biologi radiasi

Apa itu radiasi?
Pasti sudah pernah dengar tentang radiasi ‘kan? Secara mudahnya, radiasi bisa dikatakan sebagai energi yang bergerak (merambat). Ada radiasi yang memiliki massa (atau disebut partikuler), dan ada pula yang hanya berupa energi (gelombang elektromagnetik). Secara garis besar pun. Menurut tingkatan energinya, radiasi dibagi menjadi dua, yakni radiasi non pengion dan radiasi pengion. Yang dimaksud dengan radiasi non pengion adalah radiasi yang tidak dapat menyebabkan ionisasi atau ‘pengkutuban’. Mengapa disebut pengkutuban? Ionisasi adalah peristiwa di mana sebuah (atau lebih) partikel elektron dalam sebuah atom terlepas dari atomnya. Kita tahu bahwa elektron bermuatan negatif, dan sebuah atom yang kehilangan elektron akan bermuatan positif. Kata ‘pengkutuban’ disini maksudnya adalah atom yang tadinya netral terbelah menjadi dua kubu (kutub), yakni kubu negatif—yang merupakan elektron yang terpental—dan kubu positif—tidak lain adalah atom yang ditinggalkan oleh elektron tersebut.



Gambar proses terjadinya ionisasi oleh radiasi partikuler (sumber: http://ss-radiology.blogspot.com, dengan modifikasi)

Pada radiasi non pengion, radiasi yang datang tidak memiliki energi yang cukup untuk ‘menendang’ elektron keluar dari orbitnya, sehingga tidak bisa melakukan ionisasi. Ibaratnya, radiasi non pengion adalah angin yang, jikalaupun masuk ke rumah tidak akan berinteraksi dengan pemilik rumah dan keluar lagi lewat pintu belakang, sedangkan radiasi pengion adalah bola tennis yang untuk masuk ke rumah harus memecahkan kaca, melubangi dinding dan membuat sang pemilik rumah marah-marah. Contoh dari radiasi non pengion adalah cahaya tampak (cahaya lampu yang mungkin saja sekarang sedang menyinari wajah Anda tanpa bereaksi dengan kulit Anda meskipun mungkin menembusnya) dan radiasi panas.

Sedangkan, untuk kasus radiasi pengion, sang radiasi memiliki energi yang cukup untuk berinteraksi dengan materi yang ditumbuknya untuk membuat elektron yang sedang asyik nangkring di orbitnya berpindah, entah itu terlempar dari atom tersebut (terionisasi) atau sekedar pindah orbit (eksitasi).
Jadi bagaimana radiasi bisa menyebabkan kanker?
Dari pemaparan ringkas mengenai radiasi di atas, (moga-moga) telah jelas bahwa radiasi pengion dapat menendang elektron keluar dari orbitnya atau malah keluar dari atomnya. Dari yang kita semua tahu, nomor atom—yang menyatakan jumlah proton, dan pada atom netral memiliki nilai yang sama dengan jumlah elektron—dari sebuah atom menentukan karakteristik atom tersebut secara kimiawi dan fisika. Nomor atom juga menentukan tendensi ikatan atom tersebut dengan atom lainnya, dan konsekuensinya juga mempengaruhi komposisi serta sifat fisika dari suatu molekul. Sebuah atom oksigen dalam satu molekul air (H2O) bisa saja terlepas dari ikatannya bersama atom hidrogen akibat kehilangan satu elektron (bilamana elektron tersebut adalah elektron valensinya) dan, konsekuensinya H2O tersebut bukan lagi H2O dan sifat fisisnya pun berubah.
Sudah akrab dengan istilah DNA ‘kan? Yup, DNA (Deoxyribonucleic Acid) adalah sistem penyimpanan kode spesifik pada suatu sel yang terikat dalam untaian benang kusut yang menyususn kromosom dan terletak pada inti dari inti sel (nucleolus). Ibaratnya, jika seluruh tubuh ini adalah sebuah kesatuan tentara dan satu selnya adalah satu orang prajurit, maka semua kromosom yang dimiliki sebuah sel adalah surat perintah yang dikantongi oleh prajurit tersebut tentang apa-apa yang harus dilakukannya selama bertugas (baca: selama sel tersebut hidup). Surat tersebut terdiri dari beberapa lembar (tiap lembarnya adalah satu kromosom) yang tiap lembarnya terdiri dari beberapa paragraf (DNA) yang setiap kata-nya (kode genetik) menyusun kalimat-kalimat perintah dengan huruf-huruf (atom). Setiap prajurit memiliki surat perintah yang berbeda, sesuai dengan posisi struktural dan lokasi penugasannya. Karenanya, sel yang berada di rambut tidak akan menjadi keras seperti sel pada tulang, dan sekumpulan sel kuku tidak akan membentuk akar rambut seperti sekumpulan sel kulit.

Nah, bayangkan apa yang terjadi bila DNA, yang notebene merupakan sebuah gabungan dari makromolekul yang rumit dan terdiri dari buanyak sekali atom, terkena ‘rombongan’ radiasi pengion? (kalau yang datang cuma satu dan bukan ‘rombongan’, maka tidak akan sampai merusak kode). Pasti atom yang menjadi satuan penyusun kode-kode genetik akan rusak, dan ‘surat perintah’ tadi akan berubah. bisa jadi, bagian yang memerintahkan kode itu untuk mencegah pembelahan sel berlebihan akan terhapus, dan munculah sel-sel yang membelah tanpa henti. Nah, sel-sel ini lah yang kemudian diidentifikasi sebagai kanker!

So? Sudah tahu kenapa radiasi bisa menyebabkan kanker? Yak benar, karena radiasi pengion. Nah, kembali ke radiasi dan jenis-jenisnya. Ada tiga partikel radiasi—selain elektron, proton, neutron dan photon—yang lumayan beken, yakni partikel alpha, beta, dan gamma. Partikel alpha sebenarnya adalah inti dari Helium. Ia hanya terdiri dari sepasang proton dan sepasang neutron, tanpa elektron. Karena terdiri dari banyak penyusun bermuatan, partikel alpha adalah partikel dengan daya rusak paling kuat, namun karena ia begitu ‘gemuk’ (dengan empat biji gembolan), daya tembusnya lemah. Partikel beta memiliki sifat dan tindak-tanduk sama dengan elektron (memiliki massa yang sama dan reaksi fisis yang sama), sedangkan partikel gamma tak lain dan tak bukan adalah nama lain dari photon, yang merupakan gelombang elektromagnetik tak bermassa.

Lantas apa yang membedakan antara partikel beta dengan elektron dan partikel gamma dengan photon? Hayo?! ‘kan semua propertinya sama, kok namanya bisa beda? Ya, jawabannya adalah mereka memiliki sumber yang berbeda. Photon dan elektron adalah sebutan untuk mereka yang berasal dari luar inti (berasal dari area orbital) dan muncul akibat interaksi orbital, sedangkan gamma dan beta berasal dari inti melalui mekanisme peluruhan radioaktif (kalau mau membahas tentang radioaktif, mungkin lain waktu ya...itu bisa panjang urusannya ).
Ketiga partikel itu memiliki daya tembus yang berbeda dan daya rusak yang berbeda pula.


Ilustrasi yang menjelaskan perbedaan dampak masing-masing jenis partikel radiasi kepada DNA (sumber: file presentasi kuliah ‘Biologi Radiasi’ oleh Ibu Dra. Zubaidah Alatas M.Sc)


Ilustrasi daya tembus partikel radiasi (sumber: Dasar Proteksi Radiasi, Pusdiklat BATAN, 2006)


Ilustrasi daya tembus partikel radiasi (sumber: Dasar Proteksi Radiasi, Pusdiklat
Biologi radiasi adalah ilmu yang mempelajari tentang pengaruh dari ionisasi radiasi dalam tubuh makhluk hidup. Kemungkinan terjadinya efek biologis akibat interaksi radiasi dan jaringan tubuh manusia, berbanding lurus dengan besarnya dosis radiasi yang mengenai jaringan tubuh tersebut. Radiasi dapat mengakibatkan efek baik secara langsung maupun tidak langsung. Efek yang merusak secara biologis dari radiasi ionisasi diklasifikasikan menjadi tiga kategori utama, yaitu efek somatik deterministik, efek somatik stokastik dan efek genetik stokastik. Efek klinis akibat radiasi dapat terlihat bervariasi dari sedang, parah, bahkan sampai menimbulkan kematian dan dapat terjadi dalam selang waktu beberapa menit, jam atau dalam satuan minggu setelah penyinaran. Banyak faktor fisik yang mempengaruhi efek radiologi. Semakin besar jumlah energi radiasi yang tersimpan dalam jaringan, maka efek radiologi yang terjadi akan semakin meningkat. Semakin tinggi energi radiasi ionisasi atau penetrasi, maka semakin besar pula efek biologis yang ditimbulkannya terhadap jaringan yang lebih dalam.

Sievert
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Belum Diperiksa
Langsung ke: navigasi, cari
Untuk fisikawan Rolf Sievert, lihat Rolf Sievert.
Sievert (simbol: Sv) adalah satuan standar internasional untuk dosis ekuivalen. Satuan ini menggambarkan efek biologis dari radiasi. Nama satuan ini diambil dari dokter Swedia bernama Rolf Sievert, yang menekuni pengukuran dosis radiasi dan penelitian pengaruh radiasi secara biologi.
Biologi penyinaran (atau biologi radiasi) adalah interdisipliner bidang ilmu yang mempelajari efek biologis pengion dan non-ionisasi radiasi dari seluruh spektrum elektromagnetik , termasuk radioaktivitas (alfa, beta dan gamma), sinar X , radiasi ultraviolet , cahaya tampak , gelombang mikro , gelombang radio , frekuensi radiasi rendah (seperti yang digunakan dalam transmisi listrik alternatif , USG radiasi termal (panas), dan modalitas terkait. Ini adalah subset dari biofisika .