UTARA: EXCEL VBA CODE UNTUK PERHITUNGAN KONTAMINASI UDARA DI REAKTOR RSG-GAS

UTARA: EXCEL VBA CODE UNTUK PERHITUNGAN KONTAMINASI UDARA DI REAKTOR RSG-GAS

Nugraha Luhur¹, Fahmi Alfa Muslimu¹, Mashudi¹

1Pusat Reaktor Serba Guna (PRSG) - BATAN, Kawasan Puspiptek Serpong, Tangerang Selatan 15314

Email: nugrahal@batan.go.id

ABSTRAK

UTARA: EXCEL VBA CODE UNTUK PERHITUNGAN KONTAMINASI UDARA DI REAKTOR RSG-GAS. Kegiatan sampling kontaminasi udara di reaktor RSG-GAS merupakan kegiatan yang rutin dilakukan, setiap ruangan (Balai) diwakili oleh satu titik sampling udara dan secara situasional dilakukan sampling udara di beberapa titik hingga beberapa kali pengukuran. Kegiatan tersebut meningkatkan risiko terjadinya human eror yang disebabkan oleh proses perhitungan secara manual yang terlalu panjang dan berulang.

Penggunaan aplikasi komputer dalam proses perhitungan dapat mengurangi kesalahan tersebut. Salah satu keunggulan penggunaan aplikasi komputer dalam proses perhitungan adalah pada konsistensi dan kecepatan hasil perhitungan. UTARA merupakan aplikasi Excel yang ditulis menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic untuk melakukan proses perhitungan dan dilengkapi dengan sistem basis data untuk menyimpan hasil perhitungan yang sudah dilakukan. Respons waktu yang dibutuhkan untuk menjalankan aplikasi adalah 38,80 ± 1,39 detik dan ketika melakukan input perhitungan hingga mendapatkan hasil perhitungan adalah 31,09 ± 0,67 detik. Dari hasil kegiatan dapat disimpulkan proses perhitungan menggunakan aplikasi UTARA telah berfungsi dengan baik dan efisien.

Kata kunci: VBA Code, kontaminasi udara, human error

ABSTRACT

UTARA: EXCEL VBA CODE TO CALCULATE AIRBORNE ACTIVITY CONCENTRATION IN RSG-GAS REACTOR. The air sampling activity to measure contamination is a routine activity that performed in RSG-GAS, each rooms (halls) is represented by one air sampling point and is situationally fulfilled up to several points and measurements. These activities increase the risk of human errors caused by the manual calculation process that is too long and repetitive. Computer applications in the calculation process can reduce these errors. One of the advantages of applying computer applications in the calculation process is the consistency and speed of calculation results. UTARA is an Excel application that is written using the Visual Basic programming language to perform the calculation process and is equipped with a database system to store the calculations results that have been performed.

The total response time required to run the software is 38,80 ± 1,39 seconds and when inputting calculations to get the calculation result is 31,09 ± 0,67 seconds. It can be concluded that the calculation process using the UTARA application are functioning properly and efficiently.

Keywords: VBA code, airborne contamination, human error

PENDAHULUAN

Untuk melindungi pekerja radiasi terhadap bahaya radiasi yang ditimbulkan dari kegiatan pemanfaatan tenaga nuklir, maka perlu dilakukan kegiatan survei dan pemantauan terhadap berbagai potensi bahaya radiasi baik itu eksterna ataupun interna agar tidak melebihi batas dosis yang telah ditentukan. Kegiatan pemantauan harus dilakukan apabila saluran udara yang berhubungan dengan bahan radioaktif cenderung melebihi 10% dari batas udara yang dihirup selama setahun (Annual Limit on Intake (ALI) [1].

Human error menjadi perhatian semenjak terjadinya kecelakaan pada Three Mile Island, Challenger space shuttle dan Chernobyl[2]. Human error merupakan suatu penyimpangan dari standar performa yang telah ditentukan sebelumnya, sehingga menyebabkan adanya penundaan akibat dari kesulitan, masalah, insiden, dan kegagalan[3].

Hingga saat ini di Pusat Reaktor Serba Guna proses perhitungan kontaminasi udara masih dilakukan dengan cara manual dengan mengikuti alur proses yang ada pada Standar Operasional Prosedur pengukuran tingkat kontaminasi udara di reaktor RSG-GAS dengan

baku mutu perhitungan dan proses pencatatan hasil perhitungan dengan baku mutu waktu pengukuran selama 30 menit dari total 215 menit waktu yang diperlukan untuk proses preparasi hingga pendokumentasian data hasil sampling udara[4].

Efisiensi sangat penting dalam melaksanakan sebuah kegiatan. Efisiensi merupakan parameter waktu yang berhubungan dengan respons, waktu pemrosesan dan pemanfaatan sumber daya yang ada secara maksimal. Pada penggunaan aplikasi (software), efisiensi ini tentunya bergantung pada kemampuan memory, CPU, dan koneksi terhadap jaringan.

ISO-25010 mendefinisikan efisiensi yang merupakan kemampuan dari suatu aplikasi untuk menyajikan performa yang memadai yang berhubungan dengan jumlah sumber daya yang digunakan pada situasi tersebut [5].

Dalam sebuah aplikasi, tertanam bahasa pemrograman yang merupakan suatu rangkaian instruksi terhadap suatu fungsi spesifik untuk menjalankan tugas dan fungsi tertentu[6]. Penggunaan aplikasi dapat membantu pekerjaan perhitungan yang dilakukan secara berulang untuk meningkatkan efisiensi dan konsistensi ketika melakukan proses perhitungan.

Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk menghasilkan sebuah aplikasi komputer untuk membantu dalam melakukan proses perhitungan yang lebih mudah untuk digunakan, sehingga terjadinya human eror dalam proses perhitungan dapat dikurangi. UTARA, merupakan aplikasi yang digunakan untuk membantu proses perhitungan kontaminasi udara yang selama ini dilakukan dengan cara manual sebagai pendukung langkah yang harus diambil jika diperoleh hasil perhitungan yang melebihi nilai batas dengan dilengkapi sistem data base yang mudah diakses untuk penelusuran data.

TEORI

a. Konsentrasi Radioaktivitas Udara

Konsentrasi Radioaktivitas Udara (KRU) yang dinyatakan dalam satuan aktivitas per satuan volume (Bq/m³ atau Ci/m³) dapat diketahui dengan cara melakukan pencuplikan dengan menggunakan air sampler (pompa hisap udara) dengan parameter volume laju alir udara yang diketahui dengan menggunakan persamaan berikut.

𝑉 = 𝑄 × 𝑇𝑖𝑠𝑎𝑝 (1)

Dimana:

V : Volume Udara (m³) Q : Laju alir udara ( ^𝑚3

𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡) Tisap : Waktu sampling (menit)

Udara yang dihisap tersebut melalui sebuah filter yang kemudian dilakukan pencacahan untuk dapat mengetahui tingkat konsentrasi radioaktivitas di udara yang mempunyai satuan pengukuran cps (cacah per sekon). Untuk mengubah satuan cps ke satuan pengukuran konsentrasi radioaktivitas udara dalam ^𝐶𝑖

𝑚³ dipergunakan sebuah konverter. Konverter dipergunakan untuk mengubah output cps dalam satuan tegangan (Volt) ke meter pengukur konsentrasi radioaktivitas udara (Ci/m³) dalam satuan arus (mA). Satuan pencacahan cps dikonversi ke satuan Ci dengan jalan melakukan kegiatan kalibrasi. Proses kalibrasi menggunakan sumber standar dengan aktivitas yang bervariasi dan besarnya aktivitas dihitung pada saat sumber standar dilakukan pencacahan dengan menggunakan persamaan [7].

.

𝐴1= 𝐴0 . 𝑒⁻

0,693 .𝑡

𝑇¹⁄2 (2)

Dimana :

A1 : Aktivitas awal (Bq atau Ci) A0 : Aktivitas saat ini (Bq atau Ci) t : Selang waktu (tahun) T^1/2 : Waktu paro (tahun)

Aktivitas cuplikan sampling dapat dihitung dengan melakukan perbandingan antara besarnya cacah sampling dan cacah sumber standar dengan nilai aktivitas sumber standar pada saat ini. Perhitungan cuplikan sampling menggunakan persamaan berikut ini:

𝐴_𝑠𝑝𝑙= 𝐶_𝑆𝑝𝑙− 𝐶_𝐹𝑘

𝐶_𝑆𝑡𝑑− 𝐶_𝐵𝑔 × 𝐴₁ (3)

Dimana :

ASpl : Aktivitas cuplikan sampling (Bq atau Ci) CSpl : Jumlah cacah cuplikan (cps)

CFk : Jumlah cacah filter kosong (cps) CStd : Jumlah cacah sumber standar (cps) CBg : Jumlah cacah sumber background (cps) A1 : Aktivitas awal (Bq atau Ci)

Dari hasil perhitungan aktivitas cuplikan sampling, kemudian digunakan untuk melakukan perhitungan terhadap konsentrasi radioaktivitas udara dengan menggunakan persamaan berikut ini:

𝐾𝑅𝑈 = 𝐴𝑆𝑝𝑙

𝑉 (4)

Dimana :

KRU : Konsentrasi Radioaktivitas Udara b. Visual Basic for Application (VBA)

Visual basic for Application (VBA) merupakan fungsi dari Visual Basic yang telah tertanam dalam suatu perangkat lunak. Pada aplikasi Microsoft Excel, bahasa pemrograman macro digunakan untuk menghubungkan antara bahasa pemrograman pada Microsoft Excel dan VBA. Macro merupakan program yang secara otomatis akan melakukan perintah kepada aplikasi untuk melaksanakan suatu aktivitas. Macro dapat membantu kita dalam melakukan pekerjaan secara rutin yang sifatnya berulang ataupun membutuhkan proses perhitungan yang sangat kompleks.

c. Kesalahan Sampling

Kesalahan dalam melaksanakan kegiatan pengambilan data penelitian hampir tidak dapat dihindari. Untuk itu besarnya kesalahan pengambilan data harus dapat terukur. Untuk dapat menentukan besarnya kesalahan tersebut dapat menggunakan persamaan berikut ini [8]:

𝑆𝑒 = 𝑠

√𝑛 (5)

Sehingga interval rata-rata pengukuran dapat diketahui menggunakan persamaan berikut ini

𝜇 = 𝑋̅ ± (𝑧. 𝑆𝑒) (6)

Dimana:

Se : Nilai Kesalahan Sampling s : standar deviasi

n : ukuran sampel µ : interval rata-rata 𝑋̅ : rata-rata pengukuran

𝑧 : nilai pada tabel z distribusi normal METODOLOGI

1. Alat dan Bahan

Peralatan dan bahan yang digunakan untuk kegiatan sampling kontaminasi udara di reaktor RSG-GAS dapat dilihat pada Gambar 1.

2. Proses Perhitungan Radioaktivitas

Metode perhitungan yang digunakan untuk menentukan besarnya konsentrasi radioaktivitas udara dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 1. Peralatan dan bahan sampling kontaminasi udara

Gambar 2. Flow chart perhitungan pada VBA Code UTARA

Proses perhitungan tersebut kemudian diterjemahkan ke dalam aplikasi menggunakan Software Microsoft Excel dengan bahasa pemrograman Visual Basic dengan input parameter awal yaitu:

a. Lokasi pengukuran b. Waktu sampling

Start

Parameter awal

Perhitungan Volume udara

Perhitungan aktivitas sumber

standar saat ini

Perhitungan aktivitas cuplikan sampling

Perhitungan konsentrasi radioaktivitas udara

Selesai Ya

Tidak

c. Laju alir udara d. Jumlah cacah sampel e. Jumlah cacah kosong f. Jumlah cacah background

Nilai dari input tersebut, kemudian akan digunakan untuk melakukan perhitungan konsentrasi radioaktivitas udara dan kemudian diterjemahkan ke dalam bentuk formulir seperti pada gambar 3 berikut ini.

Gambar 3. Tampilan awal input parameter

3. Spesifikasi Komputer

Kecepatan aplikasi dalam melakukan proses perhitungan bergantung pada spesifikasi hardware yang ada pada komputer yang digunakan. Adapun spesifikasi komputer yang digunakan adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Spesifikasi komputer

Komponen Spesifikasi

Processor Intel® Core™ i7-3632QM Processor (2.2GHz, 6MB L3 cache) Memori 4 GB DDR3 PC-10600

VGA NVIDIA GeForce GT 640M 2 GB

HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Perhitungan UTARA

Hasil perhitungan dengan menggunakan aplikasi UTARA kemudian di verifikasi menggunakan perhitungan secara manual untuk memastikan tidak ada kesalahan pada proses perhitungan ketika menjalankan aplikasi. Hasil perhitungan yang diperoleh dengan melakukan input parameter awal pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 4 berikut ini dengan tidak ada perbedaan nilai dari proses perhitungan yang dilakukan secara manual.

Gambar 4. Hasil perhitungan KRU pada aplikasi UTARA

Untuk memudahkan dalam proses pencatatan pada berkas formulir kerja yang sudah disiapkan, hasil perhitungan pada aplikasi UTARA kemudian dituangkan ke dalam bentuk formulir seperti pada Gambar 5 berikut ini.

Gambar 5. Output formulir hasil perhitungan

2. Efisiensi Waktu Pengukuran

Stopwatch digunakan untuk mengetahui besarnya pengaruh penggunaan aplikasi terhadap efisiensi waktu yang digunakan, baik itu ketika menjalankan aplikasi ataupun ketika aplikasi melakukan perhitungan. Hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 2.

Dengan tingkat kepercayaan 95%, dari tabel distribusi normal diperoleh nilai Z sebesar 1,96 [9]. Dengan menggunakan persamaan 6, diperoleh interval rata-rata hasil pengukuran untuk menjalankan aplikasi 38,80 ± 1,39 detik dan untuk melakukan perhitungan 31,09 ± 0,67 detik. Dalam melakukan pengukuran waktu penggunaan aplikasi masih terdapat kesalahan dalam melakukan pengambilan data yang disebabkan karena kemampuan kecepatan hardware dalam menjalankan aplikasi dan kesalahan ketika mengambil data pengukuran menggunakan stopwatch yang disebabkan keterlambatan dalam memulai dan menghentikan pengukuran.

KESIMPULAN

Konsistensi terhadap hasil perhitungan merupakan salah satu kunci penting untuk mengurangi terjadinya kesalahan ketika melakukan perhitungan yang disebabkan oleh human eror. Penggunaan aplikasi UTARA dapat membantu dalam mengurangi terjadinya kesalahan tersebut, karena penggunaan aplikasi dapat membantu dalam melakukan perhitungan yang sifatnya berulang. Proses perhitungan yang sebelumnya dilakukan secara manual, membutuhkan waktu 30 menit pada proses perhitungan dari total waktu 215 menit waktu yang diperlukan untuk proses preparasi hingga pendokumentasian data hasil sampling udara.

Tidak ada perbedaan pada hasil perhitungan dengan menggunakan aplikasi UTARA dan perhitungan manual, rata-rata waktu yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi hingga proses perhitungan selesai dilakukan adalah 38,80 ± 1,39 detik dan waktu rata-rata yang diperlukan untuk melakukan perhitungan yang dimulai dari melakukan input perhitungan hingga aplikasi selesai melakukan perhitungan adalah 31,09 ± 0,67 detik.

Lantai +13.00 m Jumlah Cacah Sampel CSpl : 10,2 Cps

10 menit Jumlah Cacah Sumber CStd : 27,8 Cps

0,8 m³/menit Jumlah Cacah Kosong CSfk : 1,02 Cps

7,1,E-03 µCi Jumlah Cacah Background CBg : 0,98 Cps

2,10E+06 tahun Batas Pekerja (I-131) 1,42 x 10³ Bq/m³

A. PERHITUNGAN VOLUME UDARA (V)

0,8 ^m3/mnt X 10 menit = 8 m³

B. MENGHITUNG AKTIVITAS SUMBER STANDAR SAAT INI 21

7,1 2,E+06 7,09995 nCi

C. PERHITUNGAN AKTIVITAS CUPLIKAN SAMPLING

10,2 1,02

27,8 0,98

D. MENGHITUNG KONSENTRASI RADIOAKTIVITAS UDARA

0,30377 3,0E-10

7,09995 2,430

Tanggal BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL

PUSAT REAKTOR SERBA GUNA

FM 001 SOP . 003 / KN.00.03 / RSG 4.1 Tanggal Berlaku :

Waktu Paroh :

Halaman 1 dari 1 Nomor : / KKPR / 20

Lokasi Pengukuran : Waktu Sampling : Laju Alir Udara : Aktivitas Sumber Standar :

PENGENDALIAN DAERAH KERJA

PENGUKURAN KONSENTRASI RADIOAKTIVITAS GROSS BETA DI UDARA DALAM RSG-GAS DAN SEKITARNYA

𝐴₁ = 𝐴0 .𝑒

−^{0. 3 .} ₁

2 = 𝑛𝐶𝑖 𝑥 𝑒 ⁻0.693 𝑥 𝑡ℎ𝑛 𝑡ℎ𝑛 = 𝑉 = 𝑄 𝑥 𝑇 𝑆𝐴𝑃 =

𝐴_𝑠𝑝𝑙 = ^{𝐶𝑠𝑝𝑙 −𝐶𝑓𝑘}

𝐶𝑠𝑡𝑑 −𝐶𝑏𝑔x 𝐴₁

𝐾𝑅𝑈 = 𝐴_𝑆𝑃 𝑉

𝐾𝑅𝑈 = 𝑛𝐶𝑖

𝑚³= 𝐶𝑖

𝑚³

𝐴_𝑠𝑝𝑙 = 𝐶𝑝𝑠 − 𝐶𝑝𝑠

𝐶𝑝𝑠 − 𝐶𝑝𝑠 x 𝑛𝐶𝑖= nCi

Tabel 2. Data pengukuran waktu penggunaan aplikasi No. Menjalankan

aplikasi¹(detik)

Melakukan perhitungan² (detik)

1 42 33,83

2 41 32,54

3 40 31,64

4 40 28,60

5 34 27,17

6 39 31,14

7 39 29,87

8 42 29,58

9 43 30,22

10 39 31,85

11 37 29,86

12 40 32,03

13 35 31,46

14 41 33,38

15 33 30,13

16 42 35,20

17 36 29,82

18 43 33,74

19 34 28,05

20 36 31,75

𝑿̅ 38,80 31,09

Se 0,71 0,34

DAFTAR PUSTAKA

1. U.S.NRC, “NRC Regulations (10 CFR) Part 20.15012 Conditions requiring individual monitoring of external and internal occupational dose,” U.S.NRC, Maryland (2020).

2. IAEA, “Human error classification and data collection,” IAEA, Vienna (1989).

3. G. A. PETERS dan B. J. PETERS, "Human Error Causes and Control", Florida: CRS Press (2006).

4. ANONIM, “Standar Operasional Prosedur Pengukuran TIngkat Kontaminasi Udara di RSG-GAS,” Pusat Reaktor Serba Guna, Serpong (2018).

5. I. 25010:2011, “www.iso.org,” ISO, Maret 2011. [Online]. Available:

https://www.iso.org/standard/35733.html. Diakses 16 Oktober 2020.

6. R.STAIRS dan G. REYNOLDS, "Principles of Information Systems, Sixth Edition", Thomson Learning,Cengage Learning, Boston (2010).

7. N. LUHUR, T. ANGGONO dan M. TAUFIQ, “Optimasi sistem pengukur kontaminasi udara", dalam Prosiding Hasil Penelitian P2TRR, Serpong (2005).

8. A. HUSNA dan B. SURYANA, "Metodologi Penelitian dan Statistik", P2M2, Jakarta (2017).

9. HARINALDI, "Prinsip-prinsip statistik untuk teknik dan sains", Erlangga, Jakarta (2008).

DISKUSI

JAJA SUKMANA

1. Apakah spesifikasi UTARA itu, code? dan kepanjangan apa?

2. Kapan mulai diterapkan?

1 Waktu yang diperlukan dari awal aplikasi dijalankan hingga perhitungan selesai dilakukan

2 Waktu yang diperlukan dari input data hingga mendapatkan hasil perhitungan

NUGRAHA LUHUR

1. UTARA merupakan singkatan dari Perhitungan Kosentrasi Udara, “bukan code”. Code yg di maksud dalam UTARA ini code yang dimiliki oleh Visual Basic Aplication (VBA).

Pembuatan code di VBA beserta Graphic User Interface (GUI) untuk melakukan perhitungan Kosentrasi Radioaktivitas Udara (KRU) pada Excel dengan interface bahasa pemrograman macro yang sudah tertanam pada Excel untuk input dan perhitungan dengan output: Print out lembar rekaman data yang selama ini manual.Penyimpanan data hasil perhitungan (data base) agar lebih mudah untuk keperluan evaluasi dan pengkajian hasil hasil pengukuran terdahulu sehingga efisien dan meminimalkan kesalahan perhitungan karena hasil perhitungan berhubungan dengan keselamatan radiasi.

2. Aplikasi ini akan di terapkan dengan beberapa informasi parameter radiasi di RSG-GAS setelah infrastrukturnya tersedia secara bertahap.