PENGUKURAN RADIASI. Dipresentasikan dalam Mata Kuliah Pengukuran Besaran Listrik Dosen Pengajar : Dr.-Ing Eko Adhi Setiawan S.T., M.T

Pengukuran Besaran Fisika PENGUKURAN RADIASI

Departemen Teknik Elektro Universitas Indonesia

PENGUKURAN RADIASI Dipresentasikan dalam Mata Kuliah Pengukuran Besaran Listrik

Dosen Pengajar : Dr.-Ing Eko Adhi Setiawan S.T., M.T.

Oleh : ADI WIJAYANTO www.adhie.web.id

1

Adi Wijayanto

Badan Tenaga Nuklir Nasional www.batan.go.id www.adhie.web.id



CAKUPAN MATERI

1. PENGERTIAN RADIASI

2. NILAI BATAS DOSIS (NBD) RADIASI 3. EFEK RADIASI 4. PROTEKSI RADIASI 5. ALAT UKUR DAN PENGUKURAN RADIASI

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



1. PENGERTIAN RADIASI

suatu pancaran energi dari suatu sumber ke lingkungannya, tanpa membutuhkan medium perantara. A. Radiasi Pengion, contoh Alpha, Beta, Gamma, Neutron B. Radiasi Non Pengion, contoh Handphone, TV, LCD Proyektor, Microwave, Komputer, Inframerah, UV, dll. Ionisasi adalah keluarnya satu atau lebih elektron dari suatu atom. Ionisasi terjadi karena adanya partikel bermuatan atau radiasi yang mempunyai energi cukup untuk mengeluarkan elektron dari atom. 3

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Daya Tembus Berbagai Jenis Radiasi

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Daya Tembus dan Daya Ionisasi berbagai Jenis Radiasi

Jenis Radiasi Daya Ionisasi Daya Tembus

Adi Wijayanto

Alpha

Besar

Rendah

Beta

Sedang

Sedang

Gamma

Kecil

Sangat Besar

Sinar - X

Kecil

Besar

www.adhie.web.id



• Radiasi Nuklir : perambatan energi dalam bentuk partikel atau gelombang (alfa, beta, gamma dan neutron) • Material Radioaktif : material yang mengandung atom yang memancarkan radiasi secara spontan (Cs-137,Co-60) Yang membedakannya dengan jenis energi lain:  Tidak dapat dirasakan  Dapat menembus bahan

Oleh karena itu alat ukur radiasi mutlak dibutuhkan dalam pemanfaatan teknologi nuklir Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Besaran dan Satuan Radiasi Ada beberapa besaran untuk menandakan suatu bahan radioaktif yaitu : 1. Waktu paro Lambang : T ½ Satuan : dtk, jam, hari, tahun 2. Aktivitas : jumlah peluruhan persatuan waktu Satuan : becquerel, Bq (satuan SI) 1 Bq ~ peluruhan/dt ~ disintegrasi perdetik (dps) atau 1 Ci = 37 x 109 Bq = 37 GBq

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



3. Dosis Radiasi A. Dosis Serap (D) : jumlah energi yang diserap persatuan massa Satuan (SI): gray (Gy) 1 Gy = 1 J/kg = 100 rad B. Faktor bobot radiasi (wR) : mutu radiasi yang berkaitan dengan efek biologi yang ditimbulkan oleh radiasi. Besarnya faktor bobot radiasi untuk masing-masing jenis radiasi dapat dilihat pada tabel. C. Dosis Tara (HT) : hasil kali antara dosis serap terhadap faktor bobot radiasi, dengan persamaan : HT,R = wR x DT,R Satuan (SI) : sievert (Sv),

1Sv = 100 rem

D. Faktor bobot jaringan dan dosis efektif Faktor bobot jaringan (wT) : faktor bobot yang digunakan untuk dosis tara jaringan untuk seluruh tubuh sama 1 (satu).

pada suatu organ T. Jumlah faktor bobot

Dosis efektif (HE) adalah hasil perkalian dosis tara suatu organ/jaringan terhadap faktor bobotnya HE = HT x wT E. Faktor bobot jaringan dan dosis efektif Dosis Tara Terikat (HT)adalah besaran yang digunakan untuk memperkirakan dosis yang diterima dari radiasi interna. Besarnya dosis ini merupakan fungsi dari berbagai faktor antara lain jenis radionuklida , waktu paro dan metabolisma radionuklida tersebut di dalam tubuh F. Dosis Efektif Terikat

Dosis Efektif Terikat adalah jumlah dosis tara terikat dalam jaringan dikalikan dengan faktor bobot jaringannya, E(50) = ∑ wT x HT(50)

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



2. NILAI BATAS DOSIS Nilai Batas Dosis (NBD) adalah nilai dosis efektif atau dosis tara yang tidak boleh dilampaui dalam jangka waktu tertentu, tidak bergantung laju dosis, baik penyinaran eksterna maupun interna. NBD TAHUNAN ----------------------------------------------------------------------------------------------------Obyek penyinaran

Pekerja Radiasi

Anggota Masyarakat

----------------------------------------------------------------------------------------------------Penyinaran seluruh tubuh: Pekerja radiasi

50 mSv

Wanita hamil /janin

10 mSv *)

5 mSv

----------------------------------------------------------------------------------------------------Penyinaran lokal: Rata2 setiap organ

500 mSv

50 mSv

Lensa mata

150 mSv

15 mSv

Kulit

500 mSv

50 mSv

Tangan,lengan,kaki

500 mSv

50 mSv

*) terhitung sejak dinyatakan hamil sampai melahirkan

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



NBD TAHUNAN 

NBD pertahun untuk para siswa dan magang 1. 50 mSv untuk usia > 18 tahun 2. 15 mSv untuk usia antara 16 – 18 tahun 3. 5 mSv untuk usia < 16 tahun



Penyinaran khusus yang direncanakan 1. 2 kali NBD tahunan perkegiatan atau 2. 5 kali NBD tahunan untuk seumur hidup.

Dengan syarat sebagai berikut:

1. Dosis yang diterima pada tahun sebelumnya harus < NBD 2. Belum pernah mengalami kecelakaan atau kedaruratan yang penerimaan dotal dosis > 5 NBD

mengakibatkan

3. Bukan wanita usia subur 4. Pekerja radiasi ybs mengetahui resiko yang akan dihadapi

5. Pekerja radiasi ybs tidak menolak tugas tersebut.

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



3. EFEK RADIASI

A. Stokastik : Efek Radiasi yang tidak dipengaruhi oleh dosis ambang yang menyebabkan perubahan pada sel tubuh, Contoh: kanker, efek pewarisan (perubahan genetika). B. Non Stokastik (deterministik) : Efek Radiasi yang dipengaruhi oleh dosis ambang yang menyebabkan kematian sel, contoh: sel kulit mati, katarak, kematian pada janin.

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



4. PROTEKSI RADIASI Justifikasi

Prinsip Proteksi radiasi

Optimasi

Limitasi

Keg harus memberi manfaat yang nyata (asas manfaat) Paparan radiasi harus diusahakan serendah mungkin Dosis radiasi yang diterima tidak boleh melebihi Nilai Batas Dosis

Upaya untuk memperkecil paparan radiasi yang mengenai tubuh dapat dilakukan hal sebagai berikut: 1. Menggunakan perisai (pelindung) tatkala bekerja dengan sumber radiasi. 2. Menjaga jarak terhadap sumber radiasi. 3. Mempersingkat waktu bekerja dengan sumber radiasi

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Jadi pada dasarnya Proteksi Radiasi, secara umum ditujukan untuk : Mencegah terjadinya efek deterministik yang membahayakan kesehatan seseorang dan Mengurangi frekuensi terjadinya efek stokastik ke tingkat yang cukup rendah sehingga dapat diterima oleh setiap anggota masyarakat.

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



5. ALAT UKUR RADIASI DAN PENGUKURAN

Susunan peralatan untuk mendeteksi dan mengukur radiasi

Apa yang diukur ?  Kuantitas (Fluks)  Energi  Intensitas (Laju Dosis)

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Fluks (Kuantitas): Jumlah radiasi pada suatu lokasi pengukuran (radiasi per detik.m2)

Energi : kekuatan dari setiap radiasi yang dipancarkan (keV, MeV)

Intensitas: Hasil perkalian fluks dengan energi (MeV per detik.m2)

Laju Dosis: Intensitas dalam bentuk satuan proteksi radiasi (Roentgen; Rem; Sievert) Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


DETEKTOR


PENGKONDISIAN SINYAL

MICROPROSESSOR

DISPLAY

POWER SUPPLY

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Bahan yang dapat berinteraksi dengan radiasi, berfungsi mengubah energi radiasi menjadi bentuk energi lain yang lebih mudah diamati Detektor Sintilasi

Detektor Isian Gas Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


Adi Wijayanto


www.adhie.web.id



Proses terbentuknya ion positif dan negatif

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


Karakteristik Jumlah Ion Terhadap Perubahan Tegangan Kerja Detektor


Contoh Detektor Isian Gas

Detektor Isian Gas

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Detektor Isian Gas Keunggulan :  Kontruksi sangat sederhana

Kelemahan :  Effisiensi rendah

Jenis Detektor Isian Gas :  Detektor Ionisasi  Detektor Proporsional  Detektor Geiger Mueller (GM)

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


Adi Wijayanto


www.adhie.web.id



Proses Sintilasi

Proses sintilasi penyerapan energi radiasi dan pemancaran cahaya Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


Kontruksi Photomultiplier

Adi Wijayanto


Contoh : Detektor Sintilasi

www.adhie.web.id



Detektor Sintilasi Keunggulan :  Effisiensi tinggi dan respon sangat cepat

Kelemahan :

 Kontruksi rumit

Jenis Detektor Sintilasi :  NaI(Tl) untuk radiasi gamma  LiI(Eu) untuk radiasi neutron  Cair untuk alpha dan beta aktivitas rendah  Plastik untuk radiasi sinar-X Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


Adi Wijayanto


www.adhie.web.id



Detektor Semikonduktor Keunggulan :  Resolusi tinggi

Kelemahan :

 Kontruksi rumit dan mudah rusak

Jenis Detektor Semikonduktor :  HPGe untuk radiasi gamma  SiLi untuk radiasi Sinar-X  Sawar muka (surface barrier) untuk alpha / beta

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


detektor semikonduktor (HPGe) Adi Wijayanto


detektor semikonduktor (Si Li) www.adhie.web.id



 Dosimeter Perorangan

 Monitor Area  Monitor Kontaminasi

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Mengukur dosis yang mengenainya secara akumulasi

Jenisnya :

 Dosimeter Saku

 Film Badge  TLD

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Dosimeter Saku

Gas

Jarum Quartz 0

Adi Wijayanto

Gas

Jarum Quartz

20

www.adhie.web.id



Dosimeter Luminisensi

Dosimeter Termoluminisensi (TLD) Pengeksitasi  panas

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Kelebihan dan Kekurangan Jenis-Jenis Dosimeter Jenis Dosimeter Dosimeter Saku

Film Badge

TLD

Adi Wijayanto

Keunggulan Dapat Dibaca Langsung

Kelemahan Tidak Teliti Ada arus Bocor

Lebih Teliti Akumulasi lebih baik Tidak dapat dibaca langsung Sebagai dokumentasi Paling teliti Tidak dapat dibaca langsung Akumulasi lebih baik Kristal dapat dipakai kembali

www.adhie.web.id



Mengukur laju paparan atau laju dosis radiasi di tempat kerja secara langsung Permanen (fixed) Tidak Permanen (portabel) → Surveimeter

Jenis :  Surveimeter / sinar-X  Surveimeter dan  Surveimeter  Surveimeter neutron  Surveimeter Multi Guna Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Suatu nilai yang membandingkan antara laju dosis sebenarnya (Ds) dan laju dosis yang ditunjukkan oleh alat ukur (Du).

Fk

Adi Wijayanto

Ds Du www.adhie.web.id



Mengukur tingkat kontaminasi baik yang berupa debu (padat), cairan maupun gas. Jenisnya :  Monitor permukaan  meja kerja, lantai, baju kerja, dsb.  Monitor perorangan bagian tubuh / seluruh tubuh (hand and foot monitor / whole body monitor)  Monitor udara  tingkat radioaktif di udara Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Mengukur distribusi energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu sumber Puncak energi

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Berbagai Jenis penunjukan surveymeter Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Respon surveymeter terhadap radiasi Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Surveymeter neutron Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



Surveymeter babyline Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



15 m

GAMMA TELEMONITOR Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


INSPECTOR Adi Wijayanto


IDENTIFinDER www.adhie.web.id



IPAB-71

Frisker

GSM-10 Monitor Kontaminasi Permukaan Adi Wijayanto

www.adhie.web.id


(a) Monitor kontaminasi seluruh tubuh

Adi Wijayanto


(b) Monitor kontaminasi tangan dan kaki

www.adhie.web.id


Whole Body Counter (WBC)

Adi Wijayanto


Gamma Spektrometry

www.adhie.web.id



RANGKUMAN 



 

Radiasi pengion memiliki dua sifat yang khas, yaitu tidak dapat dirasakan secara langsung oleh panca indera manusia dan beberapa jenis radiasi dapat menembus berbagai bahan Terdapat 4 jenis detektor yang sering digunakan untuk mengukur radiasi, yaitu detektor isian gas, detektor sintilasi, detektor semikonduktor, dan detektor film Alat ukur untuk proteksi radiasi : dosimeter perorangan, monitor area dan monitor kontaminasi Alat ukur spektroskopi gamma berupa sistem pencacah radiasi yang digunakan untuk mengukur kuantitas atau energi radiasi

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id



TERIMA KASIH

49

Adi Wijayanto

www.adhie.web.id

PENGUKURAN RADIASI. Dipresentasikan dalam Mata Kuliah Pengukuran Besaran Listrik Dosen Pengajar : Dr.-Ing Eko Adhi Setiawan S.T., M.T

Recommend Documents