alat ukur listrik dan instrumentasi

JENIS DAN CARA KERJA ALAT UKUR RADIASIDI BIDANG INDUSTRI

DarsinoBadan Pengawas Tenaga Nuklir

(BAPETEN)REKUALIFIKASI I

PPR BIDANG INDUSTRI

TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM

Setelah mengikuti rekualifikasi para peserta diharapkanmampu :

• memahami prinsip dasar dan cara kerja alat ukur radiasi.• menguasai dalam memilih dan menggunakan alat ukur

radiasi.

PENDAHULUANRADIASI ?cara perpindahan energi dari sumber energi ke lingkungan

lingkungan/medium

Sumber radiasi

TINGKAT ENERGI

RADIASI PENGION RADIASI NON PENGION

Energi tinggi

• Radiasi nuklir :alfa, beta, gamma, netron

• Sinar-X

Energi rendah

•Gel. Radio dan TV

• Microwave

• Sinar matahari, dll

JENIS RADIASI PENGION

partikel bermuatan

(α dan β)partikel tak bermuatan

( netron )

gel. Elektomagnetik

Sinar-X dan γ

Cs-137

Tabung sinar-X

KEMAMPUAN RADIASI MENEMBUS BAHAN

1. ALAT UKUR RADIASI

AKTIFDapat dibaca langsung :• Surveymeter• Dosimeter saku

PASIF

Tidak dapat dibaca langsung :• Film badge• TLD bagde

2. SISTEM PENGUKURAN RADIASI

Detektor : mengubah energi radiasi

menjadi tanggapan(yang mudah diamati)

sumber → detektor → alat penunjang → pekerja

Alat penunjang : mengubah tanggapan menjadi

simpangan jarum penunjukskala, angka digital dan gambarspektrum

Sumber radiasi

3. JENIS DETEKTOR

• Detektor isian gas• Detektor sintilasi• Detektor semikonduktor• Detektor emulsi foto

3.1. DETEKTOR ISIAN GAS

ü Radiasi mengionisasi gas akan menghasilkan elektronyang terkumpul di sumbu dan membentuk pulsa listrik.

ü Banyaknya muatan listrik yang dihasil menujukanbanyaknya radiasi.

DETKTOR ISIAN GAS

KAMAR IONISASI PROPORSIONAL GEIGER MULLER

üdapat membedakanenergiüTegangan kerja rendahüPengukuran model arus( perlu penguat pulsa)

üdapat membedakanenergiüPengukuran model pulsaütegangan harus stabil

ütidak dapatmembedakan energiümudah dibaca

Berdasarkan Tegangan Kerja

KARAKTERISTIK DETEKTOR ISIAN GAS

Tegangan Kerja

Tinggi Pulsa

Geiger Muller

Proporsional

Ionisasi

Rekombinasi

A B C D E

A - B : rekombinasiB – C : ionisasiC – D : proporsionalD – E : Geiger Muller

3.2. DETEKTOR SINTILASI

ü Bahan sintilator yaitu bahan yang dapat memercikkan cahaya tampak jika dikenairadiasi nuklir.

ü Cahaya tampak dari hasil perpindahan elektron pada atom dari tingkat energitinggi ke tingkat energi rendah.(eksitasi)

Contoh : NaI(Tl), ZnS (Ag), LiI(Eu)

Keunggulan :daya serap/effisiensi sangat baik dibanding detektor lain.

3.3. DETEKTOR SEMIKONDUKTOR

• Radiasi yang mengenai depletion layer, maka timbul pasangan lobang(hole) elektron pada lapisan tersebut

• Karena ada medan listrik karena diberi tegangan, hole dan elektronbergerak menimbulkan pulsa listrik

• Jumlah muatan yang dibebaskan sebanding dengan energi radiasi.• prinsip kerja ~ detektor isian gas

RMETER

BahanSemikonduktor-

np

+

Contoh detektor HPGe, SiLi, LEGe

Keunggulan :- resolusi sangat tajam- sangat teliti membedakan energi- efisiensi tinggi untuk radiasi γ.

Kelemahan :- memerlukan sistem elektronik (alat

penunjang) sangat rumit. - HPGe & SiLi perlu pendingin

3.4. DETEKTOR EMULSI FOTO

• Bahan : film fotografi terbuat dari emulsi Perak Bromida (AgBr)• Radiasi mengisolasi butiran AgBr• Radiasi makin besar butiran Ag+ makin banyakContoh : film badge

Keunggulan :Ødapat menyimpan informasi banyaknya radiasi (dosis

radiasi )Kelemahan :Ø tidak dapat memberikan informasi spontan

4. DOSIMETER PERSONAL

Jenisnya:• dosimeter saku (pen/pocket dosimeter)• film badge• thermo luminance dosimeter (TLD)

ü ringan dan kecilümencatat dosis radiasi pekerja secara akumulasi

4.1. DOSIMETER SAKU

lanjutan

Keuntungan :• dapat dibaca secara langsung, tidak memerlukan peralatan

tambahan kecuali untuk mendischarge

Kerugian :• tidak dapat menyimpan informasi dosis dalam waktu lama

karena sifat akumulasi kurang baik

4.2 FILM BADGE

• menggunakan detektor emulsi foto (AgBr)• tingkat kehitaman film banyak dosis radiasi yang mengenai

emulsi AgBr menjadi ion Ag+ dan Br –

• Setelah dimasukan larutan developer Ag+ berubah menjadi hitamperak.

Keuntungan :• mempunyai sifat akumulasi yang baik• dapat membedakan jenis dan energi radiasi (ada filter) : plastik, Al, Cu,

campuran Sn &Pb, campuran Cd &Pb.• Range pengukuran untuk : gamma 10 mR - 1800 R, beta 50 mrad – 1000 rad,

dan netron 5 mrad – 500 rad.• dapat disimpan untuk keperluan dokumentasi

Kelemahan :• film harus diproses secara khusus• membutuhkan alat densitometer untuk membaca tingkat

kehitaman film.• film hanya dapat digunakan selang waktu 3 bulan,

film harus diproses sebelum masa tersebut

4.3. T L D (thermoluminence dosimeter)• Prinsip detektor sintilasi, dibaca setelah dipanaskan• bahan LiF, CaSO4 CaF2

Kelebihan:• bersifat akumulatif dan lebih teliti• bentuk kristal dapat disesuaikan dengan holder• dapat digunakan berulang-ulang

Kelemahan :• membutuhkan peralatan tambahan

5. SURVEYMETER

• mengetahui hasil pengukuran secara langsung• mengukur paparan radiasi dan atau dosis• harus portable, biasanya detektor GM

• Detektor α dan β : filter yang tipis• Detektor neutron : Øbahan penahan parafin atauØ polyethylene untuk membedakanneutron cepat dan lambat

6. CARA MENGGUNAKAN AUR

ü Film badge atau TLD

üSurveymeter : radiasi gamma dan kontaminasi

ü Dipakai setiap saat ketika melaksanakan pekerjaan radiasi.

ü Dipakai pada posisi dibagian tengah tubuh

ü Disimpan jauh dari area radiasi ketika tidak melaksanakan pekerjaan radiasi.ü Jangan memakai tanpa holder

ü Jangan menggunakan dengan holder yang filternya tidak lengkap

ü Jangan terlambat mengembalikan untuk dianalisis.

6.1. FILM BAGDE ATAU TLD

6.2. SURVEYMETER

1. Baca manual pengoperasian alatuntuk mengoperasikan dan mengendalikan alat

2. Periksa bateremasih baik bisa digunakan atau tidak

3. Periksa beroperasinya detektektormenguji respon detektor dengan chek source

4. Menentukan waktu tanggap alatdengan menggerakan detektor dekat chek source.

5. Periksa kalibrasi alat

6. Menentukan radiasi latar belakangMengukur pada daerah bebas radiasi atau kontaminasi

Persiapan :

6.2.1.Mengukur Radiasi Gamma1. Sebelum memasuki daerah radiasi, pastikan alat menyala dan mengukur

radiasi latar belakang

2. Ketika memegang alat, posisi lengan terlentang

3. Gerakan alat perlahan mendekati sumber

4. Lakukan survey pada sekeliling sumber jika memungkinkan

5. Senantiasa mengawasi meter dengan memperhatikan layar dan ataumendengarkan audio

6. Jangan terlalu lama berada di medan radiasi.

6.2.2. Mengukur Kontaminasi

1. Pilih meter kontaminasi yang sesuai dengan isotop yang akan diukur.

2. Sebelum memasuki daerah kontaminasi, pastikan alat menyala dan mengukurkontaminasi latar belakang

3. Dekati permukaan yang akan diukur dan pegang alat pada jarak 1 cm daripermukaan.

4. Pastikan alat tidak terkontaminasi

5. Gerakan alat perlahan mulai dari pinggir yang paling dekat sampai seluruhpermukaan yang diukur.

6. Tidak terlalu dalam mengkur, usahakan dalam 1 detik alat dapat mengukur 5 cm permukaan.

7. Senantiasa mengawasi meter dengan memperhatikan layar dan atau mendengarkanaudio

8. Jangan terlalu lama berada di daerah kontaminasi.

9. Tidak boleh makan, minum, dan merokok

7. MEMILIH ALAT UKUR RADIASI

Ø Jenis radiasi ( α, β, γ, n )Ø Range energi

Contoh : 50 keV – 2 MeVØ Range pengukuran laju dosis atau dosis

Contoh : 0,1 Sv/jam – 100 mSv/jam Ø Daerah kontaminasi atau bukanØ Dikalibrasi.

TERIMA KASIH