PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL DOSIMETRI Halaman 1 dari 36 Dosimetri BAB I : Pendahuluan BAB II : Besaran dan Satuan Dosis A. Paparan B. Dosis serap C. Dosis ekivalen D. Dosis efektif E. Dosis kolektif BAB III : Dosimetri Eksterna A. Faktor gamma B. Laju paparan sumber gamma berbentuk titik C. Laju paparan pesawat sinar-X DOSIMETRI Halaman 2 dari 36 Setelah mempelajari modul ini peserta mampu memahami dan menerapkan konsep dosimetri eksterna. DOSIMETRI Halaman 3 dari 36 1. Menyebutkan definisi paparan dan satuan paparan 2. Menyebutkan definisi dosis serap dan satuan dosis serap 3. Menyebutkan definisi dosis ekivalen dan satuan dosis ekivalen 4. Menjelaskan pengertian faktor bobot radiasi DOSIMETRI Halaman 4 dari 36 1. Menyebutkan definisi dosis efektif dan satuan dosis efektif 2. Menyebutkan pengertian faktor bobot jaringan/organ 3. Mengaplikasikan rumus dosis ekivalen dan dosis efektif 4. Menyebutkan definisi konstanta gamma 5. Menerapkan rumus laju paparan dari sumber gamma dan sinar-X DOSIMETRI Halaman 5 dari 36 DOSIMETRI Halaman 6 dari 36 Radiasi Gamma/Sinar X Medium Udara masa dM DOSIMETRI Halaman 7 dari 36 Paparan adalah kemampuan radiasi foton (sinar x atau gamma) untuk menimbulkan ionisasi di udara dalam volume tertentu x= dQ dQ = Jumlah muatan pasangan dm dm = Massa udara dalam volume ion yang terbentuk di udara tertentu (NTP) Hanya berlaku untuk sinar X/gamma dan medium udara •Satuan paparan: SI : Coulomb/kilogram Pengertian : 1C/kg adalah besarnya paparan yang dapat menyebabkan terbentuknya listrik sebesar satu coulomb di dalam udara normal (NTP) dengan massa 1 kg Satuan lama : Rontgen (R) 1R = 1 esu/cm3 = 2,58 x 10-4 C/k Laju paparan adalah besar paparan per satuan waktu dx x= dt • dX = paparan dt = waktu Satuan laju paparan Sistem SI Satuan lama DOSIMETRI : C/kg.jam : R/jam Halaman 10 dari 36 menyerap energi Semua jenis radiasi DOSIMETRI DOSIS SERAP = Semua jenis medium massa dm Halaman 11 dari 36 Energi rerata yang diserap bahan per satuan massa bahan dE D= dm dE = Energi yang diserap oleh bahan dm = Massa bahan • Berlaku untuk semua jenis radiasi dan semua jenis bahan DOSIMETRI Halaman 12 dari 36 Satuan SI : Gray Pengertian : 1 gray = energi rerata sebesar 1 joule yang diserap oleh bahan dengan massa sebesar 1 kg 1 Gray = 1 Joule/kg bahan Satuan lama : Rad 1Rad = 100 erg/gram = 10-2 Gray DOSIMETRI Halaman 13 dari 36 Laju dosis serap adalah besar dosis serap per satuan waktu dD D= dt • dD = dosis serap dt = waktu Satuan laju dosis serap Sistem SI Satuan lama DOSIMETRI : Gray/jam : Rad/jam Halaman 14 dari 36 D = f x X D = dosis serap (Rad) X = paparan (R) f = faktor konversi (Rad/R) Untuk medium udara f = 0,877 rad/R DOSIMETRI Bukan udara f = 0,877 (µ ρ )m ( µ ρ )u Halaman 15 dari 36 Faktor Konversi Energi Foton (MeV) Nilai f dalam rad/R Air Otot Tulang Keras DOSIMETRI 0,010 0,019 0,925 3,55 0,020 0,879 0,927 4,23 0,040 0,879 0,920 4,14 0,060 0,905 0,929 2,91 0,080 0,932 0,940 1,91 0,10 0,949 0,949 1,46 0,50 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 Halaman 16 dari 36 kulit Wr (α ) kulit Wr (β ) efek yang timbul berbeda kulit Wr (γ ) kulit Wr (x) Semua jenis radiasi Satu jenis organ/jaringan DOSIMETRI Halaman 17 dari 36 • Dosis ekivalen adalah besar dosis serap dikalikan dengan faktor bobot radiasi. H = ∑ D × wR H = dosis ekivalen D = dosis serap Wr = faktor bobot radiasi •Satuan dosis ekivalen Satuan SI Satuan lama DOSIMETRI : Sievert (Sv) : Rem 1 Sievert - 100 rem Halaman 18 dari 36 Faktor Bobot Radiasi Pengertian : Faktor bobot radiasi (Wr) ialah kemampuan radiasi untuk menimbulkan kerusakan pada organ/jaringan. Istilah lama : Faktor kualitas (QF) • Istilah di bidang radiobiologi : Relative biological effectiviness (RBE) DOSIMETRI Halaman 19 dari 36 Faktor Bobot Jenis Radiasi Radiasi wR (tanpa satuan) 1. Foton, untuk semua energi 1 2. Elektron dan Muon, semua energi 1 3. Neutron dengan energi a. < 10 keV 5 b. 10 keV hingga 100 keV 10 c. > 100 keV hingga 2 MeV 20 d. > 2 MeV hingga 20 MeV 10 e. > 20 MeV 5 4. Proton, selain proton rekoil, dgn 5 Energi > 2 MeV 5. Partikel alpha, fragmen fisi, inti 20 berat DOSIMETRI Halaman 20 dari 36 . Laju dosis ekivalen adalah besar dosis ekivalen per satuan waktu dH H= dt • dH = dosis ekivalen dt = waktu Satuan laju dosis ekivalen Sistem SI : Sievert/jam Satuan lama: Rem/jam DOSIMETRI Halaman 21 dari 36 WT kulit Efek pada setiap organ/jaringan BERBEDA Jenis radiasi yang sama W usus WT Beberapa/semua organ/jaringan DOSIMETRI Halaman 22 dari 36 Wr (α ) WT kulit Efek pada setiap organ/jaringan BERBEDA Wr (β ) Wr (γ ) Wr (x) Semua jenis radiasi DOSIMETRI W usus Beberapa/semua organ/jaringan Halaman 23 dari 36 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). ET = ∑ H × WT = ∑ D × WR × WT DOSIMETRI Satuan Sistem SI : Sievert Satuan lama : Rem Halaman 24 dari 36 Laju dosis efektif adalah besar dosis efektif per satuan waktu dE E= dt • dET = dosis efektif dt = waktu • Satuan laju dosis efektif Sistem SI : Sievert/jam Satuan lama : Rem/jam DOSIMETRI Halaman 25 dari 36 Nilai Faktor Bobot Berbagai Organ Tubuh No. Organ atau Jaringan Tubuh WT 1 Gonad 0,20 2 Sumsum tulang 0,12 3 Colon 0,12 4 Lambung 0,12 5 Paru-paru 0,12 6 Ginjal 0,05 7 Payudara 0,05 8 Liver 0,05 9 Oesophagus 0,05 10 Kelenjar Gondok (Tiroid) 0,05 11 Kulit 0,01 12 Permukaan tulang 0,01 13 Organ atau jaringan tubuh sisanya 0,05 Catatan: Harga wT berdasarkan ICRP No. 60 (1990) DOSIMETRI Halaman 26 dari 36 RANGKUMAN Paparan ® Dosis Ekivalen pada organ H1 = Σ ( D1 x WR ) ( SV ) Aktivitas ( Bq ) ♥ Dosis Efektif seluruh tubuh E = Σ ( H1 x WR ) ( SV ) Dosis Serap ( D ) untuk semua medium ( Gy ) Figure 1 DOSIMETRI Halaman 27 main dari 36menu Click for • Pengertian Dasar 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 DOSIMETRI Halaman 28 dari 36 1. Gray adalah satuan SI yang digunakan untuk menyatakan : a. Jumlah foton yang melalui permukaan seluas 1 cm2 dalam selang waktu 1 detik b. Laju dosis ekivalen c. Energi radiasi rata-rata yang diserap persatuan massa dari bahan yang terkena radiasi d. Jumlah ionisasi yang dihasilkan dalam volume udara 1 cm3 dalam kondisi tekanan dan temperatur normal 1. Satuan yang merupakan satuan dosis ekivalen adalah : a. Rad dan gray b. Coulomb/kg dan roentgen c. Rem dan sievert d. Joule/kg dan rad DOSIMETRI Halaman 29 dari 36 3. Dosis radiasi yang memberikan efek biologik sama pada suatu organ/jaringan untuik radiasi alpha, beta maupun gamma asalkan dosisnya sama adalah : a. dosis ambang b. dosis ekivalen c. dosis serap d. dosis penyerapan 4. Satuan laju paparan yang tidak dapat digunakan untuk radiasi beta dan alpha yaitu : a. mrad/jam b. roentgen/jam c. mSv/jam d. mGy/jam 5. Nilai faktor bobot radiasi (Wr) bergantung pada : a. jenis radiasi b. aktivitas sumber radiasi c. jenis dan energi radiasi c. organ dan jaringan tubuh DOSIMETRI Halaman 30 dari 36 6. Faktor a. b. c. d. DOSIMETRI kualitas radiasi (Q) : apabila dikalikan dengan dosis ekivalen sama dengan dosis serap untuk partikel neutron, besarnya tidak bergantung pada energi neutron menunjukkan kemampuan suatu jenis radiasi untuk menyebabkan kerusakan pada sel jaringan tubuh manusia mempunyai satuan sievert Halaman 31 dari 36 • Pengertian Dasar : Laju paparan pada jarak 1 m dari sumber gamma berbentuk titik dengan aktivitas 37 GBq atau 1 Ci. 1 C i Χ ∼Γ 1 m e te r i =n Rumus : DOSIMETRI Γ = 0,53∑ f i Ei × ( R / jam ) 1m i =1 Halaman 33 dari 36 Faktor Gamma Radioisotop Energi (MeV) Γ (R-m2/Ci-jam) Se-75 0,066 0,23 Co-60 1,173 1,333 1,30 Cs-137 0,662 0,34 Ir-192 0,317 0,468 0,48 DOSIMETRI Halaman 34 dari 36 A C i Χ r m e te r Nilai laju paparan pada jarak r meter dari sumber gamma berbentuk titik dengan aktivitas A Currie adalah : ΓA x = 2 R/jam r • DOSIMETRI Γ = faktor gamma (R.m2/Ci.jam) A = aktivitas (Ci) r = jarak (m) Halaman 35 dari 36 Nilai laju paparan pada jarak r meter dari focal spot tabung pesawat sinar-X dengan kuat arus sebesar I milli ampere adalah : I X≈ 2 r • DOSIMETRI • X = laju paparan (R/jam) I = kuat arus (mA) r = jarak (m) Halaman 36 dari 36 1. Sumber radiasi Ir-192 dengan aktivitas 5Ci digunakan di industri, dengan faktor gamma = 0,5 R.m2/Ci.jam. Berapa laju paparan pada jarak 5 meter ? a. 1 R/jam c. 0,1 mR/jam b. 10 R/jam d. 100 mR/jam 2. Sumber radiasi Ir-192 beraktivitas 25 Ci. Berapa laju paparan pada jarak 10 m bila sumber tersebut digunakan 5 bulan yang akan datang. (Waktu paro Ir-192 = 75 hari dan Faktor gamma = 0,5 R.m2/Ci.jam. a. 31,25 mR/jam b. 31,25 R/jam c. 40,25 mR/jam d. 40,25 R/jam DOSIMETRI Halaman 37 dari 36