ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlll1 2006
ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DOSIS PERORANGAN MENGGUNAKAN THERMOLUMINISENCE DOSIMETER (TLD) L. Kwin Pudjiastuti, Sri Widayati, Elfida Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN ABSTRAK ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DOSIS PERORANGAN MENGGUNAKAN THERMOLUMINISENCE DOSIMETER (TLD). Perhitungan ketidakpastian pengukuran dosis perorangan menggunakan TLD sebagai sebagai jaminan mutu telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh nilai ketidakpastian pengukuran dosis pekerja yang menggunakan TLD. Jenis TLD yang digunakan adalah TLD untuk merekam dosis ~ dan y buatan Harshaw tipe-011 O. Faktor-faktor yang diperhitungkan sebagai sumber ketidakpastian dalam penelitian ini meliputi suhu, tegangan, kedapatulangan, annealing dan faktor kalibrasi. Dari hasil perhitungan untuk jenis kartu TLD-0110 pada posisi dosis untuk seluruh tubuh atau Hp(10), diperoleh nilai ketidakpastian baku untuk bacaan TLD sebesar ± 0.5317 nC , sedangkan ketidakpastian baku untuk TLD blanko sebesar ± 0.038 nC dan ketidakpastian baku untuk faktor kalibrasi sebesar ± 0.0183 nC. Nilai ketidakpastian gabungan diperoleh sebesar ± 0.5886 mrem dengan tingkat keprcayaan 95%, nilai ketidakpastian diperluas adalah ± 1,177 mrem atau ± 0,0117 mSv. ABSTRACT UNCERTAINITY ESTIMATION OF PERSONNEL DOSE MEASUREMENT USING THERMOLUMINESENCE DOSIMETER (TLD). Calculation of uncertainty personal dose measurement by TLD has been done. The aim of this experiment is to get uncertainty personal dose measurement by TLD. The experiment used TLD type 0110 for ~ and y radiation. The factors that influence the uncertainty are temperature, high voltage, repeatability, annealing and calibration factor. The results of this experiment for TLD card 0110 type at whole body position [Hp(10)], standard uncertainty for sample is ± 0,5317 nC, ± 0.0385 nC for TLD blank, and ± 0.0183 nC from calibration factor. The number of fusion uncertainty is ± 0.588 nC and the uncertainty to be expantion is ± 1,177 mrem or ± 0.01177 mSv at 95% confidence level.
PENDAHULUAN Dalam memenuhi
pelaksanaan
Peraturan
Pemerintah
Republik
Indonesia
nomor 63 tahun 2000 khususnya pasal 10 ayat 2, maka PTLR sebagai salah satu institusi yang diberi wewenang
untuk melakukan pemantauan
dosis perorangan di
kawasan Pusat Penelitian Tenaga Nuklir (PPTN) Serpong. Bidang keselamatan dan Lingkungan perlu mempersiapkan terakreditasi laboratorium memenuhi dengan
laboratorium pemantauan dosis perorangan yang
atau ditunjuk oleh Badan Pengawas. terakreditasi, persyaratan
memberikan
maka
diperlukan
Sebagai langkah awal menuju
persiapan-persiapan
sistem mutu SNI 19-17025-2000, nilai
ketidakpastian
dari
setiap
dapat
salah satunya adalah
hasil
pengukuran
perorangan dengan menggunakan TLD pad a setiap pelaporannya.[1]
167
untuk
dosis
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
Hasil pengukuran dipengaruhi oleh berbagai faktor yang dapat memberikan nilai yang bukan sebenarnya. Semakin banyak faktor yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran akan semakin besar nilai ketidakpastian yang dihasilkan. Dalam Pelaporan, beberapa nilai ketidakpastian dari faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran digabung sehingga hanya satu nilai yang dilaporkan. Nilai ketidakpastian hasil pengukuran dosis perorangan ini dihitung dengan menggunakan pendekatan secara statistik. Dalam penelitian ini kartu TLD type 0110 buatan Harshaw yang digunakan untuk mengukur dosis radiasi
13
dan y kartu
TLD sebagai blanko dan standard untuk kalibrasi. TEORI
Suatu pengukuran kuantitatif merupakan suatu perkiraan terhadap nilai benar dari sifat yang diukur, suatu hasil pengukuran akan menjadi tidak bermakna apabila tidak
disertai
pernyataan
terhadap
penyimpangan
yang
disebabkan
oleh
ketidaksempurnaan alat akur. Untuk melengkapinya diperlukan suatu parameter ketidakpastian
yang
menyatakan
rentang atau kisaran
yang didalamnya
diperkirakan terletak nilai benar dari yang diukur.[2] Kesalahan hasil pengukuran adalah selisih antara hasil pengukuran dan nilai benarnya, sedangkan ketidakpastian merupakan paduan semua kesalahan yang diketahui menjadi rentang yang tunggal yang berpusat pada hasil pengukuran dan menggambarkan sebaran. Dalam pengukuran radiasi model distribusi statistik yang biasa digunakan adalah distribusi normal, hal ini disebabkan karena dalam pengukuran radiasi yang berulang-ulang belum tentu diperoleh hasil yang sama sehingga merupakan sumber ketidakpastian. [3] Sumber ketidakpastian dapat digolongkan menjadi dua yaitu ketidakpastian tipe-A dan ketidakpastian tipe-B. Ketidakpatian tipe-A diperoleh berdasarkan perhitungan secara statistik diantaranya adalah ketidakhomogen dari respon detektor, variasi dari pembacaan TLD pada dosis nol, variasi bacaan TLD pada dosis latar (background).
Sedangkan ketidakpastian tipe-B berasal dari informasi
yang diberikan dalam katalog, informasi yang diberikan dari pabrikan dan sebagainya yang merupakan data sekunder.
Ketidakpastian Tipe B juga dapat
berupa efek fading karena temperatur dan kelembaban, adanya radiasi alam dan efek benturan mekanik. [2,3,4]
168
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
METODOLOGI Bahan dan Alat : Dosimeter
yang digunakan
mengukur dosis radiasi
13
sebagai sam pel adalah TLD jenis 0110 untuk
dan y digunakan sejumlah 25 buah untuk pekerja, serta 10
buah TLD blanko dan 8 buah TLD standar, ketiga macam TLD ini diperlakukan proses yang sam a yaitu tahap annealing, penentuan element correction coefficient (ECC) dan pembacaan menggunakan alat TLD Reader model 6600. Tata Kerja : Penentuan
ketidakpastian
dilakukan dengan menyusun beberapa
langkah
sebagai berikut : 1. Menyusun
suatu model dari urutan pengukuran
faktor yang menjadi sumber atau memberikan hasil pengukuran
untuk mengetahui kontribusi
kesalahan
model ini berupa diagram alir. Melakukan
semua faktor yang dapat memberikan
faktor-
inventarisasi
kontribusi kesalahan terhadap hasil
dalam bentuk diagram sebab dan akibat (cause and effect). Sistem Pengukuran dosis eksterna digambarkan sebagai berikut : Persiapan kartu TLD
Annealing
1 Pemaparan dosis
Pembacaan dosis dengan TLD reader Kalibrasi kartu TLD Dosis Radiasi
Gambar 1. Model sistem pengukuran dosis eksterna menggunakan TLD
169
pada
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
Secara garis besar Perhitungan Dosis Eksterna menggunakan
TLD
diberikan dalam persamaan sebagai berikut :
Dx = (BlxCl)-(BoxCo)
(1)
Fk
Ox = Dosis eksterna (mSv) B1 = Bacaan TLD setelah pemaparan (nC) Bo = Bacaan Blanko I Sebelum pemaparan (nC) Co = Faktor Koreksi Individula blanko (ECC) C1 = Faktor Koreksi Individulan TLD pekerja Fk = Faktor Kalibrasi Alat TLD Reader
Bo,Co Hv Hv
T
Dosis
Certifikat
HV,T
Fk.
Gambar 2. Diagram "Fish Bone" atau kerangka elemen-elemen
yang
memberikan kontribusi petidakpastian pengukuran. 2.
Melakukan
annealing,
penyinaran
dan
pembacaan
dosis
radiasi
yang
diterima pekerja menggunakan TLD, serta pembacaan blanko. 3. Melakukan estimasi masing-masing dengan simpangan
komponen ketidakpastian
yang ekivalen
baku. Simpangan baku (a) dihitung sebagai akar rata-
rata hasil pengukuran/pembacaan
dosis TLD
berikut :
170
(x)
dengan persamaan sebagai
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006
(2) Ketidakpastian
baku (
pada sejumlah
fJ)
sam pel n dihitung
dengan
persamaan :
(3) 4.
Menggabungkan
komponen
ketidakpastian
baku
menjadi
ketidakpastian
gabungan ( pc ) dengan persamaan sebagai berikut :
(4)
5.
Hasil akhir ketidakpastian (pO)
merupakan
adalah dalam bentuk ketidakpastian
perkalian antara ketidakpastian
gabungan
diperluas
dengan faktor
cakupan (k) yaitu faktor yang diambil untuk memberikan tingkat kepercayaan tertentu.
(5) 6.
Pelaporan
pengukuran
kepercayaan yang
sebesar
digunakan
dosis
perorangan
dengan
95% (untuk bidang kesehatan)
sebesar
2, maka
dosis
yang
mengambil
selang
dan faktor cakupan
diterima
pekerja
dapat
dilaporakan sebagai : Oasis = Oasis pembacaan ± pO
(6)
HASIL DAN PEMBAHASAN Dosimeter diperlakukan pembacaan
yang
proses
digunakan
yang
sama
hasil pemaparan,
sebagai yaitu tahap
sam pel
,
annealing,
blanko
penentuan
maka diperoleh hasH perhitungan
dalam Tabel 1 sebagai berikut :
17]
dan
standard ECC dan
yang ditunjukkan
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
Tabel1.
Statistik
Data hasil pembacaan Annealing, EGG dan bacaan TLD dari TLD pekerja radiasi, Blanko dan standard.
Blanko Std 12.382 25.266 2.363 0.9963 8.974 15.94 1125.4 0.0428 0.0269 0.1226 0.6917 0.0837 1.5178 0.5759 0.1406 0.0702 Blanko BACAAN ECC TLD TLD 8.0846 0.2954 1.0106 140.6750 196.217 2.4399 0.5609 7.8487 1.01 39.039 0.4953 06 Pekerja pekerja ANEALING TLD
Dari data hasil pembacaan pekerja maupun yang digunakan harga
(L:)
yaitu jumlah
harga rata-rata
dosimeter
personil baik yang digunakan
oleh
untuk blanko dan TLD untuk standard diperoleh
hasil pembacaan pada seluruh sam pel. Dapat dihitung pula
dan standard
deviasi
yang dapat
digunakan
selanjutnya
untuk
menentukan perhitungan ketidakpastian. Dari
perhitungan
dengan persamaan
(2) diatas diperoleh
ketidakpastian
baku untuk pembacaan TLD pekerja , blanko dan standar. Ketidakpastian dengan memperhitungkan kedapat-ulangan,
faktor-faktor
yang mempengaruhi
kesalahan yaitu faktor
faktor annealing, faktor suhu, dan faktor tegangan
masing dihitung ketidakpastiannya
alat, masing-
sehingga diperoleh hasil seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Ketidakpastian baku dari faktor - faktor yang mempengaruhi k 0.02812 0.03064 0.30356 0.0167 0.0095 0.20360 0.17293 0.0151 0.01756 0.06204 0.00149 3.5E-08 0.00095 0.06204 0.0624 0.0003 3.5E-08 0.06204 0.0026 0.00098 3. 3.E-08 0.0439 0.04387 0.00502 2.1 9E-05 0.062 E-08 E-06 Btanko Std BACAAN ECC TLD TLD 0.04387 0.00322 Blanko Std Pekerja pekerja ANEALING TLD Statistik
Ketidakpastian
diperoleh
baku akibat dari faktor tegangan
ketidakpastian
pada Annealing,
EGG dan
Bacaan TLD memiliki harga yagg sarna karena seting tegangan pada besaran yang sama, sedangkan
ketidakpastian
akibat suhu antara annealing dengan EGG dan
bacaan TLD berbeda karena pad a pengerjaan annealing dilakukan pad a suhu 300 °G sedangkan pada penentuan EGG dan pembacaan TLD pada suhu 150 °G.
172
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
Dengan memperhatikan pehitungan
komponen-komponen
untuk ketidakpastian
terse but maka diperoleh hasil
baku dengan menggunakan
persamaan (3). dari
pembacaan TLD pekerja , blanko dan standar masing-masing
sebesar 0.5317nC,
0.0385nC dan 0.0183nC. Perhitungan
ketidakpastian
diperoleh hasil perhitungan diperluas
dengan
gabungan
menggunakan
persamaan
(4).
sebesar 0,5886 mrem, sehingga untuk ketidakpastian
persamaan
(5). dan menggunakan
tingkat
kepercayaan
95%
diperoleh hasil perhitungan sebesar ± 1,1772 mrem atau ± 0,0117 mSv. KESIMPULAN Dari hasil perhitungan diatas diperoleh kesimpulan : 1. Nilai ketidakpastian 0110 sebesar
hasil pembacaan dosis radiasi menggunakan
TLD jenis
± 0,0117 mSv, artinya setiap pembacaan dosis pekerja yang
menggunakan TLD jenis 0110 memiliki nilai rentang ketidakpastian sebesar ± 0,0117 mSv, yaitu nilai dim ana didalamnya terdapat nilai yang sebenarnya. 2. Dosimeter
yang digunakan
di PPTN Serpong terdiri dari berbagai jenis,
maka perlu dilakukan juga perhitungan pad a jenis-jenis yang lain seperti BG7001 untuk jenis radiasi radiasi
[3,
[3
dan y, serta BGN-7767 dan BGN-7776 untuk jenis
y dan neutron.
3. Nilai ketidakpastian
sangat
diperlukan
dalam
setiap
pengukuran,
untuk
meyakinkan pelanggan atas hasil pengukuran yang dilakukan.
DAFT AR PUST AKA 1. PP No. 63 Tahun 2000 tentang Pemanfaatan Radiasi Pengion." 2.
"Keselamatan
dan
Kesehatan
J. Kantasubrata, "Dasar Ketidakpastian Pengukuran". Pelatihan Ketidakpastian hasil Pengukuran 2003.
untuk laboratorium
Penguji (ISO-17025),
P2TBDU- BATAN,
3. PUSDIKLAT . "Ketidakpastian dalam Pengukuran Dosimeter Pelatihan Dosimeter Perorangan, PUSDIKLAT BATAN , 2003. 4.
terhadap
IAEA, Guidelines and Questionnaires for The Occupational Appraisal Service (ORPAS), Vienna, Austria, 2002
Perorangan".
Radiation Protection
5. SAINT - GOBAIN ; Model 6600 Automated TLD Reader with WinREMS, Operation's manual, Saint Gobain crystals & Detectors Radiation Measurement Products, 6801 Cochram Road, Solon, Ohio 44139, USA. 6. BKL- PTLR ; Prosedur Pemantauan Dosis Perorangan Eksterna 7. BKL - PTLR ; Instruksi Kerja Pengoperasian TLD Reader model 6600.
173
