Sinaran pengionDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Simbol bahaya sinaran.

Simbol bahaya sinaran pengion (baru diperkenalkan).Sinaran pengionatauradiasi mengionadalahsinaran zarahataugelombangbertenaga yang mempunyai potensi untuk mengionatom atau molekul melalui interaksi atom. Ia adalah fungsi tenaga bagi setiap zarah atau gelombang, dan bukannya fungsi bilangan zarah atau gelombang yang hadir. Sejumlah besar zarah atau gelombang tidak akan menyebabkan pengionan sekiranya setiap zarah atau gelombang tidak cukup bertenaga. Pengionan ini, sekiranya mencukupi, amat merosakkan bagi organisma biologi, dan mampu menyebabkan kerosakan DNA dalam setiap sel. Dos berlebihan sinaran berion telah terbukti menyebabkan kesanmutasiterhadap generasi masa hadapan bagi individu yang menerima dos tersebut. Contoh sinaran pengion adalahzarah betabertenaga,neutron,zarah alfadanfotonbertenaga (UV dan ke atas). Jumlah tenaga diperlukan bagi mengion atom atau molekul mungkin berbeza banyak.Sinar-Xdansinar gammaakan mengion hampir sebarang molekul atau atom; Ultraungu jauh, ultraungu dekat dan cahaya nampak hanya mengion sejumlah kecil molekul; sementaragelombang mikrodangelombang radiomerupakansinaran tidak mengion.Cahaya nampaksentiasa wujud sehinggakan sebarangmolekul yang terion olehnyaseringkali bertindak balas hampir spontan kecuali dilindungi oleh bahan yang menghalang spektrum nampak ini. Contoh termasuklah filem fotografi dan sesetengah molekul yang terbabit dalamfotosintesis.Sinaran pengion mempunyai banyak kegunaan praktik dalam perubatan, penyelidikan, pembinaan, dll. Ia juga merupakan bahaya kesihatan bagi manusia sekiranya tidak digunakan dengan betul. Kedua-dua aspek dibincangkan di bawah.Isi kandungan[sorokkan] 1Jenis sinaran 2Kegunaan sinaran pengion 2.1Sinaran latar semula jadi 2.1.1Sinaran kosmik 2.1.2Radiasi suria 2.1.3Sumber bumi luaran 2.1.4Radon 2.2Sumber radiasi buatan manusia 3Kesan biologi sinaran pengion 3.1Hormesis 3.2Dedahan sinaran kronik 3.3Dedahan sinaran akut 3.4Aras sinaran 3.4.1Contoh aras sinaran pengion 4Mengurangkan kesan kesihatan dari sinaran pengion 5Rujukan 6Pautan luarJenis sinaran[sunting|sunting sumber]

Alpha radiation consists ofhelium-4 nukleus and is stopped by a sheet of paper. Beta radiation, consisting ofelectrons, is halted by an aluminium plate. Gamma radiation, consisting of energeticfotons, is eventually absorbed as it penetrates a dense material.Sinaran pengion dihasilkan oleh penguraian radioaktif, pembelahan nuklear dan pelakuran nuklear, oleh objek amat panas (matahari panas, contohnya., menghasilkan ultraungu), dan olehpemecut zarahyang mungkin menghasilkan, contoh., elektron pantas atau proton ataubremsstrahlungatauradiasi sinkhrotron.Agar sinaran dapat mengion, zarah mesti mempunyai tenaga amat tinggi dan berinteraksi dengan atom. Foton kuat berinteraksi dengan zarah bercas, oleh itu proton dengan tenaga cukup tinggi adalah mengion. Tenaga pada mana ini mula berlaku adalah pada kawasan ultraungu; terbakar matahari adalah satu kesan pengionan ini. Zarah bercas sepertielektron,positron, danzarah alphaturut kuat berinteraksi dengan elektron.Neutron, sebaliknya, tidak kuat berinteraksi dengan elektron, dan dengan itu ia tidak mampu mengion atom secara langsung. Ia mampu berinteraksi dengan nukleus atom, bergantung kepada nukleus dan pecutannya, reaksi ini berlaku dengan neutron pantas danneutron perlahan, bergantung kepada keadaan. Radiasi neutron seringkali menghasilkan nukleus radioaktif, yang menghasilkan sinaran pengion ketika ia terurai.

Dalam gambar disebelah kiri, gamma quanta diwakili oleh garis kerinting; zarah bercas dan neuron oleh garis lurus. Bulatan kecil menunjukkan di mana proses pengionan berlaku.Kejadian mengion biasanya menghasilkan ion atom positif dan elektron. Partikel tenaga tinggi beta mungkin menghasilkanbremsstrahlungketika melalui jisim, atau elektron kedua (-electrons); keduanya mampu mengion.Quanta gamma tidak mengion sepanjang laluannya seperti zarah alpha atau beta (lihatradiasi zarah. Ia berinteraksi dengan satu dari tiga kesan:kesan fotoeletrik,kesan Compton, ataupenghasilan pasangan. Sebagai contoh, jadual menunjukkan kesan Compton: dua Compton bertabur yang berlaku berturut. Dalam semua kejadian taburan, quantum gamma memindah tenaga kepada elektron, dan ia terus pada laluannya pada arah berlainan dengan tenaga berkurangan.Dalam rajah tersebut, neutron berlanggar dengan proton bahan tersebut yang kemudiannya menjadi proton sentak pantas yang mengion kemudiannya. Pada penghujung laluannya, neutron ditangkap oleh sesetengah nukleus dalam reaksi (n,) yang membawa kepada neutron menawan foton.Elektron bercas negatif dan ion bercas positif terhasil oleh sinaran pengion mungkin menyebabkan kerosakan pada tisu hidup. Sekiranya dos mencukupi, kesannya dapat dilihat serta merta, dalam bentukkeracunan radiasi. Dos lebih rendah mungkin menyebabkanbarahatau masalah jangka panjang lain. Kesan dos amat rendah dialami dalam keadaan biasa (dari sumber semula jadi dan buatan, seperti pancaran kosmik, pancaran-X perubatan dan logi kuasa nuklear) adalah tajuk perdebatan kini. Laporan2005dikeluarkan oleh National Research Council (laporan BEIR VII, diringkaskan di[2]) menunjukkan risiko barah keseluruhan dikaitkan dengan sumber latar radiasi agak rendah.Bahan radioaktif biasanya membebaskanzarah alphayang merupakan nukleushelium,zarah beta, yang merupakanelectronbergerak pantas ataupositron, ataupancaran gamma. Pancaran alpha dan beta boleh disekat oleh sekepingkertasataukepingan aluminium, dalam turutan. Ia menyebabkan kerosakan teruk apabila ia dibebaskan dalam badan manusia. Pancaran gamma kurang mengion berbanding pancaran alpha atau beta, tetapi perlindungan terhadapnya memerlukan perisai lebih tebal. Ia menghasilkan kerosakan sama seperti disebabkan olehpancaran-Xseperti terbakar, danbarahmelaluimutasi.Biologi manusiamenentangmutasi germlinesama ada dengan membetulkan pertukaran padaDNAatau menyebabkanapoptosisdalam sel mutasi.Radiasi tidak mengion dipercayai tidak merbahaya di bawah aras yang menyebabkan kepanasan. Sinaran pengion adalah merbahaya pada dedahan lansung, sungguhpun tahap bahaya merupakan tajuk perdebatan. Manusian dan haiwan juga boleh terdedah kepada sinaran pengion dalaman: sekiranya isotop mengion wujud dalam persekitaran, ia mungkin diserap dalam badan. Sebagai contoh,iodinberadioaktif dianggap iodin normal oleh badan dan digunakan olehthyroid; pengumpulannya di situ sering mendorong kepada barah tiroid. Sesetengah unsur radioaktif juga merupakanpengumpulbio (bioaccumulate).Kegunaan sinaran pengion[sunting|sunting sumber]Sinaran pengion mempunyai pelbagai kegunaan. Pancaran-X adalah sinaran pengion, dan sinaran pengion boleh digunakan dalam bidang perubatan bagi membunuh sel barah. Bagaimanapun, sungguhpun sinaran pengion mempunyai banyak kegunaan, terlebih guna mampu mengancam kesihatan manusia. Pembantu kedai dalam kedai kasut pernah menggunakan mesin pancaran-X bagi memeriksa saiz kasut kanak-kanak, tetapi apabila disedari bahawa sinaran pengion merbahaya mesin ini dikeluarkan dengan pantas.Sinaran latar semula jadi[sunting|sunting sumber]Radiasi latar semula jadi datang dalam empat sumber utama: radiasi kosmik, radiasi solar, sumber luar bumi (terrestrial), danradon.Sinaran kosmik[sunting|sunting sumber]Bumi, dan kesemua benda hidup di atasnya, dipancar radiasi secara berterusan dari luar sistem suria oleh ion bercas positif dariprotonhingga nukleus atombesi. Tenaga dari radiasi ini mampu jauh melampaui tenaga yang manusia mampu cipta walaupun dalam pemecut zarah terbesar. Radiasi ini berinteraksi dengan atmosfera untuk membentuk radiasi kedua yang menghujani turun, termasukpancaran-X,muon, proton,zarah alpha,pion,elektron, danneutron.Dosdari radiasi kosmik sebahagian besarnya dari muon, neutron, dan elektron. Kadar dos dari radiasi kosmik berbeza di bahagian berlainan dunia kebanyakannya disebabkan medan geomagnetik, altitude, dan kitaran suria. Kadar dos dari radiasi kosmik pada kapal terbang amat tinggi sehinggakan, menurut Laporan UNSCEAR 2000 Bangsa-Bangsa Bersatu (lihat pautan di bawah), pekerja syarikat penerbangan menerima purata dos melebihi berbanding pekerja lain, termasuk pekerja logi tenaga nuklear.Radiasi suria[sunting|sunting sumber]Sementara kebanyakan radiasi suria merupakan radiasi elektromagnetik,matahariturut menghasilkan radiasi zarah,zarah suria, yang berbeza dengankitaran suria. Ia kebanyakannya merupakanproton; ia amat rendah dari segi perbandingan tenaga (10-100 keV). Purata komposisi menyerupai Matahari itu sendiri. Ini mewakili zarah tenaga jauh lebih rendah daripada yang datang dalam bentuk pancaran kosmik. Zarah suria amat luas dari segi julat kekuatan dan spektrum, meningkat kekuatan selepas kejadian suria sepertijulangan suria. Tambahan lagi, peningkatan dalam kekuatan sinaran kosmik suria sering kali diikuti denganpengurangandalam pancaran kosmik galaktik, dikenali sebagaipengurangan Forbushsempena penemunya, pakar fizik Scott Forbush. Pengurangan ini diakibatkan olehangin suriayang membawa medan magnetik matahari lebih jauh bagi melindungi bumi lebih menyeluruh dari radiasi kosmik.Komponen mengion radiasi suria boleh diabaikan berbanding bentuk radiasi lain pada permukaan Bumi.Sumber bumi luaran[sunting|sunting sumber]Kebanyakan bahan di bumi mengandungi sedikit atom radioaktif, sungguhpun dalam jumlah yang sedikit. Tetapi kebanyakan dos-bukan-radon bumi dari sumber ini adalah dari pemancar sinaran-gamma dalam dinding dan lantai rumah atau dari batu dan tanah di luar. Radionuclide utama dibimbangi bagiradiasi bumiadalahkalium,uraniumdanthorium. Setiap sumber ini telah berkurangan aktif semenjak kelahiranBumisehinggakan dos kita kini dari potasium-40 adalah dari apa yang terdapat pada permulaankehidupan di Bumi.

Radon[sunting|sunting sumber]Radon-222 dihasilkan dari penguraianradium-226 yang hadir apabila uranium dijumpai. Oleh kerana radon adalah gas, ia meresap keluar dari tanah mengandungi uranium yang terdapat kebanyakan tempat di dunia dan menjadi tepu dalam rumah yang tertutup rapat. Ia seringkali merupakan penyumbang utama bagi dos radiasi latar individu dan pastinya merupakan paling berbeza dari lokasi ke lokasi. Gas Radon mungkin merupakan punca kedua penyumbangpenyakit barah paru-parudi Amerika, selepas merokok.[3]Sumber radiasi buatan manusia[sunting|sunting sumber]Sumber radiasi semula jadi dan buatan adalah sama dari segi sifat dan kesannya. Melebihi aras latar dedahan radiasi, the U.S.Nuclear Regulatory Commission(NRC) memerlukan bahawa ia melesenkan dedahan radiasi buatan manusia kepada ahli individual umum kepada 100mrem(1mSv) setahun, dan menghadkan radiasi masa kerja bagi dewasa berkerja dengan bahan radioaktif kepada 5,000 mrem (50 mSv) setahun.Dedahan purata bagi penduduk Amerika adalah sekitar 360 mrem (3.6 mSv) setahun, 81 peratus datangnya dari sumber radiasi semula jadi. Baki 19 peratus akibat dedahan kepada sumber radiasi buatan manusia seperti pancaran-X perubatan, kebanyakannya bagi mereka yang melaluiimbasan CAT. Ini dibanding dengan dos purata yang diterima oleh penduduk UK sekitar 2.2 mSv. Salah satu sumber penting radiasi semula jadi adalah gasradon, yang menyerap berterusan dari asas batu tetapi mampu akibat kepekatannya, berkumpul dalam rumah yang kitaran udara tidak elok.Kadar radiasi latar berbeza dengan lokasi, serendah 1.5 mSv/a di sesetengah kawasan dan melebihi 100 mSv/a dibahagian lain. Penduduk di sesetengah kawasan diRamsar, bandar di utaraIran, menerima dos radiasi tahunan diserap dari radiasi latar setinggi 260 mSv/a. Sungguhpun hidup beberapa generasi di kawasan radiasi latar yang tinggi, penduduk Ramsar tidak menunjukkan perbezaan kytogenetik berbanding mereka yang tinggal di kawasan radiasi latar normal; ini mendorong kepada cadangan bahawa badan manusia mampu menerima aras sinaran lebih tinggi secara berterusan berbanding kejutan radiasi.Sesetengah sumber radiasi buatan memberi kesan kepada badan melalui radiasi langsung, sementara yang lain mengambil bentukpencemaran radioaktifdan penyinaran badan dari dalam.Sehingga kini, sumber penting buatan kepada umum adalah dalam bentuk prosedur perubatan, seperti pancaran-X diagnostik, perubatan nuklear, danterapi radiasi. Sesetengahradionuklidutama digunakan adalahI-131,Tc-99,Co-60,Ir-192,Cs-137. Ini jarang dibebaskan kepada alam sekitar.Selain itu, orang awam terdedah kepada radiasi dari barangan pengguna, sepertitembakau(polonium-210), bahan binaan, bahan api (minyak,arang batu, dll.),kacaophthalmik,televisyen, jam bercahaya dan jarum penunjuk (tritium), sistem sinaran-X lapangan terbang,pengesan asap(americium), bahan pembinaan jalan, tiub elektron, picu (starters) lampu kalimantang, sarung pelita (thorium), dll.Pada kadar lebih kecil, orang awam terdedah kepada radiasi dari kitaran bahan api nuklear, yang termasuk keseluruhan rangkaian dari melombong dan mengilanguraniumkepada pelupusan bahan api terpakai. Kesan dedahan sebegini tidak pernah diukur dengan tepat. Anggaran bagi dedahan cukup rendah sehinggakan penyokong tenaga nuklear menyamakan ia sebagai kuasa mutagenik sama seperti memakai seluar bagi tambahan dua minit setahun (kerana haba menyebabkan mutasi). Penentang menggunakan model barah bagi setiap dos bagi membuktikan bahawa aktiviti sedemikian menyebabkan beberapa ratus kes barah setiap tahun.Dalamperperangan nuklear,pancaran gammadaripadafalloutsenjata nuklearkemungkinannya menyebabkan kematian terbesar. Sasaran tepat menyusur arah angin, dos akan melebihi 300Gysejam. Sebagai rujukan, 4.5 Gy (sekitar 15,000 ganda kadar radiasi latar setahun) membawa maut bagi separuh penduduk normal.Tempat kerja mendedahkan individual menurut sumber di tempat kerja. Dedahan radiasi individual ini diukur dengan teliti dengan peralatan bersaiz pen poket yang dikenali sebagaidosimeter.Sesetengah radionuklid yang dirisaukan termasukcobalt-60,caesium-137,americium-241 daniodine-131. Contoh industri di mana pekerja dirisaukan termasuk: Kakitangan Syarikat Penerbangan (bahagian paling terdedah) Kitaran bahan api Industri radiografi Perubatan nuklear dan jabatan radiologi perubatan (termasuk onkologi nuklear) logi jana kuasa nuklear Makmal penyelidikan (kerajaan, universiti dan swasta)

ApaItu Radiasi?PengenalanRadiasi adalah satu bentuk tenaga bergerak. Radiasi bersifat elektromagnet, iaitu, ia terdiri daripada gelombang-gelombang elektromagnet dan tenaga magnet yang bergerak seiringan melalui ruang pada kelajuan cahaya. Ada pelbagai jenis radiasi seperti sinar Ultraviolet (UV) dari matahari, infrared, gelombang mikro, dan gelombang radio.Setiap hari kita terdedah kepada radiasi yang terdapat dalam cahaya matahari, bahan radioaktif yang tertimbus dalam tanah atau batu, radon, televisyen berwarna, bangunan, produk-produk agrikultur, lombong dan pembakaran arang.Radiasi juga digunakan untuk tujuan perubatan seperti x-ray, CT scan, mammografi, perubatan nuklear, rawatan radioterapi dan PET scan. Dengan mengunapakai radiasi, doktor boleh mengenalpasti jenis penyakit dan lokasi sebenar penyakit untuk disesuaikan dengan rawatan terbaik. Sebagai contoh : Rawatan radioterapi digunakan untuk membunuh sel-sel kanser.

Jenis RadiasiTerdapat dua jenis radiasi;1. Radiasi Pengion (Ionizing Radiation- IR)

Ia mengandungi tenaga yang secukupnya untuk menghasilkan pengionan. Pengionan adalah proses di mana elektron-elektron dilucutkan daripada atom dan molekulnya. Interaksinya dengan jirim boleh mengubah tindak balas kimia pada tubuh badan yang membawa kerosakan pada tisu biologi termasuk kesan ke atas DNA (asid deoksiribonuklei) atau bahan genetik.Alpha particle, Beta particle, sinar x dan sinar gamma adalah contoh radiasi pengion.2. Radiasi Bukan Pengion (Non-Ionizing Radiation- NIR)

Ia tidak mempunyai tenaga secukupnya untuk menyebabkan pengionan dalam jirim hidup. Ia menyebabkan sedikit kesan pemanasan, tetapi tidak cukup untuk menyebabkan sebarang kerosaan jangka panjang pada tisu-tisu. Tenaga radio frekuensi, cahaya nampak dan radiasi mikrogelombang adalah contoh radiasi bukan-mengion. Untuk kekuatan yang sama, radiasi mengion lebih mampu memberi kesan ke atas kesihatan berbanding radiasi bukan-mengion disebabkan oleh proses pengionan.

Pengkelasan RadiasiPengkelasan radiasi adalah bergantung kepada tenaga, frekuensi dan panjang gelombang yang dimilikinya. Bahan radiasi yang memiliki tenaga rendah, frekuensi rendah tetapi panjang gelombang yang tinggi dipanggil gelombang elektromagnet yang tidak mengion (electromagnatic wave). TV, Radio, telefon bimbit danmicrowavetergolong dalam gelombang elektromagnet. Walaubagaimanapun, ramai saintis berpendapat gelombang tersebut tidak membahayakan kesihatan manusia. Ini kerana tenaga yang dimiliki oleh gelombang elektromagnet adalah rendah dan tidak mengion atom dalam badan.Infraredmerupakan sejenis radiasi yang memiliki frekuensi lebih besar berbanding gelombang elektromagnet. Kemudian diikuti oleh cahaya nampak (visible light) danultraviolet. Radiasi yang mempunyai tenaga dan frekuensi tinggi adalah sinar-x dan sinar gamma dan tergolong dalam sinaran mengion. Radiasi seperti ini boleh mengancam kesihatan manusia jika dos yang diterima melebihi hadnya.

Spektrum ElektromagnetPunca Radiasi1. Secara Semulajadi: seperti dalam Bumi dan dari Kosmik2. Buatan Manusia: seperti digunakan dalam bidang perubatan (X-ray, CT Scan, Perubatan Nuklear dan Radioterapi)3. Lain-Lain Punca: seperti kitaran bahan bakar nuklear

Punca-punca RadiasiKesan RadiasiBadan yang terdedah kepada radiasi sebenarnya akan menerima kesan dalam jangka masa singkat dan jangka masa panjang. Bagaimanapun ia bergantung sebanyak manakah kita terdedah kepada radiasi tersebut. Terdapat dua kesan apabila kita terdedah kepada radiasi iaitustochastic effectdandeterministic effect.Stochastic effectbiasanya berlaku dikalangan mereka yang terdedah kepada amaun radiasi yang sedikit dan tidak ada had. Tetapi kemungkinan mendapat kesan ini akan meningkat dengan meningkatnya amaun radiasi yang diterima. Kesan stokastik ini tidak dapat dilihat dalam masa terdekat, tetapi akan dapat dikesan dalam jangkamasa panjang seperti pertumbuhan sel kanser dalam badan.Deterministic effectmerupakan kesan yang boleh dilihat serta merta atau dalam masa singkat selepas terdedah kepada radiasi. Biasanya amaun radiasi yang terdedah adalah tinggi untuk memberi kesan deterministic ini kepada seseorang. Sebagai contoh kepada mereka yang menerima kesan ini adalah kulit terbakar. Tetapideterministic effectini mempunyai tahap dipanggilthreshold levelyang mana kesannya tidak dapat dilihat di bawah dos 0.5 Sv (Sievert).Secara jelasnya, sukar untuk menyatakan kita tidak akan menerima kesan jika terdedah kepada radiasi walaupun dengan amaun yang sedikit. Ini kerana kita mungkin akan mendapatstochastic effectyang membawa kepada pembentukan sel kanser dalam badan. Kesan ini tidak dapat dilihat sekarang tetapi mungkin dalam masa yang akan datan