Dipresentasikan dalam Mata Kuliah Pengukuran Besaran Listrik Dosen Pengajar : Dr.-Ing Eko Adhi Setiawan S.T., M.T. Oleh : ADI WIJAYANTO 1 Adi Wijayanto Badan Tenaga Nuklir Nasional www.batan.go.id
CAKUPAN MATERI 1. PENGERTIAN RADIASI 2. NILAI BATAS DOSIS (NBD) RADIASI 3. EFEK RADIASI 4. PROTEKSI RADIASI 5. ALAT UKUR DAN
1. PENGERTIAN RADIASI suatu pancaran energi dari suatu sumber ke lingkungannya, tanpa membutuhkan medium perantara. 3 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. Adi Wijayanto
Daya Tembus Berbagai Jenis Radiasi
Daya Tembus dan Daya Ionisasi berbagai Jenis Radiasi Jenis Radiasi Daya Ionisasi Daya Tembus Alpha Besar Rendah Beta Sedang Sedang Gamma Kecil Sangat Besar Sinar - X Kecil Besar
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
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 10 9 Bq = 37 GBq
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), D. Faktor bobot jaringan dan dosis efektif 1Sv = 100 rem Faktor bobot jaringan (w T ) : faktor bobot yang digunakan untuk dosis tara jaringan untuk seluruh tubuh sama 1 (satu). Dosis efektif (H E ) adalah hasil perkalian dosis tara suatu organ/jaringan terhadap faktor bobotnya H E = H T x w T E. Faktor bobot jaringan dan dosis efektif pada suatu organ T. Jumlah faktor bobot Dosis Tara Terikat (H T )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) = w T x H T (50) Adi Wijayanto
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 5 msv Wanita hamil /janin 10 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
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 mengakibatkan penerimaan dotal dosis > 5 NBD 3. Bukan wanita usia subur 4. Pekerja radiasi ybs mengetahui resiko yang akan dihadapi 5. Pekerja radiasi ybs tidak menolak tugas tersebut.
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.
4. PROTEKSI RADIASI Justifikasi Keg harus memberi manfaat yang nyata (asas manfaat) Prinsip Proteksi radiasi Optimasi Limitasi 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
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.
5. ALAT UKUR RADIASI DAN PENGUKURAN Susunan peralatan untuk mendeteksi dan mengukur radiasi Apa yang diukur? Kuantitas (Fluks) Energi Intensitas (Laju Dosis)
Fluks (Kuantitas): Jumlah radiasi pada suatu lokasi pengukuran (radiasi per detik.m 2 ) Energi : kekuatan dari setiap radiasi yang dipancarkan (kev, MeV) Intensitas: Hasil perkalian fluks dengan energi (MeV per detik.m 2 ) Laju Dosis: Intensitas dalam bentuk satuan proteksi radiasi (Roentgen; Rem; Sievert)
DETEKTOR PENGKONDISIAN SINYAL MICROPROSESSOR DISPLAY POWER SUPPLY
Bahan yang dapat berinteraksi dengan radiasi, berfungsi mengubah energi radiasi menjadi bentuk energi lain yang lebih mudah diamati Detektor Sintilasi Detektor Isian Gas
Proses terbentuknya ion positif dan negatif
Karakteristik Jumlah Ion Terhadap Perubahan Tegangan Kerja Detektor Contoh Detektor Isian Gas Detektor Isian Gas
Detektor Isian Gas Keunggulan : Kontruksi sangat sederhana Kelemahan : Effisiensi rendah Jenis Detektor Isian Gas : Detektor Ionisasi Detektor Proporsional Detektor Geiger Mueller (GM)
Proses Sintilasi Proses sintilasi penyerapan energi radiasi dan pemancaran cahaya
Kontruksi Photomultiplier Contoh : Detektor Sintilasi
Keunggulan : Effisiensi tinggi dan respon sangat cepat Kelemahan : Kontruksi rumit Detektor Sintilasi 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
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
detektor semikonduktor (HPGe) detektor semikonduktor (Si Li)
Dosimeter Perorangan Monitor Area Monitor Kontaminasi
Mengukur dosis yang mengenainya secara akumulasi Jenisnya : Dosimeter Saku Film Badge TLD
Dosimeter Saku Gas Jarum Quartz Gas Jarum Quartz 0 20
Dosimeter Luminisensi Dosimeter Termoluminisensi (TLD) Pengeksitasi panas
Kelebihan dan Kekurangan Jenis-Jenis Dosimeter Jenis Dosimeter Keunggulan Kelemahan Dosimeter Saku Dapat Dibaca Langsung Tidak Teliti Ada arus Bocor Lebih Teliti Film Badge Akumulasi lebih baik Tidak dapat dibaca langsung Sebagai dokumentasi Paling teliti Tidak dapat dibaca langsung TLD Akumulasi lebih baik Kristal dapat dipakai kembali
Mengukur laju paparan atau laju dosis radiasi di tempat kerja secara langsung Permanen (fixed) Tidak Permanen (portabel) Surveimeter Adi Wijayanto Jenis : Surveimeter / sinar-x Surveimeter dan Surveimeter Surveimeter neutron Surveimeter Multi Guna
Suatu nilai yang membandingkan antara laju dosis sebenarnya (D s ) dan laju dosis yang ditunjukkan oleh alat ukur (D u ). F k D D s u
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
Mengukur distribusi energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu sumber Puncak energi
Berbagai Jenis penunjukan surveymeter Adi Wijayanto
Adi Wijayanto Respon surveymeter terhadap radiasi
Surveymeter neutron
Surveymeter babyline
15 m GAMMA TELEMONITOR
INSPECTOR IDENTIFinDER
IPAB-71 Frisker GSM-10 Monitor Kontaminasi Permukaan
(a) Monitor kontaminasi seluruh tubuh (b) Monitor kontaminasi tangan dan kaki
Whole Body Counter (WBC) Gamma Spektrometry
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
TERIMA KASIH 49 Adi Wijayanto