Artikel ini menyoroti dua jenis Radiasi Lingkungan. Jenisnya adalah: (I) Radiasi yang Terjadi Secara Alami, dan (II) Radiasi Buatan Manusia
(I) Radiasi yang Terjadi Secara Alami:
Kebanyakan orang tidak menyadari keberadaan radiasi latar alami. Semua bentuk kehidupan di bumi termasuk manusia telah berevolusi di lingkungan radiasi. Semua benda mati dan makhluk hidup terpapar radiasi alami. Udara yang kita hirup, air yang kita minum, dan makanan yang kita makan semuanya merupakan bagian dari lingkungan yang sama dan mengandung bahan radioaktif, meskipun dalam jumlah yang sangat kecil.
Bumi menerima radiasi gelombang pendek dari matahari (termasuk bagian spektrum yang terlihat). Sepertiga dari radiasi ini dipantulkan kembali sedangkan sisanya diserap oleh atmosfer, lautan, es, daratan, dan biota. Energi yang diserap dari radiasi matahari diimbangi dalam jangka panjang dengan keluarnya radiasi dari bumi dan atmosfer. Radiasi matahari gelombang pendek ini disebut radiasi ekstra terestrial.
Mereka dapat dengan mudah melewati atmosfer. Permukaan bumi akan terkena radiasi dari matahari yang sangat kuat sehingga tidak mungkin ada kehidupan, jika tidak ada berbagai lapisan atmosfer yang mengelilingi bumi. Atmosfer menyaring sebagian besar radiasi matahari termasuk sebagian besar radiasi yang dapat mematikan kehidupan. Sebagian dari radiasi tersebut terperangkap oleh medan magnet bumi yaitu magnetosfer yang merupakan daerah dengan radiasi energi tinggi yang disebut Van Allen Region.
Wilayah berbentuk donat ini membentang 500 mil hingga 40.000 mil di atas permukaan bumi. Matahari memancarkan aliran cahaya tampak, ultraviolet (UV), inframerah (IR) dan sinar gamma dan bentuk radiasi lainnya dari luar angkasa. Beberapa radiasi yang menghantam atmosfer bumi menembus ke dalam biosfer.
Sinar kosmik yang datang dari luar angkasa dengan kecepatan tinggi menghantam bumi dan menembus jauh ke permukaan. Radiasi alam terestrial berasal dari unsur radioaktif kerak bumi. Unsur radioaktif alami bersifat kosmopolitan dan ditemukan di mana-mana di bebatuan, air, dan udara, serta di semua makhluk hidup. Semua bentuk radiasi alami yang kita alami ini disebut radiasi latar.
Dua jenis utama radiasi pengion dilepaskan oleh disintegrasi nuklir atau perangkat buatan manusia. Ini adalah:
(a) Radiasi elektromagnetik, dan
(b) Radiasi partikel.
(a) Radiasi elektromagnetik:
Radiasi ini memiliki spektrum energi yang luas dan mirip dengan cahaya dalam sifat fisiknya.
Jenis sinar berikut adalah contoh dari radiasi spektrum luas ini:
(i) Sinar ultraviolet:
Sinar UV dekat memanjang dari cahaya tampak yaitu dari 390 nm sampai 170 nm sedangkan sinar UV jauh meluas hingga 100 nm.
(ii) Sinar-X mencakup spektrum panjang gelombang yang luas dari sekitar 100 nm hingga kurang dari 0,000001 nm. Sinar-X rata-rata memiliki panjang gelombang sekitar 0,1 nm. Mereka kurang menembus dari sinar gamma.
(iii) Radiasi gamma:
Radiasi gamma menempuh jarak yang sangat jauh dan dengan mudah menembus materi. Sinar ini berbentuk radiasi elektromagnetik yang mirip dengan sinar-X, cahaya dan gelombang radio, tetapi lebih tembus dari sinar-X dan mengandung energi tinggi. Mereka dapat sepenuhnya melewati sel-sel perusak tubuh manusia dalam perjalanan atau diserap oleh jaringan dan tulang.
Saat melewati materi energi mereka secara bertahap hilang Sinar gamma dapat dihasilkan dari tabung sinar-X tegangan tinggi. Meskipun sinar gamma memiliki daya tembus yang tinggi, namun sinar ini dapat dilindungi oleh lempengan timbal (tebal di atas 2 kaki), lempengan beton tebal (kira-kira 3 kaki) atau air. Radiasi gamma eksternal yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan internal yang serius pada tubuh kita tetapi tidak dapat menyebabkan radioaktivitas di dalamnya.
(b) Radiasi partikulat:
Atom dari unsur tertentu secara spontan memancarkan partikel yang sangat kecil. Partikel-partikel kecil ini dapat membawa muatan listrik seperti pada sinar alfa atau beta atau mungkin netral seperti pada neutron. Partikel-partikel ini dikeluarkan dari atom dengan kecepatan sangat tinggi dan seringkali dengan energi yang luar biasa. Mereka disebut sebagai radiasi partikulat atau radiasi korpuskular. Apakah radiasi dari disintegrasi nuklir adalah partikulat atau elektromagnetik, tetapi pancarannya begitu penuh energi dan kuat sehingga dapat menyebabkan kerusakan besar pada jaringan hidup.
Jenis radiasi partikulat yang umum adalah:
(i) Radiasi alfa (partikel α):
Radiasi dari partikel α saat melewati materi kehilangan energi dengan cepat. Partikel alfa adalah partikel bermuatan positif bergerak cepat yang terdiri dari dua neutron dan dua proton yang dipancarkan sebagai bentuk radiasi dari inti beberapa radioisotop. Karena adanya muatan positif, mereka dibelokkan oleh ion bermuatan negatif.
Partikel-partikel ini kurang menembus dibandingkan sinar gamma, partikel beta, dan sinar-X. Partikel alfa dapat dengan mudah diblokir bahkan oleh selembar kertas. Perlindungan terhadap radiasi alfa tidak diperlukan karena epidermis kulit kita secara praktis membelokkan semua radiasi alfa yang terpapar. Ini adalah tingkat polusi partikulat terendah.
(ii) Radiasi beta (partikel β):
Ini adalah radiasi yang dihasilkan oleh partikel β yang bergerak jauh lebih cepat di udara daripada partikel alfa. Partikel beta adalah elektron sangat kecil yang bergerak mulus yang dipancarkan oleh inti berbagai isotop radioaktif. Mereka dapat mengionisasi zat apa pun yang bertabrakan dengannya. Radiasi beta adalah tingkat polusi radioaktif berikutnya setelah radiasi oleh partikel alfa. Karena partikel beta jauh lebih ringan daripada partikel alfa, mereka lebih menembus dibandingkan partikel alfa.
Mereka dapat menembus beberapa lapisan kulit manusia, sehingga diperlukan perlindungan terhadap radiasi tersebut. Mereka menyebabkan kerusakan internal pada tubuh kita saat terpapar. Tubuh manusia dapat rusak karena berada di dekat sumber radiasi beta untuk jangka waktu yang lama atau dengan menelan sumber radiasi beta (BEIR, 1988). Kaca dan logam dapat melindungi dari radiasi beta. Beberapa contoh partikel β adalah C 14 , H 3 , P 32 dll.
Rekening komparatif radiasi alfa, beta dan gamma diberikan dalam tabel (1) dan Gambar (1):
(iii) Partikel proton (H 1 ):
Mereka adalah partikel bermuatan positif yang dikeluarkan dari atom dengan kecepatan sangat tinggi. Setiap proton memiliki massa relatif satu dan satu muatan positif. Daya tembusnya kurang dari gamma atau sinar-X dan dapat diblokir oleh selembar kertas tipis. Efeknya mirip dengan partikel alfa.
(iv) Neutron energik (n 1 ):
Neutron adalah partikel elementer yang terkandung dalam inti setiap atom yang lebih berat dari hidrogen. Mereka tidak memiliki muatan listrik sehingga mereka tidak dapat dibelokkan atau diperlambat dengan melewati partikel bermuatan. Mereka sangat menembus karena karakter netral mereka. Partikel-partikel ini mematikan karena mereka menginisiasi atom menjadi radioaktif. Neutron dilindungi oleh zat yang mengandung beton dan hidrogen seperti lilin, air, dll.
(v) Sinar kosmik:
Radiasi alam ekstra-terestrial yang berasal dari luar angkasa dan matahari disebut sinar kosmik. Mereka menyerang bumi dengan kecepatan tinggi dan dapat menembus kerak bumi pada batuan padat beberapa ribu kaki. Sebagian besar partikel sinar kosmik bermuatan inti atom yang disebut ‘Primer’. Selain itu, jenis sinar kosmik tambahan ini juga hadir disebut sebagai ‘Sekunder’.
Paparan ekstra terestrial manusia yang dihasilkan dari sinar kosmik sedikit berbeda dengan garis lintang geomagnetik dan meningkat dengan ketinggian di atas permukaan laut. Di permukaan laut, radiasi kosmik sekitar 40 milirem per tahun dan kira-kira jumlahnya berlipat ganda untuk setiap 1,5 km. di atas permukaan laut untuk beberapa kilometer pertama. Dengan demikian orang yang tinggal di ketinggian yang lebih tinggi cenderung terpapar radiasi kosmik.
Di permukaan laut juga paparan sinar kosmik 10% lebih rendah di ekuator dibandingkan dengan di garis lintang tengah. Meskipun intensitas radiasi kosmik di biosfer sangat rendah yaitu 35 m rads/tahun, namun mereka merupakan bahaya besar dalam perjalanan ruang angkasa. Sekitar 20 km. radiasi kosmik menjadi jauh lebih intens.
Seorang pilot komersial kira-kira menerima sekitar 300 m rad radiasi kosmik per tahun. Orang yang bepergian dengan pesawat jet menerima paparan ekstra terhadap radiasi kosmik dalam dosis 8,5 µ Sv/jam. sedangkan di supersonik adalah 16 µ Sv/jam. Selain radiasi alam kita juga terpapar berbagai radiasi buatan manusia.
(II) Radiasi Buatan Manusia:
Seperti namanya, radiasi buatan manusia dihasilkan oleh disintegrasi buatan nuklida berat karena aktivitas manusia. Ini termasuk uji coba nuklir, jatuhan radioaktif, reaktor nuklir, pembangkit listrik yang menggunakan energi nuklir, pemrosesan bijih radioaktif, penggunaan bahan radioaktif dalam pekerjaan industri, medis dan penelitian, dan sumber lain-lain seperti penggunaan oven microwave, ponsel, jam tangan bercahaya, dial, televisi, dll. Sumber radiasi buatan manusia ini akan kita bahas secara rinci pada bab berikutnya yaitu Sumber Pencemaran Radiasi. 