Sifat-sifat sinar-X

 Sifat-sifat sinar-X

Klasifikasi Radiasi ditinjau dari masanya :

1. Radiasi elektromagnetik
2. Radiasi partikel

            a. R.Partikel bermuatan

            b. R.Partikel tak bermuatan

Radiasi ditinjau dari muatan listriknya :

1. Radiasi pengion
2. Radiasi non pengion

Sinar-x tidak tampak :

• karena sinar-x memiliki panjang gelombang sangat pendek, sehingga mata tidak mampu merespon.
• mata dapat merespon jika panjang gelombang 10^-4 – 10^-7 meter
• sinar-x < 10^-10 meter

Sinar-x merupakan gelombang elektromagnetik :

• sinar-x tidak dapat dipengaruhi atau dibelokkan oleh medan listrik (karena tidak bermuatan)
• sinar-x tidak dapat dipengaruhi atau dibelokkan oleh medan magnet (karena tidak memiliki masa)

Pancaran dan cepat  rambat sinar-x :

• sinar-x berjalan menurut garis lurus terpancar dari sumbernya ke segala arah
• tidak dapat dibelokkan, dibiaskan, sebagaimana dilakukan oleh cermin terhadap cahaya
• sinar-x dapat melintasi ruang hampa, cepat rambat sinar-x = cahaya.

Sinar-x adalah radiasi foton :

• yaitu pancaran energi/kuantum energi
• tidak ada / tidak memiliki / tidak membawa materi dalam pancaran tersebut.

Sinar-x memiliki daya tembus kuat :

• karena diproduksi dengan listrik tegangna tinggi diatas 40.000 volt
• karena merupakan pancaran foton, non materi

Sinar-x adalah radiasi pengion :

• menyebabkan terjadinya ion-ion sepanjang lintasan yang dilaluinya, pada setiap media.

Menembus, diserap dan dihamburkan :

• apabila sinar-x dikenakan pada suatu bahan, maka tiga kemungkinan terjadi :
• diserap
• diteruskan
• dihamburkan
• besar kecilnya masing-masing kejadian tersebut tergantung pada :
• nomor atom bahan
• tenaga sinar-x

Sinar-x mengakibatkan terjadinya efek biologi :

• mengakibatkan perubahan-perubahan struktur biologis pada sel-sel hidup yang dikenainya
• sinar-x radikal bebas gangguan metabolisme kerusakan sel, pemulihan kembali atau kematian jaringan.

Sinar-x mengakibatkan terjadinya efek genetik :

• menyebabkan terjadinya mutasi sel-sel genetik pembawa keturunan
• sinar-x sel-sel kromosom, mutasi genetik, kelainan/cacat pada keturunannya.

Pemanfaatan sinar-X :

• bidang kesehatan : radiodiagnostik, radioterapi
• bidang pertanian : produksi bibit unggul
• bidang industri : sterilisasi defraksi material, radiografi industri
• bidang transportasi : x-ray bandara

Pemanfaatan sinar-x dalam diagnostik :

• menembusi jaringan tubuh secara berbeda khususnya antara tulang dan jaringan, sehingga dapat dibuat gambar sinar-x
• mengionisasi AgBr pada emulsi film, sehingga dapat menghasilkan pola gambar pada film
• menghasilkan pendaran cahaya pada lapisan pospor IS, sehingga menjadi sarana penguatan sinar-x
• menghasilkan pendaran pada kristal tertentu sehingga menjadi sarana pengambilan gambar pada fluoroscopi dan pembuatan alat ukur radiasi.

Pemanfaatan dalam radioterapi :

• dalam dosis tertentu dapat membunuh sel-sel ganas, sehingga menjadi sarana pengobatan radiasi (kuratif)
• dapat mengurangi rasa sakit dalam keadaan tertentu sehingga dapat menjadi sarana pengobatan paliatif
• dapat menjadi sarana untuk menentukan lokasi maupun ukuran dari keganasan, sehingga menjadi sarana dalam perencanaan pengobatan radiasi.
  
  

Dapat menembus bahan :

• makin tinggi tegangan tabung, makin besar daya tembusnya
• makin rendah berat atom atau kerapatan suatu benda, makin besar daya tembus sinarnya
• sinar-x dapat menembus bahan-bahan yang memiliki tingkat nilai kerapatan yang rendah atau nomor atom kecil.

Menimbulkan radiasi sekunder :

• apabila berkas sinar-x melalui suatu bahan atau zat, maka berkas tersebut mengalami hamburan ke segala arah, sehingga menimbulkan radiasi sekunder pada bahan yang dilaluinya.
• hal yang dapat mengakibatkan terjadinya radiograf dan film tampak pengaburan/kelabu secara menyeluruh.
• untuk mengurangi akibat radiasi hambur digunakan grid.

Efek radiasi hambur makin besar jika :

• makin besar volume obyek yang ditembus oleh sinar-x
• makin rendah kerapatan yang ditembus sinar-x
• makin keras sinar-x : makin tinggi tegangan tabung (kV)

Menghitamkan emulsi film  :

• emulsi film merupakan bahan yang sensitif terhadap foton sinar atau cahaya
• sinar-X dapat menghitamkan emulsi film (perak bromida) setelah diproses secara kimia di kamar gelap.
• film sinar-x terdapat kristal lattice yang terdiri dari Ag+ dan Br-.
• apabila suatu perak menjadi bayangan laten.
• setelah diolah secara kimiawi di kamar gelap, butir-butir perak bromida yang telah terkne sinar-x menjadi hitam (susut menjadi perak logam).

Dapat menimbulkan ionisasi :

• efek primer sinar-x apabila mengenai bahan/zat akan menimbulkan ionisasi partikel-partikel bahan / zat tersebut.
• ionisasi : sejumlah radiasi akan mengubah materi/medium menjadi elektron.
• ketika radiasi alpha melalui materi yan gterlepas dari orbitnya.

Menyebabkan logam tertentu memancarkan cahaya :

• pada radiodiagnostik menggunakan kaset yang terdapat screen yang terbuat dari phospor yang mampu menyerap energi sinar-x yang mampu memancarkan cahaya
• phospor ada 2 yaitu :

            1. Phospor murni (Inpure phospor)

                Dapat memancarkan cahaya setelah menyerap energi radiasi

                Contoh : logam CaWo4 (kalsimu tungstate memancarkan violet sampai kuning kehijauan).

            2. Phospor yang diaktifkan (Inpure Phospor)

                Dapat memancarkan cahaya jika ada bahan pengaktif.

                Contoh : 

• Logam ZnS : Ag

        Ag ZInc Argentum Sulfide dengan pengaktif perak, memancarkan warna biru violet sampai green.

• Logam BaSO4 : Pb

        Barium lead sulphate dengan pengaktif timbal, memancarkan cahaya biru sampai violet.

• Logam Cd₂O₂S : Tb
  

        Zinc cadmium sulfide memancarkan cahaya hijau hingga kuning.

Termasuk jenis radiasi Gelombang Elektromagnetik :

• yang termasuk dalam radiasi gelombang elektromagnetik adalah sinar-x dan gamma
• gelombang elektromagnetik tidak mempunyai masa maupun muatan listrik
• OKI sinar-X atau gamma sukar diserap oleh materi atau daya tembusnya besar.
• proses interaksinya adalah : fotolistrik, compton dan produksi pasangan.
• probabilitas terjadinya antara tiga proses tersebut ditentukan oleh energi radiasi, jenis materi atau nomor atom penyerapnya.

Mengalami perlemahan sewaktu menembus bahan :

• setelah melewati obyek akan mengalami perlemahan karena sinar-x mengenai obyek yang mempunyai ketebalan berbeda akan mengalami perlemahan.
• atenuasi semakin besar jika bahan semakin tebal, rapat dan semakin tinggi nomor atomnya.

Menimbulkan bayangan laten pada film rontgen :

• bayangan laten merupakan bayangan yang sudah berbentuk tetapi belum terlihat.
• pada film rontgen terdapat emulsi film yang terdiri dari ion AgBr.

Tidak dapat ditangkap oleh panca indra :

• sinar-x tidka dapat ditangkap langsung oleh panca indra
• dapat diamati dengan bantuan detektor.

Sukar menembus bahan yang terbuat dari logam berat/beton pada ketebalan tertentu :

• sinar-x tidak dapat menembus timbal setebal 2 mm Pb atau lebih
• ketebalan bahan Pb kurang dari 2 mm masih dapat ditembus tetapi intensitasnya kecil.

Bergerak dengan kecepatan sama dengan kecepatan cahaya :

• sinar-x bergerak dengan kecepatan 300.000 km/detik sama dengan kecepatan cahaya.

Produksi sinar-X

Berdasarkan proses terjadinya, sinar-X dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

1. sinar-X Bremstahlung

• Berasal dari bahasa Jerman yang berarti perlambatan atau pengereman.
• sinar-x bremstahlung dihasilkan dari interaksi antara elektron proyektil dan target. elektron mengalami perlambatan dan arahnya dibelokkan. sinar-x yang terbentuk melalui proses ini mempunyai energi maksimal sama dengan energi kinetik elektron pada saat terjadinya perlambatan.

2. sinar-X Karakteristik

• sinar-x karakteristik terbentuk karena elektron atom target saat ditembak elektron yang dipercepat dari katoda, sebagian akan terlempar dari lintasannya, dan meninggalkan suatu tempat kosong. 
• kekosongan tersebut akan diisi oleh elektron diatasnya sambil memancarkan sinar-x karakteristik. sinar-x yang terbentuk dari proses ini mempunyai energi sama dengan selisih energi kedua tingkat energi elektron tersebut.

Spektrum sinar-X

Adanya tingkat-tingkat energi dalam atom dapat digunakan  untuk menerangkan terjadinya spektrum sinar-x dari suatu atom. sinar-x terdiri dari 2 macam spektrum, yaitu :

• spektrum kontinu yang lebar (breamstahlung)
• dua buah garis tajam (sinar-x karakteristik)