ALAT UKUR RADIASI. Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Jl. MH Thamrin, No. 55, Jakarta Telepon : (021)

Transkripsi

1 ALAT UKUR RADIASI Badan Pengawas Tenaga Nuklir Jl. MH Thamrin, No. 55, Jakarta Telepon : (021)

2 Radiasi Nuklir Secara umum dapat dikategorikan menjadi: Partikel bermuatan Proton Sinar alpha Elektron (Sinar beta) Partikel tak bermuatan Neutron Sinar - X dan gamma

3 PRINSIP DASAR DETEKSI RADIASI Interaksi radiasi dengan medium/ bahan: proses ionisasi Langsung (alpha, Beta, Gamma) Tak Langsung (Neutron) pancaran cahaya, pemanasan medium, reaksi kimia dan lain-lain.

4 Perhitungan Kualitas/kuantitas radiasi : Jumlah ionisasi Intensitas percikan cahaya Intensitas panas/kenaikan suhu medium Perubahan sifat bahan akibat reaksi kimia

5 BAHAN DETEKTOR BAHAN GEJALA YANG TERJADI JENIS DETEKTOR Gas Muatan/arus/pulsa listrik Isian gas Semikonduktor Muatan/pulsa listrik Semikonduktor Cairan kristal Percikan cahaya Sintilasi Kristal Termoluminesen TLD Emulsi Foto Pengnhitaman film Film badge Logam berat Panas Kalorimeter

6 DETEKTOR BERISI GAS Prinsip Kerja : ionisasi gas (Ion-ion yang terjadi di dalam gas terkumpul di katoda dan anoda dan melalui suatu rangkaian elektronik dirubah menjadi pulsa listrik. Bentuk : Umumnya berbentuk selinder (Elektroda di tengahnya yang merupakan elektroda positif ( anoda) dan bagian dinding selinder merupakan elektroda negatif (katoda).

7 SKEMA DIAGRAM DETEKTOR BERISI GAS Rangkaian Dasar Detektor berisi Gas

8 Jenis Detektor Isian Gas TINGGI PULSA GEIGER MULER Plaeteau PROPORSIONAL BILIK IONISASI REKOMBINASI TEGANGAN KERJA

9 Daerah Rekombinasi (Bergabung kembali) Daerah Tegangan kerja detektor dimana pasangan ion yang terbentuk akan terjadi rekombinasi membentuk atom netral sebelum mencapai elektroda. Rekombinasi akan semakin kecil apabila tegangan kerja detektor dinaikan Kenaikan tegangan kerja menambah jumlah pasangan ion yang terjadi.

10 Daerah Kamar (Bilik) Ionisasi Pada batas rentang tegangan kerja tertentu, jumlah pasangan ion (pulsa) yang terjadi tidak tergantung pada tegangan tetapi tergantung pada energi radiasi. Detektor yang bekerja pada daerah tegangan ini disebut Detektor Kamar Ionisasi. Pulsa yang terbentuk relatif rendah Efektif mengukur radiasi dengan energi yang besar. Kenaikan tegangan tidak mempengaruhi tinggi pulsa

11 Daerah Proporsional Elektron yang terbentuk disekitar anoda memproduksi ionisasi sekunder, shg terjadi multiplikasi pasangan ion (Avalance). Avalance sebanding dengan energi partikel, shg tinggi pulsa sebanding dengan jumlah ion primer yang terjadi. Detektor ini disebut Detektor Proporsional. Kenaikan tegangan juga menaikkan tinggi pulsa, detektor proporsional membutuhkan tegangan kerja yang stabil. Keuntungan dapat mengukur radiasi dengan energi yang rendah.

12 Daerah Geiger Muller Apabila tegangan kerja terus dinaikan, volume sensitif akan meluas sepanjang tabung detektor, sehingga proses ionisasi mengalami titik jenuh. Tinggi pulsa yang terbentuk sama untuk semua energi Detektor disebut Detektor Geiger Muller. Tidak dapat membedakan energi Sangat baik sebagai counting (c/s) Sering digunakan sebagai control probe detector Bekerja pada daerah Plateau yaitu daerah tegangan

13 Pengukuran NeutronI (IONISASI TIDAK LANGSUNG) Untuk mendeteksi neutron harus menggunakan gas yang mengandung Boron atau dinding detektor dilapisi Boron. n + B Li + alpha Radiasi gamma akan berinteraksi dengan dinding detektor melalui proses efek foto listrik menghasilkan elektron yang akan mengionisasi gas dalam detektor. Partikel alpha akan mengionisasi gas dalam detektor.

14 DETEKTOR SINTILASI Dalam detektor Sintilasi, radiasi dirubah menjadi kilatan cahaya. Radiasi berinteraksi dengan material sintilasi, seluruh energi kinetik radiasi diserap oleh sintilator untuk menghasilkan pulsa-pulsa cahaya yang jumlahnya sebandingan dengan energi radiasi

15 SKEMA DIAGRAM DETEKTOR SINTILASI Anoda Radiasi Bahan Sintilator cahaya Photo Multiplier Tube memancarkan cahaya Katoda Meter

16 Bahan-bahan Sintilator Bahan Organik Sintilator Kristal Murni Sintilator Cair Sintilator Plastik Bahan Anorganik NaI(Tl) : untuk Radiasi Gamma dan sinar-x ZnS(Ag) : untuk radiasi Alpha Sintilator Gas : Ar, Kr, Xe, He, N, dll

17 Detektor Semi-konduktor Prinsip: ionisasi bahan/medium pada semikonduktor, membentuk pasangan lubang dan elektron Bahan/medium: zat padat, Germanium dan Silicon. Energi diperlukan untuk membntuk elektron kecil adalah 3,5 ev, medium udara sebesar 35 ev. Bentuk detektornya kecil dan resolusi energinya lebih baik, cocok untuk digunakan sebagai spektrometri.

18 Skema Sistem Detektor Semi-Konduktor Anoda ( - ) Radiasi katoda ( + )

19 Monitor Perorangan Dosimeter Saku: Dapat langsung dibaca tanpa alat bantu lainnya. Prinsip kerja: ionisasi gas dan juga menggunakan prinsip elektroskop, dimana apabila pada anodanya diberi muatan, maka kedua tuas pada ujung anodanya (satu tetap, yang satu dapat bergerak bebas) akan saling menolak, sehingga tuas yang bergerak bebas akan menunjukan angka nol. Rentang terbatas sampai dengan 200 mrem/1 Rem.

20 DOSIMETER SAKU

21 Film Badge Prinsip: Penghitaman/densitas film. Emulsi AgBr yang digunakan sebagai detektornya apabila terkena radiasi akan terurai menjadi ion Ag + dan ion Br - dan setelah melalui tahapan proses pengambangan dan pemantapan akan terjadi bayangan laten pada film. Tingkat kehitaman film sebanding dengan jumlah dosis radiasi. Holder film badge terdapat filter :Alumunium, timah hitam dan tembaga atau seng yang gunanya untuk membedakan jenis dan energi radiasi. Pengukuran terbatas sampai dengan 300 rem.

22 Gambar skema Film Badge Holder

23 Thermo Luminesence Dosimeter (TLD) Prinsip Kerja: Koversi Penas menjadi Cahaya Bahan: kristal fosfor, jika terkena radiasi pada temperatur normal, elektron-elektron bebas yang terjadi diperangkap dalam kisi-kisi dalam bentuk cacad dgkondisi tidak stabil. Apabila fosfor dipanaskan, energi yang berasal dari elektron yang terperangkap akan terlepas dan kembali pada posisi semula sambil memancarkan cahaya. Cahaya yang timbul ini akan ditangkap oleh alat TLD Reader dan dikonversikan dalam pembacaan dosis radiasi. Dengan adanya proses pemanasan inilah maka detektor ini disebut Thermo Luminesence Dosimeter. Dapat mengukur dosis radiasi sampai dengan rem.

24 Perbandingan Beberapa Monitor Perorangan Keuntungan Kerugian Pen Dosimeter Dapat langsung dibaca Sebagai indikator awal Pengukuran dosis radiasi terbatas Film Badge TLD Mempunyai hard record Dapat dibaca ulang Bersifat medico legal Mempunyai hard record Bersifat medico legal Dapat digunakan ulang Tidak dapat digunakan ulang Tidak dapat dibaca ulang

25 MONITOR LINGKUNGAN SURVEY METER Digunakan untuk mengetahui tingkat radiasi di suatu tempat dalam satuan laju dosis. Pemilihian survey meter yang akan digunakan harus didasarkan pada : Jenis Radiasi, Energi Radiasi, Kondisi tempat kerja.

26 MONITOR KONTAMINASI Suatu alat monitor radiasi yang digunakan untuk mengetahui tingkat kontaminasi di suatu tempat kerja dalam satuan cacah per satuan waktu (c/s) MONITOR ARE Suatu alat monitor yang digunakan untuk memonitor suatu daerah radiasi secara terus menerus. Biasanya dihubungkan pada suatu sistem peringatan dini untuk kondisi kedaruratan nuklir.

27 Kalibrasi Alat Ukur Alat Ukur Radiasi : faktor hambur dari ruangan kalibrasi sumber kalibrasi berumur paro panjang dilakukan secara berkala Alat ukur yang perlu dikalibrasi adalah : telah habis masa kalibrasinya, setelah diperbaiki, yang baru dibeli Sertifikat kalibrasi berisikan : indentitas kalibrator, faktor kalibrasi tanggal kalibrasi, masa berlaku kalibrasi.

28 Faktor yang mempengaruhi Ketelitian kalibrasi penentuan jarak antara detektor dan sumber menentukan koreksi akibat hamburan, kelembaban dll ketelitian dalam menentukan aktivitas sumber

29 FILM BADGE

30 THERMO LUMINESENCE DOSIMETER

31 PEN DOSIMETER

32 SOUND MONITOR

33 BABY LINE

34 KALIBRASI