~o~:
CM
~~u~~-l,Vh~
f)oS(~·f<-r·
~
Prosiding Presentasi Ilmiah Kesclamatan Radiasi dan Lingkungan, 20 - 2 I Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085 Pe-r
)0
LA ~
/)0 ~
hA~1 r
cr ~
PENERAPAN (P .. W'l-vt{
v~, /
4t
I. vI
METODE DEKONVOLUSI
KURVA PANCAR UNTUK
EV ALUASI DOSIS RENDAH DTL LiF
0 r I I u;
Endang Kumia, Rini Heroe Oetami, Mutiah Pusat Penelitian Teknik Nuklir - BATAN
f~h~
ABSTRAK PENERAPAN
MET ODE DEKONVOLUSI
KURVA PANCAR
UNTUK
EVALUASI
DOSIS RENDAH
DTL LiF. Dosimeter tennoluminisensi (DTL), terutama dari bahan LiF:Mg,Ti, merupakan salah satu dosimeter yang paling praktis dan banyak dipakai sebagai dosimeter perorangan. Namun kekurangannya dalam mengukur dosis di bawah 100 flGy dengan ketelitian yang tinggi menggunakan alat baca DTL yang ada sangat sulit, maka pemanfaatan perangkat lunak untuk meningkatkan ketelian pembacaan dosis adalah salah satu pilihan. Tujuan dari penelitian ini adalah membandingkan tiga metode analisis kurva pancar DTL-LiF, yang disinari pada rentang dosis 5 sampai 250 flGy. Metode pertama adalah metode manual, infonnasi dosis didapat dari luas kurva pancar pada rentang temperatur yang telah ditentukan, sedang latar belakang diperkirakan dengan cara membaca ulang DTL LiF langsung setelah pembacaan pertama. Metode kedua adalah metode dekonvolusi, pemisahan kurva pan car menjadi empat puncak pancar secara matematik, dosis dinyatakan oleh luas puncak 5, sedang latar belakang diperkirakan secara komputasi, dan metode ketiga menggunakanjumlah luas puncak 3,4 dan 5 sebagai dosis. Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa metode dekonvolusi yang menggunakan jumlah luas puncak 3, 4 dan 5 sebagai dosis, memiliki keunggulan dalam memperbaiki kedapatulangan enam kali lebih baik dari metode manual untuk dosis 20 flGy, kemampuan untuk mengukur dosis minimum sampai 10 flGy dibandingkan metode manual yang 60 flGy atau metode luas puncak 5 sebesar 20 flGy, begitu pula dari segi linearitas dosis, luetode luas puncak 3,4 dan 5 hampir tidak mengalami penyimpangan dari rentang dosis yang diamati.
ABSTRACT APPLICATION
OF GLOW
CURVE
DECONVOLUTION
METHOD
TO EVALUATE
LOW DOSE
TLD LiF. Thennoluminescense Dosimeter (TLD), especially LiF:Mg,Ti material, is 0!1e of the most practical personal dosimeter in known to date. Dose measurement under 100 flGy using TLD reader is very dificult in high precision leveL 111e software application is used to improve the precision of the TLD Teader. The objectives of the research is to compare three TL-glow curve analysis method in:adiated in tlle range between 5 up to 250 IlGy. The first method is manual analysis, dose infonnation is obtained from the area under the glow curve between pre selected temperature limits, and background signal is estimated by a second readout following the first readout. The second method is deconvolution method, separating glow curve into four peaks mathematically and dose infonnation is obtained from area of peak 5, and background signal is eliminated computationally. The third method is deconvolution method but the dose is represented by the sum of area of peaks 3, 4 and 5. The result shown tlmt the sum of peak 3, 4 and 5 metllOd can improve reproducibility six times better tllan manual analisys for dose 20 flGy, the ability to reduce MMD until 10 flGy rather than 60 flGy with manual analysis or 20 flGy with peak 5 area metllod. In linearity, the sum of peak 3, 4 and 5 method yields exactly linear dose response curve over tlle entire dose range.
C r:f 00 j
_ t..
q...1, J
PENDAHULUAN
p Sifat termoluminisensi, terutama dari bahan LiF, merupakan salah satu sifat yang dapat dimanfaatkan dalam dosimeter perorangan. Bahan LiF banyak digunakan sebagai dosimeter perorangan, karena selain memiliki sifat sctara jaringan biologi, secara kimia LiF adalah zat inert, tidak higroskopis, kurang peka terhadap sinar tampak atau sinar UV. Adapun kekurangannya, dalam mengukur dosis dibawah 100 !J.Gy menggunakan alat baca DTL yang ada simpangan bakunya Icbih besar dari 10 % [I], dan menu rut the European Communities[2] dosimeter tennoluminisens (DTL) LiF memiliki rentang linearitas dosis antar;t 100 sampai dengan 10000 !J.Gy.
PSPKR-BA
T AN
0avv~-r-s" I'
(
AA' -\
7 ,
1
t t,
c:
)
•
:(
Pemanfaatan perangkat lunak untuk meningkatkan ketelitian pembacaan dosis dibawah 100 !J.Gy, dosis yang diterima kebanyakan pekerja radiasi PPTN-BATAN, dengan ketelitian yang tinggi menggunakan alat baca DTL (dosimeter terrnolurninisen) merupakan salah satu pilihan. Perangkat lunak digunakan untuk menganalisis secara matematik kurva pan car DTL LiF. adalah Tujuan dari penelitian membandingkan tiga metode analisis kurva pancar DTL LIF. Pertama, metode analisis manual atau konvensional, yaitu memperkirakan latar belakang dengan cara membaca ulang DTL LIF langsung setelah pembacaan pertama Kedua metode dckonvolusi, yaitu pen1lSahan kurva pancar menjadi lima puncak 1111
90
Prosiding Presentasi I1miah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan. 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085
pembentuknya, clan penghilangan latar belakang dengan menggunakan program komputer, dan dosis dinyatakan oleh luas puncak 5. Ketiga, sama dengan metode kedua, tetapi dosis dinyatakan oleh jumlah luas puncak 3, 4 dan 5. Dengan membandingkan ketelitian dari masing-masing metoda analisis di atas diharapkan dapat diketahui metode yang tcrbaik dan diterapkan untuk keperluan rutin. METODE
dari planset clan chip DTL LiF yang dipanaskan. Pada metode analisis manual, data dosis didapat dari luas di bawah kurva pancar antara batas T 1 dan T 2 yang posisinya telah ditetapkan sebelumnya dikurangi dengan latar bclakang yang didapat dengan membaca ulang DTL langsung setelah pembacaan pertama dilakukan.
DAN BAHAN
Bahan dan Peralatan
5
J\
-' l-
/
I})
Dosimeter termoluminiscn yang digunakan berbentuk chip dari bahan LiF:Mg,Ti , dikcnal sebagai DTL LiF atau TLD-IOO, berukuran 3 rom x 3 mm x 9 rom buatan Harshaw/Filtroll, sedang-alat baca DTL LIF yang digunakan model Harshaw 4000 A yang dihubungkan melalui RS232 dengan sebuah komputer pribadi PC 80486 DWB. Komputer dijalankan dengan sistem operasi Windows 95 dan sebuah perangkat lunak buatan sendiri[3] untuk menerima data kurva pancar hasil pembacaan dari alat baca DTL dan menganalisisnya. Alat baca DTL dijalankan dengan parameter berikut : kecepatan pemanasan planset 10oC/detik, temperatur maksimum 300°C, mulai pembacaan pada 70°C tanpa pemanasan awal dengan \Vaktu pembacaan 30 detik. Untuk menekan timbulnya tribothermoluminescence atau chemothermo luminescence, dialirkan gas nitrogen dengan kemurnian tinggi ke atas planset pada laju 5 dm3/menit. Sebelum disinari DTL LIF di anealing selama satu jam pada temperatur 400°C, dilanjutkan dengan pemanasan dalam inkubator selama 20 jam pada temperatur 80°C [4]. Metode Manual Bentuk kurva pancar DTL LiF umumnya akan seperti kurva yang ditunjukkan pada Gambar 1. Garis terputus-putus linear adalah signal latar belakang yang disebabkan oleh karena noise alat atau dosimeter sedang garis terputus-putus exponensial adalah latar belakang karena pancaran sinar merah infra
PSPKR-BATAN
.!'J
'V;
c CD
C
Temperatur (Suhu 0c) Gambar I. Kurva pancar DTL-LiF Ada dua masalah pada metode manual, pertama, perbedaan dalan1 kontak termal antara kristal dan planset dapat menyebabkan bergesernya posisi puncak dan lembah kurva pancar sehingga merubah batas integral dari posisi optimum yang sudah ditetapkan. Kedua, puncak 2 mengalami fading lebih cepat sehingga kontribusi intensitasnya menu run sesuai dengan waktu, yang menyebabkan ketidaktelitian dalam hasil pembacaan. Untuk menanggulangi ketidaktelitian karena pengaruh puncak 2, dapat dilakukan pemanasan awal pada alat baca DTL Harshaw 4000. Dalam hal ini DTL LIF dipanaskan selama beberapa detik pada temperatur 100°C sebelum pembacaan dimulai. Metode ini dapat menghilangkan puncak 2, akan tetapi akan mempengaruhi puncak lainnya, terutama puncak 3 yang berdekatan, sehingga metode inipun dapat mengurangi ketelitian pembacaan. Metode Dekonvolusi Metode komputasi banyak dikembangkan karena perangkat keras (alat baca DTL) untuk keperluan rutin yang ada saat ini di pasaran tidak bisa menanggulangi kcsulitan membaca dosis rcndah DTL LIF dcngan
91
Prosiding Presentasi Ilmiah KeseIamatan Radiasi clan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085
ketelitian yang tinggi. Metode komputasi menganalisis kurva pancar dengan cara memisah-misahkan kurva pancar menjadi komponen-komponen pembentuknya secara matematik. Pertama memisahkan latar belakang dilanjutkan dengan dekonvolusi, atau memisah-misahkan puncak kurva pancar yang merupakan gabungan dari beberapa puncak. Puncak yang stabil, terutama dari pengaruh fading, dipilih untuk menyatakan dosis. Ada dua metode yang diakui untuk mengungkapkan model matematik dari kinetika reaksi TL yang menggambarkan tingkat emisi cahaya TL sebagai suatu fungsi waktu atau temperatur, yaitu model persamaan RandallWilkin atau Garlick-Gibson, yang masingmasing tergantung dari apakah proses peluruhannya linear (kinetika orde kesatu) atau bilinear (kinetika orde kedua). Dalam penelitian ini digunakan model matematik kinetika orde satu yang mengikuti persamaan :
Komposisi kurva pancar secara sederhana dapat digambarkan dengan persamaan dibawah mI:
Y(x) = LP;(x)+C+A
exp(x/ B)
........... (3) dengan C adalah tetapan latar belakang, sedang kurva merah infra dari planset dan dosimeter merupakan fungsi exponen A exp(T/b). Gambar 2 menunjukkan kurva pancar DTL LIF yang telah dihilangkan latar belakangnya secara komputasi kcmudian didekonvolusi menjadi empat puncak mandiri, dimana puncak pertama dinamai puncak 2 dan seterusnya.
5 ...J
I'"
.!'J
c: ••
E
P, = 1m, exp 1+ y!k; 17~"~ [
t:,.T, E
- exp
y!- k;
"" ( t:,.T, E'". )]
.
( 1)
dengan T-Tm; = t-..Tj, E; adalah energi aktivasi dari puncak ke-i, Tm; adalah temperatur puncak pancar maksimum, 1m, adalah intensitas pada Tm;, dan k merupakan tetapan Boltzman. Penyederhanaan persamaan di atas dengan memasukkan suatu parameter W, dengan W; = E;lkT mi, mengubah Persamaan I menjadi :
p,(x)
= 1m,exp[l + W,(X
- Xo, )-exp[W,(X
- Xo,)]]
............................. (2) dengan Xo; adalah posisi punCak i dan X adalah variabel bebas yang dapat saja berupa temperatur, waktu, atau nomor saluran. Dalam penelitian ini X adalah nomor saluran. Jadi fungsi P(X) merupakan fungsi non linear yang curve fitting nya dapat diselesaikan dengan metode kuadrat terkecil Marquard-Lavenberg untuk fungsi non linear. Mctodc dekonvolusi didasarkan pada komposisi kurva pancar yang merupakan tumpang tindih puncak-puncak pancar ditambah emisi sinar merah infra dari planset dan latar bclakang dosimeter serta noise alat.
PSPKR-BATAN
Temperatur Cc) Gambar 2. Kurva pancar DTL LIF sctelah didekonvolusi Metode
evaluasi
dosis
berdasarkan
jumlah luas puncak 3, 4 dan 5 paling banyak digunakan, terutama pada metoda analisis manual. Adapula yang lebih memilih tinggi puncak 5, karena puncak 5 memiliki fading yang paling lambat dibandingkan puncakpuncak lainnya sehingga lebih stabil. Untuk menghitung luas atau tinggi masing-masing puncak, metode dekonvolusi adalah metode yang paling tepat. HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Il11 dilakukan dengan menyinari DTL LiF pada dosis 250, 200, 150, 100, 50, 25, 10, dan 5 /!Gy, menggunakan sumber standard pemancar y Co-60,. lumlah chip DTL-LiF yang digunakan masing-masing 10 buah untuk setiap dosis. Setelah pcnyinaran
92
Prosiding Presentasi I1miah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085
dilakukan pembacaan dengan alat baca DTL, selanjutnya dilakukan analisis kedapat-ulangan, rentang linearitas dan dosis DTL LiF minimum yang bisa diukur. Kedapatulangan Persen simpangan baku digunakan untuk menggambarkan kedapatulangan pembacaan DTL-LiF. Persen simpangan baku dan setiap pengukuran dirata-ratakan dan disenaraikan pada Tabel 1. Pada tabel terlihat bahwa untuk dosis 5 f.lGy metode dekonvolusi tidak dapat digunakan, karena pada dosis ini bentuk kurva pancar, secara visual, sudah tidak dapat dibedakan dari bentuk kurva latar belakang, padahal metode dekonvolusi memerlukan data masukan posisi dan tinggi dan setiap puncak kurva pancar. Dengan metode analisis manual, intcnsitas total masih lebih besar daripada intensitas latar belakang, sehingga neto dari pembacaan dosis masih dapat dihitung, tanpa mempedulikan bentuk kurva pancar. Tabel
dinyatakan dengan suatu bilangan FOM,figure of merrit, yang dituliskan sebagai :
I. Simpangan
baku dari berbegai metode analisis kurva pancar
manual Luas td Analisis Metode 57,72 48,05 19,56 15,05 6,15 7,05 13,72 26,11 7,50 5,55 19,42 7,63 6,50 5,40 5,90 14,89 9,77 6,80 8,67 34,6 7,87 7,00 puncak dekonvulusi puncak 5 (f.lGy) Dosis
dengan bentuk masing-masing kurva pancar yang posisinya selalu bergeser karena berbagai sebab. Tetapi untuk dosis rendah, secara teknis, hal ini sangat sulit dilakukan apalagi kalau diterapkan untuk keperluan rutin. Pada Tabel 1 dapat dilihat bahwa metode luas puncak 3, 4 dan 5 memiliki simpangan baku paling rendah atau kedapatulangan paling baik dibandingkan metode lain. Sedang metode perhitungan luas puncak 5, yang secara teon merupakan puncak paling stabil ternyata tidak menghasilkan kedapatulangan yang terbaik; hal ini teIjadi karena metode penghitungan luas puncak 5 memerlukan suatu proses komputasi yang rumit. Banyak faktor yang dapat menyebabkan ketidakakuratan dekonvolusi kurva pancar dengan metode kuadrat terkecil marquardlavenberg, seperti kurang tepatnya nilai awal posisi, tinggi dan parameter W yang digunakan, dan bentuk kurva pancar yang sangat bergantung dari resolusi detektor. Persentase ketidakakuratan dekonvolusi
Persen Simpangan Baku
3,4 &5
FOM =
~ I I:J.Yj I fA ,
(4)
dengan I:J.Yi adalah selisih absolut antara intensitas TL hasil percobaan dengan hasil dekonvolusi pada setiap saluran, dan A integral luas hasil dekonvolusi. ZJ
• PersenfOIf
Keterangan : td = tidak dapat dianalisis Metode analisis manual seperti yang telah diuraikan di atas, dilakukan dengan cara mengintegralkan luas kurva pancar pada batas awal antara puncak 2 dan puncak 3 dan batas akhir pada akhir puncak 5. Simpangan baku dengan metode analisis manual ini dapat diperbaiki apabila pemilihan batas awal dan batas akhir intcgralnya diubah-ubah scsmi
PSPKR-BA
T AN
,
o
25
so
rs
\00
11!)
150
11~
20)
m
150
OOSIS luG.,.,
Gambar 3. Hubungan antara persen FOM dengan dosis Kurva hubungan antara persen FOM dengan dosis ditampilkan pada Gambar 3. Terlihat bahwa makin kecil dosis, makin bcsar persen FOM, yang bcrarti pada dosis kccil,
93
Prosiding Presentasi I1miah Kesclamatan Radiasi dan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085
terutama pada dosis di bawah 50 flG, proses dekonvolusi kurang akurat. Linearitas pada Dosis Rendah Untuk menggambarkan linearitas dari ketiga metode anal isis, dibuat kurva hubungan antara dosis dcngan intensitas TL sepcrti yang ditunjukkan Gambar 4. Data dari analisis manual menunjukkan penyimpangan dari garis linear pada dosis di bawah 60 flGy sarna dengan hasil analisis luas puncak 5, sedang untuk data dari mctode perhitungan luas puncak 3, 4 dan 5 tidak terjadi suatu pcnyimpangan dari semua rcntang dosis yang diamati.
metode analisis manual adalah 60 flGy, sedang untuk metode analisis puncak 5 didapat MMD sebesar 20 flGy, dan MMD terbaik didapat dengan metode junlah luas puncak 3, 4 dan 5 yang mempunyai kemampuan untuk mendeteksi dosis sampai sebesar 10 flGy, suatu perbaikan yang nyata kemampuan mcndctcksi dosis rendah dengan faktor enam dari pada metode manual.
.'\
• Luas
p's.aKI
5IJ~
:
;:•
• lI1ais~manual
40
"
~ "~
. c
a;
f.
2Q
• •
Loas punoak 5 10
•
~ ';'
In'.egral punca'< 3. 4 dan 5
•. Malisls
manual
4
o
w
x
o
:5
5IJ
75
100
125 OOSIS
ISO
115
200
2:5
2SO
(uOy)
Gambar 5. Hubungan antara dosis dengan simpangan baku relatif untuk penentuan besar dosis minimum yang bisa diukur (MMD) o
o
25
5D
7S
tOO
125
I~J
175
200
225
250
Oosis (uGy)
KESIMPULAN Gambar 4. Hubungan antara dosis dengan intensitas TL dari tiga metode analisis kurva pancar Dosis Minimum yang Bisa Diukur Ada beberapa metode penentuan dosis minimum (MMD) yang bisa diukur, dalam makalah ini digunakan suatu ketentuan yang menyatakan bahwa MMD (minimum measurable dose) adalah dosis yang memiliki simpangan baku relatif 20%. Untuk tujuan ini dibuat kurva yang menggambarkan hubungan antara dosis dengan simpangan baku relatif untuk ketiga metode analisis kurva pancar, kemudian dilakukan curve jitting untuk mendapatkan kurva exponensial, sehingga didapat suatu bentuk kurva seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 5. Dari Gambar 5 apabila diplot dari simpangan baku relatif 20% terhadap ketiga kurva mctode analisis akan didapat MMD dari masmg-masing metode. Nilai Mtv1D dengan
PSPKR-BA T AN
1m dapat Dari hasil penelitian ditunjukkan bahwa metode komputasi perkiraan latar belakang, dilanjutkan dengan proses dekonvolusi dan dosis dinyatakan oleh jumlah luas puncak 3, 4 dan 5 memiliki kelebihan dari metode yang lain. Dengan metode ini kedapatulangan hasil pembacaan alat baca DTL Harshaw 4000 A dapat diperbaiki dengan faktor enam untuk dosis 20 flGy, dosis minimum yang dapat diukur (MMD) menjadi 10 flGy, suatu perbaikan yang nyata dibandingkan metode manual yang hanya mampu mengukur dosis minimum hanya sebesar 60 flGy, selain linearitasnya juga dapat ditingkatkan.
DAFT AR PUST AKA
I.
ANNONIMOUS, TLD System 4000 Reader User's Manual. HarshawlFiltroll and Electronic Pa!iner-ship, Crystal Products, Ohio, 1988
94
Prosiding Presentasi Ilmiah KeselamaL~n Radi3-~idan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085
2. ANNONIMOUS, Radiological Protecton 3, Technical Recommendations for the Use of Thermoluminescence for Dosimetry in Individual Monitoring for Photons and Electrons from External Sources, Commission of the European Communities, 1975.
metode konvensional dan dekonvolusi. Mohon penjelasan. 2. Bagaimana kalau judulnya diubah menjadi "Perbandingan metode konvensional dengan metode dekonvolusi untuk evaluasi dosis rendah. Mohon tanggapan.
3. KURNIA, E., Pengembangan Program Komputer untuk Dekonvolusi Kurva Pancar TLD, PPTN BATAN, belum dipublikasikan. 4. PLA, c., E. B .PODGORSAK, A Computerized TLD System, Medical Physics 10 (4), Juli (August 1983) 5. MOSCOVITCH, M., Y.S., HOROWITZ, LiF Thermoluminescence Dosimetry via Computerized First Order Kinetics Glow Curve Analysis, Rad. Prot.Dos., Vol. 6, No. 1- 4, pp. 157-158, 1986. 6. MOSCOVITCH, M., Y.S., HOROWITZ, Automatic Method for Evaluating Elapsed Time Between Irradiation and Readout in LiF-TLD, Rad. Proto Dos., vo1.l7, pp 165169, 1986. 7. BORCH!, E., et.al., Deconvolution of BaS04:Eu TL Glow Curve, IEEE Transaction on Nuclear Science, voU8, no. 2, April 1991. 8. BRAZIC, G., et.al., The Influence of TL Glow Curve Evaluation Algorithms on the Reproducibility of Dosemeter Readings, Rad. Proto Dos., vo1.l7, pp 343-346 (1986) 9. MOSCOVITCH, M., Y.S., HOROWITZ, Microdosimetric Track Interaction Model Applied to Alpha Particle Induced Supralinearity and Linearity in LiF:Mg,Ti, Rad. Proto Dos., Vo1.l7 pp. 487-491 (1986). 10.Press,H.W., et.al., Numerical Recipes in C, Cambridge University Press, Cambridge, 1990.
Mutiah :
II.MOHAN,N.S., R.CHEN, Numerical Curve Fitting for Calculating Glow Parameters, JPhys.D: Appl.Phys., YoU, 1970.
I. Judul yang terlalu transparan biasanya kurang menarik karena pendengar tidak lagi penasaran untuk menyimak maksud dari judul penelitian yang ditampilkan. 2. Judul yang diusulkan tidak kami terima karena judul usulan adalah merupakan metode penelitiannya sedangkan maksud utama penelitian ini adalah aplikasi metode tersebut untuk keperluan analisis dosis rendah. Sarwo DD.- PPkTN: Dalam perhitungan dengan metode dekonvolusi, latar belakang diperkirakan secara komputasi. Bagaimanafmetode apa yang digunakan untuk memperkirakan nilai latar tersebut ? Mengapa tidak memasukkan data pengukuran latar sebagai input pada komputasi. Mutiah : Metode dekonvolusi didasarkan pada komposisi kurva pancar yang merupakan tumpang tindih dari puncak-puncak pancar ditambah emisi sinar infra merah dari planet dan latar belakang dosimeter serta noise alat. Komposisi kurva pancar secara sederhana digambarkan dengan persamaan matematik y(x)= L Pi (x) + C + A exp (xIB) dimana C adalah latar belakang, sedangkan kurva merah infra dari planet dan dosimeter merupakan fungsi eksponensial A exp(Tfb). Jadi jelas data latar belakang merupakan salah satu input dalam pemrograman. Budi Santoso - PPkTN: Perangkat lunak apa yang digunakan metode dekonvolusi ini ?
untuk
DISKUSI Mutiah : Sri Wahyuni - PPkTN : 1. Tidak ada kcscsuaian antara judul dengan antara abstrak yang membandingkan
PSPKR-BA T AN
Dalam pembuatan perangkat lunak 1111 digunakan pemrograman dengan bahasa C+<.
95
Prosiding Presenwi I1miah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854 - 4085
Nur Rohmah - PSPKR : Apakah alasan Saudari menggunakan jumlah luas puncak 3, 4 dan 5 sebagai informasi dosis pada metode dekonvolusi luas puncak untuk evaluasi dosis rendah 7 2. Apakah bentuk bahan fosfor LiF: Mg,Ti dan apakah Oleode ini metode ini dapat digunakan untuk bahan fosfor lain 7 1.
Mutiah : 1. Puncak 3,4 dan 5 adalah puncak yang stab ii, digunakan jumlah luas puncak 3, 4 dan 5 karena untuk bisa dibandingkan dengan metode manual yang juga menggunakan integral dari luas puncak 3, 4 dan 5. 2. Metode dekonvolusi dapat diterapkan untuk semua bentuk kurva pancar TL. Sri Widayati - PTPLR : I. Apakah metode dekonvolusi hasil penelitian ini telah diterapkan dalam evaluasi dosis rutin 7 2. Sejauh mana efek penggunaan metode dekonvolusi dalam evaluasi dosis rendah dibandingkan dengan evaluasi dosis tanpa menerapkan metode tsb. 7 Mutiah : I. Belum diterapkan dan akan dicoba diterapkan di PPTN secara rutin. 2. Efeknya adalah meningkatkan ketelitian pembacaan (memperkecil simpangan baku). Susetyo Trijoko - PSPKR : I. Sumber radiasi apakah yang digunakan dalam penelitian ini 7. 2. Apakah metode ini pemah diuji coba untuk evalausi dosis lingkungan 7. Mutiah : 1. Digunakan sumber Co-60. 2. Belum karena dosis lingkungan menggunakan DTL-CaS04:Dy yang kurva pancamya hanya satu, tidak perlu dekonvolusi. Nasukha - PSPKR: I. Mohon dijelaskan berapa besar dosis latar belakang 7. Apabila dosis latar belakang di atas 10 J-lGyapakah metode ini diperlukan 7 2. Secara fisik TLD LiF:Mg,Ti memiliki kcmampuan mendeteksi dosis terendah
PSPKR-BATAN
berapa 7. Karena metode dekonvolusi hanyalah alat bantu saja dan bukan kemampuan mendeteksinya. 3. Sejauh mana ketelitiannya (statistiknya) 7. Mutiah : I. Dosis latar belakang ± 2 J-lGy (tergantung lokasi).Metode ini terutama ditujukan untuk memperbaiki ketelitian pembacaan terutama untuk latar belakang misalnya dosis 50 250 J-lGy yang dengan metode manual ketelitiannya kurang baik. 2. TLD LiF sccara fisik tidak memiliki nilai absolut MMD (dosis terendah yang dapat terukur). MMD ditentukan sacara statistik jadi MMD tergantung dari alat bantu scperti alat baca TLD termasuk metode analisisnya. 3. Kete1itian metode dekonvolusi dapat dilihat pada kesimpulan dan lebih jelas pada bab pembahasan mengenai kedapat ulangan, linearitas dan dosis minimum yang dapat diukur. Eri Hiswara - PSPKR : Bagaimana mengaplikasikan metode dekonvolusi untuk kegiatan rutin pemantauan perorangan, terutama jika yang dilayani cukup banyak sehingga TLD reader yang digunakan adalah yang otomatis 7. 2. Abstrak memiliki kerancuan. Sebelumnya disebutkan metode dekonvolusi memasuk1.
kan puncak secara otomatis dan dosis dipresentasikan oleh luas puncak 5, sedangkan pada hasil penelitian disebutkan metode dekonvolusi menggunakan jurnlah luas puncak 3, 4 dan 5. Mana yang benar 7. Mutiah : I. Secara teknis metode dekonvolusi dapat diterapkan untuk keperluan rutin dengan syarat alat baca TLD dilengkapi antarmuka untuk komunikasi dengan komputer personal, sehingga data kurva pancar dapat dianalisis secara komputasi. 2. Pada abstrak dijelaskan pada metode dekonvolusi, dosis dinyatakan oleh luas puncak 5 dan juga jumlah luas puncak 3, 4 dan 5. Hasil penelitian menunjukkan jumlah luas yang paling baik daripada luas puncak 5 saja ataupun dari metode manual.
96
~I
•."'
.. r
I
r ,4
I"'\.
4,J
J
...
Prosiding Presentasi IImiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan, 20 - 21 Agustus 1996 ISSN : 0854-4085
"fm } ... .vJ-PK - 10z.. EVALUASI MEDAN
I
l~rb
VYl >-t . ~
f'
h cJ
'/f ,...
I
{.f
I
J(
A-f
t"
r
I .~ -;
,11METODE
~·.f
RADIASI GAMMA DENGAN MA TRIK RESPON
Yus R. Akhmad dan Pudjijanto M S.
t ~ ~.) ~
Pusat Reaktor Serba Guna - Batan ABSTRAK
EVALUASI MEDAN RADIASI GAMMA DENGAN METODE MATRIK RESPON Penerapan metode matrik respon untuk mengevaluasi medan radiasi gamma di fasilitas nuklir dan di sekitamya dari hasil pengukuran dengan spektrometer ganuna NaI(Tl) dijelaskan secara garis besar. Disajikan contoh hasil evaluasi peningkatan paparan radiasi gamma di sekitar Pusat Produksi Radioisotop (PPR) dan di dalam gedung RSG-GAS serta penentuan konsentrasi dari 238U, 232Th, dan 4<1( di lingk'lllgan. Dengan metode ini peningkatan paparan gamma serendah 0.54 IlRIjam di ling}nmgan dikarenakan kegiatan PPR dapat dideteksi dengan baik.
ABSTRACT EVALUATION
OF
GAMMA
RADIATION
FIELD
BY
RESPONSE
MATRIX
METHOD.
Application of response matrix method for evaluating gamma radiation field in the vicinity of nuclear facilities measured with a NaI(Tl) ganul1a spectrometer is briefly described. Some evaluation results on the elevated exposure in the vicinity of the Radioisotope Production Center and in the RSG-GAS building, as well as concentrations determination of 238U, 232Th,and ~ in the environment are presented. The elevated exposure due to the activity of the Radiation Production Center as low as 0.54 j.1RJhour could be detected properly by using the response matrix method.
1 r:,
PENDAHULUAN
l -
C,e
~v' I-- "-t-fI; E-
1--1 '
Penerapan metodc matrik respon untuk menganalisis radiasi gamma lingkungan dari hasil pengukuran dengan spektrometer gamma yang menggunakan dctektor sintilasi NaI(Tl) telah lama diusulkan (1,2,3). Dengan metode ini, distribusi tinggi pulsa terhadap salur dari luaran spektrometer gamma dapat ditransformasi untuk mendapatkan distribusi fluks (spektrum energi) dari foton-gamma yang mas uk ke detektor. Dari data spektrum fotongamma ini memungkinkan dihitung atau dikonversi ke dalam besaran dosimetri lain sepcrti paparan, laju dosis serap di dalam suatu media dan lain-lain, atau dengan suatu model perhitungan digunakan untuk memperkirakan konscntrasi bahan radioaktif alam yang terkandung di dalam media di sekitar pengukuran itu berlangsung. Dalam perkembangannya, walaupun teknik ini andal untuk mengkarakterisasi medan radiasi gamma lingkungan, tetapi tidak umum untuk penggunaan survai di lingkungan dikarenakan pada masa lalu memerlukan peralatan yang tidak sederhana untuk pengambilan data di lapangan. Pada saat ini, dengan pesatnya pcrkcmbangan teknologi komputer dan clektronika, maka sudah memungkinkan untuk mcnyederhanakan III I dapat peralatan sehingga teknik PSPKR-BATAN
-r . I.. ,
/ t ql~~\)' ' "" ;e ~oi dikcmbangIlan dan melengkapi peralatan I
:)
.•...'~
survai atau stasion pemantau radiasi lingkungan. Multichannel analyzer (MCA) dan komputer pribadi berukuran kecil yang portable sudah tersedia secara komersil. Dalam makalah ini akan disampaikan hasil-hasil evaluasi medan radiasi gamma di gcdung operasi PRSG, yang terlctak di sebelah gedung Pusat Produksi Isotop (PPR), dan di dalam gedung Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy (RSG-GAS) berikut penjelasan mengcnai prinsip dari metode matrik respon dan program komputcmya secara garis besar. Melalui komunikasi ini diharapkan metode ini dapat dikembangkan lebih lanjut dan dapat dirintis pembuatan survey meter atau stasion pemantau radiasi gamma untuk menganalisis medan radiasi gamma di lingkungan maupun di dalam fasilitas nuklir dengan keandalan dan sensitivitas yang tinggi.
TEOR! Pembuatan matrik respon Luaran dari sistem spektrometer gamma merupakan distribusi tinggi pulsa yang~ diseleksi menu rut amplitudonya dan diurut menggunakan MCA. Hubungan antara distribusi tinggi pulsa dengan spektrum fotongamma adalah rumit yang secara matematis dinyatakan scbag:li bcrikut:
