Rofiq S dkk 103.pdf

IIJ'os1dIJJJ P8rtmnuan dan PrasontaslllmJah FungslonaJ Toknls Non ponoJlu,m lIosombor 2008i ISSN :1410 - 6381

DOSIMETER CAS04:DY BUATAN BARC SEBAGAI PEMANTAU DOSIS RADIASI

PERORANGAN HP (10)

Rofiq Syaifudin, Nina Herlina, dan Bambang SupriyantoPTKMR - BAT AN

ABSTRAK

DOSIMETER CaS04:Dy BUA TAN BARC SEBAGAI PEMANT AU DOSIS RADIASIPERORANGAN Hp(IO). Meningkatnya penggunaan dosimeter CaS04:Dy sebagai monitorradiasi perorangan menyebabkan penelitian ini dilakukan untuk menguji kinerja dosimeter.Parameter dosimeter yang akan diuji adalah keseragaman tanggapan dan pembuatan kurvakalibrasinya. Untuk mengetahui keseragaman tanggapan, dosimeter disinari dengan sumberradiasi gamma 137Csdengan dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv. Pembuatan kurva kalibrasidilakukan dengan cara menyinari dosimeter dengan sumber radiasi gamma 137Cs dengann:ntang dosis dari O,lmSv hingga 20 mSv. Tanggapan dosimeter dibaca dengan TLD readerTL 1010. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa nilai simpangan tanggapan dosimeter (%)untuk dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv adalah 2,28; 1,94; 4,95; 3,60 dan 6,28. Kurvakalibrasi yang dihasilkan dari rentang dosis O,lmSv hingga 20 mSv adalah garis linier. Danhasil ini dapat disimpulkan bahwa kinerja dosimeter baik sehingga dapat dignakan sebagaipemantau dosis radiasi perorangan.

ABSTRACT

CaS04:Dy DOSIMETER MADE by BARC as PERSONAL DOSE MONITORING in TERMof Hp (10). The increase of the use of CaS04:Dy dosimeters as personal radiation monitoringcaused the research performed to examine the dosimeter performance. Parameters that wouldbe examined were their response uniformity and calibration factor. To know the uniformity ofdose response the dosimeter were irradiated by Cs-137 gamma radiation source with variationof group of doses 0.1; 0.2; 0.5; 5; and 10 mSv. The calibration of dosimeter has conducted forthl~range of doses of 0.1 to 20 mSv. Gamma ray of Cs-137 is used for exposing TLD. Theresponse of dosimeter has been read using TLD reader TL 1010. The results are the deviationof response for each group (%) 2.28; 1.94; 4.95; 3.60; and 6.28, respectively. The calibrationcurve was linear. The results showed that the performance of the dosimeters were good sothat can be used for personal dose monitoring.

PENDAHULUAN

Fosfor CaS04:Dy telah dikembangkan sebagai dosimeter terrnoluminansi (TLD) oleh

Yamashita. Di India jenis dosimeter ini telah digunakan sebagai pemantau dosis radiasi

perorangan secara rutin[I]. Tercatat bahwa dari 42000 pekerja radiasi yang dilayani di India

103

1'roSIdIIJJPortBlf.uan IIan ProsootasllimlaIJ FlUlgslnnalTeknls NonPIII1IIIIU,18DesBlllbBr2008 ISSN:1410- 5381aiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

sekitar 10500 orang diantaranya menggunakan film untuk monitor radiasinya dan sisanya

sekitar 75% menggunakan TLD[2].

Penelitian terhadap karakteristik dosimeter CaS04:Dy pernah dilakukan di Indonesia

dalam bentuk gelas kapiler namun pemanfaatannya masih sebatas untuk keperluan pemantau

dosis radiasi lingkungan sedangkan untuk dosimeter perorangan belum dikembangkan[3].

Kenyataannya dosimeter j enis ini telah dikembangkan untuk pemantau radiasi gamma, sinar­

X, bahkan radiasi beta, dan digunakan untuk pemantau dosis radiasi perorangan. Dosimeter ini

mampu merekam dosis dari 50 J,!Svhingga 5 Sv untuk gamma dan 100 J,!Svhingga 5 Sv untuk

beta [4].

Meningkatnya permintaan TLD sebagai monitor radiasi perorangan mendasari

penelitian ini untuk menguji kinerja dosimeter CaS04:Dy sehingga nantinya dapat diperoleh

suatu harga yang dapat dijadikan acuan terhadap pertimbangan penggunaan dosimeter terse but

st:bagai monitor radiasi perorangan. Untuk keperluan terse but perlu dilakukan pengujian

keseragaman tanggapan TLD terhadap dosis radiasi yang diberikan dan mengkalibrasinya

sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan

diketahui bahwa ~ubungan antara bacaan intensitas TL dengan dosis radiasi pad a TLD linier

wltuk dosis rendah hingga tinggi (10 Sv). Karena itu dalam evaluasi dosis pada TLD cukup

digunakan faktor kalibrasi. Dalam kegiatan pemantauan dosis perorangan secara praktis,

kalibrasi TLD dapat dilakukan dengan dosis tunggal, misalnya dengan dosis 5 mSv[5].

Pad a penelitian ini pengujian keseragaman tanggapan dosis dilakukan pad a beberapa

variasi dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan 10 mSv dan untuk kalibrasi dosimeter dilakukan pada

rentang dosis 0,1 mSv hingga 20 mSv menggunakan berkas radiasi gamma Cs-137.

Pada makalah ini akan diuraikan hasil pengujian nilai keseragaman tanggapan TLD

terhadap dosis radiasi yang diberikan dan kurva kalibrasinya sehingga dosimeter tersebut

dapat digunakan sebagai pemantau dosis tara perorangan, Hp(10).

TATAKERJA

TLD yang digunakan adalah hasil pengembangan Vohra, dkk, dan secara komersial

dipabrikasi oleh Bhaba Atomic Research Center (BARC) India. Lencana berisi tiga keping

dosimeter CaS04:Dy yang identik dan terdapat tiga daerah filter yang berbeda yaitu (1) filter

104

1'rosIIIIIJJPortonwan dan Prosontasillmlah FmgsJonaiTokn:sNIIn PonoIIU,18Dosombor2008 ISSN:1410·5381iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

kombinasi Al 1 mm dan Cu 0,85 mm, (2) filter plastik tebal 1,5 mm, dan (3) daerah tanpa

filter (open window)

Dosimeter CaS04:Dy dari batch yang sarna yang akan diuji dipanaskan (annealing)

pada suhu 2300 selama 3 jam untuk menghilangkan sisa elektron yang mungkin masih ada

d.alam perangkap atau elektron karena radiasi latar. Setelah proses pemanasan selesai

kemudian dosimeter dibaca menggunakan TLD reader TL 1010 untuk mengetahui

t,mggapannya. Dari hasil bacaan tersebut dosimeter dikelompokkan dengan nilai tanggapan

yang berdekatan.

Pada penelitian ini dilakukan pengukuran tanggapan dosimeter terhadap radiasi foton

yang diterima dari berkas radiasi gamma Cs-137. Penyinaran dilakukan pada 5 kelompok

variasi dosis yang dianggap cukup mewakili untuk dosis rendah dan sedang. Setiap kelompok

terdiri atas 4 buah dosimeter. Pengelompokan empat buah dosimeter untuk setiap dosis

penyinaran ini dimaksudkan agar jarak antara dosimeter berdekatan sehingga penerimaan

dosis radiasi setiap dosimeter optimal mendekati dosis sebenarnya yang diberikan. Evaluasi

dilakukan terhadap keping D 1 di mana pada daerah tersebut terdapat kombinasi filter Al dan

Cu yang berfungsi untuk mereduksi energi foton.

Setelah diperoleh keseragaman tanggapan dosisnya, proses dilanjutkan dengan

menyinari 20 buah dosimeter yang mempunyai nilai keseragaman berdekatan menggunakan

sumber radiasi gamma Cs-137. Pada penyinaran ini diberikan variasi dosis 0,1; 0,2; 0,5; 5, dan

10 mSv.

Langkah berikutnya adalah membaca tanggapan dosimeter menggunakan TLD reader

TL 1010 yang sebelumya telah didiarnkan selama 5 hari untuk menstabilkan perangkap dalam

dosimeter. Basil cacahan elektron kemudian dievaluasi dan dibuat suatu tabel keseragarnan

tanggapan dosimeter.

Untuk pembuatan kurva kalibrasi dilakukan langkah awal yang sarna dengan

pembuatan nilai keseragaman dosimeter. Dosimeter yang digunakan adalah dosimeter dengan

kode batch yang sarna dengan dosimeter untuk pembuatan nilai keseragaman tanggapan.

Sebanyak 14 buah dosimeter dengan nilai keseragarnan awal yang berdekatan disinari

untuk pembuatan kurva kalibrasi ini. Penyinaran dilakukan pada dosis 0,1; 0,2; 0,3, 0,5; 0,75;

1; l,5; 2; 3; 5; 7,5; 10; 15; dan 20 mSv.

105

ProsIdIJJ,JP8I'tanUJandan ProsontasJ Umlah Fuooslonal TBknls Non PBDBllt11811BsBmbBr2008 ISSN:1410- 6381iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

Langkah berikutnya adalah membaca tanggapan dosimeter menggunakan TLD reader

TL 1010 yang sebelumya telah didiamkan selama 5 had untuk menstabilkan perangkap dalam

dosimeter. Hasil cacahan elektron kemudian dievaluasi dan dibuat suatu kurva kalibrasi

dosimeter. Kurva kalibrasi merupakan hubungan antara tanggapan dosimeter terhadap dosis

radiasi yang diterima.

Gambar 1. TLD CaS04:Dy buatan BARC India

BASIL DAN PEMBAHASAN

Nilai keseragaman tanggapan yang diperoleh untuk tiap-tiap dosis disajikan pada Tabel

1. Dari beberapa variasi dosis tersebut diperoleh deviasi yang cukup tinggi pada dosis 10 mSv.

Hal ini mungkin saja terjadi karena karakteristik dari dosimeter untuk menerima radiasi

berbeda dengan dosimeter lainnya. Untuk mengatasi hal ini dapat dilakukan dengan

penyinaran terhadap banyak dosimeter untuk setiap kelompoknya sehingga dengan banyaknya

data akan diperoleh nilai simpangan yang rendah untuk kelompok terse but. Dari tabel dapat

dilihat pula bahwa tanggapan dosimeter pada setiap kelompok dosis cukup bervariasi, namun

demikian nilai simpangan relatif kecil masih di bawah 10 %.

106

25

_ 20>enE 15-tJ)'Ci)100c 5

0 0

prosIIIiIJJportsmuan dan Pl'8SlllltasJIlmlahFW!OSIonaJT9knls NonPIIIUIIIt118 D8sumb8r2D06 ISSN:1410·6381iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

Tabel 1. Keseragaman tanggapan dosis dosimeter CaS04:Dy

Dosis 0,1 mSv0,2 mSv0,5 mSv5 mSv10 mSv

302

49610281001722244Tanggapan 293

4759241086420299305

4789721020919657291

48610231054919422

Rata-rata

297,75483,75986,7510409,7520405,5

Deviasi (%)2,281,944,953,606,28

Kurva kalibrasi yang menunjukkan hubungan antara bacaan intensitas TL (tanggapan)

t(:rhadap dosis radiasi yang diterima disajikan pada Gambar 2. Bentuk kurva yang dihasilkan

dari 14 nilai dosis yang diberikan adalah garis linier. Hal ini ditunjukkan dengan persamaan

regreasi y = 0,0005x - 0,0104 dan nilai koefisien korelasinya R2 = 0,99. Persamaan yang

diperoleh ini selanjutnya digunakan untuk menghitung dosis radiasi yang diterima dosimeter

ini setelah digunakan oleh pekarja radiasi atau seseorang yang bekerja di medan radiasi.

10000 20000 30000 40000 50000

Tanggapan (D1)

107

1'rosIdIIJJpurtmnuandanPrusuntasl UmlahFooUsionalToknIsNonP8naIItI.181lBsambar2008 ISSN:1410- 6381i,iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pengujian yang dilakukan terhadap

dosimeter CaS04:Dy buatan BARC India mempunyai kinerja yang cukup baik. Hal ini dilihat

dari tanggapan dosimeter terhadap dosis yang diberikan cukup stabil dengan deviasi pada tiap

kelompok dosis kurang dari 10 % dan kurva kalibrasi yang dihasilkan adalah linier dengan

persamaan regresi y = 0,0005x - 0,0104 dan nilai koetisien korelasinya R2 = 0,99.

Berdasarkan hasil-hasil yang diperoleh dari penelitian untuk tanggapan dosimeter

dengan simpangan kesalahan (devias i) yang kurang dad 10 % dan kurva tanggapan (kurva

kalibrasi) yang linier maka dapat dikatakan bahwa dosimeter tersebut-dapat digunakan sebagai

monitor radiasi perorangan.

UCAP AN TERIMA KASIH

Terima kasih disampaikan kepada staf Bidang Metrologi yang telah membantu dalam

penyediaan fasilitas kalibrasi dosimeter dan semua pihak yang telah membantu untuk

kelancaran penulisan makalah ini.

HAFT AR PUST AKA

1. M.M. Adtani, R.V Sawant, Bhoja Shetty and S.J Supe, Light Induced Fading in

CaS04:Dy Teflon Thermoluminescence Disc. Radiation Protection Dosimetry, Vol. 2 No.

2 p. 119-121, Nuclear Technology Publishing (1982).

2. O.P Massand, U.R Kini, and K.L Popli, IAEAlRCA Personal Dosimeter Intercomparison

Status Report of India.

3. Hasnel Sofyan, Dyah D. Kusumawati, Helti Yuliati, dan Abubakar Ramain, Karakteristik

Dosimeter TL CaS04:Dy Gelas Kapiler untuk Memantau Dosis radiasi Lingkungan.

Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan VIII P3KRBiN ­

BATAN, Hal. 227 - 232 (2000).

4. Bhabha Atomic Research Centre, TLD Badge Reader Type TL 1010 with Technology

from Bhabha Atomic Research Centre. Instruction Manual. Nucleonix Systems Private

Limited, 2003.

5. Mukhlis Akhadi, Dasar-Dasar Proteksi Radiasi. PT. Rineka Cipta, Jakarta 2000.

108

ProsIdlJJJPortBnwan dan Presentasl UmIahFWlOslonalTuknIsNonPlllUllltI,18 DlIS8II1bor2006 ISSN:14W· 6381iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

Tanya - Jawab :

1. Penanya : Neneng L (PATIR - BAT AN)

Pertanyaan

Apakah ada standard yang digunakan dalam penelitian Saudara?

Jawaban : Rofiq S (PTKMR-BATAN)

Jika yang dimaksud adalah dosimeter CaS04:Dy maka jawabannya adalah tidak ada, justru

dengan penelitian ini diharapkan akan diperoleh suatu data yang dapat dijadikan

pertimbangan penggunaan dosimeter tersebut sebagai monitor radiasi perorangan.

109