BAB IV Alat Ukur Radiasi Alat ukur radiasi mutlak diperlukan dalam masalah proteksi radiasi maupun aplikasinya. Hal ini disebabkan karena radiasi, apapun jenisnya dan berapapun kekuatan intensitasnya tidak dapat dirasakan secara langsung dengan indera manusia. Alat ukur radiasi selalu terdiri atas dua bagian yaitu detektor dan instrumentasi. Detektor berfungsi untuk mengubah energi radiasi menjadi energi lain yang lebih mudah untuk diolah, biasanya energi listrik. Di dalam detektor terjadi proses fisis, interaksi radiasi dengan bahan detektor, misalnya yang paling banyak dijumpai adalah proses ionisasi. Gambar 16: konstruksi alat ukur radiasi Instrumen berfungsi untuk mengolah sinyal listrik yang dihasilkan detektor menjadi informasi yang dapat dimengerti pekerja, misalnya pergerakan jarum, suara (alarm) atau bahkan gambar spektrum radiasi. Perlu menjadi perhatian bahwa nilai yang ditampilkan oleh suatu alat ukur bukanlah nilai besaran radiasi itu sendiri, melainkan telah mengalami beberapa konversi. Oleh karena itu semua jenis alat ukur radiasi harus dikalibrasi agar nilai yang ditampilkannya setara dengan nilai yang diukur. Berdasarkan kegunaannya, alat ukur radiasi dibedakan menjadi beberapa kelompok yaitu dosimeter perorangan, survaimeter, monitor kontaminasi, dan sistem pencacah. 24 Pusat Pendidikan dan Pelatihan
A. Dosimeter Perorangan Dosimeter perorangan digunakan untuk mencatat dosis radiasi yang telah mengenai pekerja selama menggunakan alat ukur ini. Dosimeter Saku (pocket dosemeter) Dosimeter saku mempunyai ciri dapat dibaca langsung tanpa peralatan tambahan. Jadi nilai dosis yang telah mengenainya dapat dibaca setiap saat dan dapat digunakan lagi. Kerugiannya, nilai dosis yang tersimpan pada dosimeter ini mudah hilang ataupun berubah sehingga harus dicatat setiap selesai pemakaian. Saat ini terdapat beberapa jenis dosimeter saku baik yang mekanik maupun yang elektronik. Film Badge Film badge merupakan dosimeter yang paling populer saat ini. Dosimeter ini terdiri atas film sebagai detektor dan holder yang selain sebagai penyangga film juga berfungsi sebagai filter energi radiasi. Untuk mengetahui jumlah dosis yang telah mengenainya, film badge (filmnya) harus diproses terlebih dahulu dan dibaca menggunakan densitometer. Pemrosesan dan pembacaan film badge hanya boleh dilakukan oleh instansi yang berwenang. Sudah menjadi ketentuan bahwa film badge hanya boleh digunakan selama satu bulan dan harus segera diproses. Dosimeter Luminisensi Dosimeter ini mempunyai karakteristik yang mirip dengan film badge, terdiri atas dua bagian yaitu sel (atau kristal) luminisensi dan holder nya. Salah satu jenis dosimeter ini adalah TLD (thermo luminescent dosimeter), dimana proses pembacaannya dengan memanaskan sel luminisensi. Sedangkan jenis lainnya adalah RPLD (radio-photo luminescent dosimeter), dimana proses pembacaanya menggunakan sinar laser. Pada saat ini dosimeter luminisensi menjadi semakin banyak digunakan karena akurasinya jauh lebih baik dibandingkan dengan film badge. Pusat Pendidikan dan Pelatihan 25
Gambar 17: contoh beberapa dosiemeter perorangan B. Survaimeter Survaimeter digunakan untuk mengukur intensitas radiasi, mungkin dalam bentuk laju paparan ataupun laju dosis, di lokasi pengukuran secara langsung. Berbeda dengan dosimeter yang menunjukkan hasil pengukurannya setelah bekerja, survaimeter justru harus digunakan sebelum dan selama bekerja. Sebenarnya survaimeter lebih diutamakan untuk mengukur radiasi eksternal seperti sinar gamma, sinar-x dan neutron, tetapi ada juga jenis survaimeter untuk radiasi alpha dan beta. Survaimeter Foton Sinar gamma dan sinar-x merupakan foton atau gelombang elektromagnetik. Rentang energi radiasi gelombang elektromagnetik sangat lebar sedangkan setiap survaimeter foton dirancang, atau mempunyai sensitivitas pada rentang energi tertentu sehingga pemilihan survaimeter harus memperhatikan hal ini. 26 Pusat Pendidikan dan Pelatihan
Gambar 18: contoh respons survaimeter terhadap energi Sebagai contoh, respons survaimeter di atas hanya baik untuk rentang energi di atas 100 kev sedangkan untuk energi di bawah 100 kev kurang baik dan sebaiknya tidak digunakan. Survaimeter Neutron Detektor yang digunakan untuk survaimeter neutron biasanya adalah detektor gas BF 3 atau Helium yang hanya sensitif terhadap neutron termal. Untuk mengukur energi neutron yang lebih tinggi diperlukan bahan yang banyak mengandung unsur Hidrogen. Oleh karena itu detektor pada survaimeter neutron selalu dibungkus dengan bahan parafin agar terjadi proses moderasi sebelum mencapai detektor. Survaimeter Alpha / Beta Radiasi alpha dan beta mempunyai daya tembus yang rendah sehingga detektor yang digunakan pada survaimeter alpha / beta harus mempunyai jendela yang sangat tipis, terbuat dari lapisan Berilium. Nilai yang ditunjukkan survaimeter alpha / beta bukan laju dosis melainkan laju cacah dengan satuan cpm (counts per minute). Pusat Pendidikan dan Pelatihan 27
Gambar 19: contoh beberapa survaimeter C. Monitor Kontaminasi Monitor kontaminasi digunakan untuk mengukur tingkat kontaminasi zat radioaktif baik pada suatu permukaan, peralatan, tubuh manusia, maupun lingkungan. Pengukuran kontaminasi dapat dilakukan secara langsung dan tidak langsung. Pengukuran secara langsung dilakukan sebagaimana pengukuran intensitas radiasi, hanya saja nilai yang diukur bukan laju cacahnya melainkan cacahan selama selang waktu tertentu. Beberapa contoh monitor kontaminasi secara langsung adalah monitor kontaminasi permukaan, hand and foot monitor, dan whole body monitor. Sedangkan untuk melakukan pengukuran secara tidak langsung terdapat beberapa metode seperti uji usap (smear test), cuplikan debu (dust sampler), dan cuplikan gas menggunakan karbon aktif maupun gas sampler. Hasil cuplikan kemudian diukur menggunakan sistem pencacah di laboratorium. 28 Pusat Pendidikan dan Pelatihan
Gambar 20: air sampler D. Sistem Pencacah (counting system) Pada dasarnya survaimeter dan monitor kontaminasi di atas juga merupakan sistem pencacah, hanya saja alat ukur tersebut di atas lebih bersifat portabel yang digunakan di medan radiasi atau kontaminasi secara langsung. Sedangkan sistem pencacah disini bersifat menetap misalnya di laboratorium. Sistem pencacah digunakan untuk mengukur secara kuantitatif dan kualitatif. Pengukuran secara kuantitatif akan menghasilkan nilai radioaktivitas dari sampel yang diukur, misalnya dalam Bequerel atau Currie. Sedangkan pengukuran secara kualitatif diterapkan untuk menentukan tingkat energi (spektrum) radiasi yang dipancarkan sampel. Gambar 21: sistem pencacah (counting system) Pusat Pendidikan dan Pelatihan 29