Daftar Isi Prosiding Pertemuan dan Presenlasi I1miah Fungsional Jakarta,
J
Pengembangan
Tekn%gi
Nuk/ir J
ISSN: 1978-9971
2 Desember 2007
PENENTUAN JARAK OPTIMAL PENGUKURAN SISTEM PENCACAH INTEGRAL DENGAN DETEKTOR NaI ( TI ) Holnisar clan Rosdiani Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi - BA TAN
ABSTRAK PENENTUAN JARAK OPTIMAL PENGUKURAN SISTEM PENCACAH INTEGRAL DENGAN DETEKTOR NaI ( TI ). Penentuan jarak optimal pengukuran suatu sistem pencacah radiasi terhadap sumber radioaktif dapat dilakukan dengan menghitung waktu mati sistem pencacah untuk tiap- tiap jarak pengukuran. Meskipun hasil waktu mati untuk setiap jarak dapat digunakan sebagai koreksi hasil pengukuran, dalam pengukuran ini jarak optimal pengukuran ditentukan pada jarak 7 em, karena pada jarak ini waktu mati yang diperoleh adalah yang terkecil yaitu 0,09 J.1 detik. Dengan waktu mati tersebut memberikan koreksi pengukuran terkecil sebesar 0,035 % Kata kunci: Waktu mati sistem pencacah,jarak
optimal pengukuran
ABSTRACT DETERMINATION OF OPTIMAL DISTANCE MEASUREMENT OF INTEGRAL COUNTTING SYSTEM WITH Nal ( TI ) DETECTOR. Determination optimal distance of measurement counter system of radiation radioactive source can be done by counted dead time of counting system to every measurement distance. Although the obtained of dead time can be used to correction in this measurement. In this measurement is got the optimal distance of measurement at distance 7 cm, because at this distance of dead time the obtained is smallest, that is 0.09 J.1 second. With the dead time gave the smallest measurement correction equal 0.035 %. Key words: The dead time of counting system, the optimal distance of measurement.
I. PENDAHULUAN Untuk pengukuran hal-
hal
radiasi,
menjamin radiasi
yang
pengukuran
sistem
perlu
sumber
yang
kerja
sistem
diperhatikan hasil
sistem pencacah
preparasl
penytapan
diukur,
optimalisasi
pencacah,
pengaruh
akan
lingkungan
disekitar
pengukuran
dan lain-lain.
Penentuan pengukuran
sebuah
mempengaruhi
dari sebuah seperti
akurasi
perlu
pengukuran,
jarak ditentukan
jarak
pencacah
pengubahan
karena
radiasi
dan ahirnya
menjadi
waktu
tertentu
sistem
pencacah,
diakibatkan sumber
pulsa
optimal
listrik
sebuahimP9rmasi memerlukan
yang disebut waktu
selang
waktU mati ini dapat
dari besar-kecilnya
aktivitas
radiasi yang diukur
dan kwalitas
kerja dari si alat ukur itu sendiri
terhadap
proses
mati
waktu
jarak
mati sistem
dapat
pengukurannya
yang dihasilkan
Pusal Teknologi Keselamatan
dalam
menjadi
yang dapat dianalisa
menentukan optimal
radiasi
dan Metrologi Radiosi - Badan Tenaga Nuldtr Nasional
Dengan pencacah
ditentukan dan waktu
jarak mati
pada jarak ini digunakan
168
Prosiding Pertemuan dan Presentasi llmiah Fungsional
Pengembangan
Teknologi Nuklir 1
ISSN : 1978-9971
Jalwrta. 12 Desember 2007
untuk
mengoreksi
hasil cacahan
dari
jarak optimal pengukur. Penentuan jarak
suatu sistem pencacah radiasi. Jarak
optimal
pengukuran adalah dengan menentukakan
pengukuran
ini
optimal
ini
dapat
dilakukan
dengan
adalah jarak yang dengan koreksi waktu
menentukan waktu mati sistem pencacah
mati terkecil.
pada tiap-tiap jarak hasil
II. DASAR TEORI
peneacah
Proses pengubahan sebuah radiasi menjadi pulsa listrik dan ahirnya menjadi
yang
kecepatan
sangat
dipengruhi
detektor
penunjangnya.
dan
Selang
oleh
peralatan
waktu
yang
dapat
terse but sistem
ditentukan
pengukuran
jarak,
dengan
(I)
dengan : Laju cacah Sumber I
yang datang. Dengan kata lain radiasi
R2
Laju cacah Sumber 2
yang datang berurutan
RI2
waktu yang lebih singkat
= Laju cacah Sumber
dari pada
waktu matinya tidak dapat dicacah atau
metode
Rl+R2 -R12 -Rb = ----Rl2 -R1 -R2
RI
selang
(t )
dua sumber radiasi yang
pencacah tidak dapat mendeteksi radiasi
dengan
jarak
identik degan persamaan:
sebagai Waktu Mati Sistem Pencacah waktu
tiap-tiap
sistem
Waktu Mati Sistem Pencacah
T
selama
mati
mati sistem peneaeah yang terkecil.
diperlukan dalam proses ini dinamakan
karena
untuk
waktu
dari
optimal peneacahan adalah hasil waktu
nilai cacahan memerlukan selang waktu tertentu
penentuan
pengukuran,
1 dan
Sumber 2 bersama-sama Rb
Laju caeah latar belakang
tidak terhitung oleh sistem pencacah. Karena dipancarkan
intensitas
radiasi
yang
Sumber radiasi yang digunakan
oleh suatu sumber radiasi
(RI dan R2) untuk melakukan penentuan
bersipat acak atau random maka terdapat
waktu
kemungkinan
disesuaikan.
beberapa
radiasi
yang
mati
sistem
pencacah
Aktivitas
harns
masing-masing
mengenai detektor tidak tereatat, semakin
sumber ( RI dan R2 ) dipilih yang masih
tinggi
belum terlalu dipengarnhi
intesitasnya
semakin
banyak
atau laju eacahnya radiasi
yang
waktu mati
tidak
tetapi bila dicacah bersama-sama
tercatat sehingga hasil pengukuran sistem
telah dipengaruhi oleh waktu mati.
peneacah lebih kecil dari seharusnya. Salah digunakan
satu
eara
yang
untuk mengeleminasi
Pusat Teknologi Keselamatan
harns
Hila aktivitas sumber terlalu kecil
sering hasil
sehingga
keduanya
belum dipengaruhi
oleh waktu mati maka nilai waktu mati
dan Metrologi Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasional
169
Prosiding Pertemuan don Presentasi llmiah Fungsional Jakarta.
Pengembangan
Teknologi Nuklir 1
ISSN: 1978-9971
12 Desember 2007
yang diperoleh tidak benar, bahkan sering bemilai
negatif
persamaan
karena
diatas
III. TAT A KERJA
pembilang
bemilai
Sistem pencacah yang digunakan
negatif.
Sebaliknya bila aktvitasnya terlalu besar
dalam
maka detektor akan mengalami saturasi
penacah integral dengan detektor NaI (TI
sehingga nilai waktu matinya salah, bisa
) yang dirangkai seperti Gambar 1.
bemilai
negatif
karena
penyebut
pengukuran
ini
adalah
sistem
dari
persamaan diatas bemilai negatif. D E T E K T
o
I PENCACAH
I
R
PMT
Gambar 1. Diagram blok sistem pencacah integral dengan detektor NaI ( TI ).
Sedang untuk pengambilan cacahan
dilakukan
meletakan
sumber
detektor
dengan radiasi
data
Pada
pengukuran
ini
sumber
radiasi yang digunakan adalah dua buah
cara dimuka
sumber
dengan posisi sedemikian rupa
Cs-13 7
dengan
aktivitas
252733,2 Bq umtuk RI dan 74967,83 Bq untuk R2.
seperti yang terlihat pada Gambar 2.
D
D
E
E
T
T E K T
E
K T
o
o
Gambar 2. Posisi peletakan sumber yang diukur.
Pusat Teknologi Keselamatan
don Metrologi Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasional
170
Prosiding Pertemuan don Presenlasi I/miah Fungsional Pengembangan Jakarta.
Teknologi Nuklir I
ISSN: 1978-9971
/2 Desember 2007
sumber
dilakukan dengan variasi jarak dari jarak
pertama (R I), sumber diletakan disisi kiri
I em sampai dengan 9 em dan dengan
dari
waktu peneaeahan 30 detik.
Untuk
pencacahan
permukaan
detektor.
Lalu
dua
sumber diletakakan berdampingan untuk peneaeahan
sumber radiasi RI dan R2
selanjutnya
peneaeahan
sumber
kedua
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Oari
hasil
pengukuran
(R2) sumber diletakan disisi kanan dan
dihasilkan
permukaan
terlihat pada Tabell dibawah ini:
detektor.
Peneaeahan
ini
data eaeahan
seperti
diatas yang
Tabell. Caeahan hasil pengukuran. 2em lem Jarak Caeahan Caeahan R 1521,3 14,3 347400 4875 4919 437305 437311 437306 437300 437304 96917 96921 96914 96932 96920 607666 606792 134161 607981 4cm 3em 489037 261255 201678 328608 328626 328600 254680 254514 57741 73273 73260 57492 57641 608034 608468 134077 73267 57758 57597 R2 + 11578,34919 4871 4837 ± 134313 16296,4 134023 ± 33,6 4837 4875 328596 253735 73265 73269 4759 133928 4871 328606 254594 255701 Caeahan 3230,7 14576,8 0,1 4852,2 96920,8 ±53,4 6,1 4470,0 ±±53,4 4,4 607788,2 559,8 161.7 328605,2 73266,8 ±+ 1,8 +±±Latar 0,2 3,3 10,3 161,7 10953,5 2442,2 1,8 ±±R 0,1 0,3 1921,5 437305,2 3,5R2 20259,6 18,7 134100,4± 130,5 4852,2 57645,8 97,7 8488,2 ± 20,9 347350,0 ±1,7 51,3 488890,6±1006,6 261239,0 11,8 254644,8 ± 626,8 6749,9 ± 17,4 202496,o± 8708,0 0,4 No
Pusat Teknologi Kese/amalan
dan Metrologi Radiasi - Badon Tenaga Nuklir Nasiona/
171
Prosiding Pertemuan dun Presentas; Ilmiah Fungsiona/ Pengembangan Jakarta,
"
Tekn%gi
Nuklir I
ISSN: 1978-9971
12 Desember 2007
Tabel1. Cacahan hasil pengukuran (Lanjutan)
.
5cm ]]110 64644 206433 205792 206535 46375 46563 47020 20613 46]03 7em 9cm 8em 803]5 1844871 4837 137860 137947 138301 138315 100335 '24958 100222 100574 100305 118338 117681 117432 117552 117619 24690 24815 28504 28221 28463 28302 32677 32745 32543 32803 137557 38612 32659 4919 24824 166242 38613 6cm 94]53 132472 166]7] 1]±53,4 JarakCacahan 487] 206306 Cacahan R] 46588 4759 24876 28251 Cacahan Cacahan r'4,8 Latar R2 + R2 487 166144 100567 4875 ]66]00 ]66199 386]0 38609 ]61.7 4599,9 137996,0 100400,6 117724,4 32683,4o± 1089,4 ±],0 ±R] 9,5 ± 2,9 285,8 317,7 143,6 87,7 166171,2 386] 1,4 48,2 6874,6 ]55],0 ],8 8,7 10,0 3346,7 827,8 2,9 4,8 164795,0 161.7 206239,4 5539,0 46529,8 1287,0 ±380,4 ±300,3 ±26],2 1,6 0,1 80313,6 4852,2 3924,2 ± 24862,6 28348,2± 944,9 10,7 ±1,8 ±± 3,8 ± 10,6 114,2 87,6 94256,8 3672,8 0,2 2,3 10183,0 ± 44]6,4 132493,2 1,0 28,7 5493,2 ±4759 12,8 2677,1 0,4 3138,6 0,1
No
Dengan menggunakan diperoleh
nilai
waktu
peneacah untuk tiap jarak
Pusat Telrn%gi
Kese/amatan
persaman 1. mati
sistem
terlihat pada Tabel 2 dan tampilan kurva pada Gambar 3.
seperti yang
dun Metr%gi
Radiasi - Badan Tenaga Nuk/ir Nas/ona/
172
Prosiding Perlemuan clan Presenlasi J/miah Fungsional Pengembangan Jakarla, 12 Desember 2007
Teknologi Nuklir J
ISSN : 1978-9971
Tabel 2. Hasil penentuan waktu mati sistem peneaeah. 7em J arak 6em 3em 4em 5em lem 2em gem 8em 0,92 0,47 -2,76 0,09 0,51 1,00 0,28 0,71 1,07 Waktu Mati Sistem Peneaeah (11detik)
No 1
1
I
-" I
Grafik Waktu Mati Terhadap Jarak -; , B '-B ---- I -----~ '\5214739 2.15 ! ~ \ \
3 I II
-.J: ~ 2
-! ::L
ia --
---
"
"
--
,
1.75 1.5 1.25
·1
0,75
;:! 0,25 0.5 JC
~ ~.2g -05
.fJ,7S -1
-1,25 Jarak (em)
Gambar 3. Tampilan waktu mati terhadap jarak.
Dari
hasil
waktu
mati
yang
semakin
keeil
diperoleh untuk tiap--tiap jarak, terlihat
diperoleh.
Dalam pengukuran ini waktu
bahwa
mati terkeeil yang diperoleh
semakin
dekat
jarak
sumber
waktu
mati
yang
dalah pada
radiasi terhadap detektor semakin besar
jarak 7 em yaitu 0,09 I1detik sedangkan
nilai
untuk jarak 8 em dan 9 em nilai waktu
waktu
sebaliknya sumber
mati
yang
semakin jauh radiasi
Pusal Teknologi Keselamaian
dihasilkan jarak
terhadap
jarak detektor
mati
yang
disebabkan
diperoleh intensitas
don Metrologi Radiasi - Badan Tenaga NuJclir Nasional
negatip, radiasi
ini yang
173
Prosiding Pertemuan dan Presentasi 1/miah Fungsiona/ Pengembangan
Tekn%gi
Nuklir 1
ISSN : 1978-9971
Jakarta, 12 Desember 2007
mengenai
detektor
semakin
keciJ
sehingga kedua sumber tidak dipengaruhi
memberi
diperoleh
pariasi
tidak
benar.
Dengan
hasil waktu mati yang diperoleh
seperti yang terlihat pada Tabe1.2 dan gambar.3 bahwa
dapat
diambil
pada jarak
adalah
jarak
pengukuran
7 em
yerbaik
untuk
sistem peneaeah ini dengan
aktivitas sumber radiasi antara 74967.83 Bq - 252733,20 Bq karena pada jarak ini waktu
mati
koreksi
yang
memberi
sebesar
Untuk jarak 8 em dan 9 em waktu mati
yang
menunjukan
didapat
negatip
In)
waktu mati pada jarak In)
adalah salah.
kesimpulan
pengukuran
yang
pengukuran
0,035 % terhadap nilai cacah.
waktu matinya, maka nilai waktu mati yang
koreksi
digunakan koreksi
sebagai
pengukuran
terkeeil sebesar 0.035 %, tampilan
nilai
DAFTAR PUSTAKA 1. Prosedur QC Perawatan Instrumentasi Nuklir, PUSDIKLA BA TAN 2006.
1-
2. HOLNISAR dan JUIT A, E., Pengukuran Waktu Mati Sistem Spektrometer " Gamma dengan Detektor NaI(TI), PTKMR-BA TAN, Jakarta, 2006.
eaeahan di alat ukur lebih keeil 0,035 % dari nilai sebenamya.
v. KESIMPULAN Penentuan
jarak
optimal
pengukuan ini dapat diketahui dari hasil watu mati yang diperoleh untuk tiap-tiap jarak pengukuran,
seperti yang terlihat
pada Tabel 2. Jarak optimal pengukuran diperoleh pada jarak 7 em karena pada jarak
ini waktu
mati yang
diperoleh
adalah watu mati yang terkecil yaitu 0,09 f..l
detik. Meskipun
jarak
waktu mati untuk
lainnya dapat digunakan
sebagai
koreksi hasil peneaeahan lazimnya yang digunakan dengan
adalah
jarak
pengukuran
waktu mati yang terkecil
dan
Daftar Isi Pusal Teknologi Kese/amalan
dan Metrologi
Radiosi - Badon Tenaga Nulclir Nasional
174
