Polutan Udara Pada Lingkungan

Komposisi gas di atmosfer dapat mengalami perubahan karena polusi udara akibat dari aktivitas alam maupun dari berbagai aktivitas manusia.

ATMOSFER BUMI

Definisi: Atmosfer adalah lapisan gas yang melingkupi bumi

Komposisi atmosfer:

• Gas nitrogen dengan kadar 78,17 %
• Gas oksigen (O₂) sebesar 20,97 %
• Gas argon sebesar 0,9 %
• Gas karbon dioksida (CO₂) sebanyak 0.0357 %
• Uap air dan beberapa gas pendukung lainnya yang memiliki kad lebih rendah.
  Fungsi Atmosfer:
  1. Pelindung bumi.
  2. Penyeimbang keadaan di dalam dan di luar bumi.
  3. Mengurangi rasa panas yang diberikan langsung oleh cahaya matahari.
  4. Melindungi bumi dari serangan meteor-meteor atau benda-benda luar angkasa.
  5. Menjaga agar grafitasi bumi tetap stabil.
  Lapisan Atmosfer:

1. Troposfer(0 - 12 km dari permukaan bumi)
   berada pada level yang terendah, campuran gasnya paling ideal untuk menopang kehidupan di bumi.
2. Stratosfer (diatas 12 – 60 km)
   Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra violet.
3. Mesosfer (60 – 80 km)
   Udara yang di sini akan mengakibatkan pergeseran yang berlaku dengan objek yang datang dari angkasa dan menghasilkan suhu yang tinggi. Kebanyakan meteor yang sampai ke bumi terbakar pada lapisan ini .
4. Termosfer (80 – 100 km)
   lapisan ini berguna untuk membantu memancarkan gelombang radio.
5. Ionosfer ( 100 – 800 km)
   lapisan pelindung bumi dari batu meteor yang berasal dari luar angkasa karena ditarik oleh gravitasi bumi.
6. Lapisan Eksosfer ( 800 – 3.620 km)
   terjadi banyak interaksi dan hubungan antara gas-gas yang ada di dunia luar bumi, serta gas-gas yang membentuk atmosfer bumi
   
   
   
   
   
   
   
   
   Daftar Pustaka
   
   
   Wikipedia. 2017. Atmosfer. https://id.wikipedia.org/wiki/Atmosfer_Bumi
   Website llmuGeografi.com. 2015. 6 Lapisan Atmosfer : Pengertian, Fungsi, dan Jenisnya. http://ilmugeografi.com/ilmu-bumi/meteorologi/lapisan-atmosfer
   Khair, Berkah. 2017. Penjelasan Lengkap Tentang Pengertian, Manfaat dan Lapisan Atmosfer. http://berkahkhair.com/atmosfer/
   Blog Joaquina Ariella Lambang. Lapisan Atmosfir / Atmosfer Bumi – Pengertian dan Penjelasan. https://l4mb4ng.wordpress.com/tag/lapisan-atmosfir-atmosfer-bumi-pengertian-dan-penjelasan/
   Blog Zona Siswa. Atmosfer (Lapisan Udara) : Pengertian, Lapisan, & Manfaat. http://www.zonasiswa.com/2014/07/atmosfer-lapisan-udara.html

Pencemaran Udara

PENCEMARAN UDARA

Nama                                    : Muhammad Ainun Na’im

Program Studi                      : Teknik Industri

No NIM                                : 41616110003

Kode Tugas                           : @TA07

Pencamaran Udara

Seperti dikutip dari Wikipedia, pengertian pencemaran udara adalah kehadiran substansi fisik, biologi, atau kimia di lapisan udara bumi dalam jumlah yang bisa membahayakan kesehatan seluruh komponen biotik penyusun ekosistem, mengganggu keindahan dan kenyamanan, dan merusak property. Pencemaran udara timbul akibat adanya sumber-sumber pencemaran, baik yang bersifat alami ataupun karena kegiatan manusia.

Penyebab Pencemaran Udara

Secara alami, udara di atmosfir bumi merupakan gabungan dari gas nitrogen (78%), gas oksigen (21%), gas argon (sekitar 1 %), CO2 (0,0035 %) dan uap air (sekitar 0,01 %). Komposisi komponen gas penyusun atmosfer ini bisa mengalami perubahan akibat polusi udara. Selain itu, beberapa penyebab pencemaran udara juga bisa dijelaskan oleh daftar berikut: 

• Asap cerobong pabrik dan knalpot kendaraan bermotor, asap rokok, pembakaran, atau kebakaran hutan, membebaskan CO2 dan CO ke udara.
• Asap vulkanik hasil dari aktivitas gunung berapi menebarkan partikel-partikel debu ke udara.
• Bahan radioaktif dari percobaan nuklir atau bom atom membebaskan partikel-partikel debu radioaktif ke udara.
• Asap pembakaran batu bara dari pembangkit listrik membebaskan partikel nitrogen oksida (NO2), dan oksida sulfur (SO2).
• Chloro Fluoro Carbon (CFC) dari kebocoran mesin pendingin, kulkas, dan AC mobil.

Dampak Pencemaran Udara

Pencemaran udara menimbulkan banyak dampak merugikan. Dampak pencemaran udara tersebut misalnya :

• Menurunkan kualitas udara untuk penafasan semua organisme, terutama manusia sehingga akan menurunkan derajat kesehatan masyarakat.
• Asap kebakaran hutan menyebabkan gangguan iritasi dan infeksi saluran pernapasan akut (ISPA).
• Menyebabkan terjadinya keracunan akibat pengikatan CO2 hasil dari pencemaran udara.
• Menyebabkan kebocoran lapisan ozon sehingga membuat keseimbangan ekosistem jadi terganggu akibat efek rumah kaca.
• Meningkatkan potensi penyakit kanker kulit, mata, dan katarak.
• Menyebabkan hujan asam karena oksida belerang dan oksida nitrogen hasil pembakaran batu bara yang ada ke udara bereaksi dengan uap air membentuk awan asam (asam sulfat, asam nitrat).

Pencegahan dan Penanggulangan

Menimbang pada penyebab pencemaran udara dan dampak yang ditimbulkannya, kita sebagai khalifah di muka bumi tentu perlu untuk melakukan tindakan pencegahan dan penanggulangan pencemaran udara yang terjadi agar keberlangsungan kehidupan dimuka bumi ini dapat tetap terjaga. Beberapa tindakan yang dapat dilakukan untuk mencegah dampak pencemaran udara tersebut misalnya 

• Solusi teknologi
• Peraturan dan Perundang-udangan
• Meningkatkan kesadaran dan mengubah perilaku
• Dengan membuat jalur hijau berupa penanaman pohon-pohon di kota-kota besar  agar CO2 sebagai salah satu bahan pencemaran udara dapat terserap kembali melalui daur oksigen dan fotosintesis.
• Mengurangi penggunaan minyak bumi dan bahan bakar fosil pada industri, pembangkit listrik, dan rumah tangga untuk mengurangi jumlah limbah udara yang terlepas ke atmosfer.
• Memanfaatkan energi alternatif yang ramah lingkungan, seperti biogas, energi surya, atau energi panas bumi.
• Melakukan pengawasan lebih ketat di wilayah hutan yang rawan terbakar.
• Melarang warga membakar hutan saat melakukan land clearing lahan pertanian.
• Tidak melakukan percobaan nuklir secara masif untuk mengurangi pencemaran radioaktif.

Nah, itulah beberapa penyebab pencemaran udara, dampak serta cara mencegah terjadinya efek negatif pencemaran udara secara berkelanjutan. Semoga dapat bermanfaat.

Referensi :

1.     http://www.ebiologi.com/2015/07/pencemaran-udara-pengertian-penyebab.html

2.     https://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara

3.     Modul Kimia 07

PENCEMARAN UDARA

1. Definisi

Pencemaran udara adalah kehadiran substansi fisik, biologi, atau kimia di lapisan udara bumi dalam jumlah yang bisa membahayakan kesehatan seluruh komponen biotik penyusun ekosistem, mengganggu keindahan dan kenyamanan, dan merusak properti.(wikipedia.org)

Pencemaran Udara Di Jakarta

Didalam REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Kementerian Lingkungan Hidup mengatakan Jakarta merupakan wilayah dengan tingkat polusi udara terburuk dari 14 kota metropolitan di Indonesia.  Ia mengatakan hasil itu didapat  dari  evaluasi  tingkat  polusi udara 2014 yang dilakukan Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. Dengan  salah  satu  penyebab  kualitas udara yang buruk di daerah ini, adalah tingginya jumlah kendaraan berat dan  kemacetan lainnya.

Knalpot (pembakaran ) Menyumbangkan Karbondioksida sebanyak 686.864 ton/tahun -Cerobong Asap Cerobong asap yang keluarannya merupakan hasil pembakaran dari kerja pabrik. Selain ada karbon juga ada zat berbahaya lain yaitu CFC Berikut ini adalah sebagian dari zat-zat yang menjadi polutan, yaitu bahan pencemar yang mencemarkan udara di DKI Jakarta :

1.Karbon Monoksida Karbon Monoksida merupakan zata polutan hasil dari pembakaran. Sumber utama dari karbonmonoksida adalah Gas buangan kendaraan bermotor yang tidak terawat emisinya. Dapat membahayakan dan sangat membahayakan kesehatan paru-paru.

2.Sulfur Dioksida Merupakan hasil dari kerja mesin pembangkit tenaga listrik. Gas buangan ini sangat berbahaya karena akan mengganggu system pernafasan.

3.Partikulat mater. Zat ini berasal dari pembakaran gas kendaraan bermotor. Merupakan zat yang dapat menyebabkan alergi. Dapat menimbulkan fibrosis paru-paru.

4.Nitrogen Zat ini merupakan zat hasil buangan gas pada industry. Gas ini sangat berbahaya bagi tubuh terhadap paru-paru karena tingkat toksik yang tinggi dapat menyebabkan kematian.

80% polusi udara di DKI Jakarta merupakan sumbangan dari hasil gas buang kendaraanbermotor. Berikut adalah rinciannya:

Karbondioksida 70%-

Nitrogen 9%-

Hidrokarbon 20%-

Sulfur dioksida 1

Menurut Prof Dr Faisal Yunus, PhD, SpP(K) dari Universitas Indonesia mengingatkan, seseorang yang terlalu sering terpapar polusi udara berisiko mengalami berbagai gangguan kesehatan, terutama pada sistem pernapasan. "Bisa batuk berdahak atau sesak. Namun jika sudah terlalu parah, Anda bisa mengalami Penyakit Paru Obstruktif Kronik (PPOK)," ungkapnya.

Selain itu, berdasarkan survei yang dilakukan oleh dr Ari Fahrial Syam, MMB, SpPD-KGEH, dari RS Cipto Mangunkusumo (RSCM), diketahui bahwa beragam jenis asap polusi tersebut paling banyak menyebabkan keluhan sakit tenggorokkan (81 persen), batuk (72 persen), dan iritasi mata (69,4 persen). Keluhan lain seperti pilek, sesak napas, sakit kepala, dan iritasi kulit juga dialami oleh lebih dari 50 persen responden.

Dirangkum pada Kamis (27/8/2015), berikut ini hasil pengamatan detikHealth baru-baru ini.

"Polusi di Jakarta udah banyak banget, di mana-mana, dan parah lah. Paling sering sih dampaknya gangguan napas ya," kata Arga (25), seorang pengguna angkutan umum saat ditemui di Halte Busway Dukuh Atas 2, Jakarta Selatan.

Kebetulan, Arga memang berprofesi sebagai dokter sehingga tak heran jika ia punya perhatian terhadap dampak polusi bagi kesehatan. Namun Arga bukan satu-satunya. Pengamatan detikHealth di jalanan ibukota mengungkap berbagai macam keluhan, hingga kekhawatiran akan dampak polusi bagi organ-organ tubuh seperti jantung dan paru-paru.

Beberapa kemungkinan bagi solusi pencemaran udara di perkotaan diantaranya adalah :

1.    Memprioritaskan moda transportasi angkutan massal yang aman dan nyaman seperti bus dan kereta api. Sehingga, warga kota lebih memilih menggunakan angkutan umum dari pada mobil pribadi.

2.    Membatasi usia kendaraan yang beredar, terutama angkutan umum. Sudah bukan rahasia lagi kalau angkutan umum banyak menggunakan kendaraan tua dan tidak terawat. Semakin tua kendaraan akan semakin besar kemungkinan dampak buruk dari gas buangnya.

3.    Pembenahan manajemen transportasi kota terutama kemacetan. Sebab, kemacetan lalu lintas sangat berpotensi memperburuk pencemaran udara.

4.    Pemeriksaan uji emisi secara optimal dan berkala pada semua kendaraan umum maupun pribadi.

5.    Menambah taman kota dan ruang terbuka hijau, serta penanaman pohon di pinggir jalan.

Sumber;
            http://www.academia.edu/7559668/FAKTOR_PENYEBAB_POLUSI_UDARA_DI_JAKARTA

http://health.detik.com/read/2016/01/04/063745/3109689/763/agustus-polusi-udara-di-jakarta-sudah-dalam-tahap-bahaya

http://www.republika.co.id/berita/nasional/jabodetabek-nasional/15/02/27/nkfjv8-jakarta-utara-jadi-wilayah-dengan-tingkat-polusi-udara-terburuk

http://health.detik.com/read/2016/01/04/063745/3109689/763/agustus-polusi-udara-di-jakarta-sudah-dalam-tahap-bahaya

http://health.detik.com/read/2015/08/27/100713/3002590/763/1/5-keluhan-warga-soal-polusi-di-jakarta-dan-solusinya

https://info-kesehatan.net/mencari-solusi-pencemaran-udara-di-perkotaan/

RADIASI

RADIASI

Radiasi mendeskripsikan setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain. Orang awam sering menghubungkan kata radiasi ionisasi (misalnya, sebagaimana terjadi pada senjata nuklir, reaktor nuklir, dan zat radioaktif), tetapi juga dapat merujuk kepada radiasi elektromagnetik (yaitu, gelombang radio, cahaya inframerah, cahaya tampak, sinar ultra violet, dan X-ray), radiasi akustik, atau untuk proses lain yang lebih jelas.

Radiasi ionisasi

Beberapa jenis radiasi memiliki energi yang cukup untuk mengionisasi partikel. Secara umum, hal ini melibatkan sebuah elektron yang 'terlempar' dari cangkang atom elektron, yang akan memberikan muatan (positif). Hal ini sering mengganggu dalam sistem biologi, dan dapat menyebabkan mutasi dan kanker.

Jenis radiasi umumnya terjadi di limbah radioaktif peluruhan radioaktif dan sampah.

Tiga jenis utama radiasi ditemukan oleh Ernest Rutherford, Alfa, Beta, dan sinar gamma. radiasi tersebut ditemukan melalui percobaan sederhana, Rutherford menggunakan sumber radioaktif dan menemukan bahwa sinar menghasilkan memukul tiga daerah yang berbeda. Salah satu dari mereka menjadi positif, salah satu dari mereka bersikap netral, dan salah satu dari mereka yang negatif. Dengan data ini, Rutherford menyimpulkan radiasi yang terdiri dari tiga sinar. Dia memberi nama yang diambil dari tiga huruf pertama dari abjad Yunani yaitu alfa, beta, dan gamma.

Radiasi alpha

Peluruhan Alpha adalah jenis peluruhan radioaktif di mana inti atom memancarkan partikel alpha, dan dengan demikian mengubah (atau 'meluruh') menjadi atom dengan nomor massa 4 kurang dan nomor atom 2 kurang.

Namun, karena massa partikel yang tinggi sehingga memiliki sedikit energi dan jarak yang rendah, partikel alfa dapat dihentikan dengan selembar kertas (atau kulit).

Radiasi beta

peluruhan beta adalah jenis peluruhan radioaktif di mana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan.

Radiasi beta-minus (β⁻)terdiri dari sebuah elektron yang penuh energi. radiasi ini kurang terionisasi daripada alfa, tetapi lebih daripada sinar gamma. Elektron seringkali dapat dihentikan dengan beberapa sentimeter logam. radiasi ini terjadi ketika peluruhan neutron menjadi proton dalam nukleus, melepaskan partikel beta dan sebuah antineutrino.

Radiasi beta plus (β+) adalah emisi positron. Jadi, tidak seperti β⁻, peluruhan β+ tidak dapat terjadi dalam isolasi, karena memerlukan energi, massa neutron lebih besar daripada massa proton. peluruhan β+ hanya dapat terjadi di dalam nukleus ketika nilai energi yang mengikat dari nukleus induk lebih kecil dari nukleus. Perbedaan antara energi ini masuk ke dalam reaksi konversi proton menjadi neutron, positron dan antineutrino, dan ke energi kinetik dari partikel-partikel

Radiasi gamma

Radiasi gamma atau sinar gamma adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Radiasi gamma terdiri dari foton dengan frekuensi lebih besar dari 1019 Hz. Radiasi gamma bukan elektron atau neutron sehingga tidak dapat dihentikan hanya dengan kertas atau udara, penyerapan sinar gamma lebih efektif pada materi dengan nomor atom dan kepadatan yang tinggi. Bila sinar gamma bergerak melewati sebuah materi maka penyerapan radiasi gamma proporsional sesuai dengan ketebalan permukaan materi tersebut.

Radiasi non-ionisasi

Radiasi non-ionisasi, sebaliknya, mengacu pada jenis radiasi yang tidak membawa energi yang cukup per foton untuk mengionisasi atom atau molekul. Ini terutama mengacu pada bentuk energi yang lebih rendah dari radiasi elektromagnetik (yaitu, gelombang radio, gelombang mikro, radiasi terahertz, cahaya inframerah, dan cahaya yang tampak). Dampak dari bentuk radiasi pada jaringan hidup hanya baru-baru ini telah dipelajari. Alih-alih membentuk ion berenergi ketika melewati materi, radiasi elektromagnetik memiliki energi yang cukup hanya untuk mengubah rotasi, getaran atau elektronik konfigurasi valensi molekul dan atom. Namun, efek biologis yang berbeda diamati untuk berbagai jenis radiasi non-ionisasi

Radiasi Neutron

Radiasi Neutron adalah jenis radiasi non-ion yang terdiri dari neutron bebas. Neutron ini bisa mengeluarkan selama baik spontan atau induksi fisi nuklir, proses fusi nuklir, atau dari reaksi nuklir lainnya. Ia tidak mengionisasi atom dengan cara yang sama bahwa partikel bermuatan seperti proton dan elektron tidak (menarik elektron), karena neutron tidak memiliki muatan. Namun, neutron mudah bereaksi dengan inti atom dari berbagai elemen, membuat isotop yang tidak stabil dan karena itu mendorong radioaktivitas dalam materi yang sebelumnya non-radioaktif. Proses ini dikenal sebagai aktivasi neutron.

Radiasi elektromagnetik

Radiasi elektromagnetik mengambil bentuk gelombang yang menyebar dalam udara kosong atau dalam materi. Radiasi EM memiliki komponen medan listrik dan magnetik yang berosilasi pada fase saling tegak lurus dan ke arah propagasi energi. Radiasi elektromagnetik diklasifikasikan ke dalam jenis menurut frekuensi gelombang, jenis ini termasuk (dalam rangka peningkatan frekuensi): gelombang radio, gelombang mikro, radiasi terahertz, radiasi inframerah, cahaya yang terlihat, radiasi ultraviolet, sinar-X dan sinar gamma. Dari jumlah tersebut, gelombang radio memiliki panjang gelombang terpanjang dan sinar gamma memiliki terpendek. Sebuah jendela kecil frekuensi, yang disebut spektrum yang dapat dilihat atau cahaya, yang dilihat dengan mata berbagai organisme, dengan variasi batas spektrum sempit ini. EM radiasi membawa energi dan momentum, yang dapat disampaikan ketika berinteraksi dengan materi.

Cahaya

Cahaya adalah radiasi elektromagnetik dari panjang gelombang yang terlihat oleh mata manusia (sekitar 400-700 nm), atau sampai 380-750 nm. Lebih luas lagi, fisikawan menganggap cahaya sebagai radiasi elektromagnetik dari semua panjang gelombang, baik yang terlihat maupun tidak.

Radiasi termal

Radiasi termal adalah proses dimana permukaan benda memancarkan energi panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik. radiasi infra merah dari radiator rumah tangga biasa atau pemanas listrik adalah contoh radiasi termal, seperti panas dan cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah bola lampu pijar bercahaya. Radiasi termal dihasilkan ketika panas dari pergerakan partikel bermuatan dalam atom diubah menjadi radiasi elektromagnetik. Gelombang frekuensi yang dipancarkan dari radiasi termal adalah distribusi probabilitas tergantung hanya pada suhu, dan untuk benda hitam asli yang diberikan oleh hukum radiasi Planck. hukum Wien memberikan frekuensi paling mungkin dari radiasi yang dipancarkan, dan hukum Stefan-Boltzmann memberikan intensitas panas.

Penggunaan

Kedokteran

Radiasi dan zat radioaktif digunakan untuk diagnosis, pengobatan, dan penelitian. sinar X, misalnya, melalui otot dan jaringan lunak lainnya tetapi dihentikan oleh bahan padat. Properti sinar X ini memungkinkan dokter untuk menemukan tulang rusak dan untuk menemukan kanker yang mungkin tumbuh dalam tubuh. Dokter juga menemukan penyakit tertentu dengan menyuntikkan zat radioaktif dan pemantauan radiasi yang dilepaskan sebagai bergerak melalui substansi tubuh.

Komunikasi

Semua sistem komunikasi modern menggunakan bentuk radiasi elektromagnetik. Variasi intensitas radiasi berupa perubahan suara, gambar, atau informasi lain yang sedang dikirim. Misalnya, suara manusia dapat dikirim sebagai gelombang radio atau gelombang mikro dengan membuat gelombang bervariasi sesuai variasi suara.

Teknologi

Para peneliti menggunakan atom radioaktif untuk menentukan umur bahan yang dulu bagian dari organisme hidup. Usia bahan tersebut dapat diperkirakan dengan mengukur jumlah karbon radioaktif mengandung dalam proses yang disebut penanggalan radiokarbon. Kalangan ilmuwan menggunakan atom radioaktif sebagai atom pelacak untuk mengidentifikasi jalur yang dilalui oleh polutan di lingkungan.

Radiasi digunakan untuk menentukan komposisi bahan dalam proses yang disebut analisis aktivasi neutron. Dalam proses ini, para ilmuwan membombardir contoh zat dengan partikel yang disebut neutron. Beberapa atom dalam sampel menyerap neutron dan menjadi radioaktif. Para ilmuwan dapat mengidentifikasi elemen-elemen dalam sampel dengan mempelajari radiasi yang dilepaskan.

dipancarkan matahari).

SUMBER RADIASI

Ada macam-macam sumber radiasi yang dapat dibedakan pada garis besarnya menjaadi :

a.       Sumber Radiasi Alam

Radiasi alam dapat berasal dari sinar kosmos, sinar gamma dari kulit bumi, hasil peluruhan radon dan thorium di udara, serta berbagai radionuklida yang terdapat dalam bahan makanan.

b.         Sumber Radiasi Buatan

Radiasi buatan adalah radiasi yang timbul karena atau berhubungan  dengan kegiatan manusia; seperti penyinaran di bidang medic, jatuhan radioaktif, radiasi yang diperoleh pekerja radiasi di fasilitas nuklir, radiasi yang berasal dari kegiatan di bidang industri : radiografi, logging, pabrik lampu, dsb.

  

INTERAKSI RADIASI DENGAN SUATU MATERI

Radiasi apabila menumbuk suatu materi maka akan terjadi interaksi yang akan menimbulkan berbagai efek. Efek-efek radiasi ini bergantung pada jenis radiasi, energi dan juga bergantung pada jenis materi yang ditumbuk. Pada umumnya radiasi dapat menyebabkan proses ionisasi dan atau proses eksitasi ketika melewati materi yang ditumbuknya.

IONISASI

Ionisasi bisa terjadi pada saat radiasi berinteraksi dengan atom materi yang dilewatinya. Radiasi yang dapat menyebabkan terjadinya ionisasi disebut radiasi pengion. Termasuk dalam katagori radiasi pengion ini adalah partikel alpha, partikel beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron. Pada saat menembus materi, radiasi pengion dapat menumbuk elektron orbit sehingga elektron terlepas dari atom. Akibatnya timbul pasangan ion positif dan ion negatif.

EKSITASI

Apabila radiasi yang berinteraksi dengan atom tidak cukup energinya untuk menghasilkan ionisasi langsung, maka dapat mengakibatkan suatu elektron orbit tertentu berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi, atau ke keadaan tereksitasi. Energi eksitasi tersebut akan dilepaskan kembali dalam bentuk radiasi elektromagnetis, pada saat elektron tersebut kembali ke orbit dengan tingkat energi yang lebih rendah.

INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI BIOLOGIK

Tubuh terdiri dari berbagai macam organ seperti hati, ginjal, paru dan lainnya. Setiap organ tubuh tersusun atas jaringan yang merupakan kumpulan sel yang mempunyai fungsi dan struktur yang sama. Sel sebagai unit fungsional terkecil dari tubuh dapat menjalankan fungsi hidup secara lengkap dan sempurna seperti pembelahan, pernafasan, pertumbuhan dan lainnya. Sel terdiri dari dua komponen utama, yaitu sitoplasma dan inti sel (nucleus). Sitoplasma mengandung sejumlah organel sel yang berfungsi mengatur berbagai fungsi metabolisme penting sel. Inti sel mengandung struktur biologic yang sangat kompleks yang disebut kromosom yang mempunyai peranan penting sebagai tempat penyimpanan semua informasi genetika yang berhubungan dengan keturunan atau karakteristik dasar manusia. Kromosom manusia yang berjumlah 23 pasang mengandung ribuan gen yang merupakan suatu rantai pendek dari DNA (Deooxyribonucleic acid) yang membawa suatu kode informasi tertentu dan spesifik.

Interaksi antara radiasi dengan sel hidup merupakan proses yang berlangsung secara bertahap. Proses ini diawali dengan tahap fisik dan diakhiri dengan tahap biologik. Ada empat tahapan interaksi, yaitu :

1.      Tahap Fisik

Tahap Fisik berupa absorbsi energi radiasi pengion yang menyebabkan terjadinya eksitasi dan ionisasi pada molekul atau atom penyusun bahan biologi. Proses ini berlangsung sangat singkat dalam orde 10-16 detik. Karena sel sebagian besar (70%) tersusun atas air, maka ionisasi awal yang terjadi di dalam sel adalah terurainya molekul air menjadi ion positif H₂O⁺ dan e^- sebagai ion negatif. Proses ionisasi ini dapat ditulis dengan :

H₂O + radiasi pengion          ---->           H₂O⁺ + e^-

2.      Tahap Fisikokimia

Tahap fisikokimia dimana atom atau molekul yang tereksitasi atau terionisasi mengalami reaksi-reaksi sehingga terbentuk radikal bebas yang tidak stabil. Tahap ini berlangsung dalam orde 10-6 detik. Karena sebagian besar tubuh manusia tersusun atas air, maka peranan air sangat besar dalam menentukan hasil akhir dalam tahap fisikokimia ini. Efek langsung radiasi pada molekul atau atom penyusun tubuh selain air hanya memberikan sumbangan yang kecil bagi akibat biologi akhir dibandingkan dengan efek tak langsungnya melalui media air tersebut. Ion-ion yang terbentuk pada tahap pertama interaksi akan beraksi dengan molekul air lainnya sehingga menghasilkan beberapa macam produk , diantaranya radikal bebas yang sangat reaktif dan toksik melalui radiolisis air, yaitu OH^- dan H⁺. Reaksi kimia yang terjadi dalam tahap kedua interaksi ini adalah:

H₂O⁺              ---->  H⁺ + OH^-

H₂O + e      ------>       H₂O^-

H₂O^-          ------>  OH^- + H⁺

Radikal bebas OH^- dapat membentuk peroksida (H₂O₂ ) yang bersifat

oksidator kuat melalui reaksi berikut :

OH^- + OH^-        ----->  H₂O₂

3.      Tahap Kimia Dan Biologi

Tahap kimia dan biologi yang berlangsung dalam beberapa detik dan ditandai dengan terjadinya reaksi antara radikal bebas dan peroksida dengan molekul organik sel serta inti sel yang terdiri atas kromosom. Reaksi ini akan menyebabkan terjadinya kerusakan-kerusakan terhadap molekul-molekul dalam sel. Jenis kerusakannya bergantung pada jenis molekul yang bereaksi. Jika reaksi itu terjadi dengan molekul protein, ikatan rantai panjang molekul akan putus sehingga protein rusak. Molekul yang putus ini menjadi terbuka dan dapat melakukan reaksi lainnya. Radikal bebas dan peroksida juga dapat merusak struktur biokimia molekul enzim sehingga fungsi enzim terganggu. Kromosom dan molekul DNA di dalamnya juga dapat dipengaruhi oleh radikal bebas dan peroksida sehingga terjadi mutasi genetik.

4.      Tahap Biologis

Tahap biologis yang ditandai dengan terjadinya tanggapan biologis yang bervariasi bergantung pada molekul penting mana yang bereaksi dengan radikal bebas dan peroksida yang terjadi pada tahap ketiga. Proses ini berlangsung dalam orde beberapa puluh menit hingga beberapa puluh tahun, bergantung pada tingkat kerusakan sel yang terjadi. Beberapa akibat dapat muncul karena kerusakan sel, seperti kematian sel secara langsung, pembelahan sel terhambat atau tertunda serta terjadinya perubahan permanen pada sel anak setelah sel induknya membelah. Kerusakan yang terjadi dapat meluas dari skala seluler ke jaringan, organ dan dapat pula menyebabkan kematian.

Efek Radiasi Terhadap Manusia

Dilihat dari interaksi biologi tadi di atas, maka secara biologis efek radiasi dapat dibedakan atas :

1.  Berdasarkan jenis sel yang terkena paparan radiasi

Sel dalam tubuh manusia terdiri dari sel genetic dan sel somatic. Sel genetic adalah sel telur pada perempuan dan sel sperma pada laki-laki, sedangkan sel somatic adalah sel-sel lainnya yang ada dalam tubuh.

Berdasarkan jenis sel, maka efek radiasi dapat dibedakan atas :

·        Efek Genetik (non-somatik) atau efek pewarisan adalah efek yang dirasakan oleh keturunan dari individu yang terkena paparan radiasi. 

·       Efek Somatik adalah efek radiasi yang dirasakan oleh individu yang terpapar radiasi. Waktu yang dibutuhkan sampai terlihatnya gejala efek somatik sangat bervariasi sehingga dapat dibedakan atas :

o   Efek segera adalah kerusakan yang secara klinik sudah dapat teramati pada individu dalam waktu singkat setelah individu tersebut terpapar radiasi, seperti epilasi (rontoknya rambut), eritema (memerahnya kulit), luka bakar dan penurunan jumlah sel darah. Kerusakan tersebut terlihat dalam waktu hari sampai mingguan pasca iradiasi.

o    Efek tertunda merupakan efek radiasi yang baru timbul setelah waktu yang lama (bulanan/tahunan) setelah terpapar radiasi, seperti katarak dan kanker.

2.  Berdasarkan dosis radiasi

Bila ditinjau dari dosis radiasi (untuk kepentingan proteksi radiasi), efek radiasi dibedakan atas efek stokastik dan efek deterministic (non-stokastik).

                                             i.            Efek Stokastik adalah efek yang penyebab timbulnya merupakan fungsi dosis radiasi dan diperkirakan tidak mengenal dosis ambang. Efek ini terjadi sebagai akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya perubahan pada sel. Radiasi serendah apapun selalu terdapat kemungkinan untuk menimbulkan perubahan pada sistem biologik, baik pada tingkat molekul maupun sel. Dengan demikian radiasi dapat pula tidak membunuh sel tetapi mengubah sel,  sel yang mengalami modifikasi atau sel yang berubah ini mempunyai peluang untuk lolos dari sistem pertahanan tubuh yang berusaha untuk menghilangkan sel seperti ini. Apabila sel ini adalah sel somatik maka sel-sel tersebut dalam jangka waktu yang relatif lama, ditambah dengan pengaruh dari bahan-bahan yang bersifat toksik lainnya, akan tumbuh dan berkembang menjadi jaringan ganas atau kanker.

Maka dari itu dapat disimpulkan ciri-ciri efek stokastik a.l :

·       Tidak mengenal dosis ambang 

·       Timbul setelah melalui masa tenang yang lama 

·       Keparahannya tidak bergantung pada dosis radiasi 

·       Tidak ada penyembuhan spontan 

·       Efek ini meliputi : kanker, leukemia (efek somatik), dan penyakit keturunan (efek genetik).

                                            ii.            Efek Deterministik (non-stokastik) adalah efek yang kualitas keparahannya bervariasi menurut dosis dan hanya timbul bila dosis ambang dilampaui. Efek ini terjadi karena adanya proses kematian sel akibat paparan radiasi yang mengubah fungsi jaringan yang terkena radiasi. Efek ini dapat terjadi sebagai akibat dari paparan radiasi pada seluruh tubuh maupun lokal. Efek deterministik timbul bila dosis yang diterima di atas dosis ambang (threshold dose) dan umumnya timbul beberapa saat setelah terpapar radiasi. Tingkat keparahan efek deterministik akan meningkat bila dosis yang diterima lebih besar dari dosis ambang yang bervariasibergantung pada jenis efek.

·       Mempunyai dosis ambang 

·       Umumnya timbul beberapa saat setelah radiasi 

·       Adanya penyembuhan spontan (tergantung keparahan) 

·       Tingkat keparahan tergantung terhadap dosis radiasi 

·       Efek ini meliputi : luka bakar, sterilitas / kemandulan, katarak (efek somatik)

Darai penjelasan di atas dapat disimpulkan : 

·       Efek Genetik merupakan efek stokastik, sedangkan 

·       Efek Somatik dapat berupa stokastik maupun deterministik (non-stokastik)

INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI FISIK

Berkurangnya energi dari sinar- X pada saat melewati suatu materi fsik terjadi karena tiga proses utama, yaitu :

1.      Efek Fotolistrik

2.      Efek Compton

3.      Efek produksi pasangan

Efek fotolistrik dan efek Compton timbul karena interaksi antara sinar gamma atau sinar-X dengan elektron-elektron dalam atom materi, sedangkan efek produksi pasangan timbul karena interaksi dengan medan listrik inti atom.

a.      Efek Fotolistrik

Pada efek fotolistrik, energi foton diserap oleh elektron orbit, sehingga electron tersebut terlepas dari atom. Elektron yang dilepaskan akibat efek fotolistrik disebut fotoelektron. Efek fotolistrik terutama terjadi pada foton berenergi rendah yaitu antara energi + 0,01 MeV hingga + 0,5 MeV. Disamping itu efek fotolistrik banyak terjadi pada material dengan Z yang besar. Sebagai contoh efek fotolistrik lebih banyak terjadi pada timah hitam (Z=82) daripada tembaga (Z=29).

b.      Hamburan Compton

Pada efek Compton, foton dengan energi hv berinteraksi dengan elektron terluar dari atom, selanjutnya foton dengan energi hv dihamburkan dan elektron tersebut dilepaskan dari ikatannya dengan atom dan bergerak dengan energi kinetik tertentu.

c.       Efek Produksi Pasangan

Proses produksi pasangan hanya terjadi bila foton datang / 1,02 MeV. Apabila foton semacam ini mengenai inti atom berat, foton tersebut akan lenyap dan sebagai gantinya timbul sepasang elektron-positron. Positron adalah partikel yang massanya sama dengan elektron dan bermuatan listrik positif yang besarnya juga sama dengan muatan elektron. Proses ini memenuhi hokum kekekalan energy. Oleh karena itu proses ini hanya bisa berlangsung bilamana energi foton yang datang minimal adalah massa diam elektron dan c adalah kecepatan cahaya. Berkaitan dengan uraian ini maka nilai atau besaran absorpsi linier akan bergantung pada energy foton yang datang disamping bergantung pada jenis media/materi/zat yang dilaluinya atau bergantung pada nomor atom (Z) media/materi yang dilaluinya.

d.      Emisi Sekunder

Emisi sekunder dapat juga terjadi pada efek fotolistrik karena disebabkan oleh dua hal sebagai berikut :

Pertama :

Karena energinya besar elektron yang dilepaskan adalah elektron dari orbit yang lebih dalam pada unsur bernomor atom besar, maka lowongan elektron ini akan diisi oleh elektron dari orbit yang lebih luar. Apabila pelepasan elektron terjadi pada orbit K, maka transisi ini akan disertai dengan emisi foton dengan berbagai karakteristik berupa radiasi sinar-X karakteristik yang dikenal dengan ”radiasi fluoresensi”.

Kedua:

Kadang-kadang foton ini menumbuk elektron dari orbit yang lebih luar dari atom dan melepaskan elektron ini. Elektron tersebut memiliki energi kinetik yang sama dengan energi sinar-X karakteristik dikurangi dengan energi ikat elektron tersebut dalam orbitnya dalam orbitnya dan disebut electron Auger. Rangkuman interaksi foton dengan materi (yang utama, dari antara serangkaian interaksi yang rumit)

INTERAKSI RADIASI DENGAN MATERI KIMIA

Sejumlah bahan kimia alam dan buatan manusia yang berpotensi menginisiasi dan promosi kanker ada di lingkungan hidup manusia dan mungkin berinteraksi dengan radiasi. Kelompok senyawa kimia dibedakan atas :

1.      Senyawa yang terutama beraksi sebagai perusak DNA (genotoksik)

Senyawa genotoksik termasuk spesies yang aktif secara kimiawi, atau senyawa yang dapat diaktivasi, berikatan atau memodifikasi DNA. Bahan kimia kelompok ini dapat dibedakan atas senyawa yang bereaksi secara langsung dengan ikatan kovalen pada DNA dan secara tidak langsung menghasilkan radikal bebas.

2.      Senyawa yang beraksi dengan cara lain (non genotoksik).

Senyawa non genotoksik berkisar dari iritan tidak spesifik dan sitotoksin sampai hormon alamiah, faktor pertumbuhan, dan analognya. Senyawa ini berinteraksi dengan sistem pengatur sel dan organ dan tidak dapat selalu dianggap toksik

REFERENSI :

https://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi

http://nanang-zone.blogspot.co.id/p/radiasi-serta-efek-yang-di-timbulkan.html

http://ristalestari16.blogspot.co.id/2015/01/jenis-jenis-radiasi.html

http://catatanradiograf.blogspot.co.id/2010/01/radiasi-serta-efek-yang-ditimbulkan.html

http://www.batan.go.id/ensiklopedi/08/01/02/03/08-01-02-03.html