Dosis Ekivalen Radiasi

Ringkasan dosis radiasi (Src : Dokumen Pribadi, klik untuk memperbesar)

Setiap radiasi memiliki nilai energi yang berbeda. Sifat alami dari radiasi, seperti daya tembus dan energi radiasi membuat transfer energi kepada material pun berbeda-beda. Hal tersebut membuat radiasi harus disetarakan antara satu dengan yang lainnya dengan faktor pengali yang disebut faktor bobot radiasi (Radiation Weighting Factor / W_R). Hasil kali dosis serap dengan W_R akan menghasilkan Dosis Ekivalen.

Perhitungan

Dosis ekivalen dapat dihitung dengan rumus berikut,

(1)   \begin{equation*} H = D \times W_R \end{equation*}

atau dalam laju dosis ekivalen,

(2)   \begin{equation*} \dot{H} = \dot{D} \times W_R \end{equation*}

untuk menghitung dosis ekivalen beberapa jenis radiasi sekaligus, misalnya seperti Uranium yang memancarkan radiasi alpha dan gamma dapat memakai rumus…

(3)   \begin{equation*} \dot{H} = \dot{D} \times \sum_{R} W_R \end{equation*}

dimana,
H = Dosis ekivalen (Sv)
\dot{H} = Laju dosis ekivalen (Sv/jam)
D = Dosis serap (Gy)
\dot{D} = Laju dosis serap (Gy/jam)
W_R = Faktor bobot radiasi
\sum_{R} W_R = Jumlah faktor bobot radiasi yang berbeda

Faktor Bobot Radiasi

Faktor bobot radiasi atau W_R diteliti oleh organisasi internasional non-profit seperti misalnya International Commission on Radiological Protection (ICRP) ataupun Euroatom.

Faktor bobot radiasi ditetapkan sebagai pengganti Faktor Kualitas Radiasi (Quality Factor / Q) yang dipublikasikan pertama kali dalam ICRP Publication 6.

Pada mulanya Quality Factor dipergunakan untuk menentukan “Dose Equivalent” dalam ICRP Publication 26 tahun 1977. Namun pada ICRP Publication 60 tahun 1990, “Dose Equivalent” dibagi menjadi “Equivalent Dose” dan “Effective Dose”.

Membingungkan? ya, namun setidaknya begitulah yang tertulis dalam ICRP Publication 103 halaman 39.

Hasil pemisahan “Dose Equivalent” tersebut berdampak pula pada “Quality Factor”. “Quality Factor” ikut terbagi dua menjadi “Radiation Weighting Factor W_R” dan “Tissue Weighting Factor W_T“.

Pemisahan tersebut membuat perhitungan menjadi lebih mudah karena nilai W_R tidak terpengaruh jenis jaringan tubuh, sedangkan nilai W_T tidak terpengaruh jenis dan energi radiasi.

Indonesia juga memiliki ketetapan mengenai faktor bobot radiasi dalam Keputusan Kepala BAPETEN NOMOR 01/Ka-BAPETEN/V-99 pada tahun 1999.

Selengkapnya tentang faktor bobot radiasi disajikan dalam tabel dibawah ini.

Faktor Bobot Radias W_R dalam ICRP Publication 103 tahun 2007
Tipe dan Energi Radiasi

Faktor Bobot Radiasi W_R

ICRP Publication 103 2007Euratom basic standards 1996SK No. 01/Ka. BAPETEN/V-99

Photons, all energies

1

1

1

Electrons, myons, all energies

1

1

1

Protons and charged pions

All energy
>2 MeV

 

1

 


5

 


5

Alpha particles, fission fragments, heavy ions

20

20

20

Neutrons

< 10 keV
10 keV to 100 keV
> 100 keV to 2 MeV
> 2 MeV to 20 MeV
> 20 MeV
Thermal
Unknown
Fast

 

 

 

LIHAT PERSAMAAN (4)

 

5
10
20
10
5


 






5
10
20

Pada ICRP Publication 103, nilai faktor bobot neutron tidak memiliki nilai tetap. Faktor bobot neutron ditetapkan sebagai persamaan kontinyu seperti pada persamaan 4 dibawah ini.

(4)   \begin{equation*} \[ W_R = \begin{cases} 2.5 + 18.2e^-[ln(E_n)]^2/6  & \quad \text{ $E_n$ $<$ 1 MeV}\\ 5.0 + 17.0e^-[ln(2E_n)]^2/6  & \quad \text{ 1 MeV $\leq$ $E_n$ $\leq$ 50 MeV}\\ 2.5 + 3.25e^-[ln(0.04E_n)]^2/6  & \quad \text{ $E_n$ $>$ 50 MeV} \end{cases} \end{equation*}

Hal tersebut membuat perhitungan dosis ekivalen untuk neutron menjadi lebih akurat, namun tidak praktis untuk digunakan dalam kondisi darurat.

Satuan

Pada mulanya dosis ekivalen mengunakan satuan Rem (Roentgen Equivalent Man). Seiring dengan berjalan waktu, dosis ekivalen diubah menjadi Sievert (Sv).

Nilai konversi Rem dengan Sv sebesar,

1 Rem = 0.01 Sv

1 Sv = 100 Rem

Penutup

Faktor bobot radiasi yang paling sering dipakai, misalnya gamma, beta, x-ray, dan alpha setidaknya harus hafal diluar kepala. Nilainya pun hanya 1 (untuk gamma, beta dan x-ray) dan 20 (untuk alfa).

Pada dunia industri, satuan dosis ekivalen merupakan dosis yang sering dipakai dalam surveymeter, sehingga tanpa perlu menghitung, dosis sudah dapat terbaca dalam satuan laju dosis ekivalen.

Artikel selanjutnya dalam seri dosis radiasi akan membahas tentang dosis efektif

Silahkan tinggalkan pertanyaan dikolom komentar jika ada yang belum dimengerti.

Referensi

  1. Knoll, Glenn F.2010.radiation detection and measurement: 4th edition.Wiley & Sons Inc: Chichester
  2. Grupen, Clauss.2008.Introduction to Radiation Protection.Springer: Siegen
  3. European Nuclear Society, Radiation Weighting Factor, diakses pada 10 Februari 2019
  4. International Commission on Radiological Protection.2007.PUBLICATION 103: The 2007 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection.Elsevier: Stockholm

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *