Jurnal Matematika, Sains, dan Pembelajarannya
Vol.10, No.1, Januari 2024, pp. 89~94
DOI:10.31605/saintifik.v10i1.479
ISSN 2622-8904 (online)

## Pengaruh Penggunaan Phantom dalam Pengukuran Paparan Radiasi Sinar-X untuk Proteksi Radiasi
Farida Wahyuni*, Sri Sugiarti Institut Teknologi Kesehatan Malang Widya Cipta Husada e-mail: fwahyuni77@gmail.com

## Abstrak
Paparan radiasi merupakan penyinaran radiasi yang diterima oleh manusia atau materi yang berasal dari radiasi internal maupun eksternal. Radiasi memiliki efek yang berbahaya bagi manusia, maka sangat penting  untuk  mengetahui  tentang  dosis  radiasi,  khususnya  paparan  radiasi.  Penelitian  ini  untuk meminimalisir efek bahaya radiasi yang akan timbul seperti efek stokastik. Desain penelitian menggunakan eksperimen dengan pendekatan kuantitatif. Perlakuan pada penelitian ini adalah dengan memvariasikan nilai miliampere (mA) dan second (s) atau (mAs) dengan variasi 50 mA, 100 mA, 200 mA, 250 mA, 500 mA dan 1 sec, 0.5 sec, 0.25 sec, 0.2 sec, 0.1 sec sehingga menghasilkan nilai sebesar 50 mAs. Perlakuan pada penelitian dibagi menjadi dua bagian yaitu eksposi dengan menggunakan phantom dan tanpa phantom pada titik A, B, C, dan D. Kesimpulan berdasarkan penelitian didapatkan nilai paparan radiasi sekunder tertinggi pada titik A tanpa phantom dengan nilai akumulasi paparan radiasi sekunder dalam satu tahun pada 50 mA dan 1 detik sebesar 15,76 x10 -3 mSv/tahun dan nilai akumulasi paparan radiasi sekunder tertinggi pada titik C dengan menggunakan phantom pada 50 mA dan 1 detik sebesar 115,92 x10 -3 mSv/tahun. Dari data tersebut terlihat nilai  paparan  radiasi  sekunder  dengan  menggunakan  phantom  mempunyai  nilai  lebih  besar  dibandingkan tanpa  menggunakan  phantom.  Hal  itu  dikarenakan  adanya  radiasi  hambur  yang  dihasilkan  dari  phantom, semakin tebal materi maka semakin besar pula radiasi hamburnya.

## Kata Kunci— Pengukuran; Paparan Radiasi; Phantom

## 1. PENDAHULUAN
Sinar-X adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan frekuensi berkisar dari 10 16 sampai 10 20 Hz dan panjang gelombang berkisar dari 10 -9 sampai 10 -6 m (Evcin et al. , 2017; Wiharja and Al Bahar, 2019; Hadinata  and  Rupiasih,  2020;  Sukmawati,  Ariannto  and  Hidayanto,  2022).    Sinar-X  mempunyai  energi berkisar dari 10 3 sampai 10 6 eV  (Maslebu, Muninggar and Hapsara, 2017; Wahyuni et al. , 2020).  Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan kristalografi sinar-X (Dianasari and Koesyanto, 2017; Behling, 2018). Radiasi sinar-X dipengaruhi oleh tegangan tabung (kV), kuat arus pada filament (mA) dan waktu eksposi (s) (Fahmi, Firdausi and Budi, 2008; Setiyawan, Sutanto and Sofjan Firdausi, 2015; Wahyuni et  al. ,  2022).  Dimana  fungsi  kuat  arus  pada  filamen  untuk  membentuk  awan-awan  elektron  yang  akan dipercepat menumbuk target (anoda) sedangkan fungsi waktu eksposi (s) adalah lamanya waktu pemaparan saat eksposi.
Pengukuran  paparan  radiasi  menggunakan  dua  metode  yaitu  menggunakan  phantom  dan  tanpa menggunakan  phantom.  Phantom  berfungsi  sebagai  perwakilan  dari  bagian  tubuh  yang  akan  diperiksa. Phantom yang digunakan dalam penelitian ini berupa bak berisi air, karena 70% tubuh manusia terdiri dari air. Efek radiasi sinar-X diantaranya yaitu efek deterministik dan efek stokastik. Efek deterministik adalah efek yang disebabkan karena kematian sel akibat paparan radiasi. Efek stokastik adalah efek yang terjadi akibat paparan radiasi dengan dosis yang menyebabkan terjadinya perubahan sel (Alatas, 2006; Samosir and Ilyas, 2012; Woroprobosari, 2016). Pemanfaatan radiasi harus memenuhi prinsip kesehatan dan keselamatan yang sering disebut asas proteksi radiasi, yang terdiri dari asas justifikasi ( justification of practices ), limitasi ( dose limitation ),  dan  optimisasi  ( optimization  of  protection  and  safety )  (Kepala  Badan  Tenaga  Nuklir  Nasional, 2012).
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
Berdasarkan  keputusan  BAPETEN  tersebut,  penerapan  asas  justifikasi  dalam  pemanfaatan  radiasi adalah  dengan  menganalisis  manfaat  yang  ditimbulkan  setelah  radiasi  digunakan.  Penerapan  asas  limitasi menuntut  agar  penerimaan  dosis  radiasi  oleh  seseorang  tidak  boleh  melampaui  NBD  yang  ditetapkan  oleh Badan Pengawas. Penerapan asas optimisasi menuntut agar paparan yang diterima seseorang harus ditekan serendah-rendahnya agar  akumulasi  dosis radiasinya  tidak  melampaui  batas  yang  diizinkan  (Akhadi,  2005; Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir Republik Indonesia, 2020).
Pemerintah Indonesia melalui BAPETEN sudah menetapkan standar proteksi radiasi melalui peraturan Menteri  Kesehatan  Republik  Indonesia  Nomor  24  Tahun  2020  tentang  Pelayanan  Radiologi  Klinik  dan peraturan  BAPETEN  No.4  Tahun  2020  tentang  Keselamatan  Radiasi  pada  Penggunaan  Pesawat  Sinar-X dalam Radiologi Diagnostik dan Intervensional. Berdasarkan peraturan BAPETEN No.4 Tahun 2020, salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam proteksi radiasi adalah nilai batas dosis (NBD). Nilai batas dosis untuk pekerja radiasi tidak boleh melampaui 20 mSv (millisievert) per tahun rata-rata selama 5 tahun berturut- turut dan 50 mSv dalam 1 tahun tertentu, sedangkan NBD untuk anggota masyarakat tidak boleh melampaui 1  mSv  dalam  1 tahun  (Wulandari,  Putu  and  Kusman,  2023).  Dengan  demikian maka  perlunya  pengukuran radiasi sekunder untuk menekan atau meminimalisir dosis radiasi yang diterima oleh pekerja medis, pasien dan masyarakat umum. Sehingga bahaya radiasi atau efek-efek buruk bagi kesehatan bisa lebih diminimalkan.

## 2. METODE PENELITIAN
Alat dan bahan yang diperlukan dalam penelitian ini diantaranya adalah phantom, pesawat sinar-X, surveymeter, meteran, kamera, mini tripod dan alat tulis. Adapun skema titik pengukuran ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Skema titik pengukuran
Keterangan:
a. titik A searah dengan anoda tube
b. titik B searah dengan depan tube
c. titik C searah dengan katoda tube
d. titik D searah dengan belakang tube
e. phantom berupa bak berisi air
● volume bak: 10L
● di isi air: 2,5L
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
Pada penelitian ini surveymeter disiapkan dengan cara memutar panel surveymeter ke arah skala 200 dengan faktor kalibrasi 1,07. Setelah itu dipilih pengukuran yang diinginkan.  Nilai dosis diketahui dengan memilih mSv dengan memutar panelnya dan jika untuk mengetahui rentang dosis maka putar panel ke arah mSv/jam atau putar panel ke arah µSv/jam. Dengan begitu surveymeter dapat digunakan. Prosedur pengukuran yang pertama yaitu pesawat sinar-X sudah dalam keadaan warmed up dan sudah digunakan untuk melayani pasien.  Jarak  antara  tabung  sinar-X  dan  meja  diatur  sejauh  100  cm.  Kolimasi  dibuka  sebesar  20  x  20  cm kemudian  dari  sisi  terluar  kolimasi  diukur  jaraknya  sejauh  100  cm.  Kemudian  surveymeter  diletakan  pada tempat tersebut. Selanjutnya phantom diletakkan di bawah tabung sinar-X dan dilakukan pengukuran paparan radiasi.  Mini  tripod  dan  kamera  disiapkan  untuk  merekam  hasil  pengukuran,  langkah  ini  bertujuan  untuk proteksi radiasi terhadap peneliti. Eksposi  dilakukan dengan menggunakan phantom dan tanpa phantom pada titik A, B, C dan D  dengan variasi faktor eksposi sebagai berikut : tegangan tabung 60 kV (konstan), jarak 100 cm (konstan), kuat arus mulai dari 50 mA, 100 mA, 200 mA, 250 mA dan 500 mA, sedangkan waktu 1 s, 0,5 s, 0,25 s, 0,2 s dan 0,1 s. Jeda waktu antara masing– masing eksposi tidak boleh lebih dari 1 menit, setiap kali eksposi dicatat hasil pengukuran dengan surveymeter, dan yang terakhir jarak penyinaran dan tegangan tabung (kV)  dipastikan nilainya tetap.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  paparan  radiasi  sekunder  dilakukan  dengan  menggunakan  phantom  dan  tanpa menggunakan phantom. Data nilai paparan radiasi sekunder didapatkan dengan metode tanpa menggunakan phantom dan menggunakan phantom pada 4 titik yaitu titik A (anoda tube), B (depan tube), C (katoda tube) dan D (belakang tube). Hasil pengukuran paparan radiasi ditunjukkan pada Tabel 1-Tabel 4.
Tabel 1. Hasil pengukuran paparan radiasi pada titik A (anoda tube) tanpa dan dengan menggunakan
phantom N o Kuat arus (mA) Waktu (s) Dosis radiasi ×10 -3 (mSv/h) Paparan radiasi x10 -3 (mSv/y) Tanpa Phantom Dengan Phantom Tanpa Phantom DenganPhantom 1 50 1 1,82 6,05 15,76 52,47 2 100 0,50 2,84 6,63 12,29 28,74 3 200 0,25 3,96 8,24 8,59 17,85 4 250 0,20 3,96 9,26 6,86 16,04 5 500 0,10 3,91 8,99 3,38 7,79
Tabel 2. Hasil pengukuran paparan radiasi pada titik B (depan tube) tanpa dan dengan menggunakan
phantom N o Kuat arus (mA) Waktu (s) Dosis radiasi ×10 -3 (mSv/h) Paparan radiasi x10 -3 (mSv/y) Tanpa Phantom Dengan Phantom Tanpa Phantom Dengan Phantom 1 50 1 1,28 13,11 11,13 113,59 2 100 0,50 2,00 15,73 8,68 68,16 3 200 0,25 4,07 20,49 8,81 44,39 4 250 0,20 4,28 21,03 7,42 36,44 5 500 0,10 3,85 18,24 3,34 15,81
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
Tabel 3. Hasil pengukuran paparan radiasi pada titik C (katoda tube) tanpa dan dengan menggunakan
phantom N o Kuat arus (mA) Waktu (s) Dosis radiasi ×10 -3 (mSv/h) Paparan radiasi x10 -3 (mSv/y) Tanpa Phantom Dengan Phantom Tanpa Phantom Dengan Phantom 1 50 1 0,91 13,38 7,88 115,92 2 100 0,50 1,87 14,02 8,11 60,74 3 200 0,25 4,01 18,91 8,69 41,03 4 250 0,20 4,12 18,94 7,14 32,83 5 500 0,10 3,75 20.,8 3,25 17,67
Tabel 4. Hasil pengukuran paparan radiasi pada titik D (belakang tube) tanpa dan dengan menggunakan
phantom N o Kuat arus (mA) Waktu (s) Dosis radiasi ×10 -3 (mSv/h) Paparan radiasi x10 -3 (mSv/y) Tanpa Phantom Dengan Phantom Tanpa Phantom Dengan Phantom 1 50 1 1,49 9,15 12,98 79,28 2 100 0,50 2,62 10,17 11,36 44,05 3 200 0,25 4,38 12,84 9,50 27,82 4 250 0,20 4,44 13,16 7,69 22,81 5 500 0,10 4,00 13,11 3,66 11,36
Sesuai dengan keputusan BAPETEN, batas dosis untuk pekerja  jika dikalikan dengan waktu dan masa kerja selama 1 tahun sebesar 50  mSv/tahun dan untuk masyarakat sekitas sebesar 5 mSv/tahun (Sjafruddin, 2018;  Kepala  Badan  Pengawas  Tenaga  Nuklir  Republik  Indonesia, 2020;  Pratiwi,  Indriyani  and  Yunawati, 2021). Dalam  penelitian ini menggunakan tegangan tabung sinar-X sebesar 60 kV dan  menggunakan arus- waktu sebesar 50 mAs, dengan variasi kuat arus 50 mA, 100 mA, 200 mA, 250 mA dan 500 mA. Maka pekerja medis (radiografer) yang kurang lebih memiliki waktu kerja selama 26 hari dalam 1 bulan dan eksposi kurang lebih 10 kali dalam sehari didapatkan nilai paparan radiasi (D) dalam 1 tahun dengan menggunakan persamaan (1).
𝐷 = 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 3600 𝑥 𝐷 0 𝑥 10 𝑥 260 𝑥 12 dimana D= paparan radiasi dalam 1 tahun (mSv/y)
(1)
Dengan  menggunakan  persamaan  (1),  paparan  radiasi  sekunder    dalam  satu  tahun  didapatkan  nilai paparan radiasi sekunder tertinggi tanpa menggunakan phantom pada titik A (anoda) tube dengan 50 mA dan 1  detik  sebesar  15,76  x10 -3 mSv/tahun  sedangkan  paparan  radiasi  terendah  didapat  di  titik  C  (depan)  tube dengan  500  mA  dan  1  detik  sebesar  3,25  x  10 -3 mSv/tahun.  Sedangkan  paparan  radiasi  sekunder  tertinggi menggunakan phantom pada titik C (depan) tube dengan 50 mA dan 1 detik sebesar 115,92 x10 -3 mSv/tahun, sedangkan paparan radiasi terendah didapat di titik A (anoda) tube dengan 500 mA dan 1 detik sebesar 7,79 x10 -3 mSv/tahun. Oleh karena itu dari data yang didapatkan melalui pengukuran yang dilakukan dan setelah dikalikan  dengan  masa  kerja  selama  satu  tahun  paparan  radiasi  sekunder  pesawat  sinar-X  di  ruangan  dan lingkungan untuk pekerja, pasien dan masyarakat sekitar masih berada dibawah nilai ambang batas yang telah ditetapkan dengan nilai tertinggi 115,92 x10 -3 mSv/tahun. Sesuai dengan data yang diperoleh dari pengukuran dan  perhitungan  yang  telah  dilakukan  maka  ruang  dan  lingkungan  sekitar  Instalasi  Radiologi  aman  untuk digunakan foto Rontgen. Dari hasil yang didapatkan terlihat perbedaan nilai paparan radiasi sekunder yang eksposi tanpa menggunakan phantom dan yang eksposi dengan menggunakan phantom. Hal ini disebabkan adanya  radiasi  hambur  yang  dihasilkan  dari  materi  (phantom)  yang  dilewati  oleh  berkas  sinar-X.  Proses terjadinya hamburan disebabkan oleh interaksi radiasi dengan inti atom atau elektron orbital materi. Untuk memperkecil  hamburan  digunakan  materi  dengan  nomor  atom  yang  kecil.  Pada  pengukuran  radioaktivitas radiasi, dapat terjadi hamburan radiasi oleh materi pendukung sumber.
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan  dapat  disimpulkan,  bahwa  terdapat  perbedaan  nilai paparan  radiasi  yang  eksposi  tanpa  menggunakan  phantom  dan  dengan  menggunakan  phantom.  Hal  ini disebabkan adanya radiasi hambur yang dihasilkan phantom yang dilewati oleh sinar-X. Paparan radiasi dalam satu tahun didapatkan nilai paparan radiasi tertinggi tanpa menggunakan phantom pada titik A (anoda tube) dengan  50  mA  dan  1  detik  sebesar  15,76  x10 -3 mSv/tahun  sedangkan  paparan  radiasi  terendah  tanpa menggunakan  phantom  didapat  di  titik  C  (depan  tube)  dengan  500  mA  dan  1  detik  sebesar  3,25  x10 -3 mSv/tahun. Sedangkan paparan radiasi sekunder tertinggi menggunakan phantom pada titik C (depan tube) dengan 50 mA dan 1 detik sebesar 115,92 x10 -3 mSv/tahun, sedangkan paparan radiasi terendah  menggunakan phantom  didapat di titik A (anoda) tube dengan 500 mA dan 1 detik sebesar 7,79 x10 -3 mSv/tahun.

## DAFTAR PUSTAKA
Akhadi,  M.  (2005)  ‘Mengoptimalkan  Penggunaan  Dosimeter  Perorangan  Di  Medan  Radiasi  Campuran’, Buletin Alara , 7(1), p. 241216.
Alatas, Z. (2006) ‘Efek Pewarisan Akibat Radiasi Pengion’, Buletin Alara , 8(2), p. 242190.
Behling, R. (2018) ‘X-ray tubes development- IOMP history of medical physics’, MPI Journal - Special issue -  History  of  medical  Physics ,  (1),  pp.  8–55.  Available  at:  http://www.mpijournal.org/pdf/2018-SI- 01/MPI-2018-SI-01-p08.pdf.
Dianasari, T. and Koesyanto, H. (2017) ‘Penerapan Manajemen Keselamatan Radiasi Di Instalasi Radiologi Rumah Sakit’, Unnes Journal of Public Health , 6(3), p. 174. doi: 10.15294/ujph.v6i3.12690.
Evcin, O. et al. (2017) ‘Production of barite and boroncarbide doped radiation shielding polymer composite panels’, Acta Physica Polonica A , 132(3), pp. 1145–1148. doi: 10.12693/APhysPolA.132.1145.
Fahmi, A., Firdausi, K. S. and Budi, W. S. (2008) ‘Pengaruh Faktor Eksposi Pada Pemeriksaan Abdomen Terhadap  Kualitas  Radiograf  Dan  Paparan  Radiasi  Menggunakan  Computed  Radiography’, Berkala Fisika , 11(4), pp. 109-118–118.
Hadinata, I. M. H. and Rupiasih, N. N. (2020) ‘Monitoring the Absorption Dose of X-ray Radiation on the Thoracic Examination’, Buletin Fisika , 21(1), p. 8. doi: 10.24843/bf.2020.v21.i01.p02.
Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir Republik Indonesia (2020) ‘Peraturan Badan Pengawas Tenaga Nuklir Republik  Indonesia  Nomor  4  Tahun  2020  Tentang  Keselamatan  Radiasi  Pada  Penggunaan  Pesawat Sinar-X Dalam  Radiologi  Diagnostik  Dan  Intervensional’,  pp.  1–52.  Available  at: https://jdih.bapeten.go.id/unggah/dokumen/peraturan/1028-full.pdf.
Kepala  Badan  Tenaga  Nuklir  Nasional  (2012)  ‘Peraturan  Kepala  Badan  Tenaga  Nuklir  Nasional  Nomor : 020/KA/I/2012  Tentang  Pedoman  Penilaian  Resiko  Keselamatan  dan  Kesehatan  Kerja  (Standar BATAN  Bidang  Administrasi,  Manajemen  dan  Organisasi)’,  pp.  1–30.  Available  at: https://peraturan.bpk.go.id/Home/Details/181609/perka-batan-no-020kai2012-tahun-2012.
Maslebu,  G.,  Muninggar,  J.  and  Hapsara,  S.  A.  (2017)  ‘Estimasi  Resiko  Radiasi  Janin  pada  Pemeriksaan Radiografi Pelvis’, Jurnal Fisika FLUX , 14(1), p. 1. doi: 10.20527/flux.v14i1.3579.
Pratiwi, A. D., Indriyani and Yunawati, I. (2021) ‘Penerapan Proteksi Radiasi di Instalasi Radiologi Rumah Sakit’, Higeia Journal of Public Health Research and Development , 5(3), pp. 409–420. Available at:
https://jurnal.unsulbar.ac.id/index.php/saintifik
https://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/higeia/article/view/41346/20238.
Samosir, H. and Ilyas, S. (2012) ‘The effect radiation exposure to brachytherapy officer at General Hospital Haji Adam Malik’, The Effect Radiation Exposure to Brachytherapy Officer at General Hospital Haji Adam Malik . abstract , pp. 5–6.
Setiyawan, I., Sutanto, H. and Sofjan Firdausi, K. (2015) ‘Penentuan Nilai Koefisien Serapan Bahan Pada Besi, Tembaga Dan Stainless Steel Sebagai Bahan Perisai Radiasi’, Youngster Physics Journal , 4(2), pp. 219–224.
Sjafruddin (2018) ‘Keselamatan radiasi penanganan limbah radioaktif radiasi tinggi dari hotcell irm’, Jurnal Pengelolaan Instalasi Nuklir , 11(20), pp. 37–50.
Sukmawati, C. ., Ariannto, F. and Hidayanto, E. (2022) ‘Penentuan Dosis Serap Relatif Radiasi Sinar-X 2022’, Journal Berkala Fisika , 25(1), pp. 7–13.
Wahyuni, F. et al. (2020) ‘The effect of delay time processing on exposure index in X-ray examination’, AIP Conference Proceedings , 2296(November). doi: 10.1063/5.0030629.
Wahyuni,  F. et  al. (2022)  ‘Bismuth  Oxide  Filled  Polyester  Composites  for  X-ray  Radiation  Shielding Applications’, Polish  Journal  of  Environmental  Studies ,  31(4),  pp.  3985–3990.  doi: 10.15244/pjoes/146935.
Wiharja,  U.  and  Al  Bahar,  A.  K.  (2019)  ‘Analisa  Uji  Kesesuaian  Pesawat  Sinar-X  Radiografi’, Jurnal.Umj.Ac.Id/Index.Php/Semnastek , pp. 0–7.
Woroprobosari, N. R. (2016) ‘Efek Stokastik Radiasi Sinar-X Dental Pada Ibu Hamil Dan Janin’, ODONTO : Dental Journal , 3(1), p. 60. doi: 10.30659/odj.3.1.60-66.
Wulandari,  D.,  Putu,  I.  and  Kusman  (2023)  ‘Evaluasi  Implementasi  Proteksi  Radiasi  Di  Ruang  Radiologi Intervensi Instalasi RIR RSUP Prof, Dr, I.G.N.G Ngoerah’, Jurnal Ilmiah Multidisiplin Indonesia , 2(3), pp. 604–619.