ABSTRAK. PENDAHULUAN hasil produksi, teknologi nuklir dapat ABSTRACT

KALIBRASI MONITOR RADIASI SECARA IN SITU MENGGUNAKAN SUMBER 137CS

Gatot Wurdiyanto, C. Tuti Budiantari dan Agung Nugroho

Puslitbang Keselamatan Radiasi clan Biomedika Nuklir -BAT AN

ABSTRAK

KALIBRASI MONITOR RADIASI SECARA IN SITU MENGGUNAKAN SUMBER 137CS. Pene-titian clan pengembangan metode kalibrasi monitor radiasi secara in situ perlu dilakukan untuk mendapatkan metode yang tepat clan akurat dalam mengkalibrasi monitor radiasi yang terpasang secara tetap (fixed) pada industri-industri yang memanfaatkan teknologi nuklir. Metode yang digunakan adalah mengukur laju paparan sumber kalibrasi 137Cs panoramik menggunakan alat ukur standar maupun monitor radiasi yang akan dikalibrasi pada posisi yang sarna. Pengukuran laju paparan sumber 137Cs pada posisi yang sarna dimaksudkan untuk mengeliminasi efek hamburan clan cacah latar. Faktor kalibrasi dihitung dengan membandingkan laju paparan terukur menggunakan alat ukur standar clan monitor radiasi yang dikalibrasi. Faktor Kalibrasi monitor radiasi yang diperoleh adalah 1,01:t 3,2 %.

ABSTRACT

IN SITU RADIATION MONITOR CALIBRATION USING 137CS SOURCE. The research and development of calibration methods for radiation monitor by in-situ technique had been carried out to get precise and accurate method for calibrating fixed radiation monitor on industries that used nuclear technology. The method used was by measuring exposure rate of panoramic 137Cs source using both standard radiation measuring instrument and fixed radiation monitor which would be calibrated on the same position. The measurement of exposure rate on the same position was intended to eliminate the background and scattered effects. Calibration factor was...:the ratio between exposure rate values measured by standard radiation measuring instrument and by calibrated fixed radiation monitor. The calibration factor obtained was 1.01 j: 3.2 %.

PENDAHULUAN

hasil produksi, teknologi nuklir dapat

digunakan untuk membuat bibit padi Penggunaan clan pemanfaatan

tekno-nuklir pada industri-industri non

logi

unggul, penentuan ketebalan kertas pada

pabrik kertas, kontrol volume pada pabrik nuklir di Indonesia

telah berkembang

penentuan

jejak alir suatu dengan pesat dalam satu dasawarsa ini

_minuman,

bahan dengan metode terullut clan lain-)enggunaan clan pemanfaatan ini bukan

hanya sebagai pendukung lapis kedua

lain.

dengan

berkembangnya

Seiring

cetapi telah merupakan faktor yang sangat

pemakaian clan pemanfaatan teknologi menentukan dalam meningkatkan kualitas

nuklir tersebut perlu adanya peningkatan produksi

maupun

kontrolf pengawasan

pengawasan terhadap dampak negatif

akibat pemanfaatan teknologi tersebut. kualitas terhadap hasil produksi. Sebagai

yang turut menentukan kualitas faktor

Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

UoteJ Kartika Chandra, .14 Vesember 2004

Dampak negatif yang selalu menjadi momok bagi masyarakat non nuklir adalah limbah radioaktif, paparan radiasi serta

dampak

tersebut adalah

tasi

_adanya

born nuklir. Salah satu cara untuk

rnenga-monitor radiasi yang dapat memantau laju paparan pada suatu daerah yang memiliki potensi bahaya radiasi.

Gambar 1. Ilustrasi Monitor Radiasi yang terpasang tetap

Pada

kesulitan pada saat akan mengkalibrasi

monitor radiasi tersebut ke Fasilitas

Kali-dalam hal

brasi karena mereka hams membongkar detektor untuk mendeteksi adanya radiasi

rangkaian

detektor, alat bacanya serta

secara tetap pada suatu ruangan yang

merniliki potensi bahaya radiasi clan alat kabel 1 .mernasangnya kembali seperti semula setelah selesai

penghubung

dan bacanya Facia ruang kontrol. Pemasangan

dikalibrasi.

Kondisi seperti ini dapat faktor kalibrasi monitor monitor radiasi yang terpasang tetap dapat

dilihat pada Gambar 1. Dari segi proteksi

_menyebabkan

radiasi berubah atau bahkan mudah rusak radiasi

radiasi,

_{penempatan monitor}

seperti ini sangat aman bagi pekerja radiasi karena laju

merniliki

setelah dipasang kembali.

Berdasarkan banyaknya perrnintaan lingkungannya

maupun

Fasilitas

akan kalibrasi secara in situ,

pada tempat

paparan

yang

potensi bahaya radiasi dapat diketahui Kalibrasi Tingkat Nasional (FKTN)-Labo-ratorium Metrologi Radiasi-BA T AN yang secara langsung daTi ruang kontrol tanpa

hams memasuki daerah tersebut. Namun mempunyai tugas melakukan pelayanan kalibrasi alat ukur radiasi, perlu

melaku-mengalami

deiriikian

_para

_pengguna

Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X IfoteJ Kartika Chandra, .14 Vesember 2004

radiasi

akan

monitor

_yang

kan penelitian clan pengembangan Berta

membuat prosedur baku agar dapat

dikalibrasi

memenuhi permintaan para pengguna jasa

nuklir akan kalibrasi monitor radiasi yang Untuk menjaga keakuratan hasil

daD

_terhadap

ukur

ketertelusuran

Untuk

itu dilakukan

terpasang

tetap.

penelitian dan pengembangan kalibrasi secara in-situ agar Laboratorium Metrologi

laboratorium primer dosimeter Aloka

sebagai alat ukur standar kerja

dikali-bra-si di Laboratorium Dosimetri

kalibrasi

Radiasi

_mampu

melakukan

monitor radiasi secara in-situ, JAERI (Japan Atomic Energy Research Institute) Jepang, dengan ketertelusuran ke Laboratorium Dosirnetri Standar

II. TATA KERJA

Primer ETL (Elektrotechnical Laboratonj)

11.1.

Peralatan

]epang.

yang digunakan

kalibrasi

dalam

Peralatan

melakukan

secara

in-situ

11.2. Kalibrasi Monitor Radiasi Secara

in-situ

adalah

Surnber 137Cs, aktivitas 20

Kalibrasi monitor radiasi secara

buatan Buchler Jerman

in-situ adalah suatu kegiatan kalibrasi

Dosimeter Aloka model DRM 201

yang dilakukan di lokasi tempat moni-SIN 07RO4 dengan detektor

ber-Pada saat mela.

tor radiasi dipasang.

volume 400 cc buatan Aloka-Jepang

kukan kalibrasi secara in si~cini alat

Mistar yang terkalibrasi, buatan

ukur standar keIja, sumber kalibrasi

Jerman

di-peralatan pendukung

maupun

Barometer, hygrometer clan termo-meter, buatan ]epang yang

terkali-pindah-lokasikan daTi laboratorium ke tempat monitor radiasi yang akan

brasi

Selain itu perlu

dikalibrasi berada

Statip

faktor-faktor

diperhitungkan

yang

Pinset

mempengaruhi saat kalibrasi seperti

Alat-alat proteksi radiasi, seperti

hamburan, cacah latar, tekanan udara, tali kuning, surveymeter, personal

dosimeter (TLO) Aloka merk MAR 761 )osimeter

sebagai

R 00302 buatan Aloka (

dari perrnukaan lantai, jarak alat ukur radiasi ke surnber kalibrasi clan

lain-ain

Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X

IIOteJ Kartika Chandra, .14 Vesember :J,O04

--Kalibrasi monitor radiasi secara in

yang sarna sumber tersebut diukur

dosis-situ dilakukan dengan menggunakan

me-tode substistusijbergantian di udara. Pada

nya dengan monitor radiasi. Pengambilan data dilakukan sebanyak 10 kali untuk cara ini sumber kalibrasi 137Cs dengan setiap jarak kalibrasi dan untuk setiap aktivitas 20 mCi diukur paparannya pada

skala yang terdapat pada monitor radiasi

jarak 50 cm dan 100 cm menggunakan

Tampilan instalasi saat kalibrasi secara in

dosimeter Aloka. Kemudian dengan jarak

situ dapat dilihat pada Garnbar

2.

Gambar 2. Tampilan instalasi saat kalibrasi secara in-situ

raJa umumnya faktor kalibrasi tidak 11.3. Perhitungan Faktor Kalibrasi

Faktor kalibrasi monitor radiasi, O' k I

memiliki dimensi.

Oleh karena bacaan

dihitung dengan menggunakan per samaan sebagai berikut (1) :

monitor radiasi mempunyai dimensi (~v) yang berbeda dengan nilai laju paparan sebenarnya (mR) yang diperoleh dari Fk =

M

(1)

dosimeter Aloka maka untuk memperoleh faktor kalibrasi yang tidak berdimensi dengan

bacaan monitor radiasi hams dikalikan dengan suatu faktor konversi yang besar.

[2]

nya adalah 0, H = M SI X Fkst x KPT adalah nilai laju

paparan sebenamya (mR/jam)

Mst adalah bacaan rata-rata yang diperoleh dari dosimeter Aloka (mR/jam) FKI = 0,991:1: 0,008 adalah faktor kalibrasi

dosimeter Aloka

KPT adalah faktor koreksi temperatur dan tekanan udara

M adalah bacaan rata-rata yang diperoleh dari monitor radiasi (~v /jam)

303

Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X /ioleJ Kartika Chandra, .14 Vesember ~O04

radiasi

_ditampilkan

_pada

tabel-tabel

11.4. Perhitungan ketidakpastian

bentangan (expanded uncertainties) _{berikut ini.}

Ketidakpastian bentangan

me-rupakan niIai yang wajib ditampilkan dalam setiap sertifikat kalibrasi. Nilai

Tabell menampilkan hasil

pengu-kuran laju paparan radiasi dari sumber kalibrasi 137CS dengan aktivitas 20 mCi ini mengandung arti seberapa jauh

jangkauan nilai faktor kalibrasi dapat dinyatakan masih berlaku [3]. Untuk

menggunakan dosimeter Aloka pada jarak sumber ke detektor 50 cm clan 100 cm.

Laboratorium Metrologi, ketidakpasti-an bentketidakpasti-angketidakpasti-an yketidakpasti-ang disyaratkketidakpasti-an dalam

Hasil pengukuran laju paparan tersebut cukup baik karena mempunyai

kedapat-sertifikat tidak melebihi :t20% seperti yang ditetapkan dalam panduan mutu [4]. Ketidakpastian bentangan (expan-ded uncertainhj) untuk tingkat kepercayaan 95% dihitung berdasarkan

ulangan dengan deviasi standar kurang dan 0,5 %. Jika hasil pengukuran langsung pada jarak 50 cm clan 100 cm disbanding-kan dengan hasil perhitungan mengguna-kan perumusan kwadrat jara~~, maka

,,~c

diperoleh perbedaan cukup si~ikan, faktor ketidakpastian tipe A yang ber. yaitu sekitar 1,5%. Perbedaan ini mungkin

disebabkan oleh adanya perbedaan faktor asal dari hasil pengukuran monitor

radiasi dan ketidakpastian tipe B yang hamburan antar kedua jarak dari sumber berasal dati alat ukur standar, variasi ke detektor tersebut. Untuk itu perumu

resolusi

suhu,

variasi tekanan dan

monitor radiasi yangdikalibrasi

san kwadrat jarak tidak dapat diterapkan secara langsung raJa kondisi seperti ini, kecuali mengkoreksi terlebih dahulu dengan faktor hamburan raJa tiap-tiap jarak dari sumber ke detektor.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

iasil

_pengukuran

_laju

_paparan dengan alat ukur standar

sumber

37CS

has it

radiasi

monitor

dan

maupun

kalibras

perhitungan

faktor

monitor

Presentasi llrniah Keselarnatan Radiasi dan Lingkungan X

lfoteJ Kartika Chandra, .14 Vesember :J,O04

Tabel1. Hasil Pengukuran laju paparan sumber 137CS (20 mCi) menggunakan Dosimeter Aloka Facia tekanan 1005 mbar, temperatur 28,50 C clan kelembaban udara 65 %

0,340 0,343 0,340

0,341

0,341

50 0,3416 :I: 0,433 0,342 0,342 0,342

0,343

0,342

0,089

0,087

0,087

0,085 0,086

100

0,0867:t 0,094 0,087

0,087

0,085

0,088

0,086

Tabel2. Hasil Pengukuran laju dosis ekivalen sumber 137Cs (20 mCi) menggunakan monitor radiasi pada tekanan 1005 mbar, temperatur 28,50 C

dan kelembaban udara 65 %

Tabel 2 menampilkan hasil

penguku-ran surnber 137CS menggunakan monitor radiasi yang akan dikalibrasi pada jarak sumber ke detektor adalah 50 cm clan 100

pengukuran pada Tabel 1, hasilnya ber-beda. Hal ini kemungkinan disebabkan adanya perbedaan respon antara alat ukur standar dan monitor radiasi yang diguna-kan. Selain itu monitor radiasi yang di-Hasil pengukuran ini mempunyai

cm

kalibrasi mempunyai akurasi yang kurang baik dibandingkan dengan alat ukur deviasi standar kurang dari 1 %. Jika basil

pengukuran langsung pada _jarak 50 cm

dan 100 cm dibandingkan dengan basil

standar.

Hasil perhitungan faktor kalibrasi perhitungan menggunakan perumusan

kwadrat jarak, maka hasil diperoleh per-bedaan cukup signifikan sekitar kurang dari 3 %. Jika dibandingkan dengan hasil

monitor radiasi secara in-situ ditampilkan pada Tabe13.

305

Presentasi llmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan X l1oteJ Kartika Chandra, :14 Vesember 2004

Tabel3. Hasil Perhitungan Faktor Kalibrasi Monitor Radiasi Secara In-sih

Hasil

_perhitungan

_{ketidakpastian}

DAFfARPUSTAKA

untuk tingkat kepercayaan 95% adalah 3,2%. Dengan demikian maka faktor

kali-1. International Atomic Energy Agency,

Calibration of Radiation Protection

yang diperoleh

monitor radiasi

Monitoring Instruments, Saleh} Reports Series No. 16, IAEA, Vienna (2000). adalah 1,01:1:3,2 %

2. Manual Dosimeter Aloka MAR 761 C/ R 00302

IV. SIMPULANDANSARAN

3. International Organization for Standar-dization, Guide to the Expression of

Uncertainty in Geneva (1993).

ISO,

Measurement,

Dari percobaan yang telah dilakukan

maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Hasil kalibrasi monitor radiasi secara in situ cukup baik dengan faktor kalibrasi 1,01 :t 3,2 %.

4. Panduan Mutu Laboratorium Metro-logi Radiasi -P3KRBiN (2003)

2. Monitor radiasi yang terpasang tetap hams dikalibrasi pada jarak sumber clan detektor yang sarna secara lang-sung menggunakan alat ukur standar. Metode kalibrasi -secara in-situ telah

3.

terbukti clan dapat digunakan oleh Laboratorium Metrologi Radiasi-Batan untuk mengkalibrasi alat ukur radiasi

tetap di

lndustri-terpasang