Dampak Apa Yang Akan Terjadi Jikalau Pemakaian Radiasi Melebihi Takaran Ambang?

Jika radiasi mengenai badan manusia, ada  2 kemungkinan yang sanggup terjadi: berinteraksi dengan badan manusia, atau hanya melewati saja. Jika berinteraksi, radiasi sanggup mengionisasi atau sanggup pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya. Energi radiasi yang hilang akan menimbulkan peningkatan temperatur (panas) pada materi (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian sanggup menimbulkan dampak biologis yang merugikan.

Satuan dasar dari jaringan biologis yakni sel. Sel memiliki inti sel yang merupakan sentra pengontrol sel. Sel terdiri dari 80% air dan 20% senyawa biologis kompleks. Jika radiasi pengion menembus jaringan, maka sanggup menimbulkan terjadinya ionisasi dan menghasilkan radikal bebas, contohnya radikal bebas hidroksil (OH), yang terdiri dari atom oksigen dan atom hidrogen. Secara kimia, radikal bebas sangat reaktif dan sanggup mengubah molekul-molekul penting dalam sel.

DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan salah satu molekul yang terdapat di inti sel, berperan untuk mengontrol struktur dan fungsi sel serta memalsukan dirinya sendiri. Setidaknya ada dua cara bagaimana radiasi sanggup menimbulkan kerusakan pada sel. Pertama, radiasi sanggup mengionisasi eksklusif molekul DNA sehingga terjadi perubahan kimiawi pada DNA. Kedua, perubahan kimiawi pada DNA terjadi secara tidak langsung, yaitu kalau DNA berinteraksi dengan radikal bebas hidroksil. Terjadinya perubahan kimiawi pada DNA tersebut, baik secara eksklusif maupun tidak langsung, sanggup menimbulkan dampak biologis yang merugikan, contohnya timbulnya kanker maupun kelainan genetik.

Pada takaran rendah, contohnya takaran radiasi latar belakang yang kita terima sehari-hari, sel sanggup memulihkan dirinya sendiri dengan sangat cepat. Pada takaran lebih tinggi (hingga 1 Sv), ada kemungkinan sel tidak sanggup memulihkan dirinya sendiri, sehingga sel akan mengalami kerusakan permanen atau mati. Sel yang mati relatif tidak berbahaya lantaran akan diganti dengan sel baru. Sel yang mengalami kerusakan permanen sanggup menghasilkan sel yang abnormal ketika sel yang rusak tersebut membelah diri. Sel yang abnormal inilah yang akan meningkatkan risiko tejadinya kanker pada insan akhir radiasi.

Efek radiasi terhadap badan insan bergantung pada seberapa banyak takaran yang diberikan, dan bergantung pula pada lajunya; apakah diberikan secara akut (dalam jangka waktu seketika) atau secara gradual (sedikit demi sedikit). Sebagai contoh, radiasi gamma dengan takaran 2 Sv (200 rem) yang diberikan pada seluruh badan dalam waktu 30 menit akan menimbulkan pusing dan muntah-muntah pada beberapa persen insan yang terkena takaran tersebut, dan kemungkinan satu persen akan meninggal dalam waktu satu atau dua bulan kemudian. Untuk takaran yang sama tetapi diberikan dalam rentang waktu satu bulan atau lebih, dampak sindroma radiasi akut tersebut tidak terjadi.

Contoh lain, takaran radiasi akut sebesar 3,5 – 4 Sv (350 – 400 rem) yang diberikan seluruh badan akan menimbulkan maut sekitar 50% dari mereka yang menerima radiasi dalam waktu 30 hari kemudian. Sebaliknya, takaran yang sama yang diberikan secara merata dalam waktu satu tahun tidak menimbulkan akhir yang sama.

Selain bergantung pada jumlah dan laju dosis, setiap organ badan memiliki kepekaan yang berlainan terhadap radiasi, sehingga dampak yang ditimbulkan radiasi juga akan berbeda. Sebagai contoh, dosis terserap 5 Gy atau lebih yang diberikan secara sekaligus pada seluruh badan dan tidak eksklusif menerima perawatan medis, akan sanggup menimbulkan maut lantaran terjadinya kerusakan sumsum tulang belakang serta kanal pernapasan dan pencernaan. Jika segera dilakukan perawatan medis, jiwa seseorang yang menerima takaran terserap 5 Gy tersebut mungkin sanggup diselamatkan. Namun, kalau takaran terserapnya mencapai 50 Gy, jiwanya mustahil diselamatkan lagi, walaupun ia segera mendapatkan perawatan medis.

Jika takaran terserap 5 Gy tersebut diberikan secara sekaligus ke organ tertentu saja (tidak ke seluruh tubuh), kemungkinan besar tidak akan berakibat fatal. Sebagai contoh, takaran terserap 5 Gy yang diberikan sekaligus ke kulit akan menimbulkan eritema. Contoh lain, takaran yang sama kalau diberikan ke organ reproduksi akan menimbulkan mandul.

Efek radiasi yang eksklusif terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini hanya muncul kalau takaran radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang.

Efek deterministik sanggup juga terjadi dalam jangka waktu yang agak usang sesudah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak dan kerusakan kulit sanggup terjadi dalam waktu beberapa ahad sesudah terkena takaran radiasi 5 Sv atau lebih.

Jika dosisnya rendah, atau diberikan dalam jangka waktu yang usang (tidak sekaligus), kemungkinan besar sel-sel badan akan memperbaiki dirinya sendiri sehingga badan tidak menampakkan gejala bekas terkena radiasi. Namun demikian, sanggup saja sel-sel badan bahwasanya mengalami kerusakan, dan akhir kerusakan tersebut gres muncul dalam jangka waktu yang sangat usang (mungkin berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai periode laten. Efek radiasi yang tidak eksklusif terlihat ini disebut Efek Stokastik.

Efek stokastik ini tidak sanggup dipastikan akan terjadi, namun probabilitas terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya diberikan dalam jangka waktu seketika. Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara dikala pemaparan radiasi dan dikala penampakan dampak yang terjadi akhir pemaparan tersebut. Kecuali untuk leukimia yang sanggup berkembang dalam waktu 2 tahun, dampak pemaparan radiasi tidak menawarkan dampak apapun dalam waktu 20 tahun atau lebih.

Salah satu penyakit yang termasuk dalam kategori ini yakni kanker. Penyebab bahwasanya dari penyakit kanker tetap tidak diketahui. Selain sanggup disebabkan oleh radiasi pengion, kanker sanggup pula disebabkan oleh zat-zat lain, disebut zat karsinogen, contohnya asap rokok, asbes dan ultraviolet. Dalam kurun waktu sebelum periode laten berakhir, korban sanggup meninggal lantaran penyebab lain. Karena lamanya periode laten ini, seseorang yang masih hidup bertahun-tahun sesudah mendapatkan paparan radiasi ada kemungkinan mendapatkan komplemen zat-zat karsinogen dalam kurun waktu tersebut. Oleh lantaran itu, kalau suatu dikala timbul kanker, maka kanker tersebut sanggup disebabkan oleh zat-zat karsinogen, bukan hanya disebabkan oleh radiasi.