DASAR FISIKA RADIASI

Radiologi:

•Cabang ilmu kedokteran gigi yang usianya relatif muda
•Mulai dikenal sejak ditemukannya sinar x pada abad ke 19 (november 1985)
•Sinar x dapat menembus organ tubuh

>>> penggunaan dalam bidang kedokteran semakin luas


Dental radiologi

•Merupakan bagian dari radiologi
•Dental radiologi di upayakan untuk semaksimal mungkin dapat memberikan interpretasi yang benar
>>> membantu menegakkan diagnosa penyakit tertentu
Dengan demikian diadalam interpreter foto harus memiliki pengetahuan dasar mengenai:
*Fisika radiasi
*Anatomi tubuh
*Patologi
*Proteksi terhadap radiasi


Pengertian radiologi

•Cabang ilmu kedokteran gigi yang berhubungan dengan pemakaiannya untuk tujuan diagnostik,terapi,radiasi ionisasi dan juga radiasi lainnya termasuk Rontgen,sinar gamma,dan partikel rontgen
•Dalam diagnostik juga digunakan sinar infra red dan sinar ultra sonic



MATERI :

Struktur Atom à
Model Atom Bohr,
Transisi elektron,
Ionisasi dan Eksitasi,
Sinar-X

Interaksi Sinar-X dengan Materi à
Intensitas Radiasi,
Atenuasi Radiasi Sinar-X,
Mekanisme Interaksi

Pembangkit Radiasi Sinar-X à
Konstruksi ,
Prinsip Kerja,
Pengaturan Pesawat Sinar - X



Dasar – dasar fisika 
Struktur atom >>> Atom merupakan unit (satuan) terkecil dari unsur >>> misalny O2,Hidrogen,dll



Atom;sering disebut dgn unsur

•Tdd INTI yang dikelilingi oleh ELEKTRON dengan jumlah yang cukup sehinga muatan listrik dari atom tsb menjadi netral
•Inti atom yang pejal, terletak di tengah-tengah,yang bermuatan positif dari suatu atom tdd NEUTRON DAN PROTON NEUTRON DAN PROTON mempunyai masa yang hampir sama,akan tetapi proton mempunyai muatan positif dan neutron tidak bermuatan



Cara yang digunakan untuk menunjukan struktur atom

A
     X adalah tanda kimia unsur tsb
Z

A adalah nomor massa yang menunjukan jumlah proton dan neuron di dalam inti
Z adalah nomor atom dari unsur yang menunjukan jumlah proton (muatan positif ) didalam inti atau jumlah lektron yang mengelilingi inti.jumlah neutron di dalam inti adalah A- Z


Atom bohr

•Struktur atom sangat rumit à Model Atom Bohr
•Model Atom Bohr tdd Inti Atom & Elektron yang mengelilingi Inti Atom dengan lintasan atau kulit tertentu
•Inti Atom terdiri atas Proton dan Neutron


TRANSISI ELEKTRON

•Setiap lintasan elektron di dalam atom dapat ditempati oleh sejumlah tertentu elektron
•Perpindahan elektron dari satu lintasan ke lintasan yang lain selama masih ada tempat à “Transisi Elektron”
•Transisi elektron dari lintasan yang lebih luar ke lintasan yang lebih dalam akan memancarkan energi sebaliknya transisi elektron dari lintasan dalam ke lintasan yang lebih luar membutuhkan energi


IONISASI DAN EKSITASI

Ionisasi
•Ionisasi à peristiwa elektron lepas dari lintasannya sehingga atom menjadi ION (atom yang tidak netral)
•Dapat terjadi bila energi radiasi yang datang lebih besar daripada daya ionisasi atom tersebut

Eksitasi
•EKSITASI à Peristiwa elektron pindah dari suatu lintasan ke lintasan lain yang lebih luar sehingga atom menjadi atom yang tereksitasi (exited state)
•Dapat terjadi bila energi radiasi lebih besar daripada selisih tingkat energi antara kulit K dan kulit L


SINAR X

•Sinar-X merupakan gelombang elektromagnetik à “Foton”
•Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tdd gelombang listrik dan gelombang magnetik
•Sinar-X merupakan salah satu gelombang elektromagnetik yang mempunyai energi relatif besar sehingga daya tembusnya tinggi bahkan dapat menembus logam tetapi sinar-X tidak mempunyai massa dan muatan listrik


INTERAKSI SINAR-X DENGAN MATERI
Intensitas Radiasi
•Sinar-X sebagaimana radiasi gelombang elektromagnetik yang lain memancar ke segala arah secara merata
•Jumlah radiasi per satuan waktu per satuan luas (intensitas) di suatu tempat sangat tergantung pada 3 hal yaitu :
1.Jumlah radiasi yg dipancarkan
2.Jarak antara tempat & sumber radiasi
3.Medium diantaranya







Hubungan antara intensitas radiasi terhadap jarak mengikuti persamaan “Inverse Square Law” (hukum kuadrat terbalik)
I1 = r22
I2 r12
dimana :

I1 : Intensitas titik 1
I2 :Intensitas titik 2
r1 :Jarak antara titik 1 dan sumber
r2 :Jarak antara titik 2 dan sumber

Salah satu prinsip poteksi radiasi eksterna adalah menjaga jarak,semakin jauh posisi seseorang dari radiasi maka intensitas radiasi yang diterimanya akan semakin kecil



Atenuasi Radiasi Sinar-X

•Radiasi sinar-X merupakan gelombang elektromagnetik,tidak bermassa dan tidak bermuatan sehingga interaksinya dengan materi sangat kecil
•Intensitas radiasi sinar-X setelah melalui bahan dengan tebal tertentu akan mengalami penurunan à Atenuasi



MEKANISME INTERAKSI

•Efek Fotolistrik à sinar-X seolah-olah menumbuk salah satu elektron dan memberikan seluruh energinya sehingga elektron tersebut lepas dari lintasannya à Foto elektron yang mempunyai energi sebesar energi sinar-X yang mengenainya
•Hamburan Compton à sinar-X seolah-olah menumbuk salah satu elektron dan kemudian terhambur ke arah yang lain,dimana sebagian energi sinar-X diberikan ke elktron sehingga lepas dari lintasannya sedangkan sisanya dibawa oleh sinar-X hamburan
•Produksi pasangan à Hanya terjadi bila energi sinar-X lebih besar 1,02 MeV dan sinar-X tersebut berhasil mendekati Inti Atom à Sinar-X tersebut akan lenyap dan berubah menjadi sepasang elektron-positron --. Partikel yang identik dengan elktron tetapi bermuatan positif



KONSTRUKSI PESAWAT SINAR-X (RONTGEN)

•Filamen yang terdapat pada katoda dihubungkan dengan sumber arus (mA).Katoda dihubungkan ke kutub negatif dari sumber tegangan (kV)
•Target terletak pada anoda yg dihubungkan ke kutub positif sumber tegangan (kV)



PRINSIP KERJA

1.Arus listrik (mA) akan memanaskan filamen sehingga akan terjadi awan elektron disekitar filamen (proses emisi termionik)
2.Tegangan (kV) diantara katoda (-) & anoda (+) akan menyebabkan elektron bergerak ke arah anoda
3.Fokus (Focusing cup) berfungsi untuk mengarahkan pergerakan elektron-elektron menuju target
4.Ketika berkas elektron menumbuk target akan terjadi proses eksitasi pada atom-atom target,sehingga akan dipancarkan sinar-X karakteristik dan pembelokkan/pemantulan elektron sehingga akan dipancarkan sinar-X bremstrahlung
5.Berkas sinar-X yang dihasilkan yaitu sinar-X karakteristik dan bremstralung dipancarkan keluar tabung melalui window



PENGATURAN PESAWAT SINAR-X

•Terdapat 2 pengaturan (ajustment) pada pesawat sinar-X yaitu pengaturan arus filamen (mA) dan pengaturan tegangan diantara anoda dan katoda (kV)
•Pengaturan arus (mA) à perubahan jumlah elektron yang dihasilkan filamen dan mempengaruhi intensitas sinar-X
•Pengaturan tegangan (kV) à perubahan gaya tarik anoda terhadap elektron sehingga kecepatan elektron menumbuk target akan berubah à hal ini menyebabkan energi dan intensitas sinar-X yang dihasilkan akan mengalami perubahan



Partikel pengion terbesar

•Alpha : daya ionisasi besar, jangkauan pendek, daya tembus kecil
•Beta : daya ionisasi besar, jangkauan besar, mudah dihamburkan jika melewati medium
•Gamma: daya ionisasi kecil, daya tembus besar, daya menghitamkan film besar