BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Dalam penggunaan teknologi nuklir disadari benar bahwa selain dapat diperoleh manfaat bagi kesejahteraan manusia juga ditemui posisi bahaya bagi keselamatan manusia. Oleh karena itu pedoman baku keselamatan yang berisi persyaratan dasar untuk melindungi manusia dan lingkungan terhadap bahaya radiasi nuklir harus ditaati. Salah satu aplikasi radiasi nuklir untuk tujuan damai adalah penggunaannya di bidang kedokteran, khususnya pada unit onkologi radiasi atau radiologi [1]. Pengaruh radiasi terhadap manusia perlu diperhatikan dengan seksama, karena susunan tubuh manusia sangat kompleks. Selain daripada itu, sebagian besar tubuh manusia terdiri dari air yang sangat mudah bereaksi bila terkena radiasi. Ketentuan nilai batas radiasi maksimum yang diizinkan berdasarkan pada penetapan organisasi internasional yang menangani proteksi radiasi atau lebih dikenal dengan ICRP, singkatan dari International Commission on Radiological Protection. Pada mulanya, perhatian utama ICRP adalah proteksi terhadap bahaya radiasi sinar-x yang pada saat itu tengah berkembang pesat. Namun, pada perkembangan lebih lanjut, perhatian ICRP juga meliputi proteksi terhadap bahaya radiasi lainnya. Untuk mengurangi kemutngkinan terkena radiasi dengan dosis berlebihan, perlu diingat pedoman kerja yang disebut dengan As Low As Reasonable Achievable (ALARA), yaitu bekerja dengan radiasi yang serendah-rendahnya yang masih dimungkinkan untuk dilaksanakan. Keselamatan kerja bagi pekerja radiasi maupun orang lain yang berada di sekitar peralatan kerja merupakan suatu hal yang harus diperhatikan. Misalnya pada pengoperasian sinar-x, LINAC, pesawat 60 Co dan brachytherapy di rumah sakit, perlindungan bagi pekerja maupun pasien harus diutamakan yaitu dengan cara membatasi paparan radiasi yang diterima [2]. 1
2 Rekayasa pembuatan bahan perisai radiasi harus mempunyai dua sifat sebagai karakteristik pokok. Diantaranya, pertama mampu menyerap radiasi yang berasal dari pesawat radiasi, kedua mempunyai daya serap tinggi terhadap sinar-x atau radiasi lain yang setara, karena bahan perisai radiasi yang akan dibuat diperuntukan atau dipergunakan oleh para pekerja yang berada di medan radiasi, maka persyaratan lain yang harus dipenuhi adalah mempunyai kelenturan bahan yang cukup baik sehingga memudahkan mobilisasi bagi para penggunanya [3]. Alat pelindung diri merupakan suatu alat yang dipakai untuk melindungi diri atau tubuh terhadap bahaya-bahaya kecelakaan kerja, dimana secara teknis dapat mengurangi tingkat keparahan dari kecelakaan kerja yang mungkin terjadi. Apron adalah salah satu peralatan yang digunakan sebagai bahan pelindung terhadap radiasi. Apron yang telah ada terbuat dari komposit karet alam dan timbal oksida (Pb3O4), namun masih terdapat kekurangan dari sisi kenyamanan penggunaan [4]. Selain itu, para petugas medis juga menggunakan apron proteksi radiasi untuk melindungi Organ At Risk (OAR), yakni organ beresiko tinggi dan paling rentan terhadap radiasi berdasarkan bidang ilmu kedokteran onkologi radiasi. Bahan perisai radiasi digunakan untuk pekerja agar dapat menahan paparan radiasi sehingga tetap aman biarpun berada dilingkungan radiasi. Bahan perisai radiasi nuklir masih diimpor sehingga harganya menjadi mahal, disamping itu melipatgandakan biaya penyediaan dengan jumlah pemakaian yang cukup banyak. Berdasarkan pertimbangan diatas, maka akan dilakukan penelitian apron proteksi radiasi berbahan kulit sintetis dengan variasi filler Pb3O4 dan DOP. Disamping itu, penelitian ini mengacu pada parameter nilai batas dosis radiasi yang ditetapkan oleh ICRP. Hasil penelitian ini diharapkan dapat menentukan komposisi bahan kulit sintetis terbaik, yang nyaman digunakan dan efisien dalam menyerap radiasi, sesuai dengan standar keselamatan yang berlaku. I.2 Perumusan Masalah Pada dasarnya, apron untuk melindungi Organ At Risk dari radiasi wajib digunakan para petugas medis, atau petugas non medis yang berada di lingkungan radiasi. Sebagai contoh pada fluoroskopi, ketika dokter melakukan operasi dengan
3 menggunakan sumber radiasi untuk memvisualisasi posisi kanker, maka penggunaan apron bersifat mutlak. Namun, yang selama ini dikeluhkan pekerja medis adalah beratnya apron tersebut, sehingga membuat tidak nyaman dalam pemakaiannya. Disamping itu, pada metode perawatannya tergolong cukup sulit, karena pelat Pb hanya dimasukan ke dalam lapisan bahan apron. Sehingga apron cenderung cepat rusak jika disimpan (digantung). Pada penelitian Akhmad Aji dkk (2014), telah ditemukan bahwa sintetis kulit dengan filler PbO dan PbCl dapat mengatasi masalah kenyamanan penggunaan. Namun masih dibutuhkan penelitian lanjutan dengan menggunakan senyawa Pb lainnya untuk menemukan komposisi terbaik dalam pembuatan bahan apron. Berdasarkan pertimbangan di atas, maka dilakukan penelitian lanjutan mengenai optimasi komposisi bahan kulit sintetis dengan filler Pb3O4 dengan 2 variabel bebas dalam satuan part per hundred resin (pphr), yakni variasi kadar Pb3O4 (80, 100, 120, 140 pphr) dan kadar DOP (55, 60, 65, 70 pphr). Sampel yang telah dibuat diuji sifat mekanik bahan dengan Standar Nasional Indonesia (SNI), dan kemampuan menyerap radiasi sinar gamma. I.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan metode pembuatan kulit sintetis yang tepat, formulasi komposisi bahan terbaik untuk material apron, serta menganalisis pengaruh kadar filler Pb3O4 dan DOP terhadap daya serap radiasi. Selain itu, penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi kemampuan mekanik dari bahan kulit sintetis yang dihasilkan berdasarkan salah satu parameter uji Standar Nasional Indonesia (SNI) 1294-2009. I.4 Manfaat Penelitian 1. Menciptakan bahan apron untuk proteksi radiasi dengan tingkat kenyamanan yang baik tanpa mengesampingkan aspek keselamatan, sesuai dengan peraturan BAPETEN.
4 2. Memberikan formulasi mengenai komposisi terbaik dengan filler Pb3O4 dan kadar DOP tertentu pada pembuatan kulit sintetis apron proteksi radiasi. 3. Aplikasi ilmu pengetahuan dan teknologi nuklir yang telah didapatkan selama menempuh studi di Jurusan Teknik Fisika Universitas Gadjah Mada, khususnya pada konsentrasi fisika medis. 4. Dapat diajukan acuan untuk melakukan penelitian lanjutan dengan inovasi baru untuk mendapatkan komposisi terbaik apron kulit sintetis dengan filler senyawa timbal (Pb). I.5 Jenis dan Batasan Penelitian Berdasarkan tujuannya, penelitian ini tergolong dalam penelitian developmental, yakni pengembangan yang sudah ada sebelumnya. Berdasarkan jenisnya, ini adalah penelitian korelasional yang bertujuan untuk mengkaji tingkat keterkaitan antara variasi filler Pb3O4 dan DOP dengan daya serap radiasi bahan apron. Data-data dikumpulkan dengan metode eksperimental, yaitu kegiatan mengontrol, memanipulasi dan observasi sampel yang telah dibuat. Batasan penelitian adalah sebagai berikut : 1. Sumber radiasi gamma berasal dari unsur 137 Cs yang berada di laboratorium deteksi dan pengukuran radiasi Jurusann Teknik Fisika Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada. 2. Penentuan ketebalan lapisan kulit sintetis mengacu pada Peraturan Kepala (perka) BAPETEN No.8 Tahun 2011, yakni nilai koefisien atenuasi sampel yang setara dengan plat timbal murni setebal 0,5 mm. 3. Pengujian sifat mekanik bahan mengacu pada SNI 1294-2009 tentang uji kuat tarik, kemuluran dan ketahanan sobek.
5 I.6 Keaslian Penelitian Penelitian mengenai rekayasa bahan perisai dan pengujian apron sebagai proteksi radiasi telah beberapa dilakukan, antara lain : 1. Optimasi Desain Kulit Sintetis dengan Filler Timbal sebagai Bahan Apron Proteksi Radiasi bagi Pekerja di Unit Radiologi [10]. 2. Pembuatan Kulit Sintetis Dengan Filler Timbal (II) Klorida (PbCl2) sebagai Material Apron Proteksi Radiasi di Unit Radiologi [23]. 3. Perhitungan Ketebalan Bahan Komposit Karet Alam Timbal Oksida untuk Proteksi Radiasi Sinar-X - 100 kev [3]. 4. Penentuan Daya Serap Apron dari Komposit Karet Alam Timbal Oksida terhadap Radiasi Sinar-X [16]. Perbedaan penelitian ini dengan peneliti sebelumnya, adalah sintetis kulit pada filler senyawa timbal yang digunakan saat ini, adalah Pb3O4 serta variasi bahan lain yakni dioctyl phtalate (DOP) untuk mengetahui pengaruhnya terhadap sampel. Berdasarkan berbagai sumber literatur, skripsi, tesis, jurnal, dan hasil laporan penelitian yang telah dibaca, penelitian tentang Pengaruh Komposisi Filler Pb3O4 dan Dioctyl Phthalate (DOP) terhadap Daya Serap Radiasi Kulit Sintetis sebagai Bahan Proteksi pada Apron sejauh ini belum pernah dilakukan.