Radioterapi - Interaksi Elektron

    Saat elektron energik melintasi materi, ia mengalami interaksi Coulomb dengan atom penyerap, yaitu dengan elektron orbital atom dan inti atom. Melalui tumbukan ini elektron dapat kehilangan energi kinetiknya (kehilangan tumbukan dan radiasi) dan mengubah arah gerak (hamburan). Kehilangan energi dari elektron dapat dijelaskan dengan daya henti. Hamburan dijelaskan oleh daya hamburan sudut. Tabrakan antara elektron datang dan atom penyerap dapat terjadi dengan 2 cara yaitu elastis dan inelastis.

    Dalam tumbukan elastis, elektron datang dibelokkan dari jalur aslinya tetapi tidak ada kehilangan energi yang terjadi. Dalam tumbukan inelastis dengan elektron orbital, elektron datang dibelokkan dari jalur aslinya dan kehilangan sebagian energi kinetiknya. Pada tumbukan inelastis dengan inti elektron datang dibelokkan dari jalur aslinya dan kehilangan sebagian energi kinetiknya dalam bentuk bremsstrahlung.

    Berdasarkan gambar di atas, jenis tumbukan elastis yang dialami elektron bergantung pada parameter b. Untuk b>a hanya sejumlah kecil energi kinetik yang ditransfer dari elektron datang ke elektron orbital. Untuk b=a hampir 50% energi kinetik yang ditransfer. Sedangkan untuk b<a elektron datang akan mengalami tumbukan radiasi dengan inti atom.

    Tumbukan inelastis antara elektron datang dan elektron orbital menghasilkan interaksi dan ditandai dengan daya henti tumbukan, interaksi tersebut yaitu:
- Ionisasi atom : ejeksi elektron orbital dari atom penyerap.
- Eksitasi atom : transfer elektron orbital atom dari satu elektron diperbolehkanorbit (shell) ke orbit yang diizinkan lebih tinggi.
    Tumbukan inelastis antara elektron datang dan inti atom menghasilkan interaksi dan ditandai dengan daya henti radiasi, interaksi tersebut yaitu:
- Hamburan elektron dan tidak ada energi yang hilang (tumbukan elastis):ditandai dengan kekuatan hamburan sudut.
- Hamburan elektron dan sebagian kehilangan energi kinetik dalam bentukbremsstrahlung (kehilangan radiasi):ditandai dengan daya henti radiasi.

Elektron yang melintasi inti atom (penyerap) akan kehilangan energi kinetiknya. Laju kehilangan energi per gram dan per cm2 disebut massa penghenti daya dan terdiri dari jumlah dua komponen yaitu tenaga penghenti tabrakan massal dan daya penghenti radiasi massa.

Tingkat kehilangan energi untuk berkas elektron terapi dalam air dan jaringan dirata-ratakan pada rentang elektron, adalah sekitar 2MeV / cm. Tingkat kehilangan energi tabrakan lebih besar untuk nomor atom rendah dibandingkan tinggi, karena Z tinggi memiliki elektron yang lebih rendah kepadatannya (lebih sedikit elektron pergram). Tingkat kehilangan energi untuk interaksi tabrakan bergantung pada energi kinetik elektron dan kepadatan elektron penyerap.

Ket :

- Garis solid : daya penghenti tabrakan massal

- Garis putus-putus : daya henti radiasi massa

Tingkat kehilangan energi untuk interaksi radiasi (brems-strahlung) kira-kira sebanding dengan energi kinetik electron dan kuadrat nomor atom penyerap. Produksi Bremsstrahlung melalui kerugian radiasi lebih banyak efisien untuk energi yang lebih tinggi elektron dan atom yang lebih tinggi.

Ket :

- Garis padat : radiasi massamenghentikan daya

- Garis putus-putus : tabrakan massalmenghentikan daya




Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Quality Assurance (QA) dan Quality Control (QC) - Radioterapi

     Quality Assurance (QA) atau jaminan mutu pada fasilitas radiologi adalah suatu program/langkah teratur yang bertujuan untuk menjamin konsistensi tahapan medik. Tujuan dari QA diantaranya pemenuhan keamanan dalam pemberian dosis untuk volume organ target, dosis seminimal mungkin untuk jaringan normal dan papar pada personil, serta  pemonitoran yang cukup pada pasien setelah tindakan dengan pertimbangan biaya rendah dan dosis penyinaran terhadap pasien yang serendah rendahnya.  Quality Control (QC) atau kontrol mutu adalah suatu tindakan pengukuran yang rutin dilakukan untuk memonitor performa visual dan uji kinerja dari peralatan, sehingga kualitas outputnya dapat dijamin. Salah satu rangkaian QA dan QC yaitu kalibrasi (calibration) atau pengukuran. Kalibrasi meliputi: Kalibrasi harian (daily calibration) Kalibrasi mingguan (weekly calibration) Kalibrasi bulanan (monthly calibration) Kalibrasi sangat penting dilakukan guna memastikan bahwa perangkat yang dig...
Baca selengkapnya

Kurva Isodosis - Radioterapi

Gambar
     Radiasi pengion memiliki berkas radiasi dalam bentuk deposisi energi, sehingga dengan adanya karakteristik tersebut kita dapat menentukan distribusi dosis radiasi yang diterima pasien. untuk mewakili variasi volumetrik dan planar dari dosis serap yang diterima tubuh pasien, distribusinya dapat digambarkan dengan kurva isodosis.      Berkas radiasi ionisasi akan masuk ke dalam tubuh saat ada foton berenergi sangat tinggi yang mengenai suatu jaringan tubuh, maka elektron yang ada pada jaringan tersebut akan keluar atau berpindah ke keadaan yang lain dan elektron akan menyimpan energi. tinggi rendahnya dosis bergantung pada elektron serta kedalaman jaringan.      Untuk foton, semkin dalam jaringan maka energi foton semakin berkurang begitupula elektron, akan tetapi elektron merupakan partikel bermuatan, sehingga energinya akan lebih tinggi. phantom digunakan untuk menentukan PDD, sebelumnya kita harus menentukan SSD.  Kurva isodosis me...
Baca selengkapnya

Radioterapi - Dose Dosimetry and Background Radiation

Gambar
    Sebelumnya telah dibahas tentang interaksi elektron maupun foton terhadap suatu material. Interaksi tersebut akan mengakibatkan beberapa peristiwa yang berhubungan dengan apa yang akan dibahas saat ini. Dengan adanya interaksi foton dan elektron terhadap material, maka akan dapat ditentukan dosis radiasi yang akan diterima material tersebut. Ionisasi      Ionisasi adalah suatu proses fisis yang mana terjadi perubahan atom maupun molekuk menjadi ion dengan menambahkan atau mengurangi partikel bermuatan seperti elektron dan lainnya. 1 R = 2,58 x 10^-4 C/Kg air i = 1/ W (-dT/dx) dimana W merupakan energi ionisasi. Energi Absorbsi (Dosis Serap)      Dosis serap adalah energi rata-rata yang diserap bahan per satuan massa bahan tersebut. Satuan dosis serap adalah joule/kg atau gray (Gy). D = dE/dm 1 Gray (Gy) = 1 J/Kg 1 rad = 100 erg/g 1 Gy = 100 rad Peningkatan Resiko (Dosis Ekivalen)      Dosis ekivalen merupakan perkalian dosis ser...
Baca selengkapnya