MANFAAT DAN BAHAYA SINAR X DAN SINAR LASER DALAM KEHIDUPAN SEHARI - HARI”

Sinar-X

Ditemukan oleh Wilhelm K. Rontgen (1845 – 1923) bulan November tahun 1895 dengan menggunakan elektron-elektron dikeluarkan dari katode dengan cara memanaskan katode (emisi termionik). Sinar ini oleh Rontgen disebut Sinar-X karena pada saat itu Rontgen belum mengetahui sifat sinar tersebut.

Tabung Sinar-X Digunakan Rontgen untuk menemukan Sinar-X yang digunakan untuk memproduksi Sinar-X diciptakan oleh W.D. Coolige dari Lab General Electric tahun 1913.

Sifat-sifatSinar-X           

Banyak bahan dapat beredar ketika ditumbuk oleh Sinar-X Sinar-X dapat menghitamkan pelat potret seperti halnya cahaya tampak Daya tembus Sinar-X bergantung pada jenis bahan yang ditembusnya Sinar-X merambat menurut garis lurus Sinar-X tidak menyimpang dalam medan magnetik / medan listrik Sinar-X dipancarkan ketika sinar katode menumbuk zat padat Karena Sinar-X tidak menyimpang dalam medan magnetik maupun medan listrik, maka Sinar-X jelas tidak mengandung partikel yang bermuatan / Sinar-X lebih mirip dengan cahaya yang tampak. Ternyata Sinar-X termasuk gelombang elektromagnetik punya gelombang (10-12 m – 10-8 m) frekwensi sangat tinggi

Kegunaan Sinar-X

Bidang kedokteran

         Melihat bagian dalam tubuh pasien. Ketika Sinar-X diarahkan langsung ke pasien, sebagian diserap dan sebagian lagi diteruskan. sinar-sinar yang telah melalui pasien  kemudian menumbuk pelat foto yang disimpan didalam sebuah kotak cahaya yang rapat. Perubahan kimia terjadi pada film dan ketika dicuci, derajat kegelapan berbeda dapat dilihat; makin besar radiasi yang diserap, film makin hitam.

1

Kualitas Sinar-X bergantung pada jumlah tulang dan daging yang dilintasi sinar. Tulang menyerap lebih banyak Sinar-X daripada daging dengan ketebalan yang sama. Oleh karena itu, pada film yang telah dicuci, struktur tulang dapat terlihat  sangat jelas. Dengan demikian dokter dapat menentukan dengan tepat letak tulang Yangpatah.

Tahun 1970 teknik baru yang revolusioner yang disebut Computerized Tomography (CT) dikembangkan. Sinar-X yang digunakan memproyeksi seluruh bidang badan pada film Sinar-X digunakan untuk memotret suatu bidang (irisan) tertentu dari badan manusia, bidang-bidang lain untuk dieliminasi (dihilangkan). Dengan  demikian struktur tulang-tulang dan luka-luka yang sebelumnya tidak mungkin divisualkan menjadi dapat dilihat dengan jelas. Prinsip kerja CT, Sinar-X tipis yang diluruskan oleh kalimator (collimator) menembus badan menuju ke sebuah detector yang mengukur intensitas yang diteruskan. Pengukuran dibuat pada sejumlah besar titik-titik sehingga sumber dan detektor dapat digerakkan melalui badan secara bersamaan. Kemudian diputar sedikit terhadap poros badan dan sekali lagi discan (proses mengulangi melintasi suatu permukaan / ruang dengan menggunakan berkas sinar / menggerakkan detektor dengan tujuan menimbulkan beberapa perubahan pada permukaan / ruang untuk mengukur beberapa aktivitas / mendeteksi beberapa benda).

Proses ini diulangi dengan interval 10 – 1800. Intensitas berkas sinar diteruskan untuk sejumlah titik dari tiap scan untuk setiap sudut, dikirim sebuah komputer yang membentuk bayangan dari irisan tertentu pada manusia CT scanning telah menimbulkan perubahan besar pada bidang pengobatan karena memberi sedikit dosis Sinar-X sehingga menghasilkan diagnosa yang lebih tepat. Pasien yang di CT hanya dikenai Sinar-X dengan dosis 20 % daripada yang digunakan pada diagnosa Sinar-X konvensional.

Di bidang lainnya Sinar-X dapat menembus logam dan digunakan industri untuk menemukan cacat pada las dan bungkus logam. Dapat menunjukkan gejala interferensi jika dikenakan pada kristal zat padat dapat mengungkapkan letak atom-atom dalam kristal, sehingga sangat berguna untuk analisa struktur bahan.

Bahaya Sinar-X

Sinar-X memiliki energi yang tinggi, punya efek yang besar pada jaringan hidup. Dapat mengionisasi molekul-molekul, dapat mengganggu fungsi sel yang normal. Sinar-X dengan dosis tinggi dapat mengakibatkan kanker dan lahir cacat (karena terlalu lama)

.

	2

 

L A S E R

Atom cenderung berada pada tingkat energi yang rendah. Pada suhu 0 (nol) k semua atom berada pada tingkat energi yang paling rendah, yang disebut tingkat dasar Jika cahaya sebesar hf = E2 – E1, maka atom dapat berpindah dari tingkat energi E1 ke E2, perpindahan ini disebut absorpsi.

Karena atom cenderung berada pada tingkat energi yang lebih rendah, maka atom tersebut berada di E2 selama beberapa saat (selama “waktu tunggal”), atom akan turun ke E, turunnya atom ini dapat dengan melepaskan energi melalui tumbukan, panas / cahaya. Jika penurunan tingkat energi terjadi dengan sendirinya melalui pemancaran cahaya, maka gejala ini disebut emisi spontan.

Misalkan banyak atom telah naik ke tingkat E2 dan belum sempat turun kembali ke tingkat E1 . semua atom ini sangat ingin untuk turun ke bawah. Pada keadaan ini datang cahaya dengan energi E2 – E1 maka cahaya ini bertindak sebagai pemicu yang meruntuhkan atom tadi ke E1 sambil mengeluarkan sejumlah besar cahaya. Gejala ini disebut emisi terangsang Pada emisi terangsang terjadi penguatan cahaya karena sedikit cahaya yang datang menyebabkan keluarnya cahaya dalam jumlah jauh lebih besar. Hal ini prinsip pembangkitan sinar laser. LASER berasal dari singkatan dari (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) atau penguatan cahaya dengan pancaran radiasi karena rangsangan

.PEMBUATAN LASER DAN SIFAT * LASER

Laser dibuat dalam tabung pelucutan listrik sama dengan tabung lucutan lampu neon (TL) yang mengandung 2 jenis gas (15 % helium dan 85 % neon). Sistem otomer dibuat dari atom * helium dan neon. Dengan 3 tingkat energi yakni E1 , E2 dan E3 .

3

Sebelum muatan diaktifkan, atom * tidak tereksitasi. Tingkat energi E1 terisi elektron. Ketika suatu tegangan tinggi diberikan antara ujung * tabung, terjadilah pelepasan muatan didalamnya. Elektron * dieksitasi ke tingkat * energi E3 dan E2 . Dalam waktu singkat (10-8 dt) elektron * pada tingkat E3 jatuh ke tingkat E2 . Tingkat energi E2 ini dinamakan metastabil (metastable state) adalah keadaan saat elektron * dapat tinggal dalam waktu relatif lama (10-3 dt) dibanding dengan (10-8 dt).

Karena E2 punya kemampuan untuk menahan elektron tinggal lebih lama, maka tingkat E2 terisi elektron * dalam jumlah besar. Akhirnya tingkat E2 memiliki lebih banyak elektron daripada tingkat E1 . Keadaan ini disebut infersi populasi (population inversion) adalah keadaan yang menunjukkan tingkat E1 yang seharusnya memiliki lebih banyak elektron daripada E2 , dan sebaliknya.
Laser adalah gelombang-gelombang cahaya yang koheren yang memiliki 4 sifat, yaitu

Koheren.
Monokromatik.
Intensitassangattinggi.
Mempunyaisatuarahtertentu.

PENGGUNAAN LASER

Terdapat berbagai jenis laser, dari orde beberapa mW (laser yang digunakan dalam sistem audio laser disk) hingga beberapa juta watt (laser yang dikembangkan untuk senjata).

BidangKedokteran

Sifat laser yang dapat menghasilkan sinar monokromatik (yang tipis) sangat berguna dalam pembedahan sebagai “pisau”. Kelebihan “pisau laser” dibandingkan dengan pisau bedah konvensional adalah bahwa sinar laser memotong sekaligus menggumpalkan darah pada saat yang bersamaan, sehingga mengurangi pendarahan.
Laser juga digunakan untuk memilik jaringan-jaringan yang rusak, misalkan dalam pemusnahan tumor dan kanker kulit Sifat atau fakta bahwa gelombang laser yang berbeda dapat diserap oleh jaringan-jaringan tertentu digunakan pada operasi (bedah) mata untuk mengatasi keadaan mata yang membesar, yang disebut glaucoma. Glaucoma disebabkan tekanan cairan (fluida) yang tinggi dalam mata, hal ini dapat mengarah pada kerusakan saraf optik, yang akhirnya menyebabkan kebutaan.

4

Suatu operasi laser sederhana (iredectomy) dapat “membakar” untuk membuka sebuah lubang tipis dalam selaput yang tersumbat, sehingga tekanan cairan yang merusak, dapat diperkecilSifat laser yang menghasilkan berkas sinar yang tipis tetapi intensitasnya cukup untuk menguapkan apa saja yang dilaluinya juga digunakan dalam pengobatan suatu retina yang lepas dari koroid. Suatu letusan radiasi laser yang singkat merusakkan permukaan kecil retina, dan bekas luka.

 Jaringan yang dihasilkan dapat “mematri” retina kembali pada koroid Pada bulan Juli 1995, rumah sakit mata di Jakarta telah tersedia alat yang disebut Excimer Laser.

Digunakan untuk mengoreksi cacat mata miopia (rabun jauh). Penderita miopia panjang sumbu bola mata tidak seimbang dengan lengkung korneanya, sehingga sinar yang masuk ke mata menghasilkan bayangan yang tidak dapat jatuh tepat di retina. Akibatnya pandangan matapun menjadi buram jika melihat benda-benda jauh, dan harus dikoreksi dengan kaca mata atau lensa kotak Dengan excimer laser, bentuk kornea mata dikoreksi sehingga akhirnya bayangan bisa tepat jatuh di retina. Artinya kalau kita berkacamata tebal, maka setelah dikoreksi dengan excimer laser, kita tidak perlu lagi memakai kacamata. Keberhasilan excimer laser sekitar 96 persen. Excimer laser juga dapat digunakan untuk mengoreksi astigmatisma dan kekeruhan kornea yang jika tidak ditangani bisa membawa kebutaan Laser juga membantu para dokter gigi merapikan gigi pasien yang berantakan, mengobati luka penderita kencing manis (diabetes), dan bahkan juga dapat terangsang produksi sperma pria yang mandul. 

sumber : http://smart-fisika.blogspot.com/2012/01/manfaat-dan-bahaya-sinar-x-dan-sinar.html