PERANCANGAN SISTEM PEMANTAU RADIASI TERPUSAT KANAL HUBUNG- INSTALASI PENYIMPANAN BAHAN BAKAR BEKAS (KH-IPSB3) ABSTRAK Adi Wijayanto*), L. Kwin Pudjiastuti *), Mahmudin *), I. Putu Susila **) *) Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN **) Pusat Perekayasa Perangkat Nuklir-BATAN PERANCANGAN SISTEM PEMANTAU RADIASI KANAL HUBUNG-INSTALASI PENYIMPANAN BAHAN BAKAR BEKAS (KH-IPSB3). Pusat Teknologi Limbah Radioaktif Badan Tenaga Nuklir Nasional (PTLR BATAN) memiliki instalasi nuklir yaitu Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif dan Instalasi Penyimpanan Bahan Bakar Nuklir Bekas atau KH- IPSB3 dan instalasi penyimpanan sementara untuk limbah radioaktif baik yang beraktivitas rendah, sedang maupun tinggi dari berbagai jenis radionuklida. PTLR-BATAN telah mengolah limbah radioaktif dari seluruh Indonesia, baik dari internal BATAN maupun dari instansi luar BATAN. Disamping itu, PTLR-BATAN juga menyimpan Bahan Bakar Nuklir Bekas dari internal BATAN. Untuk mengetahui laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi udara pada daerah kerja membutuhkan sebuah sistem pemantauan radiasi gamma terpusat. Sistem monitor radiasi gamma jarak jauh ini dihubungkan dengan display sehingga dapat dengan mudah dibaca oleh pekerja sebelum memasuki KH-IPSB3. Sistem pemantau radiasi terpusat pada prinsipnya mengirimkan data digital menggunakan prinsip telemetri komunikasi serial yang dihubungkan dengan komputer dan datanya dikirimkan antar gedung. Data dikirimkan dari gedung KH-IPSB3 ke gedung 50 melalui jaringan wireless point to point, sehingga data tersebut dapat diakses oleh pekerja radiasi. Data pengukuran laju dosis dan tingkat kontaminasi udara KH-IPSB3 ini dapat menjadi informasi dini kepada pekerja radiasi. Kata kunci : Laju Dosis, Tingkat Kontaminasi Udara, Telemetri, Komputer, Bahan Bakar Nuklir Bekas. ABSTRACT RADIATION MONITORING SYSTEM DESIGN TRANSFER CHANNEL-INSTERIM STORAGE FOR SPENT FUEL (TC-ISSF). Radioactive Waste Technology Center National Nuclear Energy Agency (PTLR-BATAN) has a nuclear installation is Radioactive Waste Treatment Plant, Transfer Channel-Interim Storage for Spent Fuel (TC-ISSF) and installation of interim storage for radioactive waste both active low, medium or high of the various types of radionuclides. PTLR-BATAN has to process radioactive waste from all over Indonesia, internal BATAN or from outside agencies BATAN. In addition, PTLR-BATAN also store of Used Nuclear Fuel internal BATAN. To determine the radiation dose rate and the level of air contamination in the work area requires a centralized monitoring system gamma radiation. Gamma radiation monitor systems remotely connected to the display so that it can be easily read by a worker before entering the TC-ISSF. Radiation monitoring system centralized in principle transmit digital data using serial communications telemetry principles associated with the computer and the data transmitted between buildings. Data sent from building TC-ISSF to 50 th building via a wireless network point to point, so that the data can be accessed by radiation workers. Dose rate measurement data and the level of air contamination TC-ISSF information may be premature to radiation workers. Keywords: Dose rate, Level Of air Contamination, Telemetry, Computers, Spent Fuel. 667
PENDAHULUAN Salah satu syarat perijinan beroperasinya instalasi nuklir adalah adanya alat monitor radiasi [1]. Untuk mengetahui paparan radiasi pada daerah kerja yang jauh dan lebih dari satu daerah pemantauan, membutuhkan sebuah sistem telemonitoring paparan radiasi terpusat. Pada dasarnya sistem pemantau radiasi terpusat ini juga dapat dipakai pada semua instalasi nuklir. Dalam penelitian ini, Instalasi Nuklir yang yang akan dirancang menggunakan alat sistem pemantau terpusat adalah Kanal Hubung-Instalasi Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Bekas pada Pusat Teknologi Limbah Radioaktif - Badan Tenaga Nuklir Nasional. Pusat Teknologi Limbah Radioaktif memiliki Kanal Hubung-Instalasi Penyimpanan Sementara Bahan Bakar Bekas tentunya kuantitas bahan bakar bekas yang telah disimpan semakin bertambah banyak, maka tidak dapat dihindari lagi adanya peningkatan potensi bahaya paparan radiasi yang berisiko pada penerimaan dosis bagi pekerja. Berdasarkan Peraturan pemerintah No 33 tahun 2007 tentang Keselamatan dan Kesehatan terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion dan Peraturan Pemerintah No 27 tahun 2002 tentang Pengelolaan Limbah Radioaktif. Apabila laju dosis radiasi telah diketahui, langkah-langkah proteksi radiasi yang sesuai dengan prinsip ALARA (As Low As Reasonably Achievable) dapat diambil untuk menjamin keselamatan dan kesehatan pekerja radiasi[2]. Tujuan dari kegiatan pembuatan sistem pemantau radiasi terpusat di KH- IPSB3 dan datanya terpusat di Ruang Health Physic IPLR Gedung 50 ini adalah untuk dapat mengetahui dengan cepat paparan radiasi gamma yang ada di dalam KHIPSB3 tanpa perlu mengukur laju dosis radiasi secara langsung dari dalam area tersebut (in situ) sehingga baik pekerja radiasi maupun petugas proteksi radiasi tetap dapat terjamin keselamatan dan kesehatannya. Untuk mengetahui dengan cepat informasi data pengukuran laju dosis dan tingkat kontaminasi udara diperlukan pembuatan sistem pemantau radiasi terpusat di KH-IPSB3 dan datanya terpusat di Ruang Health Physic IPLR Gedung 50 berupa laju dosis pada setiap ruangan dan tingkat kontaminasi udara pada kolam penyimpanan Bahan Bakar Bekas Nuklir. TATA KERJA Bahan dan Peralatan Pengumpulan data yang meliputi, besar ruangan di KH-IPSB3, jarak dengan ruang Health Physic, jarak detektor, desain rancangan sistem perakitan alat, data pemantauan paparan radiasi di Ruang Health Physics [4] dengan memantau laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi di ruang KH-IPSB3 setelah monitor radiasi dioperasikan. Perakitan sistem pemantau radiasi terpusat secara kontinyu (realtime) berbasis komputer pada KH-IPSB3 menggunakan prinsip telemetri, pemograman mikrokontroler dan antarmuka [5], sehingga data pengukuran laju dosis dan tingkat kontaminasi udara dapat dikirimkan melalui jaringan wireless dari gedung KH-IPSB3 ke gedung 50 IPLR. 668
HASIL DAN PEMBAHASAN Perancangan Sistem Pemantau Radiasi Terpusat KH-IPSB3 terdiri dari 6 stasiun pemantauan, yaitu Gamma Monitor Ludlum 375/2 Kolam sebanyak 1 buah, Sistem Saluran Udara (SSU) Monitor Ludlum 177-50 sebanyak 1 buah, Stack Monitor sebanyak 1 buah dan ICAM Kolam sebanyak 1 buah, Gamma Monitor Ludlum 375/2 Kanal sebanyak 1 buah dan Gamma Monitor Ludlum 375/2 Purifikasi sebanyak 1 buah. Pada lobby KH-IPSB3 dipasang display penampil laju dosis dan tingkat kontaminasi udara KH-IPSB3. Semua data laju dosis dan tingkat kontaminasi tersimpan di dalam database komputer server yang berada di Ruang Kendali Utama (RKU). Batasan Kondisi Operasi (BKO) dapat diatur pada sistem pemantau radiasi KH-IPSB3 terpusat ini, sehingga dapat memberikan indikator alarm jika terjadi pengukuran laju dosis dan tingkat kontaminasi yang melebihi batasan. Nilai ini akan memberikan sinyal kepada driver relay untuk menyalakan sistem alarm dan indikator lampu, sehingga pekerja radiasi lebih cepat mengetahui besarnya laju dosis dan tingkat kontaminasi udara tersebut. Data pengukuran laju dosis dan tingkat kontaminasi udara dari komputer server KH- IPSB3 ini dikirimkan ke Ruang Health Physic IPLR gedung 50 melalui jaringan wireless atau yang dikenal dengan WAN (Wide Area Network) point to point. Data tersebut diterima oleh komputer client serta dapat diakses oleh pekerja radiasi karena selain dapat diakses secara website juga ditampilkan di depan lobby IPLR. Perancangan Sistem Pemantau Radiasi Terpusat KHIPSB3 dapat dilihat sebagai berikut:. Gambar 1. Perancangan Sistem Pemantau Radiasi Terpusat KHIPSB3 669
Data yang diperoleh dari penggunaan sistem pemantau radiasi terpusat KH-IPSB3 ini digunakan untuk mempermudah analisa keselamatan berdasarkan besarnya paparan radiasi di KH-IPSB3. Hasil pengukuran akan ditampilkan oleh komputer dilengkapi dengan bentuk database dan grafik yang realtime menggunakan pemrograman Visual C# 2008. Instalasi Nuklir yang belum menggunakan sistem pemantau radiasi secara terpusat, dapat mengadopsi sistem ini sehingga keselamatan kerja pekerja radiasi dapat terjamin. Dengan menggunakan sistem Interfacing dengan komputer, data yang dihasilkan dapat berupa database, sehingga analisanya mudah. Untuk itu sistem pemantau radiasi terpusat secara komputerisasi dapat diaplikasikan untuk semua instalasi nuklir. Secara umum sistem ini berguna untuk mempermudah dalam penyampaian informasi data dari laju dosis dan kontaminasi udara yang ada di ruangan-ruangan KH-IPSB3 tanpa perlu mengukur paparan radiasi secara langsung dari dalam area tersebut (in situ) sehingga baik pekerja radiasi maupun petugas proteksi radiasi tetap dapat terjamin keselamatan dan kesehatannya. Data laju dosis yang dihasilkan berupa database sehingga untuk mempermudah analisa keselamatan daerah kerjanya. Sistem pemantau radiasi terpusat secara komputerisasi dapat diaplikasikan untuk semua instalasi nuklir. Dampak ekonomis meliputi Safety (Keselamatan), aspek keselamatan pekerja radiasi dapat tercapai dengan mengetahui lebih cepat, sehingga dapat mengurangi dosis radiasi yang diterima pekerja,. Time (Waktu) menjadi lebih efisien karena pemantauan dilakukan dengan terpusat pada satu ruangan. Cost (Biaya) akan lebih besar jika terjadi kecelakaan radiasi, karena penanganan kedaruratan lebih kompleks. Perkiraan daya listrik yang dibutuhkan: Kolam Gamma Monitor Ludlum 375/2 : 40 Watt Sistem Saluran Udara (SSU) : 30 Watt Stack Monitor : 30 Watt ICAM : 80 Watt Kanal Gamma Monitor Ludlum 375/2 : 40 Watt Purifikasi Gamma Monitor Ludlum 375/2 : 40 Watt Panel Interface Tx (6 bh) : 9 Volt x 0.5 A = 4.5 Watt x 6 = 27 Watt Panel Interface ADC + mikrokontroler (2bh) : 12 Volt x 0.5 A = 6 Watt x 2 = 12 Watt Panel Interface Rx (6 bh) : 9 Volt x 0.5 A = 4.5 Watt x 6 =27 Watt Monitor Lobby : 200 Watt PC-Server : 450 Watt Diver Relay (3bh) : 12 Volt x 0.5 A = 6 Watt x 3 = 18 Watt Alarm Warning (3bh) : 15 Watt x 3= 45 Watt 670
Poe (2bh) PC Client : 4,5 Watt x 2 = 9 Watt : 450 Watt Total perkiraan daya maksimal yang dibutuhkan : 1498 Watt Program perangkat lunak sistem pemantau radiasi terpusat KH-IPSB3 ini akan menampilkan data pengukuran laju dosis dari 5 stasiun pengukuran laju dosis dan 4 pengukuran tingkat kontaminasi. Program perangkat lunak penampil secara visual dibuat dengan menggunakan program visual C#. Ruangan yang dipantau laju dosis radiasinya di R. Kolam, R. Kanal, dan R.Purifikasi. Data yang ditampilkan meliputi nama ruangan (Station), tanggal (Date), Laju Dosis (Doserate) dalam µsv/jam, Dosis (Dose) dalam µsv, Batasan Alarm/ Daerah Kerja (Threshold) dan Simbol Alarm (Alarm). Data laju dosis yang ditampilkan tersimpan dalam database MySQL server dan dapat ditampilkan secara grafik maupun tabel. Perancangan Program Perangkat Lunak Sistem Pemantau Radiasi Terpusat KH-IPSB3 sebagai berikut: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Gambar 2. Perancangan Program Perangkat Lunak Sistem Pemantau Radiasi Terpusat KH-IPSB3 Keterangan: 1. Toolbar menu berfungsi untuk mengakses dengan cepat laporan laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi pada periode tertentu. 2. Station berfungsi untuk mengetahui ruang pengukuran pada gedung KH- IPSB3. 671
3. Date berfungsi untuk mengetahui waktu pengukuran yang sedang berlangsung meliputi tanggal, jam, menit dan detik. 4. Doserate/ CPS berfungsi untuk menampilkan data pengukuran laju dosis atau pencacahan tingkat kontaminasi udara 5. Dose / Activity berungsi untuk menampilkan dosis atau aktivitas pengukuran 6. Threshold berfungsi untuk mengatur Batasan Kondisi Operasi (BKO). 7. Alarm berfungsi sebagai indikator jika terjadi alarm, hijau=normal, merah=alarm. 8. Tag berfungsi untuk informasi stasiun pemantauan 9. History berfungsi untuk memberikan catatan rekaman kejadian alarm. KESIMPULAN 1. Untuk mengetahui laju dosis radiasi dan tingkat kontaminasi udara pada daerah kerja membutuhkan sebuah sistem pemantauan radiasi gamma terpusat. 2. sistem ini berguna untuk mempermudah dalam penyampaian informasi data dari laju dosis dan kontaminasi udara yang ada di ruangan-ruangan KH-IPSB3 tanpa perlu mengukur paparan radiasi secara langsung dari dalam area tersebut (in situ) sehingga baik pekerja radiasi maupun petugas proteksi radiasi tetap dapat terjamin keselamatan dan kesehatannya 3. Sistem pemanatau radiasi terpusat ini dapat diadopsi untuk sistem pemantau radiasi terpusat pada semua instalasi nuklir. DAFTAR PUSTAKA [1]. ANONIM, Undang-Undang Negara Republik Indonesia Nomor 10 Tahun 1997 Tentang Ketenaganukliran. [2]. ANONIM, Peraturan Pemerintah No 33 tahun 2007 tentang Keselamatan dan Kesehatan terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion [3]. ANONIM, Peraturan Pemerintah No 27 tahun 2002 tentang Pengelolaan Limbah Radioaktif. [4]. CHAMBER, HERMAN, Introduction to Health Physics, United States of America : Pergamon Press, 1983. [5]. PUTRA, AGFIANTO EKO, Belajar Microcontroller AT89S51/52/55 Teori dan Aplikasinya, Edisi 2, Yogyakarta : Penerbit Gaya Media 2002. [6]. PUTRA, AGFIANTO EKO, Teknik Antar Muka Komputer Konsep dan Aplikasi, Yogyakarta: Graha Ilmu, 2002. [7]. TOCCI, RONALD J, Digital Systems Principles and Application. United States of America: Prentise Hall International, Inc, 1980. [8]. www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc0368.pdf, diakses Oktober 2011 [9]. www.batan.go.id/ptlr, diakses Oktober 2011 [10]. www.batan.go.id/pusdiklat/elearning/pengukuran_radiasi, diakses Oktober 2011 672
[11]. www.instructables.com/id/led-scolling-dot-matrix-font-graphics- Generator-/ diakses Oktober 2011. 673
674