Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlll1 2006 ISSN 0852-2979 ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DOSIS PERORANGAN MENGGUNAKAN THERMOLUMINISENCE DOSIMETER (TLD) L. Kwin Pudjiastuti, Sri Widayati, Elfida Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN ABSTRAK ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DOSIS PERORANGAN MENGGUNAKAN THERMOLUMINISENCE DOSIMETER (TLD). Perhitungan ketidakpastian pengukuran dosis perorangan menggunakan TLD sebagai sebagai jaminan mutu telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh nilai ketidakpastian pengukuran dosis pekerja yang menggunakan TLD. Jenis TLD yang digunakan adalah TLD untuk merekam dosis ~ dan y buatan Harshaw tipe-011 O. Faktor-faktor yang diperhitungkan sebagai sumber ketidakpastian dalam penelitian ini meliputi suhu, tegangan, kedapatulangan, annealing dan faktor kalibrasi. Dari hasil perhitungan untuk jenis kartu TLD-0110 pada posisi dosis untuk seluruh tubuh atau Hp(10), diperoleh nilai ketidakpastian baku untuk bacaan TLD sebesar ± 0.5317 nc, sedangkan ketidakpastian baku untuk TLD blanko sebesar ± 0.038 nc dan ketidakpastian baku untuk faktor kalibrasi sebesar ± 0.0183 nc. Nilai ketidakpastian gabungan diperoleh sebesar ± 0.5886 mrem dengan tingkat keprcayaan 95%, nilai ketidakpastian diperluas adalah ± 1,177 mrem atau ± 0,0117 msv. ABSTRACT UNCERTAINITY ESTIMATION OF PERSONNEL DOSE MEASUREMENT USING THERMOLUMINESENCE DOSIMETER (TLD). Calculation of uncertainty personal dose measurement by TLD has been done. The aim of this experiment is to get uncertainty personal dose measurement by TLD. The experiment used TLD type 0110 for ~ and y radiation. The factors that influence the uncertainty are temperature, high voltage, repeatability, annealing and calibration factor. The results of this experiment for TLD card 0110 type at whole body position [Hp(10)], standard uncertainty for sample is ± 0,5317 nc, ± 0.0385 nc for TLD blank, and ± 0.0183 nc from calibration factor. The number of fusion uncertainty is ± 0.588 nc and the uncertainty to be expantion is ± 1,177 mrem or ± 0.01177 msv at 95% confidence level. PENDAHULUAN Dalam memenuhi pelaksanaan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia nomor 63 tahun 2000 khususnya pasal 10 ayat 2, maka PTLR sebagai salah satu institusi yang diberi wewenang untuk melakukan pemantauan dosis perorangan di kawasan Pusat Penelitian Tenaga Nuklir (PPTN) Serpong. Bidang keselamatan dan Lingkungan perlu mempersiapkan laboratorium pemantauan dosis perorangan yang terakreditasi atau ditunjuk oleh Badan Pengawas. Sebagai langkah awal menuju laboratorium terakreditasi, maka diperlukan persiapan-persiapan untuk dapat memenuhi persyaratan sistem mutu SNI 19-17025-2000, salah satunya adalah dengan memberikan nilai ketidakpastian dari setiap hasil pengukuran dosis perorangan dengan menggunakan TLD pad a setiap pelaporannya.[1] 167
Hasil pengukuran dipengaruhi oleh berbagai faktor yang dapat memberikan nilai yang bukan sebenarnya. Semakin banyak faktor yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran akan semakin besar nilai ketidakpastian yang dihasilkan. Dalam Pelaporan, beberapa nilai ketidakpastian dari faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran digabung sehingga hanya satu nilai yang dilaporkan. Nilai ketidakpastian hasil pengukuran dosis perorangan ini dihitung dengan menggunakan pendekatan secara statistik. Dalam penelitian ini kartu TLD type 0110 buatan Harshaw yang digunakan untuk mengukur dosis radiasi 13 dan y kartu TLD sebagai blanko dan standard untuk kalibrasi. TEORI Suatu pengukuran kuantitatif merupakan suatu perkiraan terhadap nilai benar dari sifat yang diukur, suatu hasil pengukuran akan menjadi tidak bermakna apabila tidak disertai pernyataan terhadap penyimpangan yang disebabkan oleh ketidaksempurnaan alat akur. Untuk melengkapinya diperlukan suatu parameter ketidakpastian yang menyatakan rentang atau kisaran yang didalamnya diperkirakan terletak nilai benar dari yang diukur.[2] Kesalahan hasil pengukuran adalah selisih antara hasil pengukuran dan nilai benarnya, sedangkan ketidakpastian merupakan paduan semua kesalahan yang diketahui menjadi rentang yang tunggal yang berpusat pada hasil pengukuran dan menggambarkan sebaran. Dalam pengukuran radiasi model distribusi statistik yang biasa digunakan adalah distribusi normal, hal ini disebabkan karena dalam pengukuran radiasi yang berulang-ulang belum tentu diperoleh hasil yang sama sehingga merupakan sumber ketidakpastian. [3] Sumber ketidakpastian dapat digolongkan menjadi dua yaitu ketidakpastian tipe-a dan ketidakpastian tipe-b. Ketidakpatian tipe-a diperoleh berdasarkan perhitungan secara statistik diantaranya adalah ketidakhomogen dari respon detektor, variasi dari pembacaan TLD pada dosis nol, variasi bacaan TLD pada dosis latar (background). Sedangkan ketidakpastian tipe-b berasal dari informasi yang diberikan dalam katalog, informasi yang diberikan dari pabrikan dan sebagainya yang merupakan data sekunder. Ketidakpastian Tipe B juga dapat berupa efek fading karena temperatur dan kelembaban, adanya radiasi alam dan efek benturan mekanik. [2,3,4] 168
METODOLOGI Bahan dan Alat : Dosimeter yang digunakan sebagai sam pel adalah TLD jenis 0110 untuk mengukur dosis radiasi 13 dan y digunakan sejumlah 25 buah untuk pekerja, serta 10 buah TLD blanko dan 8 buah TLD standar, ketiga macam TLD ini diperlakukan proses yang sam a yaitu tahap annealing, penentuan element correction coefficient (ECC) dan pembacaan menggunakan alat TLD Reader model 6600. Tata Kerja : Penentuan ketidakpastian dilakukan dengan menyusun beberapa langkah sebagai berikut : 1. Menyusun suatu model dari urutan pengukuran untuk mengetahui faktorfaktor yang menjadi sumber atau memberikan kontribusi kesalahan pada hasil pengukuran model ini berupa diagram alir. Melakukan inventarisasi semua faktor yang dapat memberikan kontribusi kesalahan terhadap hasil dalam bentuk diagram sebab dan akibat (cause and effect). Sistem Pengukuran dosis eksterna digambarkan sebagai berikut : Persiapan kartu TLD Annealing 1 Pemaparan dosis Pembacaan dosis dengan TLD reader Kalibrasi kartu TLD Dosis Radiasi Gambar 1. Model sistem pengukuran dosis eksterna menggunakan TLD 169
Secara garis besar Perhitungan Dosis Eksterna menggunakan TLD diberikan dalam persamaan sebagai berikut : Dx = (BlxCl)-(BoxCo) Fk (1) Ox = Dosis eksterna (msv) B1 = Bacaan TLD setelah pemaparan (nc) Bo = Bacaan Blanko I Sebelum pemaparan (nc) Co = Faktor Koreksi Individula blanko (ECC) C1 = Faktor Koreksi Individulan TLD pekerja Fk = Faktor Kalibrasi Alat TLD Reader T Bo,Co Hv Hv Dosis Certifikat Fk. HV,T Gambar 2. Diagram "Fish Bone" atau kerangka elemen-elemen yang memberikan kontribusi petidakpastian pengukuran. 2. Melakukan annealing, penyinaran dan pembacaan dosis radiasi yang diterima pekerja menggunakan TLD, serta pembacaan blanko. 3. Melakukan estimasi masing-masing komponen ketidakpastian yang ekivalen dengan simpangan baku. Simpangan baku (a) dihitung sebagai akar ratarata hasil pengukuran/pembacaan dosis TLD (x) dengan persamaan sebagai berikut : 170
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852-2979 Ketidakpastian baku ( fj) pada sejumlah sam pel n dihitung dengan persamaan : (2) (3) 4. Menggabungkan komponen ketidakpastian baku menjadi ketidakpastian gabungan ( pc ) dengan persamaan sebagai berikut : (4) 5. Hasil akhir ketidakpastian adalah dalam bentuk ketidakpastian diperluas (po) merupakan perkalian antara ketidakpastian gabungan dengan faktor cakupan (k) yaitu faktor yang diambil untuk memberikan tingkat kepercayaan tertentu. (5) 6. Pelaporan pengukuran dosis perorangan dengan mengambil selang kepercayaan sebesar 95% (untuk bidang kesehatan) dan faktor cakupan yang digunakan sebesar 2, maka dosis yang diterima pekerja dapat dilaporakan sebagai : Oasis = Oasis pembacaan ± po (6) HASIL DAN PEMBAHASAN Dosimeter yang digunakan sebagai sam pel, blanko dan standard diperlakukan proses yang sama yaitu tahap annealing, penentuan ECC dan pembacaan hasil pemaparan, maka diperoleh hash perhitungan yang ditunjukkan dalam Tabel 1 sebagai berikut : 17]
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852-2979 Tabel1. Data hasil pembacaan Annealing, EGG dan bacaan TLD dari TLD pekerja radiasi, Blanko dan standard. Pekerja 8.0846 12.382 25.266 0.2954 0.1406 0.0428 2.363 0.0269 1.0106 140.6750 196.217 0.9963 0.1226 0.6917 2.4399 0.5609 0.0702 0.0837 7.8487 Blanko 1.5178 39.039 0.4953 8.974 pekerja 15.94 Std 0.5759 1125.4 Statistik ANEALING BACAAN ECC TLD TLD Dari data hasil pembacaan dosimeter personil baik yang digunakan oleh pekerja maupun yang digunakan untuk blanko dan TLD untuk standard diperoleh harga (L:) yaitu jumlah hasil pembacaan pada seluruh sam pel. Dapat dihitung pula harga rata-rata dan standard deviasi yang dapat digunakan selanjutnya untuk menentukan perhitungan ketidakpastian. Dari perhitungan dengan persamaan (2) diatas diperoleh ketidakpastian baku untuk pembacaan TLD pekerja, blanko dan standar. Ketidakpastian diperoleh dengan memperhitungkan faktor-faktor yang mempengaruhi kesalahan yaitu faktor kedapat-ulangan, faktor annealing, faktor suhu, dan faktor tegangan alat, masingmasing dihitung ketidakpastiannya sehingga diperoleh hasil seperti pada Tabel 2. Tabel 2. Ketidakpastian baku dari faktor - faktor yang mempengaruhi ketidakpastian k 0.02812 Pekerja 0.00149 0.03064 0.00095 0.30356 0.0624 0.0167 0.0003 0.0095 0.17293 0.20360 0.01756 0.0151 0.00098 0.0026 3.E-08 3.5E-08 0.04387 0.0439 0.06204 0.00502 2.1 Btanko Blanko Std 0.00322 9E-05 pekerja E-06 BACAAN ECCTLD Statistik ANEALING TLD Ketidakpastian baku akibat dari faktor tegangan pada Annealing, EGG dan Bacaan TLD memiliki harga yagg sarna karena seting tegangan pada besaran yang sama, sedangkan ketidakpastian akibat suhu antara annealing dengan EGG dan bacaan TLD berbeda karena pad a pengerjaan annealing dilakukan pad a suhu 300 G sedangkan pada penentuan EGG dan pembacaan TLD pada suhu 150 G. 172
Dengan memperhatikan komponen-komponen terse but maka diperoleh hasil pehitungan untuk ketidakpastian baku dengan menggunakan persamaan (3). dari pembacaan TLD pekerja, blanko dan standar masing-masing sebesar 0.5317nC, 0.0385nC dan 0.0183nC. Perhitungan ketidakpastian gabungan menggunakan persamaan (4). diperoleh hasil perhitungan sebesar 0,5886 mrem, sehingga untuk ketidakpastian diperluas dengan persamaan (5). dan menggunakan tingkat kepercayaan 95% diperoleh hasil perhitungan sebesar ± 1,1772 mrem atau ± 0,0117 msv. KESIMPULAN Dari hasil perhitungan diatas diperoleh kesimpulan : 1. Nilai ketidakpastian hasil pembacaan dosis radiasi menggunakan TLD jenis 0110 sebesar ± 0,0117 msv, artinya setiap pembacaan dosis pekerja yang menggunakan TLD jenis 0110 memiliki nilai rentang ketidakpastian sebesar ± 0,0117 msv, yaitu nilai dim ana didalamnya terdapat nilai yang sebenarnya. 2. Dosimeter yang digunakan di PPTN Serpong terdiri dari berbagai jenis, maka perlu dilakukan juga perhitungan pad a jenis-jenis yang lain seperti BG 7001 untuk jenis radiasi [3 dan y, serta BGN-7767 dan BGN-7776 untuk jenis radiasi [3, y dan neutron. 3. Nilai ketidakpastian sangat diperlukan dalam setiap pengukuran, untuk meyakinkan pelanggan atas hasil pengukuran yang dilakukan. DAFT AR PUST AKA 1. PP No. 63 Tahun 2000 tentang "Keselamatan dan Kesehatan terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion." 2. J. Kantasubrata, "Dasar Ketidakpastian Pengukuran". Pelatihan Ketidakpastian hasil Pengukuran untuk laboratorium Penguji (ISO-17025), P2TBDU- BATAN, 2003. 3. PUSDIKLAT. "Ketidakpastian dalam Pengukuran Dosimeter Perorangan". Pelatihan Dosimeter Perorangan, PUSDIKLAT BATAN, 2003. 4. IAEA, Guidelines and Questionnaires for The Occupational Radiation Protection Appraisal Service (ORPAS), Vienna, Austria, 2002 5. SAINT - GOBAIN ; Model 6600 Automated TLD Reader with WinREMS, Operation's manual, Saint Gobain crystals & Detectors Radiation Measurement Products, 6801 Cochram Road, Solon, Ohio 44139, USA. 6. BKL- PTLR ; Prosedur Pemantauan Dosis Perorangan Eksterna 7. BKL - PTLR ; Instruksi Kerja Pengoperasian TLD Reader model 6600. 173