PENGUKURAN DENGAN
Sofyan
DOSIS RADIASI
DOSIMETER
Y;ltim,
n .. .Ii .. ~~;y .)"
SINAR GAMMA
ASAM OKSALAT*)
Moh. R,oeslan" i jj '.
I
Pusat Penelitian Pasar hunat Badan Tenaga Atom Nasional,
Jakarta .,
ABSTRAK
Pengukuran dosis radiasi sinar-gamma dengan dosimeter Asam oksalat. Lanitan (; .l a~~u\'pkS4li!.tJPada bcrbagai kepckatan telah di gunaklm untuk mengukur dosis. radiasi j ,',I'; 'n sipi.\'rn,¥).daklIn.daerah;d.osi~ 0,5 i-,JO,Mrad. Daerah kCI>~katari asam oksalat; yang Jigunakan adalah'25i50, 1OO,dan200 mM, .<1
f1
hubun¥\apimJara pengurang,mkepekatanasam oksalatdengan dosis radiasi dinyatakan G6i~Ii'Wcisa;l{aJaWlgg:i'ritma' y~ri'g scde{hana~ Seb~gai 'sti'rl1berra(Jiasi dig~l~ak~pl rradIator 60 Co gammacell-220 AECL. Pad a penelitian ini kemungkinan penggunaarinyasccara rutin untuk mengukur dosis radiasi telah disclidiki dengan mengamati; perol1a1lan'ke-nU
6
i
10jR~\U\~~IJi~~a%,9.1f:~~J\I;;,~}lP:~ kaJ\pr,\sL9!ln;bflta~, kemam puanl!ya serta, ketcli,ti,!:npya. Blffflmr.1b qa[!B i~~.ta.l?ii-J?tH,H:!L~~k:!milsing;-!na,~j ng) lafl~tap ,9 i\en ~u"k,\n(se~,~FaeksBer~lnentil dengan mengkaJibrasi kecepatari dosis radiasi dengan dosimeter!Kriyl<;.e. ,~}s~~!-TI,i!1i ternYata l1}urah,. mudah. dan seperhana pelayanannya, kedapat-ulangan (reprod ucibilit,y) tl';,~ J';'.re 'jAii;' Ir 'i "I ',.U/I .~ sekifar/4'fH~{i\F\{'er6Iitiiirra~pat!rfieIi.Ea'pai+'[6%'. --
,i
;'i'
L·:)d
i'a
"ro'1I1;
')P:'lrif
J!~. )\(:.
PENDAHULUAN -giJ:J~e.:tigtiTai3n;'molcklJliasaI11Joksalat dalam pelarut al rakibul radiasi 'pehgibrl ,telah dia rn~ti;bir~!HJ,~ menjakqa,wnl pCrkleaQ1 bangan\ kiniiaradiasL rAkibab pcnguraian i ini itorjaui pengurangan kepekatan larutan asam oksalat. [ , "') i fd lil .. Perohahan kepekatan a~am oksalat akibat pcnyerapan energi radia~i peH41]P\ ~\,}IU2 Ii dlkemukakan oleh I. Draganlc (J) sebagm dasar untuk menentukan dosls raulasl yang disera pr'lyaUl(oiil ti'ng\dn'!Il1.'pCIIgjp1l1aaimyli 's'eca ra' ruti h un tuk mengu kllr· dosisir
t
ht;>!-Sl~{~iT(dJsiine'tid~ (3) telah memprrkuat iHrW,i'li dasar '(J"i'cb-bJ alasanpen~unaannya ~.ii'b~rb:agai labbratorium sebagai sistcm liib~';b'a'g~i dosimeter,ki1jnia. N~g~t~-t2), nya walaupun hasil pengukuran terhadap harga-a memberikan penyimpangan sampai"! (1% akan tetapi kedapat-ulangan dari masing-masing pengukuran dapat mencapai~'2<;;~vjKa'r~IU{' np.:i,~,P,a~i,J,wn!fRp.t,\~H,n,;9~,siq}7terApi, sc:a.'·J ru.tj~. harg~!tetap,4n.* ~anl~ff.~/V,~y,nt~fan se cara ekspenmentll sesual,~~n&fln !kQ,nR~~1 X!l,~,w.s\jHn,k9Ilic~~tan;a"Yfll ,asf.J1\.9f.:~HhH yang dipilih. Sampai saat ini sistem dosimeter ini telah digunakan untuk mengukur dosis radiasi yang tinggi dari berbagai kekuatan sumber radiasi 60Co( 4-6) dan juga telah digunakan mengukur dosis dalam n~aktor (in-pile measurement) (7 - 9). Sistem dosimeter ini murah karena dibuat dari kristal asam oksalat dan air-suling biasa dan tidak dipengaruhi oleh adanya pengotor impurities) yang mungkin terkontaminasi baik dari pereaksi maupun pelarut yang digunakan .. Pcnganalisaan kepekatan asam oksalat dapat dilakukan dengan mudah dan cepat baik secara titrasi asam-basa maupun secara spectrofotometris dengan pereaksi Cu-Benzidine (10), Kemungkinan penggunaan dosimeter ini untuk mengukur dosis radiasi sinar-I juga telah diteliti di PuslitPas.Jumat. Daerah kepekatan azam oksalat yang diguria-
*) z
234
Dikemukakan
dalam Seminar Pengukuran
7 - 8 Pebruari
1973, di Bandung.
Radiasi dan lnstrumentasi
Nuklir,
kan adalah 25.50, 100 dan 200 mM, sebagai sumber radiasi digunakan Irradiator 60Co gamma cell-220. Kecepatan dosis dalam irradiator ditcntukan dengan dosimeter Fricke dan analisa kepckatan asam oksalat sebe!um dan scsudah radiasi ditentukan secara ti.rasi dan spektrofotometri. Maksud pcneJitian ini disamping untuk mempe!ajari kemungkinan pcnggunaannya secara rutin juga untuk mclengkapi sistcm dosimeter kimia 'yang telah dikembangkan di Pusat Peneiitian Pasar J umat (11 - 12). KARAKTERISTIK Molekul
DOSIMETER asam oksalat
. H2C204 ------HC204-
----
Jadi dalam larutan
ASAM OKSALAT.
dalam air akan tcrurai secara 2 tingkat
H+
+
H+
+
disamping
terdapat
molekul
menurut:
asam oksalat juga terdapat
berbagai
bentuk ion oksa!at; HC 0-4 dan C20= 4' Mo!ekul asam oksalat dan berbagai bentuk ion oksalat ini aian bereaksi dengan spesi-spesi reaktif yang terbentuk dari hasil penguraian air oleh radiasi: H20
NVVV'v\..
H + OH + e~q
+ H30aq + H2 + H202
Reaksi-reaksi yang terjadi antara spesi-spesi reaktif ini dan berbagai bentuk oksalat dengan melalui berbagai proses pemindahan energi dan muatan akhirnya menyebahkan penguraian molckul asam oksalat, scbagian besar hasil penguraian ini tcrdiri dari molekul CO2 yang menyebabkan perobahan kepckatan larutan asam oksalat. Kecepatan penguraian ini semakin bcrkurang.dcngan bertambahnya dosis radiasi yang diserap dan hubungan ini dinyatakan oleh pcrsamaan reaksi tingkal pertama; D (ev.ml -I) = a.Co
log Co/C.
D-dosis radiasi tcrscrap (ev.ml-I), a- faktor kcsebandingan (cv. molck~~). Co dan C .adalah kepckatan asam oksalat scbelu m dan scsudah rad iasi (molck.ml ). I1ubungan antara D tcrhadap log Co/C akan sebanding untuk harga Co yang tetap dan bcsarnya harga-a merupakan tctapan kesebandingan anlara D dcngan log.Co/e. Menurut V.Markovic cLal(t2) hcsarnya harga-a ini tidak tergantung pada kepckatan awal asam oksalat dalam dacrah 50 - 600 mM, kecepatan dosis sampai 2 X 109 rad. dct-I dan suhu pcnyinaran antara 20 - 800C., dan pada tingkat penguraian asam oksalat dari 10- 60%. Akan tctapi hasil pcngukuran sampai 10% dan hal ini Icbih besar dari penyimpangan karena kcsalahan dalam analisa yang besarnya sekitar 2%. Keadaan ini disamping karcna perbedaan pada kondisi penyinaran juga tcrjadinya kelainan dalam jumlah hasil pcnguraian serta adanya pcnumpukan hasil pengukuran yang dapat mempengaruhi mckanisme rcaksi penguraian. Sistem dosimeter ini mampu mcnentukan dosis dalam daearah yang luas mulai dari 0,5 - 100 Mrad. Pcmilihan kcpckatan awal asam oksalat yang digunakan tcrgantung pada daerah dosis yang akan diukur. Daftar I menyatakan hubungan antara kepekatan awal asam oksalat dan derah dosis yang mampu ditentukannya (2). Daftar 1. Hubungan antara kepekatan ditentukannya.
awal asam oksalat
dan dacrah dosis yang dapat
235
Kepekatan
dosis (M rad)
awal asam oksalat
(mM) 25 50
0,5
100 200 600
2 4 10
5
I
10
20
35 100
Adanya pembagian ini disamping karena faktor analisa juga karena keccpatan penguraian asam oksalat akan berkurang dcngan bcrtambahnya dosis. Penganalisaan kcpckatan asam oksalat scbelum dan scsudah radiasi dapat dilakukan secara titrasi asam-basa dan secara spektrofotometris dengan pcrcaksi Cu"BenziLlin . Cara titrasi lebih mudah dan scderhana dan baik dilakllkan untllk pencntuan dosis secara rutin, seLlangkan penganalisaan secara spektrofotometris memerlukan perlakllan khusus dan harus diingat faktor pengenccran yang dilakukan pada penganalisaan.
TATA KERJA. Larutan
dosimeter.
Larutan larutkan (bidest). Tabung
kristal
asam oksalat
pada kepekatan
H2C204.
asam oksalat;
(A.R.,
dengan
diisi dengan larutan asam dan dibiarkan
dikeringkan dan dipanaskan 2 jam pada suhll 150oC. diradiasi
dari kaca pyrex,
bentuk
dan ukuran
air suling
diisi dengan air suling2x dan dimasukkan dalam gclas piala berisi air dan dipanaskan sampai air dalam ampul mcndidih.
Kemudian
ampul
bichromatI malam.
dicuci dan dibilas dengan 2 x (bidest).
"---
I Mrad.
Garis tengah luar = 14 mm. Garis tengah dalam
selama
Ampul-ampul kemudian diisi"den_gan larutan dosimeter sebanyak 5 ml dan ditutup dengan melelehkan ujungnya.
= 15 mm
" Gb. 1 bentuk
t I tinggi
dan ukuran
(t) = 45 mm.
tabung
dosimeter.
radiasi dan dosimetri.
Scbagai sumbcr radiasi sinar-'Y digunakan irradiator 60Co gammaccll-220 AECL, •aktifita (21 marct 1968) sebesar 10.678 Ci. Kecepatan dosis dalam Irradiator diukur dengan dosimeter Fricke, harga G(Fe+3} = 15,6 dan analisa Fe+3 dilakukan secara spektrofotometris pada t.. = 305 mu. Koefisien tetapan molar larutan (Fe+3)terukur aclalah 2240 L.Mole _1. cm _1. 236
me-
Merck) dalam air suling 2 X
dosimeter.
Sebagai tabung dosimeter digunakan dad ampul tcrlihat pada gambar I .. Ampul-ampul ini scbclum digunakan dibersihkan scbagai bcrikut:
Sumber
25, 50, 100 dan 200 mM dibuat
2H20
Analisa Kimia. Penentuan kepekatan asam oksalat scbelllm dan scsudah radiasi dilakllkan sccara titrasi asam-basa dan spektrofotometris. Pencntuan sccara spektrofotomctris dilakukan untllk menentukan bcsarnya harga tetapan perbandingan-a dari tiap larutan dosimeter yang diselidiki. Penganalisaan dilakukan dengan mengambil 1-3 ml larutan. dosimeter, dimasukkan kedalam labu-taker 25 1111 dan ditambahkan 5 ml lanltan pereaksi CuBenzidine. Larutan percaksi ini dibuat dcngan mcncapurkan sevolume yang sarna larutan A dan B. Larutan A: 161 mg Benzidine-HCI dilarutkan dalam 5 mllarutan asam asetat 30% dan diterapkan sampai 500 ml dengan air suling, larutan B- dibuat dengan mclarutkan 375 mg Cu~acetat dalam 500 ml air-suling. Penentuan secara titrasi dilakukan dengan mengambil 3 ml larutan asam oksalat, dimasukkan dalam crlcnmeyer ISO ml dan diencerkan dengan 30 ml air. Kcmudian dipanaskn selama 30 menit pada suhu 80-90oC ,untuk mcnghilangkan C02yang terdapat dalam larutan, dan dititrasi dengan larutan baku NaOll dengan menggunakan indikator phcnolpthlein. BASIL
PENENTUAN.
AnaJisa kimia. Spektrum penyerapan dan kurva kalibrasi larutan asam oksalat dengan pereaksi Cu-Benzidine terlihat pada gambar I dan 2 (lampiran) Spektrum pcnyerapan maksimum terdapat pad a panjang gclombaug 246 mu dan hukum Beer-Lambert berlaku dalam dacrah,3 X 10-5 - 4 X 10-4M besarnya harga tetapan ekstinksi molar adalah 2490 L-Mole -1 .em -1 pada 2SuC. lIarga teta pan perbandingan-a. Besarnya tetapan pcrbandingan-a (ev. molek-I )uQJ..uk masing-masing larutan asam oksalat terlihat pada daftar II. Harga ini ditentukan dalam tingkat penguraian asam oksalat 15 - 60%.
Daftar
II.
Harga-a (ev.molek'l) Kepckatan
untuk
masing-masing
asam oksalat
larutan
asam oksalat.
Harga - a (ev.molek-1)
(mM) 25 50 100 200 Harga-a rata - rata
Kurva kalibrasi dan batas kemampuan. Kurva kalibrasi antara dosis (cv.mrl)
39,8:t 45,0 :t 46,1 :t
1,8 1,8 1,2
44,7
± 1,6
43,3
1,6
terhadap
±
log C IC untuk
asam oksalat yang digunakan terlihat pad a gambar 3 sid 6 ~Iampir~. yang ,digunakan untuk kepekatan 25 dan 50 mM adalah 0,3 X 10 ev.mrl, sedangkan untuk kepekatan 100 dan 200 mM dalam daerah
tiap-tiap
larutan
Daerah ~~sis - 7 X 10 dosis
0,3 x 1020 - 2 X 1021 ev.mr1. Batas kemampuan dari masing-masing larutan mengukur dosis radiasi dan tingkat penguraian
asam oksalat yang digunakan untuk . asam oksalat terlihat pada daftar III.
237
m
Daftar
Daftar
m. Batas kemampuan Jarutan asam oksaJat daJam menentukan dosis radiasi.
-
6573582 10 13 10 ev.mrl 12 - molek.mr1 3,05 20,7 5,85 2,1 1,6 1,31 0,62 1,0 -13,0 10,6 Kepekatan 0,37 6,0asam -% 3,70 oksalat 0,6 12,20 3,06 4,9 ---21,40 -6,70 34,2Daerah Mrad Penguraian
dosis X 1020
nM
Perbandingan
pengukuran
dosis d,engan dosimeter
Fricke.
Perbandingan pengukuran dosis oleh tiap-tiap larutan asam oksalat dengan dosis yang diukur oleh dosimeter Fricke terlihat pada daftar IV. Hasil pCHgukuran oJeh larutan asam oksalat dihitung dengan menggunakan harga kesebandingan-a sebesar 43,3 ±. 1,6 dan daerah penguraian antara 10 - 70%.
Daftar
Dosis oleh 25
IV. Perbandingan pengukuran dosimeter Fricke.
terukur berbagai 50
_ (Mrad) _ kepekatan 100
dosis radiasi oleh dosimeter
_ asam oksalat(mM) 200
asam oksalat
dengan
Dosis (M rall) Menurut dosimeter Fricke
o 0,71 1,14 2,02 3,26 4,26
5,20 6,08
0,49
0,98
1,14 2,02 2,81 4,0 4,82 . 6,06 7,30 8,38
2,10 3,14 4,28 5,13 6,10 7,12 8.30
9,60
9,34
10,60
10,30 13,10 15,60 20,70
1,96 2,94 4,87
3,92
5,63
4,90
6,35 7,33
8,50 9,45 10,30 12,40 14,75 19,90 34,20
5,88 6,86 7,84
8,82 9,80 12,25 14,70 19,60 31,90
Dari daftar ini tcrlihat bahwa pcnyimpangan tcrbesar dan terkecil pada kepekatan 25 mM adaJah 4 dan 10% (pcnyimpangan sampai 45% pada pengukuran dosis 0,49 Mrad adalah karena jumlah asam oksalat yang masih tinggal sangat kedl untuk dapat ditentukan secara titrasi. Sedangkan penyimpangan oleh larutan SO, I 00 dan 200 mM masing-masing adalah 2 - 8% : 5 - 8% dan 2 - 10%.
238
KEsrMPULAN Berdasarkan
DAN PEMBrCARAAN hasil-hasil
pengamatan
yang diperoleh
ternyata
bahwa:
Sistcm dosimeter ini murah, karena menggunakan zat kimia yang umum dan ban yak terdapat. Pelayanan mudah, penganaJisaan sederhana dan dapat diJakukan dengan cepat baik secara titrasi asambasa maupun spektr()fotometri. Daerah pengukuran dosis cukup luas tergantung pada kepekatan awal asam oksalat yang digunakan. Ketclitian pengukuran diband ingkan dengan dosimeter Fricke sekitar :t 6% dan kedapat-ulangan mcncapai 4%. - Memenuhi pcrsaratan untuk digunakan sebagai dosimeter kimia. Walaupun harga tetapan kescbandingan-a tidak awal asam oksalat dalam daerah 50-600 mM(2), tapi diperolch di berbagai Laboratorium dibcrbagai ncgara distribusi sckitar 10% dari harga 41,5. Harga tetapan oleh diberbagai laboratorium terlihat pada daftar V. Danar
V.
Hasil pengukuran
harga-a di berbagai
Laboratorium/Negara 50 250 300 100 JOO 50 oksalat 200 (mM) ]00 50 Vinca (J ugoslavia) Riso (Denmark)
Natick
tcrgantung pada .kepekatan ternyata hasil penentuan yang tidak sama dan harganya terkesebandingan-a yang diper-
laboratorium.
Kcpekatan
asam
49,2 46,7 Barga-a 45,6 37,0 40,5 44,1 43,0 38,2 47,4 42,0 39,1 41,5 (ev. mrl)
600
(Amcrika)
Dow Chemical Co. (Amerika) U.S.Naval Engineering Center (Amcrika) Brookhaven National Rez (Cekoslowakia) Zagreb (J ugoslavia)
Lab.
Terlihat bahwa harga-a yang diperoleh bcrkisarantara 37 - 49 at au terdistribusi 10% dari harga 41,5 yang dipcroleh oleh r. Draganic (2). Pcrbcdaan ini jclas !chih hesar dad perhcdaan karcna kesalahan analisa yang bcsarnya sekitar 2%. lIal ini mcnurut (2,3) disamping karcna perbedaan pada kondisi pcnyinaran juga disebahkan adanya variasi dari hasil penguraian asam oksalat lainnya yang dapat mem pcngaruhi keccpatan pcnguraian. Karcna itu dalam pcnggunaan dosimeter ini tctapan kesebandingan-kesebandingan - a harus discsuaikan dengan kondisi penyinaran yang dilakukan dengan menentukan secara eksperimcntil sesuai dengan daerah kepckatan asam oksalat yang digunakan. Pada penelitian yang dilakukan disini bcsarnya harga-a yang diperolch dalam dacrah kepckatan asam oksalat 25 - 200 mM adalah 43,3 ± 1,6 cv.ml-I. 1:
Mekanisme reaksi penguraian. Dalam larutan molekul
asam oksalat
terurai
secara 2 tingkat
menurut:
239
------- C204-
------
HC
° -I
+
2 4
H2C204
It+
KIK2
H + - 4,282 4 K2=
KI= 0-11,25 HC
Molekul asam oksalat dan berbagai bentuk ion oksalat yang terdapat dalam larutan dapat bereaksi dengan spesi-spesi reaktif yang terbentuk dari hasil radiolisa Air:
Menurut O.Gal dan 1. Draganic (3) spesi-spcsi reaktif OIl, II dan e- aq aksi dengan berbagai bent uk oksalat menurut;
akan bere-
Reaksi dengan radikal OH. Reaksi ini berjalan dengan cepat dan kemungkinan reaksi yang terjadi adalah penarikan atom H dari molekul asam oksalat, o
H2C204 + OH ----
HOOC-COO + H20
(I)
atau reaksi pemindahan muatan; II C204
+ OIl ---
HOOC-COO
+ OWl
(2)
+ Oli-l
(3)
+ OH ----OOC-COO Reaksi dengan radikal H.
Reaksi ini berjalan lambat, dan kemungkinan reaksi yang terjadi adalah;
HC20-1· + H -----OOC
- C (0H)2
(5)
0-
C204 =.
+ B ----OOC
- C
<
(6)
OB
Reaksi dengan e-aq. Reaksi ini berjalan cepat dengan disertai pcmindahan muatan, kemungkinan reaksi yang terjadi adalah:
0-
H2C204 + e-aq - - - - - - - HOOC -
.
240
~< OH
(7)
HC20-4
_
+ eaq
.<0OH
- - - - - - - OOC
- C
.............
(8)
0C20- 4
+ eaq - - - - - - - =-OOC
Dari rcaksi (I) sid (9) terlihat dengan berbagai bcntuk oksalat Radikal-radikal yang terbentuk pcmindahan energi dan muatan yang terlarut dalam larutan. Peranan
- C(
(9)
0-
bahwa spesi-spesi reaktif hasil radiolisa air hereaksi 'menghasilkan radikal pcroksida dan lildroperoksida. ini tidak stabil dan dengan melalui berbagai proses dapat bereaksi sesamanya atau dcngan oksigen
oksigen.
Oksigen yang terlarllt dalam ]arutan merupakan pcnangkap radikal hadical scavenger) tcrhadap radikal-radikal, baik terhadap radikal yang baasal dari hasil radiolisa air mall pun radikal organik yang terbentuk. Dalam larutan dimana tidak terdapat oksigen atau pada daerah dosis tinggi dimana oksigen tclah habis terpakai, maka radikal yang terbentllk dari reaksi (1) dan (2) akan bcreaksi dengan molekul asam oksalat menuhlt:
•
o
HOOC
-- COO
+ HOOC
2HOOC
-- C(0H)2
- COOII - - .
... (10)
. HOOC-C(OH)2+2C02
• + - - - - - - HOOC - C(OH)2
- COOH
( II)
•• I-IOOC - COO + HOOC -- C(OH)2
reaksi (II)
ini akan berkompctisi
---HOOC--CHO
dcngan
+ 2C02+H20
.... (12)
rcaksi (12).
Dalam larutan dimana tcrdapat oksigen atau pada daerah dosis rendah dim ana oksigen masih terdapat dalam larutan, molekul oksigen akan bereaksi dengan cepat dengan radikal-radikal organik menurut:
•
HOOC -- COO + 02 -- - - -- - H02
-.
OOC - COO +
°2'- - - - - - - -
+ 2C02
(13)
02
- - - - - - - - H202
+ 2C02
(14)
+ 02
( 15)
241
Dftri hltl \ti~til5 \Iarat
\1i~imr\llkan
bahwa rCn~Uraian
molekul
asam oksalat
dalam la-
rutan tanpa oksigen atau pad a penycrapan dosis radiasi yang tinggi hasil penguraian yang stabil tcrdiri dari: CO2, H2, H202' asam-asam formiat, glyoksilat dan dihidroksitatrat : formaldehid dan glyoxal; sedangkan dalam larutan yang mengandung oksigcn atau padapcnyerapan dosis yang rendah hasH penguraian yang stabil terdiri dari CO2, H2 dan H202. inilah yang menyebabkan batas pcngukuranyaitu dosisadanya dari iarutan oksarat Keadaan dan adanya perbcdaan dari harga kesebandingan-a, variasi asam dari hasil-hasil penguraian molekul asam oksalat.
Lampiran 0,8
•...
'" >. 0!! '" •... Q) tI:J ..::! ;::I Po
0,6 0,4
c:
0,2
A - 3 X I O~M. B-2 X 10-4M.
C - I X 10 M. ( m - u) 230 Gambar 1.
242
240
~ 250
260
Spectrum penyerapan larutan asam oksalat dengan pereaksi Cu-Benzidine.
.•.. '" •... 0,8 ;:s >, '" ~ '" 0,40,21I 0 ~ 0-
0,6
oJ
i
Q)
I
t::
10
o
30
20
40
Gambar 2. Kepekatan asam oksalat (XIO-5 mole-I. L-I). kepekatan asam oksalat (mole-I. L-I). Kurva kalibrasi dan batas kemampuan Kurva kalibrasi an tara dosis (ev.mrl) terhadap log Co IC untuk tiap-tiap larutan asam oksalat yang digunakan terlihat pada gam1:;>ar 4 sid 7. Daerah dosis yang digunakan untukkepekatan 25 dan 50 mM adalah 3,06 x 1020 - 7 x 1020 ev. mrl, sedangkan untuk kepekatan 100 dan"200 mM dalam daerah dosis 3.06 x 1020 - 20 x 1020 ev. mr1. 1,5
1,0
Dosis (X 1020 ev.mr1)
0,5
10
20
30
40
50
60
70
Gambar 3. Kurva kalibrasi antar; dosis (ev. mr1) terhadap log. Co/C. Kepekatan asam oksalat 25 mM.
243
0,4
C)
o
0,2
Oosis
(X 10
20
ev. ml
-1
)
1 2 3 4 5 Co Gambar 4. Kurva kalibrasi an tara D (ev.mf 1) terhadap log -oksalat 50 mM. C
6 7 kepe\{.Qtanasam
C>
o
2
4
.
6
8
10
12
C
C-ambar 5. Kurva kalibrasi antara D (ev,mf 1) terhadap log __ 0 asam oksalat 100 mM. c 244
14
16 kepekatan
18
0,3
0,1
4
6
8
10
12
14
16
18
20 C
Gambar 6. Kurva kalibrasi an tara D (ev. m!"l) terhadap log
--2-. c
kepekatan asam oksa1at 200 mM. DAFTAR PUSTAKA 1.
I. Draganic, J. Chim. Phys., 52. 595 -. 599 (1955)
2.
V.Markovic and I. Draganic, New, Possibilities for rutine use of oxalic acid solution in muItimegarad gamma radiation dosimetry, Rad. Res., 35. 587 595 (1968)
3.
O. Gal and I. Draganic., Radiatio n Chemistry of oxalic acid and oxalates', Rad. Res.Rev., 3.167-207 (1971) .
4.
Niels, W. Holm. The oxalic acid dosimeter. "Manual on RadiationDosimetry. (N.W.Holm and RJ.Berry eds.) Mercel Dekker Inc., New York, 1970.
5.
H.Fricke and E.J.Hart, Chemical Dosimetry, "Radiation Dosimetry", (F.H.Attix and W.C.Roesch, eds.), Academic Press, New York 1966.
6.
B. Radak, M.Karapanazic and O.Gal., Nucleonic, 1964·-22, No.11, 52.
7.
V.Markovic and I.Dragenic, New Possibilities for routine ,work of oxalic acid solutions in in-pile dosimetry, Rad.Res., 36, 588 - 600 (1968).
8.
I.Dragenic, B.Radak and V.Markovic, Chemical dosimetry, in W.Boyd (ed.), The determination of absorbed dose in Reactor, IAEA Technical Report Series, Vienna, Ar.VlIl, 1971.
9.
J .Sutton, I..Dragenic and H.Haring, Proc.Intern.Conf. At.Energy, Geneva, 1955, 14,Pj386, 1955.
10.
Z.Dragenic, The spectrophotometer determination of some organic acid with copper-Benzidine, AnaI.Chem.Acta, 28 (1963). 394-397.
11.
Sofyan Yatim dart A.Amiruddirt, Beberapa cara pel1erttual\ dosis radiasi sinal" secara kimia, Simposium applikasi isotop II, Badan Tenaga Atom Nasiona1, Jakarta, 1972.
Peaceful uses of
"Y
245
11.
H.Arumbinana, P~nnukur1n k@copntan do~i~agmmn kaca mikroskop dan sistim kimia, laporan Penelitian Pasar Jumat, P2PsJ/1 0/1970.
collino donn~n Puslit.
DISKUSI SUWARNO
WIRJOSIMIN
:
Apakah dalam menggunakan radiasi yang akan diukur.
sistim
dosimeter
ini perlu
diperhatikan
energi
SOFY AN Y A TIM Memang perlu, karena tiap energi radiasi mempunyai harga LET yang berbeda. Untuk radiasi dengan harga LET yang besar maka kerapatan Uumlah) radikal-bebas yang terbentuk tiap panjang lintasan radiasi dalam materi semakin besar. Hal ini menyebahkan kcmungkinan terjadinya rcaksi penggahungan sesama radikal (recomhination reaction) semakin besar, yang menyebabkan kemungkinan terjadinya reaksi" antara radikal-bebas dengan berbagai hentuk oksalat semakin kedl yang berarti pengurangan dari harga tetapnya (evmolek-I). Pengaruh energi radiasi terhadap sistim dosimeter ini hampir sarna dengan dosimeter Fricke yaitu dalam daerah ~nergi 0,66 Mev - 16 Mev diluar dari daerah ini terjadi penyimpangan dari harga -a. A. BAKAR
RAMAIN
:
Apakah yang menyebabkan perbedaan-perbedaan daerah lincaritas pada Kurva Kalibrasi Gb. 3, 4, 5 dan 6 dengan bermacam-macam kepekaan asam oksalat. SOFYAN
YATIM
Perbedaan ini disebabkan akibat radiasi dinyatakan
Terlihat
bahwa besarnya
karena kecepatan penguraian molekul asam oksalat oleh persamaan kinetika reaksi tingkat pertama :
dosis radiasi yang diserap tergantung
pada kepekatan
awal asam oksalat (Co) dan tingkat penguraian asam oksalat, kecepatan raian berkurang dengan bertambahnya dosis radiasi yang diserap. JAZIB
HOSEN
pengu-
:
: D = a Co log (~O) C Bila kepekatan asam oksalat naik, tampak hasH tetapan a naik (sebagaimana adanya korelasi ( terdapat dalam daftar II kertas kerja). Disini "kelihatan" (pengaruh) konsentrasi dengan a. Menurut Draganic untuk Jarutan-Iarutan 25 mM - 600 mM maka nilai a = 41,5 Pertanyaan saya adalah sbb. : 1. Tanpa melihatfmemperbandingkan hasH analisa Saudara, dengan hasil Draganic, apakah nilai rata-rata a pada daftar II tsb. dapat dibenarkanfdipertanggung jawabkanfreliability ? Dari persamaan
246
2. Bagaimana
cara penentuan
3. Bagaimana
methode
a individual
analisa Saudara,
berdasarkan pada penentuan
rumus
diatas
nilai a tsb.
?
SOFY AN Y ATIM :
I. Hasil penentuan dad harga tetapan--a (ev.Molek-l) seperti pada daftar II cukup dapat dipertanggung jawapkan (reliability). Besarnya harga-a pada daftar II dilakukan dengan 2 carll: . a. Dengan membuat kurva kalibrasi antara D(ev.moJck-l) tcrhadap log Co/C untuk tiap kcpekatan asam oksalat sepcrti tcrlihat pada grafik 3, 4, 5, dan 6. Kemudian ditentukan koefisien arah (slope) dari grafik untuk masing-masing kepckatan asam oksalat, dengan membagi harga koefisien arah dengan CO' didapat harga tetapan-a untuk tiap kepekatan oksalat. Atau dapat juga dilakukan dengan membuat grafik imtara D terhadap Co.log Co/C untuk masing-masing kepekatan asam oksalat, koefisien arah dad grafik menyatakan tetapan harga-a. b,
Dengan memberikan dosis yang berbeda-beda (masih) dalam batas kelinearan seperti dalam grafik 3, 4, 5 dan (6) dan menganalisa kepekatan asam oksalat setelah radiasi (C). Dad penentuan ini didapat harga tetapan-a untuk tiap-tiap harga D dan log ColC untuk setiap kepekatan asam oksalat dengan menggunakan persamaan :
I a
D(Cv.moC
=
))
Co (molek.ml-- I) log Co IC kemudian diambil harga rata-rata tetapan--a, a
= a
±
V'f, ( it-
n-I
a )2
Hasil-hasil ini terlihat pada daftar 11. Harga-harga tetapan-a yang diperoleh diperoleh ini kemudian diambil harga rata-rata-nya dan ternyata penyimpangan sekitar 5% dan masih dalam batas ketelitian sisiem dosimeter ini dalam menentukan dosis radiasi yang besarnya sekitar 10% dan yang harga ini masih masuk dalam bat as penyimpangan seperti dalam daftar V. 2. Penentuan harga-a individual berdasarkan persamaan,
diIakukan sebagai berikut : Kecepatan dosis radiasi pada suatu tempat dalam kamar-penyinaran ditentukan dengan dosimeter Fricke sebagai standar. Kemudian larutan asam oksalat dengan volume, kedudukan dan kondisi yang sarna dengan dosimeter Fricke diradiasi, setelah waktu tertentu diambil dan dianalisa kepekatan asam oksalat yang masih tinggi, Dengan mengetahui dosis radiasi (ev.molek-1), kepekatan awal asam oksalat (Co) dan kepekatan asam oksalat setelah penyinaran (C) didapat harga-a dengan menggunakan persamaan a :::
3. Analisa kimia terhadap Co dan C pada penentuan harga-a dilakukan secara spektrofotometri dengan pereaksi Cu- Benzidine.
247
