PENENTUAN DAERAH RADIASI

I. TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM

Dalam praktikum ini praktikan diharapkan mampu untuk menentukan daerah radiasi aman.

II. TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS

Setelah melakukan praktikum ini, praktikan akan mampu:1. Menyebutkan definisi Konstanta Gamma2. Menentukan daerah radiasi aman berdasarkan perhitungan menggunakan tabel

Konstanta Gamma3. Melakukan konversi nilai paparan radiasi ke dosis serap dan dosis equivalen4. Mengukur paparan radiasi menggunakan surveimeter5. Menentukan daerah radiasi aman berdasarkan teoritis dan pengukuran6. Menggambarkan peta daerah radiasi aman untuk pekerja radiasi, pekerja bukan pekerja

radiasi dan masyarakat umum.7. Menyebutkan dua faktor yang menyebabkan perbedaan daerah radiasi aman

berdasarkan perhitungan dan pengukuran

III. TEORI DASAR

Aktivitas dari setiap bahan radioaktif meluruh secara eksponensial mengikuti persamaan peluruhan sebagai berikut:

At=A0 ∙ e−λ ∙t

Atau

At=A0 ∙ e

−0,693T 12

∙ t

DenganAt = Aktivitas saat pengukuranA0 = Aktivitas mula-mulaT1/2 = Waktu paro nuklidaλ = Konstanta peluruhan nuklidat = selang waktu antara acuan dan waktu pengukuran

Radiasi dari bahan radioaktif dipancarka ke segala arah membentuk area yang menyerupai permukaan bola sehingga intensitas radiasi pada suatu posisi sangat tergantung pada jaraknya terhadap sumber.

x=Γ Ar2

Denganx = Laju paparan radiasi pada posisi berjarak r dari sumber (R/jam)A = Aktivitas sumber (Ci)Γ = Faktor Gamma sumber radioaktif (Rm2/jam Ci)r = Jarak sumber dan posisi pengukuran

Faktor Gamma merupakan suatu nilai yang menunjukkan laju paparan radiasi pada jarak 1 (satu) meter dari suatu sumber yang mempunyai aktivitas 1 (satu) Curie.Sumber yang berbeda mempunyai Faktor Gamma yang berbeda, lihat tabel di bawah.

Jenis Nuklida Waktu Paro Faktor Gamma

Co60 5,3 tahun 1,33 Rm2/jam Ci

Ir192 74 hari 0,5 Rm2/jam Ci

Cs137 30 tahun 0,33 Rm2/jam Ci

Terdapatbeberapa hubungan yang perlu di ingat, yaitu hubungan antara paparan (X) teihadap dosis serap (D), serta dosis serap terhadap Dosis Ekivalent (H)

D=0,877 ∙ XH=Q ∙ D

dengan,X mempunyai satuan roentgen (R)D mempunyai satuan Rad atau gray (Gy), danH = mempunyai satuan rem atau Sievert (Sv)

Dalam melakukan pekerjaan sehari-hari yang berhubungan dengan radiasi harus dapat ditentukan daerah aman radiasi.Ada tiga klasifikasi daerah radiasi yang dapat dilalui manusia

1. Daerah Radiasi bagi pekerja Radiasi: Batas maksimum bagi pekerja radiasi selarna satu jam adalah 2,5 mrem, sehingga laju dosis pada batas daerah radiasi bagi pekerja radiasi adalah 2,5 mrem/jam

2. Daerah Radiasi bagi pekerja bukan pekerja radiasi, tetapi berada di daerah radiasi dalam waktu singkat. Dosis maksumum bagi pekerja radiasi yang bukan pekerja radiasi selam satu jam adalah 0,75 mrem

3. Daerah aman bagi masyarakat bukan pekerja radiasi yang berada di daerah tersebut dalam waktu yang lama. Laju dosis maksimum bagi masyarakat umum adalah 0.25 mrem/jam

Sebelum memulai pekerjaannya yang menggunakan sumber radiasi haras terlebih dahulu menentukan radius masing-masing daerah radiasi dalam klasifikasi seperti di atas

IV. PERALATAN DAN BAHAN1. Sumber radiasi gamma2. Alat ukur radiasi3. Penahan radiasi serta pengarah radiasi (kolimator)4. Tanda bahaya radiasi, tali kuning, statif/ penyangga5. Alat ukur jarak (Roll meter)6. Monitor Perorangan, film Badge, dan dosimeter saku

V. LANGKAH KERJA1. Gunakan monitor perorangan2. Periksa / baca dosimeter saku dan surveimeter sebelum melaksanakan pengukuran3. Periksa sumber radiasi dengan surveymeter, apakah dalam keadaan aman dan terkunci4. Tentukan secara perhitungan aktivitas sumber saat digunakan5. Sesuai dengan hasil perhitungan di atas, pasang rambu/ tanda bahaya radiasi pada batas

daerah radiasi dengan laju dosis 0,75 mrem/jam serta tali kuning mengelilingi daerah radiasi 2,5 mrem/jam (minimal 8 titikpengukuran)

6. Tempatkan kolimator sumber radiasi pada titik penyinaran dan pasang surveimeter di sampung krank pada waktu mengeluarkan sumber radiasi. Sebelum sumber dikeluarkan seluruh praktikan haras sudah berada di daerah aman.

7. Lakukan survei keliling dengan surveimeter pada tempat rambu/ tanda bahaya radiasi.8. Bila tidak tepat posisi/kedudukannya dengan hasil pengukuran, gescr posisi rambu/tanda

bahaya radiasi sehingga sesuai dengan laju dosis paparan yang diinginkan.9. Setelah selesai melakukan pengukuran, masukkan kembali sumber radiasi tersebut10. Periksa dengan sueveimeter, apakah sumber radiasi |plah bena-benar masuk dan dikunci11. Ukur jarak rambu/tanda bahaya radiasi dengan rollmeter terhadap titik penyinaran

(kolimator)12. Setelah selesai diukur, kumpulkan kembali rambu-rambu tersebut13. Baca dosimeter saku dan matikan surveimeter.

VI. DATA PERCOBAAN

Tanggal Percobaan : 13 Desember 2010Sumber radioaktif : Cs-137T1/2 : 30 tahunGamma faktor (Γ) : 0,33 Rm2/jam CiPembelian sumber : 1 Januari 1993Aktivitas awal (A0) : 20 mCi

Perhitungan Teoritis PengukuranDaerah Radiasi Posisi (m) I II III IV V VI VII VIII

Laju Dosis

2,5 mR/jam 1,3 m

Laju Dosis

2,5 mR/jam 1,51 1,41 1,43 1,43 1,43 1,42 1,4 1,41

0,75 mR/jam 2,4 m

0,75 mR/jam 2,85 2,62 2,93 2,84 2,71 2,55 2,89 2,70

0,25 mR/jam 4,2 m 0,25

mR/jam 4,90 4,7 4,7 4,5 4,55 4,25 4,65 4,8

VII. PERHITUNGAN

Tanggal Percobaan : 13 Desember 2010Sumber radioaktif : Cs-137T1/2 : 30 tahunGamma faktor (Γ) : 0,33 Rm2/jam CiPembelian sumber : 1 Januari 1993Aktivitas awal (A0) : 20 mCiT : 17,9 tahun

Aktivitas sekarang :

At=A0 ∙ e

−0,693T 12

∙ t

At=(20∙10−3) ∙ e−0,693 ∙(17,9)

30

At=13,21mCi

Daerah Radiasi Pekerja : 2,5 mR/jam

x=ΓA tr2

r=√ Γ ∙ A txr=√ (0,33 ) ∙(13,21 ∙10−3)

(2,5 ∙10−3)

r=1,3meter

Daerah Radiasi Jarak amanPekerja Radiasi (2,5 mR/jam) 1,3 meterPengawasan (0,75 mR/jam) 2,4 meterMasyarakat Umum (0,25 mR/jam) 4,2 meter

Dosis Serap (tiap jarak aman) :

D=0,877 ∙ X

D=0,877 RadR∙(2,5 ∙10−3R)

D=2,19mRad

Paparan / X Dosis Serap2,5 mR 2,19 mRad

0,75 mR 0,65 mRad0,25 mR 0,21 mRad

VIII. PEMBAHASAN

Seorang pekerja proteksi radiasi, diberi batasan minimal untuk menerima radiasi. Untuk itu seorang pekerja proteksi radiasi harus memperhitungkan tiga hal dalam proteksi radiasi, yaitu pelindung, jarak dan batas waktu. Batas waktu juga berpengaruh dalam penerimaan dosis radiasi terhadap pekerja radiasi, untuk itu seorang pekerja radiasi perlu mengetahui cara menentukan jarak aman bagi pekerja radiasi, pekerja non radiasi dan masyarakat umum. Secara teori,

penentuan laju dosis radiasi dapat ditentukan dengan formula : x=ΓA

r2 seperti dijelaskan pada

teori. Dari formula tersebut, yang berpengaruh dalam menentukan laju dosis radiasi adalah faktor gamma, aktivitas dan jarak. Faktor gamma adalah nilai yang menunjukkan laju dosis pada jarak 1 m dengan aktivitas 1 Ci. Masing-masing sumber radioaktif mempunyai faktor gamma yang berbeda-beda, faktor gamma untuk beberapa sumber dapat dilihat pada tabel nuklida. Faktor gamma Cs-137 adalah 0,33 Rm2/jamCi.

Dengan nilai faktor gamma dari tabel nuklida, dapat ditentukan jarak minimal untuk Pekerja Proteksi Radiasi, Pekerja non Radiasi dan mayarakat umum. Jarak tersebut dapat ditentukan menggunakan formula untuk mencari laju dosis. Untuk pekerja radiasi, batas maksimum yang diperbolehkan adalah 2,5 mR/jam. Untuk pekerja non radiasi, batas maksimum yang diperbolehkan adalah 0,75 mR/jam dan untuk masyarakat umum batas maksimumnya adalah 0,25 mR/jam. Dari perhitungan didapat jarak untuk pekerja radiasi adalah = 1,3 m, untuk pekerja non radiasi adalah = 2,4 m dan untuk masyarakat umum adalah 4,2 m.

Nilai dari paparan radiasi dapat dikonversikan kedalam nilai dosis serap. Nilai dosis serap didapat dengan formula : D=0,877 ∙ X dimana nilai 0,877 adalah faktor konversi pada medium udara. Nilai ini memiliki saruan Rad/R.

Penentuan daerah radiasi menggunakan alat ukur, digunakan surveymeter. Alat ini untuk menentukan laju dosis untuk 3 batas yang telah disebut di atas. Untuk tiap-tiap daerah ditentukan 8 titik penentuan daerah radiasi, kemudian diberikan tanda peringatan. Penentuan 8 titik untuk masing-masing daerah dimulai pada titik di sebelah timur laut dari sumber, kemudian ke utara dan seterusnya hingga ke timur dari sumber radioaktif. Setelah melakukan pengukuran didapatkan data seperti pada data praktikum. Pemetaan titik daerah radiasi tersebut dapat digambarkan seperti berikut :

sumber

Dimana :

PengukuranPosisi (m) 1 2 3 4 5 6 7 8

Laju Dosis

2,5 mR/jam 1,51 1,41 1,43 1,43 1,43 1,42 1,4 1,41

0,75 mR/jam 2,85 2,62 2,93 2,84 2,71 2,55 2,89 2,70

0,25 mR/jam 4,90 4,7 4,7 4,5 4,55 4,25 4,65 4,8

Untuk daerah yang diberi angka merah adalah daerah pekerja radiasi, pada daerah ini diberi tanda peringatan yang mengelilingi daerah tersebut berupa garis peringatan radiasi menggunakan pita peringatan.Untuk daerah yang diberi angka biru adalah daerah pekerja non radiasi, pada daerah ini diberi tanda peringatan berupa tulisan peringatan awas radiasi, tanda tersebut diletakkan di tiap titik.Untuk daerah yang diberi angka kuning adalah daerah masyarakat umum, pada daerah ini diberi tanda apa saja yang dapat menunjukkan itu adalah peringatan agar tidak melintas.

Dari pengukuran tiap titik di atas, terdapat perbedaan antara pengukuran dan perhitungan. Pada perhitungan, untuk dosis 2,5 mR/jam = 1,3 m, namun pada pengukuran di dapat jarak sekitar 1,4 m.Untuk dosis 0,75 mR/jam = 2,4 m namun pada pengukuran di dapat jarak sekitar 2,7 m.Untuk dosis 0,25 mR/jam = 4,2 m namun pada pengukuran di dapat jarak sekitar 4,6 m.

Hal ini terjadi dikarenakan adanya penghalang tanda radiasi sehingga dapat membuat Intensitas radiasi menjadi berkurang. Selain itu juga disebabkan jarum alat ukur yang penunjukkan nilainya tidak dapat stabil, sehingga untuk menentukan besarnya dosis pada jarak tertentu kurang akurat.

sumber

IX. KESIMPULAN

1. Konstanta gamma adalah nilai yang menunjukkan laju dosis pada jarak 1 m dengan aktivitas 1 Ci

2. Daerah aman melalui perhitungan :a. Pekerja radiasi dengan dosis maksimal 2,5 mR/jam adalah 1,3 mb. Pekerja non radiasi dengan dosis maksimal 0,75 mR/jam adalah 2,4 mc. Masyarakat umum dengan dosis maksimal 0,25 mR/jam adalah 4,2 m

3. Dosis serap untuk beberapa paparan :a. 2,5 mR = 2,19 mRadb. 0,75 mR = 0,65 mRadc. 0,25 mR = 0,21 mRad

4. Laju dosis radiasi melalui pengukuran :

PengukuranPosisi (m) 1 2 3 4 5 6 7 8

Laju Dosis

2,5 mR/jam 1,51 1,41 1,43 1,43 1,43 1,42 1,4 1,41

0,75 mR/jam 2,85 2,62 2,93 2,84 2,71 2,55 2,89 2,70

0,25 mR/jam 4,90 4,7 4,7 4,5 4,55 4,25 4,65 4,8

5. Pemetaan daerah :

Merah = 2,5 mR/jamBiru = 0,75 mR/jamKuning = 0,25 mR/jam

6. Yang mempengaruhi perbedaan pengukuran dan perhitungan adalah adanya penghalang dan alat ukur yang penunjukkannya kurang stabil.

X. DAFTAR PUSTAKA

Marjanto, Djoko, dkk. 2010. Petunjuk Praktikum Proteksi dan Keselamatan Radiasi. Yogyakarta : STTN-BATAN.

Aryawardhana, Wisnu. 2006. Teknologi Nuklir : Proteksi radiasi dan aplikasinya. Yogyakarta : Andi Offset.

Yogyakarta, Desember 2010

Asisten Praktikan

Suryo Rantjono Iksan Adityo Mulyo