DAFTAR ISI

BAB I. PENDAHULUAN A Latar Belakang TIU TIK B Sinar X BAB II. PEMANFAATAN BIDANG KESEHATAN A. DIAGNOSTIK 1. Pesawat Sinar X (Prinsip Kerja, Kegunaan, dan Aspek Keselamatan ) a. Konvensional b. Fluoroscopy c. Mammography . d. Gigi e. Intervensional .... f. CT-Scan (Computed Tomography) B. RADIOTERAPI 1. Brachyteraphy a. Manual Loading (konvensional) b. Remote Afterloading 2. Teleterapi a. Pesawat Terapi Sinar X b. Gamma Teletherapi c. Teleterapi Linac C. KEDOKTERAN NUKLIR 1. Karakteristik Sumber Terbuka a. Pencitraan oleh Gamma Camera b. Diagnostik c. Terapi 2. Aspek Keselamatan a. Pemindahan Sumber b. Cara Bekerja Dengan Sumber Terbuka c. Teknik Penanganan Sumber Radiasi 7 8 10 11 16 18 19 22 23 23 26 27 29 29 32 36 36 37 38 41 42 42 42 44 3 3 3 4

1

BAB. III. PEMANFAATAN DALAM BIDANG INDUSTRI A. RADIOGRAFI 1. Sumber Radiasi Radiografi a. Sinar X b. Sinar Gamma 2. 3. Radiografi . Proses Penyinaran Radiografi a. Prinsip Kerja Alat b. Sistem Keselamatan Alat B. GAUGING 1. Teknik Gauging Dalam Industri a. Thickness Gauging b. Level Gauging . c. Density Gauging d. Neutron Moisture Gouging C. ANALISIS 1. 2. D. 1. 2. 3. E. 1. 2. F. 1. 2. Fluoresensi Sinar X (XRF) Tangkapan Elektron Dasar-Dasar Logging Peralatan Logging dan Tekniknya Operasi Well Logging Prinsip Kerja Aspek Keselamatan Tipe-Tipe Irradiator Irradiator di Indonesia. a. Irradiator Gamma b. Irradiator Berkas Elektron 45 45 45 45 46 48 48 51 54 55 55 55 56 57 64 64 65 67 70 71 72 76 76 76 81 81 86 86 87

LOGGING

TEKNIK PERUNUT RADIOISOTOP

IRRADIATOR

2

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang.Pemanfaatan radiasi yang sudah begitu meluas dalam berbagai bidang pemanfaatan yaitu kesehatan, industri, penelitian dan pendidikan dan bervariasinya aktivitas yang digunakan yang disesuaikan dengan tujuan pemanfaatan. Resiko yang berhubungan dengan penggunaan sumber radiasi yang terencana umumnya telah dapat diprediksi sehingga persyaratan keselamatan telah dapat ditentukan. Walaupun begitu kecelakaan masih juga terjadi dan bahkan terjadi juga kecelakaan yang serius dan mematikan. Oleh karena itu perhatian dari masyarakat proteksi radiasi mengupayakan pada usaha untuk pencegahan daripada melakukan penanggulangannya. Salah satu cara yaitu dengan dilakukan pengenalan terhadap peralatan yang menggunakan sumber radiasi dan zat radioaktif tersebut. Obyek pengawasan dalam bidang FR-ZR dalam bidang kesehatan dan industri dicoba disajikan dalam makalah ini yang meliputi jenis dan gambaran fisik peralatan, kegunaan serta prinsip kerja/ prosedur pengoperasian, aspek keselamatan dan potensi bahaya dalam pengoperasiannya.

Tujuan Instruksional Umum Peserta mengetahui tentang jenis peralatan sumber radiasi yang digunakan dalam pemanfaatan bidang kesehatan dan industri, prinsip kerja dan sistem serta aspek keselamatan peralatan dalam pengoperasiannya.

Tujuan Instruksional Khusus 3. Peserta mengetahui tentang jenis dan gambaran fisik peralatan yang digunakan dalam pemanfaatan di bidang kesehatan dan industri 4. Peserta mengetahui tentang prinsip kerja dan sistem keselamatan peralatan sumber

3

5. Peserta memahami potensi bahaya yang ada bagi pekerja, masyarakat dan lingkungan

B. SINAR-X Penggunaan pesawat sinar-X secara tepat yang meliputi perancangan dan pemasangan, prosedur pengoperasian secara benar dengan memperhatikan norma keselamatan radiasi dan penahan radiasi perlu mendapat perhatian dengan seksama. Rumah tabung sinar-X harus mempunyai penahan radiasi dan mekanisme pengontrol berkas yang bekerja dengan baik. Persyaratan ruang dan keselamatan dari fasilitas radiasi harus diperhatikan sejak awal sebelum instalasi pesawat didirikan.

1. Wadah tabung sinar-X Setiap tabung sinar-X harus ditempatkan dalam wadah atau perisai pelindung lain. Di dalam wadah juga terdapat alat pendingin seperti minyak. Wadah tabung biasanya terdiri dari timbal atau uranium susut kadar yang dilapisi logam. Celah atau lubang pada wadah tabung tidak boleh lebih besar dari yang diperlukan untuk menghasilkan berkas sinar dengan ukuran maksimum.

Gambar I.1. Bagian-bagian tabung pesawat sinar-X

4

Gambar I.2. Tabung sinar-X

2. Proses pembentukan sinar-X pada pesawat sinar-X adalah sebagai berikut : a. Arus listrik akan memanaskan filamen pada katoda sehingga akan terjadi awan elektron disekitar filamen (proses emisi termionik). b. Tegangan (kV) di antara katoda (negatif) dan anoda (positif) akan menyebabkan elektron-elektron bergerak ke arah anoda. c. Fokus (focusing cup) berfungsi untuk mengarahkan pergerakan elektron-elektron (berkas elektron) menuju target. d. Ketika berkas elektron menubruk target akan terjadi proses eksitasi pada atom-atom target, sehingga akan dipancarkan sinar-X karakteristik, dan proses pembelokan (pengereman) elektron sehingga akan dipancarkan sinar-X bremstrahlung. e. Berkas sinar-X yang dihasilkan, yaitu sinar-X karakteristik dan bremstrahlung, dipancarkan keluar tabung melalui jendela. f. Pendingin diperlukan untuk mendinginkan target karena sebagian besar energi kinetik elektron pada saat menumbuk target akan berubah menjadi panas. Dari pembahasan di atas terlihat bahwa sinar-X yang dihasilkan oleh pesawat sinar-X terdiri atas sinar-X karakteristik yang memiliki spektrum energi diskrit dan sinar-X bremstrahlung yang memiliki spektrum energi kontinyu. Terdapat dua pengaturan (adjustment) pada pesawat sinar-X yaitu pengaturan arus berkas elektron (mA) yaitu dengan pengatur arus 5

filamen dan pengaturan tegangan di antara anoda dan katoda (kV). Pengaturan arus filamen akan menyebabkan perubahan jumlah elektron yang dihasilkan filamen dan intensitas berkas elektron (mA) sehingga mempengaruhi intensitas sinar-X. Semakin besar mA akan menghasilkan sinar-X yang semakin besar. Pengaturan tegangan kV akan menyebabkan perubahan gaya tarik anoda terhadap elektron sehingga kecepatan elektron menuju (menumbuk) target akan berubah. Hal ini menyebabkan energi sinar-X dan intensitas sinar-X yang dihasilkan akan mengalami perubahan. Semakin besar kV akan menghasilkan energi dan intensitas sinar-X yang semakin besar pula.

6

BAB II. PEMANFAATAN DALAM BIDANG KESEHATAN

A. DIAGNOSTIK Dalam pemberian paparan radiologi diagnostik harus dipastikan bahwa : 1 Para praktisi medik yang meminta atau melaksanakan diagnosis radiologi : a. Menggunakan peralatan yang sesuai b. Mengusahakan paparan sekecil mungkin pada pasien dengan tetap memperhitungkan norma kualitas citra yang ditetapkan oleh organisasi profesi dan batas pengendalian paparan medik; dan c. Memperhatikan informasi hasil pemeriksaan sebelumnya guna menghindari pemeriksaan berulang yang tidak diperlukan; 2 Praktisi medik, teknisi dan staf pencitraan lainnya memilih parameter sedemikian rupa sehingga kombinasinya memberikan paparan sekecil mungkin pada pasien dengan kualitas citra dan tujuan pemeriksaan tetap tercapai, untuk radiologi anak dan intervensional radiologi, pemilihan parameter berikut harus lebih diperhatikan, yakni : 3. Area yang diperiksa, jumlah dan ukuran proyeksi penyinaran (misal jumlah film atau potongan Tomografi) dan waktu pemeriksaan (misal waktu fluoroskopi); a. Jenis penerima citra (misal film kecepatan rendah atau tinggi); b. Penggunaan grid anti hamburan; c. Kolimasi berkas utama sinar-X untuk memperkecil volume jaringan yang terirradiasi dan memperbesar kualitas bayangan; d. Nilai-nilai parameter operasional (misal tegangan tabung; arus dan waktu atau hasil kalinya); e. Teknik-teknik penyimpanan citra dalam pencitraan dinamis (misal jumlah citra per detik); dan f. Faktor-faktor pengolah citra (misal suhu developer dan algoritma rekonstruksi citra); 4. Peralatan mobile radiology digunakan hanya untuk pemeriksaan khusus atau bilamana pasien tidak mungkin dibawa ke ruang pesawat sinar-X

7

stasioner dan ini dilakukan dengan memperhatikan nilai-nilai proteksi radiasi. 5. Pemeriksaan radiologi yang mengakibatkan paparan pada perut atau panggul wanita hamil atau yang diduga hamil harus dihindari, kecuali adanya alasan klinis yang sangat kuat. 6. Setiap pemeriksaan radiologi pada daerah perut atau panggul wanita usia subur harus direncanakan sehingga memberikan dosis minimal pada janin yang mungkin ada. 7. Bilamana mungkin, disediakan pelindung organ yang peka terhadap radiasi seperti gonad, lensa mata, payudara dan tiroid. Adapun jenis pesawat yang digunakan adalah : 1. Pesawat sinar-X a. konvensional Pesawat sinar-X harus memiliki sistem diafragma atau kolimator pengatur berkas radiasi, sehingga apabila diafragma tertutup rapat maka laju kebocoran radiasinya tidak melebihi batas yang diizinkan.

Gambar II.1. Pesawat sinar-X yang tetap (fix)

Gambar II.2. Pesawat sinar-X mobile

8

Tabel II.1. Tingkat kebocoran radiasi pesawat sinar-X Pemeriksaan Diagnostik Laju kebocoran yang diizinkan 100 mR/jam pada jarak 1 m dari fokus dalam kondisi maksimum

Filtrasi permanen minimal untuk diagnostik ditetapkan seperti dalam tabel II.2. Nilai filter permanen tersebut harus dinyatakan secara tertulis pada wadah tabung sinar-X. Ukuran titik focus (focal spot), tempat terjadinya sinar-X, biasanya antara 0,22 mm s/d 2 mm.

Tabel II.2. Filtrasi Permanen Total filtrasi minimal 1,5 mmAl 2,0 mmAl 2,5 mmAl Tegangan tabung maksimum s/d. 70 kV 70 100 kV Di atas 100 kV

Aspek keselamatan dalam Pengaturan dan pembatasan waktu penyinaran 1. Harus ada penunjukan tegangan tabung, arus tabung dan waktu penyinaran yang dipilih; penunjukan jumlah muatan listrik (mAs) dapat dipakai sebagai pengganti penunjukan arus tabung dan waktu penyinaran secara terpisah. 2. Untuk pengatur penyinaran otomatis cukup ada penunjukan tegangan tabung; untuk tegangan tabung dan arus tabung dengan nilai tetap perlu ada penunjukan pada panel pengatur dan dijelaskan dalam dokumen penyerta. 3. Jika pembangkit sinar-X ini juga dapat digunakan untuk fluoroskopi, harus ada suatu cara untuk menjaga agar arus tabung berada dalam + 25 % dari nilai yang ditetapkan sebelumnya. 4. Rangkaian penyinaran yang ditetapkan sebelumnya harus diperlihatkan dengan jelas dalam sebuah tabel dalam dokumen

9

penyerta; faktor-faktor penyinaran ini hendaknya tersedia dekat atau pada panel pangatur. 5. Sakelar penyinaran harus terpasang sedemikian, sehingga dapat dijalankan dari tempat yang aman (2m dari susunan tabung dan dari pasien). a. di belakang bangunan pelindung atau b. di dalam ruangan dengan menggunakan apron pelindung dan jika perlu sarung tangan (untuk pengaturan khusus seperti memegang film pada pasien anak kecil). 6. Untuk memperkecil radiasi pada pasien dan radiasi hambur dalam kamar sinar-X ukuran berkas radiasi harus dibuat sekecil mungkin sesuai dengan kebutuhan diagnostik dari pemeriksaan tersebut. 7. Waktu penyinaran biasanya sangat pendek dengan maksud untuk memperkecil kemungkinan kaburnya bayangan akibat gerakan bagian yang difoto. 8. Pesawat harus dilengkapi dengan peralatan untuk membatasi berkas Sinar Guna (misalnya dengan diafragma berkas cahaya yang dapat diatur dan kerucut yang dapat diganti-ganti).

b. Fluoroskopi Untuk keselamatan radiasi pada pesawat fluoroskopi untuk pekerja radiasi, pesawat harus dilapisi kaca Pb dengan ketebalan setara dengan: 1) 1,5 mm Pb untuk tegangan s/d 70 kV; 2) 2,0 mm Pb untuk tegangan 70 100 kV; dan 3) tambahan 0,1 mm Pb / kV untuk tegangan di atas 100 kV

10

Detektor dan penerima gambar

Meja CCTV pasien

Error!

Tabung sinar-XGambar II.3. Pesawat Fluoroskopi

Pengaturan dan pembatasan waktu penyinaran : 1) Sakelar penyinaran dari jenis tekan terus (clep presroom) 2) Sakelar memberikan peringatan yang berbunyi sebelum akhir selang waktu dan secara otomatik mematikan alat sesudah beberapa menit. 3) Sakelar penyinaran harus terletak sedemikian rupa, sehingga : c. dapat diatur oleh dokter ahli yang melakukan fluoroskopi d. terlindung terhadap kemungkinan tertekan/terputar tanpa sengaja e. kedua tangan dan lengan bagian depan berada dalam daerah yang terlindung terhadap radiasi hambur 4) Waktu kumulatif tidak boleh lebih dari 10 menit Prinsip kerja peralatan fluoroskopi adalah seperti pada gambar di bawah ini :

11

Gambar II.4. Prinsip kerja peralatan fluoroscopy

Pembatasan ukuran berkas radiasi 1) Usahakan ukuran berkas radiasi sekecil mungkin, ukuran berkas mempengaruhi penerimaan radiasi pada pasien. 2) Berkas yang sempit juga memperbaiki kualitas bayangan, karena mengurangi radiasi hamburan pada tabir fluoroskopi. 3) Untuk proteksi radiasi hamburan di bawah tabir fluoroskopi ketebalan tabir setara dengan 0,5 1,0 mm Pb; ukurannya tidak boleh kurang dari 45 x 45 cm. 4) Diafragma harus diatur sedemikian, sehingga tidak dapat dibuka sampai luas tertentu yang dapat menyebabkan berkas langsung melebihi batas tabir.

Prosedur Pengoperasian 1) Hanya petugas yang diperlukan boleh berada dalam kamar penyinaran. 2) Mereka harus menggunakan apron pelindung dan jika perlu sarung tangan pelindung, sebaik mungkin pemanfaatan penahan radiasi tetap yang tersedia di tempat itu. 3) Untuk fluoroskopi konvensional penting dilakukan adaptasi keadaan gelap selama 20 menit, arus listrik yang dipakai tidak boleh melebihi 4 mA pada tegangan 100 kV. 12

4) Fluoroskopi dapat dianggap sebagai alat radiografi murni. 5) Untuk diingat pada tegangan (kVp) yang sama, penyinaran radiografi dengan 60 mAs adalah sama dengan fluoroskopi pada 1 mA untuk jangka waktu 1 menit.

Alat Keselamatan 1) Tanda yang sederhana pada pintu (lampu merah menyala) dan kunci untuk mencegah dibukanya pintu selama fluoroskopi. 2) Dosimeter untuk pasien yang dapat memberikan peringatan dengan bunyi terhadap kombinasi waktu, ukuran berkas dan output. 3) Penguat bayangan yang dipasang secara benar dan digunakan hati-hati dapat memperkecil keluaran sinar-X yang dibutuhkan sampai dengan faktor 10. 4) Penguat bayangan juga memungkinkan fluoroskopi dilakukan dengan cahaya ruangan. 5) Dengan penguat bayangan arus listrik tidak boleh melebihi 1 mA pada 100kV.

Pemilihan Alat Fluoroskopi 1) Pesawat harus mempunyai jarak folus-kulit yang panjang (minimum 40 cm). 2) Kesetaraan aluminium untuk filter total (filter inheren + filter tambahan) yang secara permanen terdapat dalam berkas Sinar Guna harus mempunyai nilai minimum seperti tertera dalam Tabel II.2.

13

Detektor

Tabung sinar-X

Gambar II.5. Pesawat mobile fluoroskopi untuk bedah

c. Mamografi Untuk sistem pesawat sinar-X yang didesain hanya untuk mamografi, transmisi dari radiasi primer melalui alat penyangga penerima bayangan harus dibatasi sedemikian rupa sehingga penyinaran pada jarak 5 cm dari permukaan yang dapat dicapai setelah melalui alat penyangga penerima bayangan tidak lebih besar dari 0,1 Gy untuk tiap kali tabung diaktifkan. Pengukuran penyinaran dilaksanakan dengan mengoperasikan sistim pada jarak sumber-bayangan (SID) minimum sesuai desain. Kepatuhan terhadap peraturan ditentukan dengan memasang beda tegangan pada tabung dan perkalian antara arus tabung dan waktu pada nilai maksimum dan merupakan hasil pengukuran rata-rata pada daerah seluas 100 cm persegi dengan dimensi linier yang tidak lebih besar dari 20 cm.

14

Gambar II.6. Susunan Pesawat Mamografi

Pesawat untuk mammografi yang beroperasi pada tegangan di bawah 50 kV harus memiliki filter permanen minimal 0,5 mm Al.

d. Pesawat sinar-X untuk Gigi Pada pesawat sinar-X untuk pemeriksaan mulut, gigi dan rahang, berlaku semua ketentuan yang berhubungan dengan pesawat sinarX diagnostik, meskipun tegangan tabung lebih rendah. Karena jarak fokus-kulit yang lebih pendek, dosis yang diterima pada kulit akan lebih tinggi. Apron pelindung harus tersedia untuk menutupi pasien dari bagian leher ke bawah selama penyinaran berlangsung. Peralatan ini harus mempunyai kerucut pengaman yang baik. Ada 2 jenis kerucut : kerucut plastik runcing dan kerucut ujung terbuka. Kerucut plastik runcing harus dilengkapi dengan kolimator yang efektif dengan sebuah diafragma logam dan tabung logam yang berada dalam kerucut. Untuk tegangan kurang dari 70 kV saringan (filter) total pada pesawat setara 1,5 mm Al. Untuk tegangan di atas 70 kV saringan total pada pesawat setara dengan 2,5 mm Al. 15

Gambar II.7. Pesawat sinar-X untuk gigi dengan kerucut ujung terbuka

Gambar II.8. Pesawat sinar-X untuk gigi dengan kerucut plastik runcing

Ketentuan tambahan untuk keperluan radiografi dental 1) Untuk pemotretan gigi umum a) Rangkaian listrik pengendalian khusus untuk pemotretan gigi, harus dibuat sedemikian rupa, sehingga pesawat tidak dapat dipakai untuk fluoroskopi. b) Sakelar penyinaran sebaiknya jenis tekan terus; pemotretan ulang tidak mungkin dilakukan tanpa melepaskan tekanan jari pada sakelar dan mengembalikan pengatur waktu penyinaran ke kedudukan semula. c) Operator yang berada di kamar yang sama dengan pasien harus : f. berdiri pada jarak lebih dari 2 m dari pasien

16

g.

berdiri di belakang tabir Pb yang tebalnya tidak kurang dari 0,5 mm (sebaiknya tabir dilengkapi kaca intip kaca Pb setara dengan 0,5 mm Pb)

2) Untuk pemotretan gigi dengan film dalam mulut a) Penyinaran harus dikendalikan dengan sakelar tekan terus b) Pengatur waktu penyinaran harus dapat menghentikan penyinaran secara otomatis setelah selang waktu dan lamanya tidak boleh kurang dari 5 detik. c) Harus dilengkapi dengan kerucut dental untuk menjamin jarak minimum fokus-kulit seperti yang dikehendaki diafragma permanen berukuran tetap : h. untuk penggunaan kerucut dental yang dapat ditukar harus dijamin diafragma selalu berada di tempatnya dan membatasi ukuran berkas sinar guna, sehingga tidak melampaui ukuran maksimum diperkenankan. i. di luar berkas sinar guna, diafragma harus memberikan tingkat perlindungan yang sama seperti yang diharuskan untuk susunan tabung Sinar-X j. diameter berkas sinar guna pada ujung bawah kerucut dental harus tidak lebih dari 7,5 cm dan sebaiknya tidak lebih dari 6 cm. k. untuk kerucut yang silindris dan divergen dengan/tanpa ujung terbuka, ukuran maksimum berkas sinar guna harus sesuai dengan luas kerucut dental pada ujung kerucut. l. m. tempat kedudukan fokus dan arah sumbu berkas sinar guna harus diketahui dengan mudah. jarak minimum fokus-kulit harus terjamin oleh kerucut dental dengan ukuran diameter di atas seperti ditentukan dalam tabel berikut : yang

17

Pesawat untuk tomografi dental panoramik lapangan 1) Pengaturan dan pembatasan penyinaran a) Selama penyinaran jarak minimum fokus-kulit harus 15 cm; dalam segala hal diusahakan agar jarak fokus-kulit minimal 20 cm. b) Penyinaran harus dikendalikan dengan sakelar tekan-terus. c) Di luar berkas sinar guna, diafragma celah yang dipasang tetap pada susunan tabung sinarX harus memberikan pelindung yang sama tingkatnya seperti yang dikehendaki untuk susunan tabung sinar-X.

Gambar II.9. Pesawat X-ray panoramic tomografi

e. Pesawat Sinar-X Intervensional Peralatan sinar-X yang biasa digunakan dalam Intervensional adalah peralatan fluoroskopi dan CT-Scan. Hasil foto sinar-X digunakan untuk pedoman dalam penempatan kateter, stents, dll dalam pembuluh darah dan organ tubuh untuk tujuan perbaikan atau pengobatan pada kondisi khusus/tertentu. Untuk melihat pembuluh darah digunakan media yang kontras, teknik yang digunakan adalah digital subtraction angiography (DSA). Fluoroskopi pada interventional radiology biasanya

18

membutuhkan waktu lebih lama dengan daerah paparan radiasi yang lebih luas. Sehingga dosis radiasi yang diterima pasien, dokter dan petugas proteksi radiasi menjadi tinggi. Karena paparan radiasi yang diterima pasien cukup tinggi maka peralatan fluoroskopi yang digunakan perlu ditambahkan alat yang dapat mengukur dosis yang diterima pasien secara kontinyu (seperti alat dose-area product meter), alat tersebut harus menunjukan waktu selama fluoroskopi dilakukan dan dilengkapi dengan alarm peringatan untuk dokter pada interval waktu tertentu, lebih baik jika lama penyinaran tidak lebih dari 5 menit.

Dose-area product meter

Alat pembaca DAP meter Gambar II.10 DAP (Dose Area Product meter)

f. CT-Scan (Computed Tomography) CT-Scan (computed tomography) pertama kali digunakan untuk diagnosa kedokteran pada awal tahun 1970-an. Teknik diagnosa ini dilakukan dengan melewatkan seberkas sinar-X terkolimasi (lebar 2 mm) pada tubuh pasien dan berkas radiasi yang diteruskan ditangkap oleh suatu sistem detektor. Sumber sinar-X berikut detektor bergerak di suatu bidang mengitari tubuh pasien. Berdasarkan perbedaan respon detektor pada berbagai posisi penyinaran kemudian dibuat suatu rekonstruksi ulang untuk

19

mendapatkan gambar bidang tomografi dari objek (pasien) yang disinari.

Gambar II.11. Prinsip pencitraan akuisisi pada alat CT-Scan

Peralatan CT-Scan terdiri dari : n. o. p. q. r. Meja tempat pasien Gantry scanning yang berisi sumber sinar-X terkolimasi dan susunan detektor Perangkat elektronik untuk akuisisi data Generator sinar-X Komputer, TV-monitor berikut panel kontrol

20

Gantry Scanning

Peralatan untuk akuisisi data

Meja pasien

Gambar II.12. Peralatan pesawat CT-Scan

Meja pasien dan gantry scanning harus dapat menempatkan posisi pasien pada posisi yang tepat, akurat dan nyaman, sehingga dari proses rekonstruksi akan didapatkan hasil tomografi yang benar. Tegangan sinar-X yang digunakan bervariasi dari 50-150 kV dengan kuat arus antara 0-600 mA. Gambar bidang tomografi yang ditampilkan pada layar monitor komputer selanjutnya dapat dibuatkan film fotografi (seperti pada diagnostik konvensional), dicetak pada printer ataupun disimpan dalam disket (floppy disk).

Penggunaan CT-scan ini paling banyak digunakan untuk melihat potongan penampang lintang dari susunan syaraf pusat (otak) manusia. Pasien yang akan diperiksa harus tidur di meja pasien. Setelah didapatkan posisi yang dikehendaki, kemudian dilakukan pengambilan data yang diatur dari panel kontrol. Panel kontrol ini harus terletak di ruang pemeriksaan. Pengambilan data ini bisa memakan waktu beberapa menit, tergantung dari jenis pemeriksaan dan tipe pesawat CT-scan yang digunakan. Setelah data terkumpul, kemudian dilakukan proses rekonstruksi untuk mendapatkan gambar. Proses rekonstruksi ini merupakan suatu 21

pekerjaan yang sangat komplek dan hanya dilakukan dengan komputer, sehingga teknik diagnosa ini dikenal computerized tomography atau computed tomography. Seperti halnya pada diagnostik sinar-X konvensional, CT-scan ini juga kurang baik untuk pemeriksaan bagian/organ tubuh yang bergerak. Sehingga sampai saat ini CT-scan lebih banyak digunakan untuk pemeriksaan bagian kepala.

Aspek Proteksi Radiasi Untuk setiap pemeriksaan, seorang bisa menerima dosis radiasi sampai dengan 10 mSv (1 rem) pada bagian tubuh yang sangat sempit. Karena dapat memberikan dosis cukup tinggi, maka pesawat CT-scan harus ditempatkan pada ruang khusus yang berpenahan radiasi cukup. Selama pengambilan data, operator/radiografer tidak diperkenankan berada di dalam ruang pemeriksaan. Ruangan perlu diberikan tanda-tanda/lampu ketika pemeriksaan sedang berlangsung. Disain dinding penahan radiasi adalah seperti halnya pada pesawat sinar-X konvensional.

B. RADIOTERAPIRadioterapi merupakan salah satu cara pengobatan penyakit dengan menggunakan radiasi. Berdasarkan metode, radioterapi dapat digolongkan menjadi : 1. Brachyterapi 2. Teleterapi

1 Brachyterapi Brachyterapi merupakan radioterapi dimana sumber radiasi secara langsung dikontakkan dengan tumor, baik secara internal maupun eksternal.

22

Dalam terapi dengan brachyterapi dikenal dua teknik yaitu manual loading (konvensional) dan Remote afterloading.

a. Manual loading (konvensional) Cara ini pertama kali digunakan untuk iradiasi pasien kanker rahim (uterus) pada tahun 1908. Di negara maju penggunaan metode ini telah dikurangi dan digantikan dengan metode remote afterloading. Ada 3 teknik dalam brachyterapi konvensinal yaitu: o Interstisial, yaitu sumber dimasukkan atau ditanam langsung ke dalam jaringan tumor dengan cara pembedahan. o Intracavitary, yaitu sumber dimasukkan dengan menggunakan alat bantu seperti kateter melalui lubang mulut dsb, disebut juga sebagai aplikasi intraluminal. o Surface, yaitu dengan menempelkan sumber di atas permukaan tumor atau pada kulit, disebut juga terapi superficial.

(a)

(b)

Gambar II.13 (a) Berbagai Jenis Aplikator untuk Brachyterapi, (b) Aplikator untuk terapi superficial

Sumber-sumber radioaktif yang digunakan pada brachyterapi antara lain seperti pada :

23

Tabel III.1 Jenis Radioisotop yang digunakan dalam brachyterapi Sumber222 60

T1/2 3.83 d 5.26 y 30 y 74.2 d 2.7 d 60.2 d 17 d 1600 y

(MeV) 0.047 - 2.45 (0.83 avg) 1.17, 1.33 0.662 0.136 - 1.06 (0.38 avg) 0.412 0.028 avg 0.021 avg 0.047 - 2.45 (0.83 avg)

HVL (mmPb) 8.0 11.0 5.5 2.5 2.5 0.025 0.008 8.0

Rn Cs Ir I

Co

137

192 198

Au Pd

125 103 226

Ra

Radium-226 saat ini sudah tidak digunakan lagi di negara maju, dan di beberapa negara penggunaan sumber radium sudah berkurang. Penggantian Ra-226 dilakukan dengan 2 pertimbangan pokok yaitu : o Keselamatan (safety) o Biaya (cost) Problem utama penggunaan sumber radium adalah kebocoran sumber dengan resiko kontaminasi sebab waktu paro sumber yang sedemikian lama (1622 tahun) sehingga aktivitas sumber tetap hingga beberapa generasi. Problem lain adalah radium mempunyai energi foton yang sangat besar, sehingga membutuhkan penahan radiasi (shielding) yang sangat tebal dengan biaya yang mahal. Aktivitas sumber untuk brachyterapi perlu dikoreksi misalnya untuk sumber Cs-137 koreksi aktivitas dilakukan tiap 6 bulan sekali dan sumber diganti tiap 10 15 tahun, sedangkan untuk Ir-192 koreksi dilakukan tiap hari dan penggantian dilakukan tiap 6 bulan.

24

Proteksi radiasi dan penanganan sumber Bekerja dengan brachyterapi secara manual harus sangat hati-hati mengingat penanganan sumber dilakukan secara manual sehingga menyebabkan penerimaan paparan radiasi yang tinggi bagi dokter maupun perawat. Pada saat melakukan sterilisasi dan disinfeksi, perlu dihindari adanya paparan radiasi yang tidak perlu terhadap petugas (perawat) dan staf lain dan juga kerusakan sumber khususnya sumber radium. Prinsip dasar proteksi radiasi (waktu, jarak, dan perisai) harus menjadi pedoman dalam bekerja dengan sumber radiasi eksterna. Sumber perlu diuji secara reguler setiap enam bulan sekali. Uji sumber meliputi uji bentuk fisik/kimia, uji kebocoran (uji usap), uji terhadap distribusi dan uniformitas radionuklida. Sumber yang bocor harus ditempatkan dalam kontainer yang terproteksi dengan baik. Inventarisasi terhadap semua sumber radioaktif perlu dilakukan untuk mencegah hilangnya sumber dengan cara pemeriksaan dan perhitungan sumber secara periodik. Jika jarum radioaktif dimasukkan ke dalam tubuh pasien maka tubuh pasien dimana jarum radioaktif dimasukkan harus dijahit. Setiap tindakan dengan brachyterapi harus diperiksa secara rutin, misalnya 2 kali sehari untuk menjamin bahwa posisi jarum/tabung radioaktif tidak berubah atau tetap. Setiap ada perubahan harus segera diberitahukan pada dokter ahli radioterapi.

25

b. Remote afterloading Remote afterloading merupakan teknik brachyterapi yang dilengkapi dengan sistem remote untuk mendorong sumber keluar dari wadah sumber hingga masuk ke aplikator melalui kateter atau kabel. Sumber kemudian ditarik kembali ke wadahnya setelah waktu penyinaran selesai secara elektromekanik dengan kendali komputer. Remote afterloading merupakan brachyterapi mutakhir dan suatu sistem terdiri dari 2 unit yaitu : - Unit penyinaran (Treatmen unit) - Unit kontrol (Control Unit) dan dilengkapi alat penunjang Berdasarkan laju dosis (dose rate) sumber yang digunakan, remote afterloading dapat dikelompokkan menjadi : Low dose rate (LDR) : Range dose rate 30-100 cGy/jam, dan waktu penyinaran 20-50 jam. Medium dose rate (MDR) : Range dose rate 100-200 cGy/jam, waktu penyinaran 1-20 jam High dose rate (HDR) : Range dose rate > 2000 cGy/jam atau > 33 cGy/menit, waktu penyinaran 1-60 menit secara bertahap misalnya 15 menit/penyinaran.

Gambar II.14 Unit HDR Brachyterapi

26

Sumber yang digunakan untuk remote afterloading adalah Cs-137 (waktu paro 30 th, waktu efektif sekitar 10-15 th), C0-60 (waktu paro 5,4 th, waktu efektif sekitar 5 th), dan Ir-192 (waktu paro 74 hari, waktu efektif sekitar 3 bl).

2 Teleterapi Teleterapi merupakan terapi menggunakan radiasi dimana sumber radiasi tidak dikontakkan dengan obyek terapi (kanker) secara langsung atau berjauhan dengan obyek terapi. Berdasarkan sumber untuk terapi, teleterapi dapat dibedakan menjadi : a) Sinar X b) Sinar gamma (Gamma teleterapi) c) Linac (Linear accelerator)

a. Pesawat terapi sinar X Pesawat sinar X untuk terapi pada prinsipnya sama dengan pesawat sinar X untuk diagnostik dengan beberapa perbedaan teknis. Pesawat sinar X untuk terapi di bagi menjadi 2 bagian : Terapi tegangan rendah (Low voltage therapy), tegangan 40 120 kV untuk terapi kanker kulit atau tumor permukaan. Terapi tegangan ortho (Orthovoltage/deep Therapy), tegangan 150 400 kV, untuk terapi yang letaknya di bawah permukaan kulit. Peralatan harus dilengkapi dengan safety features bila terjadi hal-hal sebagai berikut : o Pembebanan tabung sinar X terlalu tinggi o Sistem pendingin tidak berfungsi o Suhu dalam tabung melampaui nilai kritis o Pintu terbuka

27

Gambar II.15 a) Pesawat sinar X Orthovoltage, b) Berbagai jenis filter

a

b

Tabel III.2 Tingkat kebocoran radiasi pada pesawat sinar X untuk terapi Pesawat Tegangan tabung < 50 kVp Superficial X ray Kebocoran 1 mGy/jam Lokasi 5 cm dari permukaan tabung pesawat sinar X 1 m dari permukaan < 150 kVp 1 mGy/jam tabung pesawat sinar X Orthovoltage X > 150 kVp ray 300 mGy/jam 5 cm dari permukaan tabung pesawat sinar X 1 m dari permukaan < 400 kVp 10 mGy /jam tabung pesawat sinar X

28

b. Gamma teletherapyHead source Gantry Collimator assembly

Meja pasien

Distance indicator

Gambar II.16 Gamma teleterapi

Pesawat gamma teleterapi terdiri dari beberapa bagian utama : Gantry stand Head source / radiation head Collimator assembly Distance indicator Control : treatment room controls dan control consule Peralatan penunjang Gantry stand, merupakan tempat wadah sumber (radiation head atau source head) dan yang menjamin perputaran isocentric dari wadah sumber atau peralatan pembatas berkas. Source head, merupakan wadah sumber radioaktif yang terbuat dari baja dan sumbernya diberi perisai timbal dan Uranium Susut Kadar (depleted uranium), dengan pemegang sumber dari wolfram. Source head juga dilengkapi dengan sistem beam ON/OFF dan fokalisasi lapangan penyinaran. Collimator atau assembly, tumor), alat pengatur/pembatas dilengkapi ukuran dengan lapangan penyinaran sesuai kebutuhan (tergantung ukuran dimensi collimator diafragma dua tahap.

29

-

Distance indicator, adalah suatu penunjuk jarak secara optis yang ditempatkan pada sudut 450 terhadap sumbu kontrol didalam gantry, menunjukkan jarak antara 65 130 cm.

-

Control terdiri dari treatmen room control, control console (sistem kontrol yang dilengkapi dengan berbagai tombol dan ditempatkan di ruang operator). Panel kontrol (console Control) digunakan untuk memulai dan menghentikan penyinaran, mengontrol interlocks, display dan indikator.

-

Sumber (Source). Sumber berada dalam kapsul stainless steel yang dilas (welded) dengan memenuhi standar pengujian tertentu. Laju paparan radiasi untuk kebocoran maksimum 2 mR/jam pada jarak 1 meter dan diwadahi dalam tungsten holder, sedangkan source holder juga dilengkapi dengan fiber optik.

-

Wadah sumber (radiation head). Sumber radiasi berada dalam wadah sumber terbungkus dengan uranium susut kadar (depleted uranium) yang dibungkus dengan timah hitam (lead).

Koreksi aktivitas (selain ketentuan kalibrasi aktivitas) sumber perlu dilakukan mengingat sumber mengalami peluruhan sehingga laju dosis menurun. Laju dosis sumber Co-60 akan menurun sekitar 1% perbulan dan Cs-137 laju dosis menurun kurang dari 1% perbulan. Koreksi aktivitas sumber Co-60 dilakukan tiap bulan sekali, sedangkan untuk Cs-137 dilakukan tiap 6 bulan sekali.

Gambar II.17 Head Sumber Pesawat Teleterapi Gamma dan Bagian-bagiannya

30

Aspek Proteksi radiasi Pesawat telegamma harus diperiksa apakah sumber bocor dengan cara test usap (wipe test) yang frekuensinya paling tidak sekali dalam setahun. Uji kebocoran (leakage test) dilakukan pada saat sumber pada posisi BEAM OFF, petugas mengenakan sarung tangan kemudian permukaan bagian dalam kolimator (sedekat mungkin dengan sumber) diusap dengan menggunakan kertas kering (khusus) yang diberi alkohol. Jika hasil cacahan menunjukkan angka bacaan diatas radiasi latar (background) atau jika aktivitas lebih besar dari 5 nCi/cm2 maka sumber mungkin bocor, sehingga perlu diambil tindakan pengamanan sesuai prosedur.

Sistem Proteksi Alat Unit harus dilengkapi dengan safety features dan emergency stuck source. Safety feature Sumber akan tetap/kembali pada keadaan OFF jika : Listrik padam Pintu interlock terbuka Source head bergerak selama fixed mode Tekanan udara pada interlock rendah

Emergency stuck source Apabila sumber gagal masuk ke dalam wadah atau macet maka operator harus melakukan tindakan berikut : menekan tombol emergency cara manual : memutar roda pada stand searah jarum jam atau mendorong sumber masuk ke dalam dengan alat khusus T-Bar (tindakan tergantung model).

31

c. Teleterapi Linac Pesawat linac merupakan pengembangan dari pesawat sinar X orthovoltage (tegangan < 1 MV) sedangkan Linac dengan tegangan > 1 MV yang disebut supervoltage therapy. Linac merupakan salah satu jenis sistem pemercepat elektron secara linear dengan energi tinggi yaitu mega elektron volt (jutaan elektronvolt). Pesawat Linac yang digunakan untuk terapi mempunyai energi dari 4 35 MeV, pesawat linac yang rancangannya paling sederhana adalah yang mempunyai energi 4-6 MeV yang ukuran tabungnya agak pendek, 50 100 cm. Linac modern dilengkapi dengan pilihan treatmen berkas radiasi, yaitu: Berkas elektron dan berkas foton (dual mode). Dua berkas foton Lima atau lebih berkas energi elekteron

Berkas elektron digunakan untuk penyinaran tumor yang berada di permukaan, misalnya kulit, kepala, payudara dan lain-lain, sedangkan berkas foton digunakan untuk penyinaran tumor yang posisinya jauh di dalam permukaan tubuh, misalnya otak, hati, ginjal, rahim, paruparu dll. Bagian utama dari sistem teleterapi linac terdiri atas Stand dan Gantry serta peralatan penunjang.

Stand terdiri dari beberapa komponen : Klystron atau magnetron, pembangkit dan penguat gelombang mikro Wave Guide, pemandu gelombang yang di dalamnya dilengkapi circulator

32

-

Circulator, untuk menghindari berbaliknya gelombang mikro ke klistron Oil tank, tempat minyak sebagai pendingin Coiling water system, menjaga temperatur tetap stabil dan mencegah terjadinya kondensasi dari uap udara atau gelembung udara.

Gantry Terdiri dari beberapa komponen : Accelerator structure, merupakan struktur pemercepat elektron yang di dalamnya ada modulator. Modulator, pencatu daya tinggi Electron Gun (Cathode), sebagai sumber elektron Bending magnet, sebagai pembawa berkas elektron Treatmen head, di dalamnya terdapat alat yang membentuk berkas radiasi dan alat monitor. Beam stopper, menyerap berkas radiasi sehingga mengurangi persyaratan proteksi shielding ruang penyinaran, tebal dinding dan pintu ruangan.

Gambar II.18 Pesawat Linac dan Bagian-bagiannya

33

Peralatan penunjang harus dilengkapi dengan : Panel Kontrol Modulator kabinet CCTV, Audio, Card rack cabinet : Filter, Aplikator (berkas elektron), Pb dll.

Prinsip terjadinya Berkas foton atau berkas elektron pada saat linac sudah dalam kondisi ON berarti modulator telah memberi daya berupa pulsa-pulsa tegangan tinggi ke Klystron atau Magnetron. Selanjutnya gelombang mikro energi tinggi yang dihasilkan klystron atau magnetron melalui wave guide akan bergerak maju menuju accelerator structure, kemudian elektron diinjeksikan ke accelerator structure dan pada elektron diberikan energi tinggi gelombang mikro sehingga elektron mempunyai tenaga kinetik. Dengan adanya medan listrik yang tinggi maka elektron akan dipercepat ke ujung tabung kemudian magnet akan mempercepat elektron tersebut serta membelokkan dengan sudut 900 atau 2700, dengan demikian akan diperoleh elektron berkekuatan tinggi yang menumbuk target (misal, terbuat dari tungsten) dan selanjutnya menghasilkan foton yang sangat tinggi. Apabila yang diinginkan adalah berkas elektron maka elektron berkekuatan tinggi tersebut langsung diarahkan ke celah berkas tanpa menumbuk target. Foton energi tinggi dapat berupa foton sinar X (foton beam) dan berkas elektron. Untuk mendapatkan berkas sesuai dengan yang diinginkan misalnya berkas elektron maka tombol energi MeV yang ditekan sesuai dengan kebutuhan range energi, sedangkan untuk berkas sinar X maka tombol energi MV yang di tekan. Unit harus dilengkapi dengan safety features dan tombol emergency. Radiasi akan berhenti secara otomatis apabila: o Listrik padam o Pintu interlock terbuka o Pembebanan klystron atau magnetron terlalu tinggi 34

o Gangguan pada water cooling system o Suhu dalam klystron atau magnetron melampaui nilai kritis Sedangkan tombol emergency adalah suatu alat (saklar) pemutus hubungan listrik untuk keadaan darurat. Tombol ini berada di panel kontrol dengan tombol RAD OFF dan di dinding ruang penyinaran dengan tombol PANIC BOTTOM. Tombol digunakan apabila terjadi kesalahan prosedur penyinaran. Pesawat teleterapi Linac dengan tegangan > 10 MV, perlu mendapat perhatian khusus sebab dapat menghasilkan ozon (O3) dan produksi netron yang terbentuk selama proses penyinaran.

Pemeriksaan Parameter dan Sistem Keselamatan Pemeriksaan parameter dan sistem keselamatan peralatan radioterapi harus dilakukan secara reguler sesuai pedoman (standar) tiap alat. Tahapan pengujian operasional dilakukan untuk mengetahui kinerja alat apakah setiap parameter sesuai dan sistem bekerja dengan baik. Salah satu contoh untuk teleterapi gamma, beberapa parameter yang harus diperiksa antara lain: Alat pengatur posisi, seperti sinar laser atau lampu pengatur posisi Alat ukur jarak sumber ke kulit (Source to skin distance/SSD) Bacaan atau indikator setting pesawat seperti, sudut gantry dan luas lapangan. Penjajaran pembatas berkas Sistem interlock dan tanda peringatan radiasi

Untuk teleterapi Co-60, proteksi alat meliputi safety feature dan emergency stuck source juga diperiksa. Efektivitas sumber sangat tergantung pada waktu paro sumber. Secara khusus untuk teleterapi linac pemeriksaan harus lebih seksama mengingat unit adalah sistem 35

elektromekanik modern yang membutuhkan tingkat kepekaan dan ketelitian yang tinggi. Linac membutuhkan daya listrik yang sangat besar yang terkadang dengan fluktuasi yang relatif besar. Pesawat terapi ini dilengkapi dengan sistem pendingin sehingga temperatur dan suhu ruangan harus terjaga dengan baik. Pada saat alat akan digunakan masalah mungkin terjadi karena ketidakstabilan dari sistem, setting dari parameter harus sesuai dengan yang direncanakan.pada dasarnya laju dosis keluaran sumber radiasi terapi dengan zat radioaktif Co-60 dan Cs137 lebih stabil dibandingkan dengan pesawat sinar X maupun Linac. Oleh sebab itu ketentuan batas waktu pengukuran sumber radiasi terapi Co-60 dan Cs-137 lebih lama dibandingkan dengan pesawat sinar X maupun Linac untuk dikalibrasi ulang keluaran berikutnya.

C. KEDOKTERAN NUKLIRZat radioaktif atau radionuklida sudah banyak digunakan dalam bidang kesehatan untuk tujuan : Diagnostik Terapi

Dalam hal ini kedokteran nuklir merupakan salah satu kegiatan yang memanfaatkan zat radioaktif dalam bentuk sumber terbuka. Penggunaan sumber terbuka ini akan menghasilkan limbah radioaktif dan non radioaktif.

1. Karakteristik Sumber Terbuka Ilmu kedokteran Nuklir adalah bidang keahlian dalam kedokteran yang menggunakan isotop radioaktif baik secara pencitraan maupun pengobatan penyakit. Cabang ilmu kedokteran yang menggunakan sumber radiasi terbuka untuk mempelajari fisiologi dan anatomi, serta melakukan diagnosis dan terapi terhadap penyakit.

36

Zat radioaktif adalah sumber terbuka yang digunakan sebagai radiofarma, aktifitas rendah(beberapa Ci hingga ratusan mCi) dan berumur paro pendek (T1/2 ), sebagai contoh:99m

Tc dengan T1/2 adalah 6 jam dan pemancar radiasi gamma dan

energi 0,14 MeV125

I dengan T1/2 adalah 60,1 hari dan pemancar radiasi gamma dan I dengan T1/2 adalah 8,0 hari dan pemancar radiasi beta dengan

energi 0,035 MeV131

energi 0,61 MeV (mak) maupun pemancar radiasi gamma dan energi 0,08-0,7 MeV32

P dengan T1/2 adalah 14,3 hari pemancar radiasi beta dan energi

1,7 MeV ( maksimum)

a. Pencitraan oleh Gamma Camera

Peralatan yang lazim digunakan dalam pencitraan kedokteran Nuklir yang sering digunakan adalah Gamma Camera. Gamma camera adalah detector yang dikembangkan oleh Hal anger (1958) untuk pencitraan dan studi fungsional. Gamma camera dapat digunakan untuk melihat bagaimana distribusi radiofarmaka melalui tubuh, atau diserab oleh organ tertentu. Dan pemprosesan hasil pencitraan serta perolehan data yang dikontrol pada beberapa kasus oleh Gamma Camera disambungkan pada komputer untuk menghasilkan suatu citra.

37

Gambar II.19. Ruang kedokteran nuklir menggunakan Gamma Camera

b. Diagnostik Penggunaan zat radioaktif pada diagnostic dibagi 2 jenis, yaitu : - Aplikasi in vitro ; dan - Aplikasi in vivo In vitro adalah penggunakaan zat radioaktif yang dilakukan diluar tubuh manusia, aplikasi in vitro ini menggunakan zat radioaktif dengan aktifitas ribuan Bequerel (kBq) dalam bentuk cair yang fungsinya untuk mengukur hormon, dalam bentuk sempel biometik. Zat radioaktif yang digunakan pada umumnya adalah58 125

I,

57

Co,

Co dan 14C.

Sedangkan in vivo adalah penggunaan zat radioaktif yang dimasukkan kedalam fungsi dinamis tubuh manusia, dan pada masa sekarang ini aplikasi diagnostic yang paling banyak digunakan adalah teknik in vivo yaitu untuk pemeriksaan fungsi tubuh dengan menggunakan gamma yang menghasilkan suatu citra. Radiofarmaka in vivo dipersiapkan dengan cara melarutkan 99Tc yang dielusi dari generator 99mTc ke dalam suatu senyawa tertentu. Rentang aktivitas sumber yang digunakan untuk radiofarmaka yang lebih rendah. 3899m

Tc adalah 40 800

MBq, sedangkan untuk pesien anak anak diberikan dengan dosis

Pada pemeriksaan in-vivo, setelah radioisotop dimasukkan kedalam tubuh pasien (diminumkan, disuntikan, dihisap melalui saluran pernafasan (inhalasi), dsb) maka radiofarmaka selanjutnya dalam tubuh pasien dapat diperiksa dengan : 1) Membuat gambar (citra) organ atau bagian tubuh pasien yang mengakumulasikan radioisotope, dengan mrnggunakan kamera gamma atau kamera positron. 2) Menghitung aktivitas yang terdapat pada organ atau bagian tubuh pasien yang mengakumulasikan radioisotope dengan menempatkan detector radiasi gamma diatas organ atau bagian tubuh tersebut (external body counting ) 3) Menghitung aktivitas radioisotope yang terdapat dalam contoh bahan biologic yang diambil dari tubuh pasien dengan menggunakan pencacah gamma (sample counting ) Radionuklida lain yang juga digunakan untuk pencitraan diagnostic meliputi : 67Ga, 111In, 201TI, 123I dan 131I dengan rentang aktivitas 40 400 MBq. Beberapa radionuklida juga digunakan untuk menandai unsure-unsur darah sebagai perunut. Diagnostik jenis khusus ini mencakup pengambilan sample darah pasien, radiolabelling darah dan injeksi kembali. Radionuklida yang digunakan meliputi :125 99m

Tc,111In,

51

Cr,

59

Fe dan

I. Aktivitas radionuklida yang dapat diinjeksikan kembali dalam

jumlah beberapa MBq hingga maksimum pada 200 MBq, dengan aktivitas lebih besar untuk 99mTc. Radionuklida dalam bentuk gas dan aerosol juga ada yang digunakan untuk tujuan diagnosa selama pencitraan paru-paru dengan menggunakan133 81m

Kr (hingga 6 GBq diberikan per pasien),

Xe (hingga 400 MBq) dan 99mTc - diethyl tetra penta acietic acid

(DTPA) dalam bentuk aerosol yang dihirup (aktivitas hingga 80 MBq). 39

Sumber terbuka yang digunakan dalam kedokteran nuklir sebagian terbesar berbentuk cairan yang diberikan melalui suntikan. Namun disamping itu pula dapat digunakan sumber terbuka dalam bentuk padat misalnya kapsul gelatin yang berisi Na131I atau dalam bentuk gas seperti misalnya 13Oksigen . Dewasa ini untuk keperluan kedokteran nuklir diagnostic pada umumnya digunakan radiofarmaka yang berbasis 99mTechnetium.

Gambar II.20. Radioaktif berbasis 99m Ttechnetium

Gambar IV.21.

99m

Tehnetium yang disuntikan pada tubuh pasien

Dalam setiap prosedur diagnosis kedokteran Nuklir harus dijamin bahwa : 1) Para praktisi medik yang meminta atau melaksanakan diagnosis kedokteran Nuklir. 2) Mengusahakan paparan sekecil mungkin pada pasien. 3) Memperhatikan informasi dari pemeriksaan sebelumnya untuk menghindari adanya pemeriksaan ulang yang tidak perlu 4) Memperhatikan pedoman tingkat paparan medik

40

5) Para praktisi medik, teknisi atau staf pencitraan, mengusakan paparan terkecil pada pasien dengan kualitas citra yang masih dapat diterima, dengan melalui : pemilihan radiofarmaka dan aktivitas terbaik, dengan memperhatikan adanya persyaratan khusus untuk anak-anak dan pasien yang memiliki kelainan fungsi organ. penggunaan metoda untuk mencegah masuknya radioisotope ke organ yang tidak diperiksa dan mempercepat ekskresi radioisotope. Pemberian radionuklida untuk diagnosis dan terapi pada wanita hamil atau yang diduga akan hamil harus dihindari, kecuali terdapat indikasi klinik yang sangat kuat. Untuk ibu yang menyusui, pemberian ASI pada bayi perlu dihentikan sampai dengan jumlah radionuklida yang keluar lewat ASI diperkirakan tidak akan memberikan dosis efektif lebih besar dari batas yang diijinkan untuk bayi, dan Pemberian radionuklida pada anak untuk diagnasis dilakukan hanya jika terdapat indikasi klinik sangat kuat, dan aktivitasnya harus berdasarkan berat badan, luas permukaan tubuh atau kreteria lainnya.

c. TERAPI Aplikasi zat radioaktif untuk terapi dalam Kedokteran Nuklir menggunakan sejumlah sumber terbuka yang dalam aktivitasnya jauh lebih besar dibandingkan aktivitas sumber terbuka yang digunakan untuk diagnostic. Beberapa penyakit yang lazim diobati dengan terapi kedokteran Nuklir adalah thyroid (kelenjar gondok ), prostate cancer (kanker prostat), hyperthyroidism, cancer bone pain, polycythaemia (kelainan sel darah merah dan kenaikan jumlah darah ) dan leukimia (kenaikan jumlah sel darah putih ). Zat radioaktif131

I adalah sumber yang secara luas digunakan untuk

terapi kanker Thyrotoxicosis dan untuk Ablasi Tiroid atau 41

Metastase.

131

I yang digunakan untuk maksud terapi tersebut dapat

diberikan dalam 3 (tiga) bentu fisik, yaitu : cairan Sodium Iodida yang diminumkan beberapa kali, bubuk yang dimasukkan kedalam kapsul gelatin untuk diminumkan atau larutan Sodium Iodida steril yang diinjeksikan. Pada umumnya injeksi hanya diberikan apabila ada masalah dengan cara diminumkan. Pada umunya radionuklida atau zat radiaktif sumber terbuka lain untuk terapi biasanya dilakukan dengan cara injeksi melalui pembuluh darah (intravena), larutan yang tidak cair misalnya atau32 89

Sr

P. Strontium-89 khususnya digunakan untuk terapi pasien

penderita matastase tulang, aktivitas sumber biasanya beberapa ratus MBq, sedangkan Yttrium-90, khususnya dalam bentuk larutan koloid silikat, diinjeksikan ke dalam persendian tulang pasien, misalnya lutut, dengan aktivitas sumber kira-kira 200 MBq per injeksi.

2. Keselamatan kerja dengan sumber terbuka a. Pemindahan sumber Untuk pemindahan sumber beraktivitas rendah dari tempat penyimpanannya ke laboratorium, operator menggunakan penjepit sederhana atau seutas tali untuk menggantungkan sumber yang terdapat dalam wadah yang tak mudah pecah. Bila sumber aktivitasnya tinggi khususnya pemancar radiasi gamma maka perlu digunakan wadah yang berpenahan radiasi.

b. Cara Bekerja dengan Sumber Terbuka Ketentuan ketentuan yang harus ditaati untuk pekerjaan yang menyangkut pembukaan kontener dan pengambilannya berikut ini : 1) pekerjaan harus dilakukan didalam laboratorium yang khusus 2) alat alat gelas dan instrument yang digunakan harus diberi tanda khusus. 42

3) harus dilakukan dengan hati hati, tepat dan rapi. 4) persiapan minimum tertentu yang meliputi tempat kerja, peralatan dan instrument. Limbah yang terkontaminasi harus diletakkan ditempat yang mudah dicapai dan diberi tanda bahaya radiasi serta dibuat secara khusus. 5) pekerjaan penanganan yang tidak rutin harus direncanakan lebih dulu dan diadakan silmulasi dengan cairan yang tidak aktif. 6) petugas harus menggunakan jas laboratorium dan sarung tangan. 7) pemipetan tidak boleh dilakukan dengan mulut sebab ada kemungkinan zat radioaktif dapat masuk ke mulut. 8) semua wadah yang memuat zat radioaktif cair sedapat mungkin harus dalam keadaan tertutup selama pekerjaan berlangsung. 9) sumber radioaktif harus segera dikembalikan ketempat penyimpanan bila sudah tidak diperlukan. 10) setelah pekerjaan penangan zat radioaktif selesai maka permukaan tempat kerja harus dibersihkan dan dilakukan pemantauan seluruh permukaan, perlengkapan, alat-alat serta pakaian kerja dan tangan si pekerja radiasi untuk melihat kemungkinan adanya kontaminasi. 11) Ampul dan wadah yang beri zat radioaktif pemancar beta dan gamma tidak boleh dipegang dan di buka langsung dengan tangan. Harus digunakan tang untuk memindahkan dan alat penanganan jarak jauh untuk membukanya. 12) untuk melindungi tubuh dari radiasi gamma maka zat radioaktif pemancar radiasi gamma sebaiknya ditangani dari balik selembar kaca timbal, atau tembok dari bata timbal (dengan menggunakan cermin untuk menentukan posisi yang tepat). 13) bila pekerjaan dapat menimbulkan uap, gas, dan aerosol maka pekerjaan harus dilakukan dalam lemari asap yang berventilas

43

c. Teknik penangan Sumber radiasi Pada penanganan zat radioaktif sumber terbuka yang sebagian terbesar berbentuk cairan perlu dihindarkan terperciknya cairan ke permukaan tempat kerja, pembentukan aerosol, dan terkontaminasinya bagian luar.Bila yang ditangani adalah sumber beraktivitas tinggi maka semua sentuhan langsung harus dihindarkan sekalipun menggunakan sarung tangan; dalam hal ini pekerjaan pemindahan instrument yang komplek: Alat dan jarum suntik untuk menyedot isi vial yang tertutup karet yang kedap udara. Pipet dengan bola karet Pemindahan cairan dengan tekanan positif atau negative memungkinkan pengendalian jarak jauh

44

BAB III. PEMANFAATAN DALAM BIDANG INDUSTRI

A. RADIOGRAFI Radiografi adalah salah satu cara uji tak merusak atau non-destructive testing (NDT) dengan memanfaatkan radiasi sinar-X dan/atau gamma (tabung sinar-X, Ir-192, Co-60,Se-75,Cs-137) yang digunakan untuk mendeteksi cacat/mutu dari las (welding), coran (Casting), sambungan (Joint), tempaan/cetakan (forging) dan rakitan (assemblies) di dalam sistem instalasi industri, keretakan dinding dll.

1. Sumber Radiasi Radiografi Radiasi yang digunakan dalam radiografi adalah Sinar-X, Sinar- dan berkas neutron. Sumber-sumber radiasi tersebut mempunyai karakteristik dan sifat yang perlu diketahui:

a. Sinar X SinarX adalah sinar polikromatis dengan spektrum kontinyu. Daya tembus sinar bertambah sesuai dengan pertambahan energi (tegangan tabung) dan berbanding terbalik dengan panjang gelombang. Intensitas sinar-X ditentukan oleh arus filament, tegangan tabung dan nomor atom target. b. Sinar Gamma ( )

Sinar Gamma merupakan gelombang electromagnet. Radioisotop sumber radiasi gamma yang sering digunakan antara lain Iridium192 (Ir-192), Selenium-75 (Se-75) dan Cobalt-60 (Co-60). Co-60 biasanya digunakan untuk pemeriksaan bahan dengan kerapatan tinggi (mis. besi, cor2an, tembok beton dll) dengan ketebalan antara

45

12,6 18,9 mm dengan waktu paro 5,4 tahun. Untuk Ir-192 biasanya digunakan untuk pemeriksaan bahan besi dengan ketebalan antara 6,3 - 10,8 mm dengan waktu paro 74 hari. Sedangkan Selenium-75 mempunyai waktu paro 120 hari,dipergunakan untuk mengukur ketebalan bahan besi sebesar 530 mm. Co-60 dapat juga digunakan untuk pemeriksaan konstruksi beton berupa void, crak, pembesian atau korosi tulang besi di dalam beton, Co-60 dapat digunakan untuk pemeriksaan beton sampai ketebalan 1 m. Berikut tabel karakteristik sumber-sumber radionuklida yang digunakan untuk pengukuran radiografi :

Tabel III.1 Karakteristik Sumber energi Gamma Radionuklida Cobalt-60 Caesium-137 Iridium-192 Selenium -75 Ytterbium-169 Thulium -170 Energi Gamma High (1,17 and 1,33) High (0,662) Med (0,2-1,4) Med (0,02) Low (0,008-0,31) Low 0,08 Optimum steel Thickness (mm) 12,6-150 50-100 10-70 5-30 2,5-15 2,5-12,5

2. Radiografi Film dan Foto-Fluoroskopi Berdasarkan gambar yang dihasilkan radiografi dapat dibedakan menjadi dua bagian, yakni :

a. Teknik radiografi dengan Film Teknik radiografi dengan film merupakan cara klasik dalam proses pembentukan bayangan dengan radiasi sinar-X atau sinar gamma. Prinsip teknik ini adalah radiasi yang melalui suatu obyek akan diserap obyek, dimana banyaknya penyerapan di suatu titik

46

tergantung pada tebal dan kerapatan material obyek dititik tersebut. Perbedaan penyerapan radiasi dideteksi dan direkam pada film radiografi negatif. sebagai perbedaan tingkat kehitaman (densitas). Bayangan yang dihasilkan oleh film adalah berbentuk bayangan

b. Teknik radiografi tanpa film (foto-fluorografi) Cara lain untuk membentuk bayangan radiografi tanpa

menggunakan film adalah dengan menggunakan skrin fluoresen yang dapat berpendar jika terkena radiasi sinar-X. Teknik ini disebut fluoroskopi dan bayangan yang dihasilkan pada skrin merupakan bayangan positif. Teknik ini biasa digunakan untuk memeriksa logam tipis, pengepakan dan pengalengan makanan. Peralatan yang dibutuhkan dalam uji fluoroscopy terdiri atas pesawat sinar-X, layar (screen) fluoresen dan benda uji yang diletakan dalam ruangan yang diberi pelindung radiasi.

3. Proses Penyinaran Radiografi Prinsip Radiografi adalah sumber radiasi dilewatkan pada benda uji (specimen) (lihat gambar II.3). Di dalam speciemen radiasi akan terabsorbsi bervariasi tergantung pada tebal dan kerapatan masa benda uji. Contoh : cacat pada las-lasan pipa akan menghasilkan akumulasi paparan sinar transmisi yang lebih besar sehingga akan tampak lebih hitam pada film. Hasil transmisi yang ditangkap film kemudian diproses dan dianalisa untuk menentukan cacat atau defect dari benda uji tersebut. Film hasil radiografi harus memenuhi standard untuk dianalisa seperti : densitas (Kehitaman), variasi densitas (kekontrasan), dan sensitifitas. Kualitas dari gambar dipengaruhi oleh intensitas sinar-X, ketebalan benda uji dan karakteristik dari film. Kemudian dari film yang dihasilkan diproses (dicuci menggunakan developer, fixer, dan 47

dikeringkan) dan cacat dari benda uji dapat terlihat sebagai daerah yang lebih hitam. Selanjutnya film diletakan didalam layar illuminasi sehingga gambar dapat di uji dan baca. Faktor yang perlu diperhatikan pada sumber radiasi adalah dimensi sumber (focal Spot), energy (Kv untuk X-ray ; energi spesifik radionuklida untuk gamma ray), Intensitas (mA dan Kv untuk X-ray ; aktivitas radionuklida untuk gamma ray), khusus untuk gamma-ray atau radioisotop perlu diingat waktu paruhnya.

(a)

Gambar III.1 Bagian-bagian dari Exposure kontainer dari gamma source projector

a. Prinsip Kerja Alat 1). Gamma Kamera Zat radioaktif (Ir-192,Se-75 dll) disaat tidak dipergunakan berada ditengah-tengah dalam kamera (pada posisi Kritis/leher bebek), dan kunci pengaman dalam posisi terkunci. Prinsip kerja Kamera Radiografi adalah dengan cara mengeluarkan Zat Radioaktif dari posisi kritis/leher bebek di dalam kamera radiografi dengan cara memutar alat kendali jarak jauh (Drive Control Unit, yang disambung pada posisi belakang kamera radiografi) searah dengan arah jarum jam ke ujung Guide Tube dengan menggunakan Source Cable melalui pintu pada bagian depan kamera radiografi. 48

Gamma Source Projector Tech_ops Sumber Ir-192

Source Projector Source Projector Sentinel Sumber sumber Se-75 Ir-192

Pistol Grip Control Unit

Kolimator

Gambar III. 2 Bagian-bagian Pesawat Gamma kamera

2). Pesawat sinar-X

Pesawat sinar-X teridiri atas tiga bagian penting yaitu tabung sinar-X, High Tension (HT) kabel sepanjang minimal 20 meter yang terhubung dari kontrol panel ke tabung dan X-ray Kontrol panel. Pada tabung sinar-X, elektron yang berasal dari filamen dipercepat oleh tegangan tinggi dari ujung katoda menuju anoda. Kemudian pada anoda terjadi tumbukan antara elektron dengan target. Hasil dari tumbukan tersebut dihasilkan sinar-X bremsstrahlung dan sinar-X karakteristik. Energy listrik yang dapat dirubah menjadi sinar-X 99% -nya menjadi energi panas dan hanya 1% menjadi energi sinar-X. Pada umumnya sinar-X yang digunakan pada radiografi adalah energi sinar-X bremsstrahlung , karena sifat energi dan spektrum yang dihasilkan kontinyu. Sinar-X karakteristik tidak populer digunakan, karena energinya kecil dan sifatnya tidak kontinyu.

49

Tabung X-ray Panel Kontrol Kabel High Tension (HT)

3). Gamma Crawler Sebuah alat radiograph yang sangat efektif dan portable, bergerak dengan menggunakan sistem remote kontrol yang digunakan dalam uji keretakan (NDT) pada sambungan pipapipa di on-shore dan off-shore. Gamma crawler dilengkapi dengan detektor untuk menangkap sumber kontrol diluar pipa, sebagai alat positioning stop and go pada crawler tersebut dalam memposisikan letak crawler dari dalam pipa sehingga tepat pada sambungan pipa yang akan diradiasi. Film radiograph dipasangkan diluar pipa mengelilingi sambungan dan sumber dari crawler meradiasi keseluruh diameter sambungan (Prinsip Panoramic) dari dalam pipa. Gamma crawler menggunakan sumber Ir-192, selenium-75 sebagai sumber radiasi yang akan disinarkan. Ukuran pipa mempengaruhi bentuk crawler yang akan digunakan, untuk pipa diameter 6-18 inchi menggunakan crawler yg lebih kecil dan untuk pipa diameter 18-60 inchi digunakan tipe crawler yang lebih besar. Lihat gambar III.3 dibawah ini.

50

Gambar III.3 Penggunaan Crawler untuk radiografi pada pipa-pipa on shore di Industri

Gambar III.4 Blok diagram pesawat Crawler yang menggunakan sumber gamma atau X-ray

b. Sistem Keselamatan alat. Pengukuran laju paparan permukaan kamera dalam keadaan baik (tidak terdeteksi adanya kebocoran) pada jarak 5 cm dari permukaan : paparan maksimal : 50 mRem/jam. paparan rata-rata : 20 mRem/jam. pada jarak 1 meter dari permukaan : paparan maksimal : 10 mRem/jam. paparan rata-rata : 2 mRem/jam.

51

Ketentuan yang berlaku untuk batasan dosis bagi pekerja radiasi dan masyarakat sekitar tempat kerja Pemakaian peralatan proteksi radiasi yang sesuai, penyiapan tanda radiasi, tali kuning . Peralatan penunjang pelaksanaan radiografi, krank kabel, kontrol kabel, guide tube, kolimator dll Safety Lock Projector, kunci pengaman sekaligus pelindung bagian belakang pengontrol yang sumber. digunakan pada drive control unit Safety Control Connector (control connector), bagian dihubungkan dengan projector atau kamera. Selector Assembly (selector ring ASM, lock mech.), bagian kunci belakang untuk memastikan sumber dalam keadaan aman (locking), atau pada saat penyambungan (connecting) dengan drive control ataupun operasi (operate) dimana posisi sumber didalam kamera siap untuk digunakan. Tiga posisi operasi pada peralatan adalah: LOCK, CONNECT, OPERATE. Drive Control Units (crank cable), peralatan yang digunakan pekerja radiasi mendorong sumber keluar dari dalam kamera, serta merupakan alat sistem keselamatan untuk menjaga jarak antara pekerja radiasi dengan sumber yang digunakan. Source Guide Tubes, alat penyambung bagian depan kamera yang berfungsi mengarahkan sumber pada operasi. Source-stop (end stop/snout), metal penutup pada guide tube, yang mana berfungsi untuk menghetikan sumber pada saat dioperasikan atau didorong, sehingga pusat keberadaan sumber dapat diketahui. Source Changers (conection cable), peralatan penyambung yang digunakan pada saat penggantian sumber, peralatan ini sering juga digunakan pada saat operasi, yaitu dengan menghubungkan antara kamera dengan guide tubes. Go No Go Gauge, digunakan untuk memeriksa drive cable connector yang ada didalam drive control unit, juga digunakan

52

untuk memeriksa lubang penghubung pada sumber. Dengan kata lain berfungsi untuk mengukur tingkat kehausan pada drive cable connector dan female slot pada pig tail sumber.

Aspek Keselamatan bekerja Bidang Radiografi Untuk menjamin adanya proteksi radiasi bagi pekeja dan masyarakat yang berada disekitar pekerjaan radiografi, perlu difahami prosedur kerja dan mengerti serta mematuhi ketentuan keselamatan kerja yang harus dipenuhi dalam melaksanakan tugas yang menjadi tanggung jawab pekerja radiasi. Ketentuan keselamatan radiografi industri tertuang dalam SK Ka. BAPETEN No. 08/Ka-Bapeten/V-99. Dengan melaksanakan prosedur dan ketentuan yang telah digariskan pemahaman prinsip proteksi radiasi harus menjadi penekanan dan penggunaan peralatan harus didayagunakan secara optimal dengan harapan pengaruh radiasi pengion yang menimbulkan efek negative terhadap manusia tidak terjadi, hal ini merupakan target yang diinginkan dalam bekerja dengan radiasi. Untuk mencapai sasaran yang ini, pekerja radiasi perlu mengerti pengetahuan praktis seluk beluk peralatan dan perlengkapan yang digunakan dalam pekerjaan lapangan. Pada tulisan ini akan dibahas secara singkat / praktis peralatan dan perlengkapan radiografi serta peralatan proteksi radiasi yang diperlukan. Dalam melaksanakan pekerjaan radiografi, aman dan tidaknya suatu daerah dari bahaya radiasi tergantung oleh jenis radiasi, kekuatan sumber radiasi dan penahan radiasi atau kolimator yang digunakan serta jarak penyinaran ke sasaran.

53

Peralatan dan perlengkapan radiografi yang terkait dengan proteksi radiasi meliputi : o Sumber Radiasi (kamera Gamma atau pesawat sinar-X) o Surveymeter o Monitor radiasi perorangan o Wadah dan tempat penyimpanan sumber

B. GAUGING 1. Teknik Gauging Dalam Industri Proses industri yang ekonomis memerlukan pengontrolan yang cepat, tepat, dan kadang-kadang secara kontinyu terhadap berbagai besaran seperti tebal, kepadatan, laju aliran, dan komposisi material yang diproses. Salah satu jenis sistem kontrol yang memanfaatkan aplikasi teknik nuklir adalah nuclear gauge. Nuclear gauge adalah sistem peralatan (terdiri atas sumber radiasi dan detektor radiasi) yang memanfaatkan sifat-sifat unik radiasi pengion untuk pengontrolan proses dan kualitas produk. Perlu diketahui bahwa data yang diperoleh dari detektor akan diteruskan ke sistem komputasi yang terkoneksi secara integral dengan sistem kontrol. Penerapan teknik nuklir dalam proses kontrol mempunyai beberapa kelebihan dibanding dengan teknik lainnya, antara lain : sumber radioaktif dapat dipilih sesuai dengan sifat bahan yang diukur tidak merusak, tidak ada kontak, dan tidak meninggalkan bekas pada bahan pengukuran cepat dan dapat dipercaya sesuai untuk bahan kimia yang berbahaya atau bahan yang bertemperatur ekstrim. Secara garis besar, ada 5 jenis penggunaan utama teknik gauging di bidang industri, yaitu :

54

a. Thickness gauging Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : Bila suatu bahan setebal x ditempatkan segaris di antara sumber radiasi dan detektor, maka berkurangnya intensitas radiasi setelah menembus bahan dinyatakan dalam : I = Io . e x (III.1) I = intensitas radiasi setelah menembus bahan Io = intensitas radiasi sebelum menembus bahan = koefisien atenuasi bahan (di tabel) dan x = tebal bahan Jadi bila I dan Io dapat diukur, maka tebal bahan dapat ditentukan, misalnya dalam pengukuran tebal kertas, plastik, karet, dll.

b. Level gauging (photon switching) Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : Sinar-X atau gamma ditransmisikan dari suatu sisi kontainer atau vessel, lalu diukur oleh detektor yang berada pada sisi yang berlawanan. Kadang-kadang, sumber radiasi berada di dalam vesel sedangkan detektor di bagian luar vesel. Intensitas radiasi yang mencapai detektor ditentukan oleh ketinggian cairan dalam vesel. Bila permukaan cairan atau padatan berada di atas garis sumberdetektor, maka radiasi tertahan sehingga jumlah cacah pada detektor berkurang, demikian juga sebaliknya. Jadi, ketinggian permukaan cairan atau padatan dapat tetap dipertahankan pada level tertentu.

High level detector

Low level detector

Gambar III.5. Level gauge

55

c. Density gauging Untuk mengukur densitas, persamaan (III.1) dapat diubah menjadi : I = Io e (/) x (III.2)(/)

: koefisisen atenuasi massa (di tabel)

Cara pengukurannya sama seperti pada thickness gauging.

Source Shutter Control

Detector

Shielding Material Flow Shutter (open)

Gambar III.6. Pengukuran laju aliran material

Gambar III.7. Density gauge

56

d. Neutron moisture gauging

Pada teknik ini, neutron yang dihasilkan dari sumber neutron cepat (biasanya241

Am-Be) diperlambat karena tumbukan dengan

hidrogen dan kemudian mengalami hamburan balik. Jumlah neutron lambat yang ditangkap detektor sebanding dengan kadar air dalam sampel yang dianalisa.

Gambar III.8. Moisture/density gauge

Gambar III.9. Portable moisture/density gauge

57

e. Teknik gauging transmisi (beta dan foton) Jenis sumber radiasi : Pm-147, Am-241, Kr-85, Tl-204, Sr/Y-90, Cs-137, sinar-X tegangan medium. (aktivitas sumber beta biasanya sekitar 40 MBq 40 GBq, sedangkan untuk sumber gamma sekitar 0,4 GBq - 40 GBq) Prinsip kerja : Sampel diletakkan di antara detektor dan sumber radiasi. Berkas radiasi ditransmisikan melalui sampel dan diukur intensitas keluarannya oleh detektor. Intensitas radiasi yang diserap oleh sampel dapat menyatakan ketebalan atau densitas sampel tersebut.

Detector

Product on conveyor belt

Source

Gambar III.10. Prinsip kerja gauging transmisi

Kegunaan : 1) Gauging transmisi beta Pengukuran tebal plastik, kertas, lembaran logam yang tipis, karet, tekstil. Penentuan kadar tembakau dalam rokok Pengukuran kadar debu dan polutan pada sampel kertas filter

58

2) Gauging transmisi foton Pengukuran ketebalan plastik, lembaran logam, gelas, karet, dll. pada rentang ketebalan yang terlalu besar untuk gauging beta Pemonitoran laju aliran massa material pada konveyor atau pipa Pengukuran densitas tulang untuk diagnosis oesteoporosis Untuk level gauge

Tabel III.2. Jenis aplikasi gauging transmisi Sumber RadiasiPm-147 (beta) Tl204 (beta) Kr-85 (beta) Sr/Y-90 (beta)

Jenis AplikasiDensitas kertas Ketebalan kertas, karet, dan tekstil Ketebalan cardboard Ketebalan logam tipis; ketebalan tembakau dalam rokok

Sinar-X

Ketebalan baja sampai 20 mm; level cairan dalam kaleng

Am-241 (gamma) Cs-137 (gamma)

Ketebalan baja sampai 10 mm; isi botol Ketebalan baja sampai 100 mm; isi pipa/tangki

Co-60 (gamma)

Isi tungku pembuat arang; isi tempat pembakaran batu bata

f. Teknik gauging hamburan balik

Prinsip kerja : Detektor dan sumber radiasi berada pada sisi yang sama terhadap sampel. sumber radiasi diletakkan di depan jendela detektor. Berkas radiasi yang dihambur-balikkan oleh sampel akan diukur intensitasnya oleh detektor, yang mana besaran ini dapat menyatakan ketebalan dan/atau nomor atom sampel tersebut.

59

Source Detector

Shutter

MaterialGambar III.11. Backscatter gauge

Teknik hamburan balik banyak dimanfaatkan untuk mengukur tebal lapisan dan pengukuran kadar air dengan neutron. Gauging hamburan balik dengan gamma atau sinar-X lebih sensitif terhadap unsur-unsur ringan, misalnya karbon, dibanding gauging transmisi dengan radiasi yang sama.

Gambar III.13. Backscatter gauge

1). Hamburan balik beta Jenis sumber radiasi : Pm-147, Kr-85, Tl-204, Sr/Y-90 (aktivitas biasanya 40-200 MBq)

60

Kegunaan : Pengukuran ketebalan sampel yang tipis, baik itu plastik, kertas, karet, dll. Penentuan ketebalan lapis pada suatu bahan (dengan syarat harus ada perbedaan densitas atau nomor atom dari bahan pelapis dengan material yang dilapisi)

2). Hamburan balik gamma Jenis sumber radiasi : Pu-238, Am-241, Cs-137 (aktivitas di atas 100 GBq) Kegunaan : Penentuan ketebalan alloy yang ringan, plastik, gelas, karet, dll. (pada ketebalan di luar rentang pengukuran dengan sumber beta) Pengukuran ketebalan dinding pipa, tangki, vessel proses, dll. Pengukuran kadar abu dalam batubara

Gauging hamburan balik dengan gamma atau sinar-X lebih sensitif terhadap unsur-unsur bernomor atom rendah, misalnya karbon, dibanding gauging transmisi dengan radiasi yang sama.

Tabel III.3. Jenis aplikasi gauging hamburan balik Sumber Radiasi Pm-147 (beta) Tl-204 (beta) Sr/Y-90 (beta) Jenis Aplikasi Ketebalan kertas; lapisan logam tipis Ketebalan karet tipis dan tekstil Ketebalan plastik, karet, gelas, dan alloy ringan yang tipis Am-241 (gamma) Ketebalan gelas sampai 10 mm dan

61

plastik 30 mm Cs-137 (gamma) Ketebalan gelas lebih dari 20mm; densitas batu/batubara Am-241/Be Deteksi hidrokarbon dalam batuan

Kenyataan memang menunjukkan bahwa pemanfaatan teknik gauging di bidang industri sangat luas dan beragam baik dari jenis industrinya maupun lokasinya yang tersebar hampir di seluruh Indonesia.

2. Sistem Keselamatan peralatan Gauging Berikut ini beberapa komponen sistem keselamatan pada penggunaan nuclear gauge, antara lain yaitu : a. Housing sumber radiasi Zat radioaktif yang digunakan sebagai sumber radiasi didesain sebagai sumber tertutup dan diletakkan di dalam housing. Housing biasanya terbuat dari timbal karena berfungsi sebagai perisai yang diharapkan akan mengurangi paparan radiasi di bagian luar housing menjadi maksimal sebesar 7,5 Sv/jam. Bentuk housing didesain seperti kolimator yang akan mengarahkan berkas radiasi menjadi berkas utama ke satu arah tertentu yaitu ke arah detektor. Hal ini untuk menghindari pancaran radiasi ke segala arah selain ke arah materi yang diukur. Di bagian luar housing diberi label yang berisi data tentang sumber radiasi berupa nama unsurnya, aktivitas dan tanggal saat aktivitas itu diukur, serta nomor serinya. Housing dan semua komponen keselamatan lainnya sebaiknya mencantumkan tanda bahaya radiasi.

62

b. Shutter Umumnya shutter dirancang secara otomatis akan menutup jika tidak ada material yang akan diukur dan terbuka jika ada material yang akan diukur. Jadi shutter berfungsi sebagai perisai yang akan mencegah paparan langsung berkas radiasi utama ke arah manusia. Pada shutter tsb. harus diberi tanda yang jelas apakah shutter dalam posisi terbuka atau tertutup. c. Dosimeter Fungsi dosimeter adalah untuk memonitor laju dosis di area sekitar nuclear gauge (controlled area). Dosimeter juga berfungsi untuk memastikan apakah shutter benar-benar dalam kondisi tertutup atau tidak sebelum melakukan tindakan lebih lanjut seperti melepas alat gauging dari tempat install-nya untuk diperbaiki. d. Perisai lokal Partikel beta bila diserap oleh material berat di sekitarnya akan menghasilkan radiasi sinar-X bremsstrahlung. Oleh karena itu, untuk gauging yang memakai sumber pemancar beta, harus diberi perisai lokal untuk menyerap sinar-X bremsstrahlung tsb. Biasanya, perisai lokal ini di-interlock dengan shutter sehingga jika perisai terbuka maka shutter akan menutup, demikian juga sebaliknya. e. Guide plates Untuk mencegah akses langsung terhadap berkas radiasi utama, baik transmisi maupun hamburan balik, bahan yang akan diukur biasanya bergerak di antara 2 kepingan pelat sejajar yang dikenal dengan istilah guide plates.

63

f. Tanda-tanda peringatan radiasi di sekitar area pengawasan Tanda-tanda peringatan ini penting untuk mencegah kerusakan portable gauge di lapangan akibat kendaraan berat atau alat-alat mekanik lainnya dikarenakan ketidaktahuan adanya alat gauging di tempat tsb. Untuk portable gauge biasanya sulit untuk memasang shutter yang di-interlock dengan housing sehingga operator harus lebih berhati-hati jangan sampai terkena paparan radiasi langsung dari sumber radiasi.

C. ANALISIS Penggunaan teknik analisis dengan sistem nuklir di bidang industri dimaksudkan untuk menganalisis komposisi material, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, dengan presisi tinggi dan tidak merusak (non destructive analysis). Sistem ini memungkinkan pengontrolan yang tepat terhadap kualitas dan kuantitas produk sehingga diharapkan kualitas dijamin konstan dan penghamburan bahan baku dapat dihindarkan. Berikut ini beberapa jenis teknik analisis yang dapat digunakan. 1 Sinar-X Fluoresensi (XRF) Jenis sumber radiasi : Fe-55, Pu-238, Pm-147, Am-241, Cd-109, Gd-153, Co-57, H-3 (aktivitas zat radioaktif antara 200 MBq-40 GBq), pesawat sinar-X. Prinsip kerja : Bahan yang diirradiasi dengan foton (gamma atau sinar-X) berenergi rendah dapat menghasilkan hamburan balik foton. Foton akan mengionisasi atom-atom tertentu sehingga atom-atom mengemisikan sinar-X fluoresensi dengan energi karakteristik. Sinar-X fluoresen lalu dianalisis spektrumnya untuk diketahui tingkat-tingkat energinya yang mana tingkat-tingkat energi tsb. identik dengan unsur-unsur tertentu dalam sampel. Intensitas sinar-X dengan energi tertentu merupakan 64

ukuran kuantitatif unsur tertentu dalam sampel yang dianalisis. Selain itu, intensitas sinar-X dapat pula menginformasikan ketebalan sampel. Kegunaan : -

Pengukuran ketebalan lapisan plastik pada logam Pengukuran ketebalan lapisan logam pada logam lain, dengan syarat kedua logam tersebut memiliki perbedaan nomor atom yang kecil. Contoh : Sn dan Zn pada logam besi, logam mulia pada logam Cu

-

Analisis kimia rutin dalam pengawasan produksi Analisis unsur-unsur kelumit dalam sampel Analisis bijih logam di tempat-tempat penambangan Analisis unsur-unsur pokok dalam logam campuran Analisis kandungan unsur dalam semen

Gambar III.14. Pengukuran ketebalan lapisan plastik

Sistem Keselamatan : Karena menggunakan foton yang berenergi rendah, maka sistem proteksinya relatif mudah, yaitu dengan menggunakan kontainer/perisai yang tepat. Akan tetapi, dalam sistem keselamatannya tetap perlu diprioritaskan pencegahan terjadinya paparan foton tersebut secara langsung terhadap manusia. Caranya ialah dengan memakai shutter, yang mana shutter akan menutup bila zat radioaktif sedang tidak digunakan. Biasanya mekanisme shutter didesain secara otomatis sehingga shutter hanya terbuka bila ada bahan yang akan dianalisis dan akan tertutup bila tidak ada bahan yang dianalisis. Indikasi membuka dan menutupnya shutter juga harus terbaca dengan jelas sehingga akan

65

memudahkan siapa saja yang akan mendekati lokasi peralatan analisis, misalnya para petugas maintenance. Pemeliharaan yang rutin terhadap peralatan analisis (detektor, zat radioaktif atau tabung sinar-X, shutter, dll.) diperlukan untuk mencegah terjadinya kerusakan pada alat-alat tersebut yang berpotensi untuk menimbulkan kecelakaan radiasi.

2. Tangkapan Elektron Jenis sumber radiasi : Ni-63, tritium Prinsip kerja : Gas yang akan dianalisis dialirkan dari kolom kromatografi ke kamar ionisasi yang di dalamnya terdapat sumber beta energi rendah. Arus ionisasi akan berkurang jika ada unsur tertentu dalam gas yang memiliki afinitas elektron tinggi yang akan menangkap elektron. Kegunaan : Pengukuran pestisida yang terhalogenisasi (10-12 g) dan aplikasi-aplikasi pada detektor eksplosif. Sistem Keselamatan : a. Sumber pemancar beta yang digunakan adalah sumber terbuka sehingga ada kemungkinan terbawanya sejumlah kecil zat radioaktif dan terakumulasi di bagian outlet kamar ionisasi. Pemonitoran dan pembersihan secara rutin dapat mencegah terjadinya kontaminasi sampai level yang signifikan. b. Bila memakai sumber Tritium, temperatur di mana sumber tsb. digunakan harus dibatasi untuk mencegah pelepasan gas Tritium secara berlebihan.

66

D. LOGGING 1. Dasar-Dasar Logging Logging atau Well logging adalah teknik yang digunakan dalam industri perminyakan dan gas untuk merekam sifat-sifat batuan dalam kulit bumi sebagai sarana untuk menemukan zona hidrokarbon dalam formasi batuan dibawah lapisan kulit bumi. Ketika Sinar gamma , sinar-X atau neutron berinteraksi dengan susunan dari material, maka mereka akan kehilangan energi dan akan dibelokkan dari jalur semula. Bahkan pada banyak kejadian, energinya diserap secara keseluruhan oleh susunan dari material tersebut. Fenomena dasar inilah yang dijadikan dasar kegiatan logging, hal ini dikarenakan setiap lapisan batuan di dalam kerak bumi mempunyai nilai serap yang berbeda-beda terhadap energi, sehingga formasi batuan yang ada di dalam kerak bumi dapat diketahui melalui mekanisme ini. Logging dipakai untuk : a. Untuk mengetahui perbandingan lapisan minyak dengan air di suatu kedalaman tertentu di dalam bumi. b. Untuk pemeriksaan tingkat kepadatan tanah di suatu lokasi yang akan dijadikan sebagai pondasi suatu bangunan yang akan dikonstruksi. Contoh landasan pesawat terbang, gedung bertingkat dan sebagainya Kegiatan Logging dimulai dengan menurunkan peralatan logging ke dalam sumur minyak menuju dasar sumur untuk menentukan batuan yang terdapat dalam formasi dan memberikan perkiraan dimana terdapatnya daerah yang mengandung minyak dan gas. Peralatan Logging dikembangkan selama bertahun-tahun pada dasarnya untuk menentukan adanya kandungan hidrokarbon di dalam pori-pori batuan dengan mengukur sifat-sifat kelistrikannya, akustik maupun radioaktif dari batu-batuan atau fluida di dalam kerak bumi. Logging, atau kegiatan merekam zona batu-batuan / minyak dimulai

67

ketika peralatan logging yang terbawah ditarik keatas menuju mulut lubang. Data yang dihasilkan ditempatkan dalam sebuah catatan 'Well Log'. Well logging biasanya dilakukan ketika pengeboran telah selesai dilakukan, yang dapat mencakup kedalaman 300 m hingga 8000 m bahkan lebih. Sumber-sumber radiasi yang digunakan Aplikasi nuklir dapat diklasifikasikan menurut jenis sumber nuklir yang dipakai. Ada 3 macam sumber yang dipakai : a. Radiasi sinar gamma b. Radiasi X ray atau radiasi sinar gamma rendah c. Radiasi netron primer Secara komersial sumber-sumber radioisotop tersebut harus ditempatkan dalam kapsul yang tahan secara kimiawi (Non Corrosive Material). Pemilihan sumber harus sesuai dengan aplikasi yang akan dilakukan.

a. Sumber sinar gamma Kebanyakan sumber sinar gamma yang digunakan tidak terdapat dialam karena mereka mempunyai waktu paruh yang sangat pendek. Sumber sinar gamma dibuat secara artifisial, biasanya lewat irradiasi dalam reaktor nuklir.

68

Tabel III.4. Sumber Sinar Gamma Isotope Caesium 137 Barium 133 Cobalt 60 Natrium (Sodium) 22 Manganese 54 Selenium 75 Yttrium 88 Iridium 192 Simbol137 133 60 22 54

Waktu paruh 30 tahun 10,4 tahun 5.26 tahun 2.6 tahun 312 hari 120 hari 107 hari 74 hari

Energi (keV) 662 384, 356, 276, 81 1332, 1173 1275, 511 835 401, 280, 265, 136 1836, 898 468, 316, 308, 396

Cs

Ba

Co Na Se Y Ir

Mn

75

88

192

Gambar III.15. Sumber radiasi 137Cs

Gambar III.15. Sumber radiasi tertutup 241Am-Be

b. Sumber netron dari reaksi foton-netron Contohnya adalah dengan melakukan penembakan terhadap netron terakhir (last neutron) pada atom dengan energi 1.67 MeV atau lebih.9

Be yang hanya

memiliki energi ikatan sebesar 1.67 MeV, dengan sinar gamma

69

c. Sumber-sumber fisi252

Cf merupakan sumber fisi yang biasa dipakai karena mampu

meancarkan netron secara spontan. Netron yang dikeluarkan mempunyai energi rata-rata sekitar 2.3 MeV.

d. Generator netron Radiasi netron yang lebih kuat dapat dihasilkan dengan membombardir target dengan partikel bermuatan yang dihasilkan dari akselerator Van de Graff atau dari siklotron. Reaksinya adalah sebagai berikut :2

H+2H H+3H

3

He + n He + n

(disebut D-D reaction, energi netron yang dihasilkan 2.6 MeV)2 4

(disebut D-T reaction, energi netron yang dihasilkan 14 MeV) Netron generator terdiri dari sumber ion yang menghasilkan gas Deuterium terionisasi dan target yang mengandung deuterium atau tritium (lihat reaksi). Deuterium diakselerasi dengan menggunakan tegangan tinggi 100-200 keV. Keuntungan dari generator netron adalah: 1) Dapat menghasilkan fluks netron berenergi tunggal yang intensif dan 2) Dapat dibentuk menjadi pulsa-pulsa jika dibutuhkan sehingga lebih fleksibel 3) Dapat dimatikan jika tidak dipakai Namun juga memiliki kerugian, yaitu : 1) Membutuhkan peralatan elektronik yang sangat canggih 2) Harganya mahal

70

3) Life time nya pendek atau terbatas (kisaran beberapa ratus hingga beberapa ribu jam operasi, tergantung desain tabung dan komponen lain) 4) Output netronnya tidak sestabil dari sumber isotopik

e. Sumber netron lain Sumber netron yang lain dapat pula diperoleh misalnya dari teras reaktor nuklir.

Peralatan Logging dan Tekniknya Ada 4 macam teknik Nuclear logging, 1) Teknik Pengukuran Gamma Teknik ini mengukur dan mengidentifikasi sinar gamma yang dikeluarkan radionuklida yang terbentuk secara alamiah dalam batuan untuk membantu membedakan serpihan yang terkandung dalam batu-batuan sedimen dan membantu identifikasi adanya minyak. Hasil logging menunjukkan kandungan dari Uranium, Thorium dan Potasium dalam batuan. 2) Neutron-neutron logging Teknik yang mambutuhkan sumber radioaktif yang mampu mengeluarkan 4-5 MeV neutron. 3) Gamma-gamma logging Teknik yang mengggunakan peralatan yang disebut peralatan Gamma-gamma. Alat tersebut memeiliki dua detektor dan sumber radioaktif137 241

Am-Be atau

Pu-Be hingga beberapa ratus Giga Becquerel dalam sebuah alat

Cs. Biasanya dengan kekuatan 75 GBq.

Jumlah gamma yang dipantul-balikkan dari susunan batuan membawa informasi densitas dan porositas yang merupakan indikator berharga tentang adanya gas alam. 4) Neutron-gamma logging Teknik yang menggunakan peralatan yang menyimpan linier akselerator mini. Alat itu mengandung beberapa ratus GigaBecquerel atom tritium (3H), yang merupakan penghasil 71

partikel beta berenergi sangat rendah. Ketika tegangan tinggi (biasanya 80 KV) dialirkan pada peralatan ini, akan terjadi akselerasi atom-atom deuterium (2H) yang akan membombardir target Tritium dan menghasilkan sejumlah besar neutron yang berenergi sangat tinggi yang berbentuk pulsa selama beberapa mikrosekon. Kemudian beberapa nuklida menjadi radioaktif ketika ditumbuk oleh flux neutron ini, dan peluruhan radioaktif dari nuklida dalam beberapa milisekon berikutnya dapat dimonitor ketika proses tersebut diulang-ulang dalam jumlah besar. Baik radiasi gamma yang dikeluarkan maupun ketika atom-atom yang teraktivasi meluruh atau karakteristik neutron termal yang meluruh diukur untuk mengidentifikasi spesi atom teraktivasi.

Marking Kegiatan pengeboran minyak, kedalaman sumur yang telah dibor perlu diberikan penanda tiap selang kedalamannya untuk menunjukkan kedalaman tertentu telah dicapai. Marking atau penandaan ini menggunakan zat radio aktif seperti Co-60 dengan aktifitas rendah yaitu 50 kBq.

Operasi Well logging Kegiatan well logging berdasarkan pengoperasiannya dibedakan menjadi dua, yaitu:

1. Kegiatan Well logging Drill-to-stop Kegiatan well logging yang memerlukan segala kegiatan pengeboran dihentikan dan bagian-bagian peralatan pengeboran harus dipindahkan untuk menyediakan akses terhadap lubang

72

sumur. Peralatan well loging kemudian diturunkan ke dalam sumur guna memperoleh data.

Gambar III.16. Kegiatan Well logging Drill-to-stop

Pada sistem logging yang menggunakan sistem wireline, kabel pembor pertama kali harus diangkat dari sumur dan kabel yang digunakan untuk logging (yang merupakan peralatan-peralatan logging yang disambung secara seri) kemudian dimasukkan ke dasar sumur dengan menggunakan kabel yang akan membawa sinyal data pengukuran ke atas permukaan kemudian akan direkam dalam sebuah catatan. Ketika peralatan logging wireline ini secara perlahan-lahan diangkat, pencatatan terhadap parameter yang diukur vs kedalaman akan dilakukan.

2. Measurement While Drilling Kegiatan logging dapat pula dilakukan pada saat pengeboran sedang dilakukan, kegiatan ini disebut sebagai Measurement While Drilling (MWD). MWD tidak memerlukan pemindahan batang pemboran maupun peralatan lainnya dari sumur bor. MWD memerlukan beberapa sumber radioaktif yang ditempatkan diatas batang pemboran, guna menghimpun informasi lewat komunikasi telemetri lumpur. Sistem Logging-while-Drilling atau Measurement-WhileDrilling menghindari kegiatan mengangkat kabel pembor 73

terlebih dahulu dengan menggabungkan peralatan loggingnya dalam alat pembor dalam pipa yang terkoil. Sinyal dikirimkan ke permukaan menggunakan perangkat-perangkat telemetri positive mudpulse. Peralatan yang diletakan pada mulut sumur menerjemahkan mud pulse dan mencatat data-data tersebut.

Gambar III.17. Measurement While Drilling

Aspek Keselamatan Sumber radioaktif yang digunakan dalam logging memiliki aktifitas yang tinggi sehingga diperlukan pengamanan terhadap sumber tersebut agar tidak mengakibatkan terjadinya sesuatu yang tidak diinginkan. Berikut disajikan gambar-gambar yang menyangkut pengamanan terhadap sumber untuk logging. Sumber radioaktif yang dipakai untuk kegiatan well logging harus diberikan kapsul pengaman yang mengamankan zat radioaktif. Hal ini dilakukan untuk mencegah keluarnya radiasi dari zat radioaktif yang dikandungnya. Kapsul dideasin secara khusus untuk mencegah terjadinya kebocoran dari materi yang mengandung zat radio aktif. Sumber Individual disimpan dalam pembungkus berperisai

individual yang dimasukkan dalam container pengangkut besar.

74

Gambar III.17. Sumber netron

Perisai yang terdapat dalam pembungkus individual di desain untuk mengurangi tingkat radiasi hingga ke ambang yang diijinkan untuk tujuan transportasi. Namun laju dosis yang berada di luar overpack pada gambar diatas jauh lebih rendah dari pada yang disyaratkan oleh peraturan pengangkutan.

Gambar III.18. Sumber gamma

75

E. TEKNIK PERUNUT RADIOISOTOP

1 Prinsip Kerja Pada prinsipnya teknik perunut radioisotop dilakukan dengan cara menandai bagian dari sistem dengan zat radioaktif. Zat penanda radioaktif dideteksi dengan detektor untuk melacak keberadaannya atau mengukur aktifitasnya untuk menentukan analisis secara kuantitatif. Syarat-syarat zat perunut radioaktif adalah: 1. Memiliki sifat-sifat yang sama dengan zat yang akan dianalisis. 2. Mudah dideteksi pada konsentrasi rendah. 3. Injeksi, deteksi dan/atau pengambilan sampel tidak mengganggu sistem. 4. Konsentrasi residu zat perunut tidak membahayakan sistem. Pemilihan zat perunut berdasarkan pertimbangan sifat-sifat zat perunut seperti: waktu paruh, aktivitas specifik, tipe dan energi radiasi yang dipancarkan, sifat kimia dan sifat fisika. Pengambangan teknologi perunut radioisotop telah banyak berkembang di berbagai pemanfaatan industri, diantaranya: menentukan pola aliran fluida, laju aliran, efisiensi filtrasi, homogenitas campuran, transport material, perubahan phase, menentukan kebocoran pipa, penyumbatan pipa, keausan mesin, laju korosi dan lain-lain. Berikut beberapa contoh pemanfaatan teknologi perunut radioisotop:

a. Pengukuran keausan mesin

Teknologi ini sangat berguna untuk mengatahui keausan mesin secara real-time. Dengan cara ini dapat menganalisis keausan mesin sebagai fungsi kecepatan mesin, beban mesin dan waktu penggunaan. Teknologi ini dapat pula dipakai untuk mengukur kualitas oli mesin, dimana kualitas oli mesin yang baik adalah oli mesin yang dapat

76

memberikan kadar keausan yang sangat kecil. Salah satu keunggulan teknologi ini adalah selain dapat mengetahui data secara real time, data keausan mesin dapat pula diperoleh dalam jangka waktu yang singkat, hal tersebut disebabkan sensitivitas teknologi ini yang dapat mengukur aktivitas zat perunut dalam jumlah yang sangat kecil. Teknologi ini dapat juga dipakai untuk mengukur keausan komponenkomponen lain seperti pompa, injektor bahan bakar, transmisi dan lainlain. Sebagai contoh, pada pengukuran keausan ring piston dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: Ring piston diaktivasi dengan fluks netron di dalam reaktor nuklir. Ring piston akan berubah menjadi zat radioaktif. Ring piston dipasangkan pada mesin. Pada saat mesin dijalankan, ring piston (radioaktif) akan megalami keausan dan zat radioaktif akan tercampur dengan oli mesin. Oli mesin disirkulasikan melewati detektor, dengan demikian aktifitas radiasi akan sebanding dengan jumlah keausan ring piston (lihat gambar V-1)

b. Memisahkan aliran minyak Teknologi perunut zat radioaktif sangat berguna untuk memisahkan aliran minyak di dalam pipa minyak (biasanya memiliki panjang puluhan kilome