IIJ'os1dIJJJ P8rtmnuan dan PrasontaslllmJah FungslonaJ Toknls Non ponoJlu,m lIosombor 2008
i
ISSN :1410 - 6381DOSIMETER CAS04:DY BUATAN BARC SEBAGAI PEMANTAU DOSIS RADIASI PERORANGAN HP (10)
Rofiq Syaifudin, Nina Herlina, dan Bambang Supriyanto PTKMR - BAT AN
ABSTRAK
DOSIMETER CaS04:Dy BUA TAN BARC SEBAGAI PEMANT AU DOSIS RADIASI PERORANGAN Hp(IO). Meningkatnya penggunaan dosimeter CaS04:Dy sebagai monitor radiasi perorangan menyebabkan penelitian ini dilakukan untuk menguji kinerja dosimeter. Parameter dosimeter yang akan diuji adalah keseragaman tanggapan dan pembuatan kurva kalibrasinya. Untuk mengetahui keseragaman tanggapan, dosimeter disinari dengan sumber radiasi gamma 137Csdengan dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv. Pembuatan kurva kalibrasi dilakukan dengan cara menyinari dosimeter dengan sumber radiasi gamma 137Cs dengan n:ntang dosis dari O,lmSv hingga 20 mSv. Tanggapan dosimeter dibaca dengan TLD reader TL 1010. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai simpangan tanggapan dosimeter (%) untuk dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv adalah 2,28; 1,94; 4,95; 3,60 dan 6,28. Kurva kalibrasi yang dihasilkan dari rentang dosis O,lmSv hingga 20 mSv adalah garis linier. Dan hasil ini dapat disimpulkan bahwa kinerja dosimeter baik sehingga dapat dignakan sebagai pemantau dosis radiasi perorangan.
ABSTRACT
CaS04:Dy DOSIMETER MADE by BARC as PERSONAL DOSE MONITORING in TERM of Hp (10). The increase of the use of CaS04:Dy dosimeters as personal radiation monitoring caused the research performed to examine the dosimeter performance. Parameters that would be examined were their response uniformity and calibration factor. To know the uniformity of dose response the dosimeter were irradiated by Cs-137 gamma radiation source with variation of group of doses 0.1; 0.2; 0.5; 5; and 10 mSv. The calibration of dosimeter has conducted for thl~ range of doses of 0.1 to 20 mSv. Gamma ray of Cs-137 is used for exposing TLD. The response of dosimeter has been read using TLD reader TL 1010. The results are the deviation of response for each group (%) 2.28; 1.94; 4.95; 3.60; and 6.28, respectively. The calibration curve was linear. The results showed that the performance of the dosimeters were good so that can be used for personal dose monitoring.
PENDAHULUAN
Fosfor CaS04:Dy telah dikembangkan sebagai dosimeter terrnoluminansi (TLD) oleh Yamashita. Di India jenis dosimeter ini telah digunakan sebagai pemantau dosis radiasi perorangan secara rutin[I]. Tercatat bahwa dari 42000 pekerja radiasi yang dilayani di India Ke Daftar Isi
1'roSIdIIJJPortBlf.uan IIan ProsootasllimlaIJ FlUlgslnnalTeknls Non PIII1IIIIU,18DesBlllbBr2008 ISSN:1410- 5381 aiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
sekitar 10500 orang diantaranya menggunakan film untuk monitor radiasinya dan sisanya sekitar 75% menggunakan TLD[2].
Penelitian terhadap karakteristik dosimeter CaS04:Dy pernah dilakukan di Indonesia dalam bentuk gelas kapiler namun pemanfaatannya masih sebatas untuk keperluan pemantau dosis radiasi lingkungan sedangkan untuk dosimeter perorangan belum dikembangkan[3]. Kenyataannya dosimeter j enis ini telah dikembangkan untuk pemantau radiasi gamma, sinar-X, bahkan radiasi beta, dan digunakan untuk pemantau dosis radiasi perorangan. Dosimeter ini mampu merekam dosis dari 50 J,!Svhingga 5 Sv untuk gamma dan 100 J,!Svhingga 5 Sv untuk beta [4].
Meningkatnya permintaan TLD sebagai monitor radiasi perorangan mendasari penelitian ini untuk menguji kinerja dosimeter CaS04:Dy sehingga nantinya dapat diperoleh suatu harga yang dapat dijadikan acuan terhadap pertimbangan penggunaan dosimeter terse but st:bagai monitor radiasi perorangan. Untuk keperluan terse but perlu dilakukan pengujian keseragaman tanggapan TLD terhadap dosis radiasi yang diberikan dan mengkalibrasinya sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa ~ubungan antara bacaan intensitas TL dengan dosis radiasi pad a TLD linier wltuk dosis rendah hingga tinggi (10 Sv). Karena itu dalam evaluasi dosis pada TLD cukup digunakan faktor kalibrasi. Dalam kegiatan pemantauan dosis perorangan secara praktis, kalibrasi TLD dapat dilakukan dengan dosis tunggal, misalnya dengan dosis 5 mSv[5].
Pad a penelitian ini pengujian keseragaman tanggapan dosis dilakukan pad a beberapa variasi dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv dan untuk kalibrasi dosimeter dilakukan pada rentang dosis 0,1 mSv hingga 20 mSv menggunakan berkas radiasi gamma Cs-137.
Pada makalah ini akan diuraikan hasil pengujian nilai keseragaman tanggapan TLD terhadap dosis radiasi yang diberikan dan kurva kalibrasinya sehingga dosimeter tersebut dapat digunakan sebagai pemantau dosis tara perorangan, Hp(10).
TATAKERJA
TLD yang digunakan adalah hasil pengembangan Vohra, dkk, dan secara komersial dipabrikasi oleh Bhaba Atomic Research Center (BARC) India. Lencana berisi tiga keping dosimeter CaS04:Dy yang identik dan terdapat tiga daerah filter yang berbeda yaitu (1) filter
1'rosIIIIIJJPortonwan dan Prosontasillmlah FmgsJonaiTokn:sNIIn PonoIIU,18Dosombor2008 ISSN:1410·5381 iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
kombinasi Al 1 mm dan Cu 0,85 mm, (2) filter plastik tebal 1,5 mm, dan (3) daerah tanpa filter (open window)
Dosimeter CaS04:Dy dari batch yang sarna yang akan diuji dipanaskan (annealing) pada suhu 2300 selama 3 jam untuk menghilangkan sisa elektron yang mungkin masih ada d.alam perangkap atau elektron karena radiasi latar. Setelah proses pemanasan selesai kemudian dosimeter dibaca menggunakan TLD reader TL 1010 untuk mengetahui t,mggapannya. Dari hasil bacaan tersebut dosimeter dikelompokkan dengan nilai tanggapan yang berdekatan.
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran tanggapan dosimeter terhadap radiasi foton yang diterima dari berkas radiasi gamma Cs-137. Penyinaran dilakukan pada 5 kelompok variasi dosis yang dianggap cukup mewakili untuk dosis rendah dan sedang. Setiap kelompok terdiri atas 4 buah dosimeter. Pengelompokan empat buah dosimeter untuk setiap dosis penyinaran ini dimaksudkan agar jarak antara dosimeter berdekatan sehingga penerimaan dosis radiasi setiap dosimeter optimal mendekati dosis sebenarnya yang diberikan. Evaluasi dilakukan terhadap keping D 1 di mana pada daerah tersebut terdapat kombinasi filter Al dan Cu yang berfungsi untuk mereduksi energi foton.
Setelah diperoleh keseragaman tanggapan dosisnya, proses dilanjutkan dengan menyinari 20 buah dosimeter yang mempunyai nilai keseragaman berdekatan menggunakan sumber radiasi gamma Cs-137. Pada penyinaran ini diberikan variasi dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv.
Langkah berikutnya adalah membaca tanggapan dosimeter menggunakan TLD reader TL 1010 yang sebelumya telah didiarnkan selama 5 hari untuk menstabilkan perangkap dalam dosimeter. Basil cacahan elektron kemudian dievaluasi dan dibuat suatu tabel keseragarnan tanggapan dosimeter.
Untuk pembuatan kurva kalibrasi dilakukan langkah awal yang sarna dengan pembuatan nilai keseragaman dosimeter. Dosimeter yang digunakan adalah dosimeter dengan kode batch yang sarna dengan dosimeter untuk pembuatan nilai keseragaman tanggapan.
Sebanyak 14 buah dosimeter dengan nilai keseragarnan awal yang berdekatan disinari untuk pembuatan kurva kalibrasi ini. Penyinaran dilakukan pada dosis 0,1; 0,2; 0,3, 0,5; 0,75;
ProsIdIJJ,JP8I'tanUJan dan ProsontasJ Umlah Fuooslonal TBknls Non PBDBllt11811BsBmbBr2008 ISSN:1410- 6381
iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
Langkah berikutnya adalah membaca tanggapan dosimeter menggunakan TLD reader TL 1010 yang sebelumya telah didiamkan selama 5 had untuk menstabilkan perangkap dalam dosimeter. Hasil cacahan elektron kemudian dievaluasi dan dibuat suatu kurva kalibrasi dosimeter. Kurva kalibrasi merupakan hubungan antara tanggapan dosimeter terhadap dosis radiasi yang diterima.
Gambar 1. TLD CaS04:Dy buatan BARC India
BASIL
DAN PEMBAHASANNilai keseragaman tanggapan yang diperoleh untuk tiap-tiap dosis disajikan pada Tabel 1. Dari beberapa variasi dosis tersebut diperoleh deviasi yang cukup tinggi pada dosis 10 mSv. Hal ini mungkin saja terjadi karena karakteristik dari dosimeter untuk menerima radiasi berbeda dengan dosimeter lainnya. Untuk mengatasi hal ini dapat dilakukan dengan penyinaran terhadap banyak dosimeter untuk setiap kelompoknya sehingga dengan banyaknya data akan diperoleh nilai simpangan yang rendah untuk kelompok terse but. Dari tabel dapat dilihat pula bahwa tanggapan dosimeter pada setiap kelompok dosis cukup bervariasi, namun demikian nilai simpangan relatif kecil masih di bawah 10 %.
25
_
20
>
enE 15
-
tJ)'Ci)10
0
c
5
0
0
prosIIIiIJJportsmuan dan Pl'8SlllltasJIlmlah FW!OSIonaJT9knls NonPIIIUIIIt118 D8sumb8r 2D06 ISSN:1410·6381
iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
Tabel 1. Keseragaman tanggapan dosis dosimeter CaS04:Dy
Dosis 0,2 mSv0,5 mSv5 mSv10 mSv0,1 mSv 302 4961028 1001722244 Tanggapan 293 475 9241086420299 305 478 9721020919657 291 4861023 1054919422 Rata-rata 297,75 483,75 986,7510409,7520405,5 Deviasi (%) 2,28 1,94 4,953,606,28
Kurva kalibrasi yang menunjukkan hubungan antara bacaan intensitas TL (tanggapan) t(:rhadap dosis radiasi yang diterima disajikan pada Gambar 2. Bentuk kurva yang dihasilkan dari 14 nilai dosis yang diberikan adalah garis linier. Hal ini ditunjukkan dengan persamaan regreasi y
=
0,0005x - 0,0104 dan nilai koefisien korelasinya R2=
0,99. Persamaan yang diperoleh ini selanjutnya digunakan untuk menghitung dosis radiasi yang diterima dosimeter ini setelah digunakan oleh pekarja radiasi atau seseorang yang bekerja di medan radiasi.10000
20000
30000
40000
50000
1'rosIdIIJJpurtmnuandanPrusuntasl UmlahFooUsionalToknIsNonP8naIItI.181lBsambar2008 ISSN:1410- 6381 i,iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pengujian yang dilakukan terhadap dosimeter CaS04:Dy buatan BARC India mempunyai kinerja yang cukup baik. Hal ini dilihat dari tanggapan dosimeter terhadap dosis yang diberikan cukup stabil dengan deviasi pada tiap kelompok dosis kurang dari 10 % dan kurva kalibrasi yang dihasilkan adalah linier dengan persamaan regresi y = 0,0005x - 0,0104 dan nilai koetisien korelasinya R2 = 0,99.
Berdasarkan hasil-hasil yang diperoleh dari penelitian untuk tanggapan dosimeter dengan simpangan kesalahan (devias i) yang kurang dad 10 % dan kurva tanggapan (kurva kalibrasi) yang linier maka dapat dikatakan bahwa dosimeter tersebut-dapat digunakan sebagai monitor radiasi perorangan.
UCAP AN TERIMA KASIH
Terima kasih disampaikan kepada staf Bidang Metrologi yang telah membantu dalam penyediaan fasilitas kalibrasi dosimeter dan semua pihak yang telah membantu untuk kelancaran penulisan makalah ini.
HAFT AR PUST AKA
1. M.M. Adtani, R.V Sawant, Bhoja Shetty and S.J Supe, Light Induced Fading in CaS04:Dy Teflon Thermoluminescence Disc. Radiation Protection Dosimetry, Vol. 2 No.
2 p. 119-121, Nuclear Technology Publishing (1982).
2. O.P Massand, U.R Kini, and K.L Popli, IAEAlRCA Personal Dosimeter Intercomparison Status Report of India.
3. Hasnel Sofyan, Dyah D. Kusumawati, Helti Yuliati, dan Abubakar Ramain, Karakteristik Dosimeter TL CaS04:Dy Gelas Kapiler untuk Memantau Dosis radiasi Lingkungan. Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan VIII P3KRBiN -BATAN, Hal. 227 - 232 (2000).
4. Bhabha Atomic Research Centre, TLD Badge Reader Type TL 1010 with Technology
from Bhabha Atomic Research Centre. Instruction Manual. Nucleonix Systems Private
Limited, 2003.
ProsIdlJJJPortBnwan dan Presentasl UmIahFWlOslonalTuknIs Non PlllUllltI,18 DlIS8II1bor2006 ISSN:14W· 6381
iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii
Tanya - Jawab :
1. Penanya : Neneng L (PATIR -BAT AN)
Pertanyaan
Apakah ada standard yang digunakan dalam penelitian Saudara?
Jawaban : Rofiq S (PTKMR-BATAN)
Jika yang dimaksud adalah dosimeter CaS04:Dy maka jawabannya adalah tidak ada, justru dengan penelitian ini diharapkan akan diperoleh suatu data yang dapat dijadikan pertimbangan penggunaan dosimeter tersebut sebagai monitor radiasi perorangan.
