasel dan depolarisasi semakin besar. Bila peristiwa terus
berlanjut, suatu saat depolarisasi mencapai ambang letup sehingga terbentuklah
potensial aksi, bila tidak berlanjut maka akan kembali ke keadaan istirahat
(repolarisasi). Potensial aksi yang menjalar disebut dengan impuls.
Gambar 2.2. Penghantaran impuls di neuran tak bermielin
-
20
Gambar 2.3. Penghantaran impuls di neuron bermielin
2.5 Larutan Elektrolit dalam Fisiologi Manusia
Elektrolit adalah senyawa yang terdisosiasi menjadi ion pada larutan. Yang
disebut sebagai elektrolit adalah asam, basa, dan garam. Elektrolit yang paling
penting dalam fisiologi manusia ada kation ( Na+, K
+, Ca
+, Mg
2+, dan H
+) dan
anion bikarbonat (HCO3-), Klorida (Cl
-), Fosfat (HPO4
2) dan sulfat (SO4
2-).
Fungsi elektrolit tersebut adalah
1. Kebutuhan metabolisme sel dan untuk mempertahankan struktur tubuh
2. Penunjang pergerakan air antar bagian tubuh
3. Bersama dengan protein memasok ion hidrogen
4. Mempertahankan keseimbangan pH tubuh
5. Natrium, potassium, klorida, dan magnesium adalah komponen penting dalam
produksi dan perawatan membran potensial (Potensial syaraf dan otot).
Ion natrium, potassium dan klorida memiliki konsentrasi tertinggi pada tubuh.
Ketiga elektrolit ini adalah bagian penting dalam menjaga fungsi tubuh dan
distribusi air di seluruh bagian.
-
21
2.6 Larutan NaCl
Natrium Klorida merupakan zat yang berikatan ionik. Gaya Kohesi dalam
molekul ionik berasal dari tarikan eletrostatik antara ion Na+ dan ion Cl
- . Bahan-
bahan tersebut diperkirakan mudah membentuk zat padat karena ion Na+
dapat
langsung menarik Cl- sehingga membangun suatu struktur molekul. NaCl
memiliki struktur kisi fcc (face center cubic) sehingga NaCl memiliki ikatan yang
kuat. Karena sumber ikatannya adalah elektrostatik, jadi semakin negatif ion-ion
yang mengelilingi ion positif, semakin stabil dan kuat zat padatnya (Kranne,
1992)
Natrium Klorida memiliki kecenderungan kuat untuk larut dalam pelarut
polar, salah satunya air. Bila zat terlarut dalam sebuah pelarut, sifat larutan itu
akan berbeda dari pelarut murni. Terdapat empat sifat fisika yang penting yaitu,
tekanan uap, titik beku, titik didih, dan tekanan osmosis yang bergantung pada
banyaknya partikel (molekul, atom, atau ion) dalam pelarut dengan bobot tertentu
(Gufron, 2016).
2.7 Keseimbangan Asam dan Basa
Keseimbangan asam basa mengacu pada regulasi ion hidrogen di cairan tubuh,
terutama cairan ekstraseluler. Beberapa molekul terdisosiasi di larutan untuk
melepaskan ion hidrogen (H+) yang disebut dengan asam. Hal ini menyebabkan
reaksi kimia dan proses dalam tubuh. Enzim, hormonal, dan distribusi ion
disebabkan oleh konsentrasi ion hidrogen. Konsentrasi ion hidrogen diukur oleh
skala pH. pH dalam darah dan cairan intestinal berada pada rentang 7.35 sampai
dengan 7.45. Naik atau turunnya pH oleh persepuluh satuan dapat menyebabkan
kerusakan sel-sel tubuh.
Homeostatik menopang tangkapan rentang pH pada cairan ekstraseluler
dengan tiga mekanisme berikut :
1. Sistem penyangga kimiawi spesifik dari cairan tubuh (bereaksi cepat kurang
dari satu detik)
2. Sistem pernafasan (bereaksi cepat dalam hitungan detik hingga menit)
3. Sistem ginjal (bereaksi lambat, dalam hitungan menit sampai jam).
-
22
Larutan penyangga berfungsi untuk menetralkan. Asam lemah dan basa
lemah berperan untuk menjadi sistem penyangga. Larutan penyangga bekerja
dengan cepat untuk menyeimbangkan homeostasis. Karena penambahan ion H+
menyebabkan perubahan pH tubuh.
2.8 Fourier Tansform Infra Red
Fourier Transform Infra Red merupakan salah satu alat yang dapat digunakan
untuk identifikasi senyawa, khususnya senyawa organik, baik secara kualitatif
maupun kuantitatif. Analisis dilakukan dengan melihat bentuk spektrumnya yaitu
dengan melihat puncak-puncak spesifik yang menunjukan jenis gugus fungsional
yang dimiliki oleh senyawa tersebut, sedangkan analisis kuantitatif dapat
dilakukan dengan menggunakan senyawa standar yang dibuat spektrumnya pada
berbagai variasi konsentrasi.
2.9 VIS-NIR
VIS-NIR merupakan anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber
REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak
(380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Pada
spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya
tampak (visible light). Cahaya tampak termasuk spektrum elektromagnetik yang
dapat ditangkap oleh mata manusia, sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh
kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun. selama ia dapat dilihat oleh mata,
maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak (visible).
Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spectrofotometer
visible adalah lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama
Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74. Tungsten
mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 ºC) dibanding logam lainnya. karena
sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu.
Bila radiasi inframerah dilewatkan melalui suatu cuplikan, maka molekul
molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi) energi dan terjadilah transisi di
antara tingkat vibrasi (ground state) dan tingkat vibrasi tereksitasi (excited
-
23
state). Pengabsorpsian energi pada berbagai frekuensi dapat dideteksi oleh
spektrofotometer infrared, yang memplot jumlah radiasi infra merah yang
diteruskan melalui cuplikan sebagai fungsi frekuensi (atau panjang gelombang)
radiasi. Plot tersebut adalah spektrum infra merah yang memberikan informasi
penting tentang gugus fungsional suatu molekul.
-
41
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1. Simpulan
Berdasarkan hasil analisis pengaruh radiasi sinar-X terhadap larutan fisiologis
sebagai berikut:
1. Eksposi sinar- X menyebabkan molekul terdisosiasi kemudian mampu
berubah menjadi zat baru sehingga terjadi perubahan pH cairan tubuh
cenderung lebih basa.
2. Semakin besar radiasi sinar-X yang diberikan menyebabkan cairan
fisiologis mengalami peningkatan konsentrasi dan semakin banyak ion
bebas.
3. Larutan fisiologis NaCl patent memiliki sifat yang lebih reaktif terhadap
radiasi pengion dan tidak disarankan melakukan eksposi sinar-X dengan
laju dosis di atas 68 mS/h.
5.2.Saran
Setelah dilakukannya evaluasi terhadap penelitian ini, maka saran untuk penelitian
selanjutnya sebagai berikut :
1. Melakukan pengujian lebih lanjut untuk membuktikan terbentuknya
Hidrogen peroksida.
2. Menggunakan laju dosis dimulai dari yang terendah untuk eskposi
manusia.
-
42
DAFTAR PUSTAKA
Acids, P. (1952). Canadian Journal of, (5).
Analogues, H. P. (1954). Hydrogen peroxide and its analogues.
Assefa, N. (2003). Human Anatomy and Physiology.
Beiser. A. 1999. Konsep Fisika Modern. Edisi keempat. Erlangga: Jakarta.
Bury, C. S., Carmichael, I., Mcgeehan, J. E., & Garman, E. F. (2016). Radiation
damage within nucleoprotein complexes studied by macromolecular X-ray
crystallography. Radiation Physics and Chemistry, 128, 118–125.
https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2016.05.023
Bushong, Stewart C. 2013. Radiologic Science for Technologist, Physics, Biology,
and Protection 10th Edition. Houston, Texas : Elsevier.
Chiang, Ren-Tai. 2018. Analysis of Radiation Interactions and Biological Effect
for Boron Neutron Capture Therapy. Pontianak : Intenational Journal of
Physics and Nuclear Application.
Doll, R., Peto, R. 1981. The Cause of Cancer: Quantitative Estimates of
Avoidable Risk of Cancer in The United States Today. JNCI (J. Natl. Cancer
Inst.) 66, 1192-1308.
Elkind, M. M., & Sutton, H. (2012). Radiation Response of Mammalian Cells
Grown in Culture I . Repair of X-Ray Damage in Surviving Chinese Hamster
Cells, 26, 8–26. https://doi.org/10.2307/3570945
Fadilah, N. (2015). Analisa Pengukuran Nilai Konduktivitas Larutan NaCl Selama
Proses Adsorpsi dan Desorpsi pada Sistem Capasitive Deionization ( CDI ),
03(01), 1–7.
Fairusiyyah, N., & Widjasena, B. (2016). ANALISIS IMPLEMENTASI
MANAJEMEN KESELAMATAN RADIASI SINAR-X DI UNIT KERJA
RADIOLOGI RUMAH SAKIT NASIONAL DIPONEGORO SEMARANG
TAHUN 2016, 4.
Farhadi, M. (2015). Applications of Visible and Near Infrared Spectroscopy for
Sorting and Identification of Tree Seeds.
Fujii, K., Akamatsu, K., & Yokoya, A. (2004). Ion Desorption from DNA
Components Irradiated with 0 . 5 keV Ultrasoft X-Ray Photons, 161(4), 435–
441.
Hernandez-medina, A., Negron-mendoza, A., Ramos-bernal, S., & Colin-garcia,
M. (2013). The effect of doses , irradiation temperature , and doped
impurities in the thermoluminescence response of NaCl crystals. Radiation
Measurements, 56, 369–373. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2013.01.040
Hsieh, S., Chou, C., Liang, W., Kuo, C., Wang, J., Hao, L., & Jan, C. (2018).
-
43
Archives of Oral Biology The e ff ect of magnolol on Ca 2 + homeostasis
and its related physiology in human oral cancer cells. Archives of Oral
Biology, 89(August 2017), 49–54.
https://doi.org/10.1016/j.archoralbio.2018.02.006
Giguere, P.A., Srinivasan, T.K.K. 1973. A Raman Stuudy of H2O2 and D2O2
Vapor. Canada : Dept. De chimie, Universiite Laval, Qulbec. 2, 125–132.
Gufron, Soenal. 2016. Pengaruh Konsentrasi dan Suhu Larutan NaCl terhadap
Transmitansi Cahaya dalam Larutan NaCl Menggunakan
Spektrofotometer.Jember : Universitas Jember.
Kasus, S., & Gajahwong, K. (n.d.). Identifikasi Kualitas Air Berdasarkan Nilai
Resistivitas Air.
Krene, Kenneth. 1992. Fisika Modern. Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press).
Li, X., Liu, L., & Zhao, J. (2015). spectroscopic techniques Optical Properties of
Sodium Chloride Solution Within the Spectral Range from 300 to 2500 nm at
Room Temperature, 69(5), 635–640. https://doi.org/10.1366/14-07769R
Mariani, D.F., Gonzalez, F., de Castro, M. Jimenez. 1997. Ionizing radiation
effecton the ionic conductuvity of NaCl. Physica B : Elsevier. 245, 219–224.
Michael, H. R. W. A. N. D. (2000). Infrared spectrum of HDO in water and in
NaCl solution1.
Mudi, A., & Chakravarty, C. (2006). Effect of Ionic Solutes on the Hydrogen
Bond Network Dynamics of Water : Power Spectral Analysis of Aqueous
NaCl Solutions, 8422–8431.
Nirmalan, N. (2017). Homeostasis in dynamic. Anaesthesia and Intensive Care
Medicine, 1–6. https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2017.06.018
Pasien, D., Pemeriksaan, P., & Radiologi, R. S. (2015). No Title, 71–84.
Pegau, W. S., Gray, D., & Zaneveld, J. R. V. (1997). Absorption and attenuation
of visible and near-infrared light in water : dependence on temperature and
salinity, 36(24), 6035–6046.
Peters, S. J., & Ewing, G. E. (1997). Water on Salt : An Infrared Study of
Adsorbed H 2 O on NaCl ( 100 ) under Ambient Conditions, 5647(100),
10880–10886.
Petersen, C. P., & Gordon, M. S. (1999). Solvation of Sodium Chloride : An
Effective Fragment Study of NaCl ( H2O ) n Solvation of Sodium Chloride :
An Effective Fragment Study of. https://doi.org/10.1021/jp984806l.
Pramartaningthyas, E. K., & Muntini, S. (2014). Optimasi Adsorpsi ion-ion NaCl
pada Elektroda Capacitive Deionization dengan Membran Pertukaran Ion,
(Mcdi), 1–5.
-
44
Rachmatiah, I., Salami, S., Studi, P., & Teknik, M. (2013). EVALUASI
PENGARUH PAPARAN RADIASI TERHADAP EFEK SITOTOKSIK
DAN GENOTOKSIK PADA Allium cepa SEBAGAI EVALUATION OF
RADIATION EXPOSURE EFFECT AGAINST CYTOTOXIC AND
GENOTOXIC EFFECT TOAllium cepa AS BIOINDICATOR OF
OCCUPATIONAL ENVIRONMENT CONDITION IN THE HOSPITAL
RADIOLOGIC UNIT, 19, 205–214.
Radiasi, A., Bidang, S. D. I., Untuk, K., Masyarakat, M. K., & Nuklir-batan, P. R.
P. (2008). Aplikasi radiasi sinar-X di bidang kedokteran untuk menunjang
kesehatan masyarakat, 25–26.
Ramond, T. M., Blanksby, S. J., Kato, S., Bierbaum, V. M., Davico, G. E.,
Schwartz, R. L., Ellison, G. B. (2002). Heat of Formation of the
Hydroperoxyl Radical HOO Via Negative Ion Studies †, 0, 9641–9647.
Redington, R. L., Olson, W. B., & Cross, P. C. (1962). Studies of Hydrogen
Peroxide: The Infrared Spectrum and the Internal Rotation Problem, 1311.
https://doi.org/10.1063/1.1732733
Riedler, M., Castro, A. R. B. De, Kolmakov, A., Löfken, J. O., Nowak, C.,
Soldatov, A. V, Möller, T. (2012). Photoabsorption of NaCl clusters at the
Na K-edge : Development of the bond length with the cluster size
Photoabsorption of NaCl clusters at the Na K-edge : Development of the
bond length with the cluster size, 1319(2001), 1–6.
https://doi.org/10.1063/1.1380691
Riemenschneider, Julian. 2011. Spectroscopic Investigation on Pure Water and
Aqueous Salt Solution in the Mid Infrared Region. Rostock : University of
Rostock
Satoh, D., Kajimoto, T., Shigyo, N., Itashiki, Y., Imabayashi, Y., Koba, Y.,
Uozumi, Y. (2016). Distributions of neutron yields and doses around a water
phantom bombarded with 290-MeV/nucleon and 430-MeV/nucleon carbon
ions. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B:
Beam Interactions with Materials and Atoms, 387, 10–19.
https://doi.org/10.1016/j.nimb.2016.09.011.
Shirotani, I., Hayashi, J., Yamanashi, K., & Hirano, K. (2003). X-ray study with
synchrotron radiation of cerium and praseodymium monopnictides with the
NaCl-type structure at high pressures, 334, 167–174.
https://doi.org/10.1016/S0921-4526(03)00042-5
Skull, K., Menggunakan, P., Entrance, M., Exposure, S., Fmipa, J. F., Brawijaya,
U., & Veteran, J. (n.d.). Penentuan dan pengukuran dosis serap radiasi sinar
x pada permukaan pantom kepala (, (31), 2–5.
Sudatri, N. W., Suartini, N. M., Agung, A., Alit, S., Yulihastuti, D. A., Hewan, L.
F., … Selatan, K. (2015). Kualitas Spermatozoa Mencit yang Terpapar
Radiasi Sinar-X Secara Berulang, 16(1), 56–61.
-
45
Suratman. 1996. Introduksi Proteksi Radiasi Bagi Siswa/Mahasiswa Praktek.
Yogyaarta : Batan
Tang . F.R, K. Lganovsky. 2018. Low dose or ionizing radiation-induced health
effect in the human. Journal of Environmental Radioactivity. 192(May), 32–
47. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2018.05.018
Te, F. (1995). Theoretical study of (NaC1), clusters, 212.
Vacque, V, et al. 1996. Characterisation of the O-O Peroxide Bond by
Vibrational Spectroscopy. France : laboratoire de Spectroscopie Infrarouge et
Raman.
Vasylieva, A., Doroshenko, I., Vaskivskyi, Y., Chernolevska, Y., & Pogorelov, V.
(2018). FTIR study of condensed water structure. Journal of Molecular
Structure. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.05.002
Watson, F., & Austin, P. (2018). Physiology of human fluid balance. Anaesthesia
and Intensive Care Medicine, 1–8.
https://doi.org/10.1016/j.mpaic.2018.06.013
Wolf, A. (2019). Near-threshold photodissociation of cool OH to O + H and O +
H Near-threshold photodissociation of cool OH + to O + H + and O + + H,
041104. https://doi.org/10.1063/1.5098321
Yaswir, R., & Ferawati, I. (2012). T Tinjauan Pustaka Fisiologi dan Gangguan
Keseimbangan Natrium , Kalium dan Klorida serta Pemeriksaan
Laboratorium, 1(2), 80–85.
Internet
Ariyanto, S. 2009. Radiasi Alam. http://www.batan.go.id/bkhh/ index.php/
artikel/49-radiasi-alam.html [diakses 28-12-2013].