prosldiIJJ pertemuan dan PresentaslllmJah FWlOSInnaI Teknls Non peneUt118 Dosombar 2008 ISSN :1410·6381

UJI BANDING DOSIMETER PERORANGAN FILM UNTUK DETEKSI RADIASIGAMMA DARI SUMBER RADIASI 137Cs

Nina Herlina, C. Tuti Budiantari, Otto P. Ruslanto, dan TuyonoPTKMR - BAT AN

ABSTRAKUJI BANDING DOSIMETER PERORANGAN FILM UNTUK DETEKSI RADIASI

GAMMA DARI SUMBER RADIASI 137Cs. Telah dilakukan uji banding dosimeter filmuntuk dcteksi radiasi gamma dari sumber radiasi 137Cs. Laboratorium Keselamatan,Kesehatan, dan Lingkungan (KKL) PTKMR - BATAN adalah institusi yang memberikanpelayanan untuk mengevaluasi dosis pekelja radiasi menggunakan dosimeter film.Berdasarkan SK Ka. BAPETEN No. 18/Ka. BAPETEN/II-OO, Laboratorium pengevaluasiwajib mengikuti uji banding. Hasil yang diperoleh selama tahun 2002 sampai tahun 2004yang berupa deviasi antara dosis yang diberikan oleh fasilitas kalibrasi dengan dosis yangdicvaluasi olch laboratorium adalah ~ 19 %. Hasil yang diperoleh masih berada dalam batasrentang atas dan bawah dari kurva terompct yaitu -33 % dan + 50 %. Dapat disimpulkanbahwa metode cvaluasi yang digunakan oleh Laboratorium KKL PTKMR sudah sesuaidengan standard yang diacu ..

ABSTRACTINTERCOMP ARISON OF PERSONAL FILM DOSIMETER FOR DETECTION GAMMA

RADIATION FROM RADIATION SOURCE OF 137CS. Intercomparison of ~ersonal filmdosimeter for detection gamma radiation from gamma radiation source of 13Cs has beendone. Laboratory of Safety Health and Environment PTKMR - BATAN is the institutionwhich give services for evaluation of radiation worker dose using film dosemeter. Accordingto BAPETEN decree No. 18/Ka. BAPETEN/II-OO, The Laboratory should followintercomparison. Intercomparison results during the year of 2002 to the year of 2004 in termof d~viation between dose given by calibration falicity and dose evaluated by laboratory was =:;;

19 %. The results obtained was still around upper and lower limits from trumpet curve thatwas -33 % and + 50 %. It could be concluded that evaluation method used by the Laboratoryof Safety Health and Environment PTKMR-BA TAN was in accordance to standard used.

PENDAHULUAN

Penggunaaan teknologi nuklir bidang medik, aplikasi teknik nuklir di bidang industri,

pertanian dan sebagainya dapat menimbulkan paparan radiasi. Untuk mengontrol paparan

radiasi diperlukan alat ukur radiasi yang digunakan untuk mengetahui besarnya paparan di

daerah kerja maupun dosis yang diterima oleh pekerja radiasi akibat menggunakan sumber

radiasi terse but. Ada beberapa jenis alat ukur radiasi perorangan yang dapat digunakan untuk

memantau dosis radiasi yang diterima oleh pekerja radiasi, salah satunya adalah dosimeter

320

prosllillJJ portomuan dan Prosontasillmiah Fungslonal Toknls Non PonoUU,18 Dosombor 2006 ISSN :1410 - 6381

film perorangan. Pemilihan dosimeter dalam prakteknya harus mempertimbangkan sejumlah

parameter yang akan mempengaruhi unjuk kerja alat seperti respon terhadap radiasi, distribusi

spektrum dan pengaruh lingkungan.

Dosimeter film digunakan sebagai dosimeter perorangan karena mempunyai beberapa

kelebihan antara lain, proses kerjanya sederhana, film dapat disimpan untuk jangka waktu

yang lama, data dapat dibaca kembali bila ditemukan keragu~~ di kemudian hari, dan biaya

evaluasi relatif murah. Sedangkan kekurangannya adalah dosimeter film hanya dapat

digunakan satu kali saja dan evaluasi dosis memerlukan waktu yang relatif lama dan peka

terhadap kondisi lingkungan. Laboratorium KKL yang melayani permintaan evaluasi dosis

menggunakan dosimeter film Kodak Type 2 sebagai dosimeter pemantau dosis pekerja radiasi.

Dosimeter ini terbuat dari bahan dasar selulosa asetat, yang kedua permukaannya dilapisi

dcngan bah<ln yang ~ensitif terhadap radiasi disebut emulsi. Bahan ini terdiri dari gelatin

scbagai perekat dan bahan peka cahaya yaitu perak bromida (AgBr) yang tercampur secara

homogen dan mempunyai ketebalan 12 micron [1]. Radiasi pengion dapat menimbulkan

proses foto kimia pad a bahan emulsi sehingga dapat dihasilkan bayangan laten pada film yang

bcrupa pengumpulan atom-atom Ag. Dosimeter film mempunyai dua lapis emulsi yang

berbeda yaitu emulsi cepat fungsinya dapat memperlebar jangkauan dosis terukur antara 100

~lSVsampai 10 mSv, dan emulsi lambat untukjangkauan 10 mSv sampai 30 mSv.

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 63 Tahun 2000 [2] tentang Keselamatan dan

Kesehatan Terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion, pasal 10 disebutkan bahwa dosimeter

pemantau dosis perorangan harus diolah dan dibaca oleh instansi atau bad an yang telah

tcrakreditasi dan ditunjuk oleh Badan Pengawas. Surat Keputusan Kepala BAPETEN No.

18/Ka. BAPETENIII -00 pasal 12 [3] menetapkan bahwa laboratorium harus memenuhi

persyaratan khusus dan bersedia mengikuti program uji profesiensi dan atau uji banding antar

laboratorium. Berdasarkan kedua peraturan tersebut Laboratorium KKL PTKMR , sejak

tahun 2002 telah mengikuti program uji banding yang pada kesempatan ini diselenggarakan

o]ch Pusat Pengkajian Keselamatan Radiasi - BAPETEN bekerja sarna dengan Fasilitas

Kalibrasi Tingkat Nasional PTKMR- BAT AN. Basil uji banding yang diperoleh oleh setiap

peserta dapat digunakan sebagai kelengkapan untuk memperoleh akreditasi dan meningkatkan

unjuk kerja masing-masing laboratorium penguji.

321

ProsldilJ,J pertemuan dan Presentaslllmlah Funoslonal TeknIs Non PeneUtI,18 Desember 2006 ISSN :1410 - 6381

Dalam uji banding ini digunakan dosimeter film emulsi Kodak tipe 2 yang umum

digunakan oleh peke~ja radiasi. Dosimeter ini telah disinari dengan dosis tertentu oleh FKTN

- BAT AN. Dosimeter yang telah disinari dikirim ke laboratorium KKL untuk dievaluasi

sesuai dengan metoda yang biasa digunakan dan hasil evaluasi oleh laboratorium KKL

dibandingkan dengan dosis sebenarnya yang telah diberikan. Apabila hasil yang dinyatakan

oleh laboratorium KKL masih berada dalam batas atas dan bawah yang dapat diterima yaitu ­

33 % atau + 50 % pada kurva terompet maka metoda yang digunakan untuk mengevaluasi

dosis terse but telah sesuai [4]. Menurut RS-G- 1.3 [4J, bahwa kriteria ketepatan evaluasi dosis

secara keseluruhan untuk dosimeter perorangan dapat dipenuhi dengan menerapkan kriteria

dari sejumlah parameter yang mempengaruhi unjuk kerja dosimeter misalnya respon terhadap

jenis radiasi, spektrum dan distribusi arah radiasi serta pengaruh lingkungan.

Dalam makalah ini akan diuraikan metoda penyinaran dosimeter film untuk kurva

kalibrasi, pembuatan kurva kalibrasi, pencucian dan pengcringan dosimeter film yang telah

disinari, evalusi dosis oosimeter film yang telah disinari serta hasil uji banding sejak tahun

2002 sampai dengan tahun 2004.

TATA KERJA

Dalam uji banding ini digunakan dosimeter film emulsi Kodak tipe 2 penampang

lintangnya diperlihatkan pada Gambar 1. Dosimeter film diletakkan dalam holder khusus

buatan Chiyoda Jepang [5] yang sudah dilengkapi dengan beberapa jenis filter Gambar 2.

emulsi. cepat ( High speed emulsion)

selulosa asetat

emulsi lambat ( Slow emulsion)

Gambar 1. Penampang lintang dosimeter film Kodak tipe 2

322

enahan Pb 0.4 mm

prosldIiJJ PorteDUlan dan Prosentaslllmlah Flmgs!onaI TeknIs Non peneUn 19 Oosembur 2008

/" """ /'"I 1 [ 2 I

I 2 I 1 I

080080

000000~

./ - ../.~

ISSN :1410 . 6381

Gambar 2. Holder film buatan Chiyoda dengan komposisi danjenis filternya

Keterangan Gambar 2 :

(I) Open Window Tanpa filter

(2) Plastik 0,5 mm

(3) Plastik I, 5 mm

(4) Plastik 3 mm

(5) Aluminium (AI) 0, 6 mm

(6) Tembaga (Cu) 0,3 mm

(7) Sn 0.8 111m+ Pb 0.4 mm

(8) Cd 0.8 mm + Pb 0.4 mm

Tahapan yang dilakukan sebelum mengevaluasi dosimeter film adalah penYll1aran

dosimeter film untuk pembuatan kurva kalibrasi, pencucian dan pengeringan dosimeter film,

pembuatan kurva kalibrasi , evaluasi dosis dosimeter film yang telah disinari dan evaluasi

basil uji banding.

Penyinaran dosimeter film ulltuk pembuatan kurva kalibrasi

Sebelum dosimeter film disinari dengan sumber radiasi gamma Cs-137, dosis ekivalen

pada kedalaman 10 mm, Hp(lO), untuk jarak 2 m dari sumber radiasi dihitung menggunakan

persamaan sebagai berikut [6]:

Hp(1 0 )2111 = F kOl1v X Ku,2111 '"'''''''''''''''''''''''''''''''''''' (1)

cIimana;

323

Prosldq pertomuan dan Prosontasillmlah FlIII{Jslonal Toknls Non PoooUtL 18 Dosombor 2006 ISSN :1410·6381

Hp(10)2m = dosis ekivalen pada kedalaman 10 mm dari permukaan kulit (mSv) untuk

jarak 2 m dari sllmber radiasi

Ku,2m = kerma udara (mGy./jam) untllkjarak 2 m dari sumber radiasi yang diukur oleh

FKTN

F konv = Faktor konversi (mSv/mGy) = 1,21 ( untuk sumber Cs-13 7)

Waktu penyinaran untuk variasi dosis ekivalen pada keclalaman 10 mm Hp(10) adalah

0, I; 0,2; 0,3; 0,5; 0,75; 1; 3; 5; 7,5; 10; 15; 20 mSv dihitung menggunakan persamaan :

t = Hp(10) yang diminta /Hp(10) 2m (2)

dimana;

t = waktu penyinaran (jam/menit/detik)

Fantom padat Poly Metyl Meta Aerilate berukuran 30 em x 30 em x 15 em diletakkan

di meja kalibrasi pada jarak sumber ke permukaan fantom 200,5 em agar diperoleh jarak

sllmber ke dosimeter film 200 em. Menggunakan laser ditentukan titik tengah permukaan

fantom. Kemudian empat buah holder buatan Chiyoda berisi dosimeter film yang telah diberi

kode diletakkan di tengah permukaan fantom. Setelah itu dosimeter film tersebut disinari

dengan sumber gamma Cs-137 untuk dosis ekivalen perorangan 0,1 mSv. Selanjutnya dengan

cara yang sarna dosimeter film yang lain disinari untuk variasi dosis ekivalen perorangan 0,2;

0,3 ; 0,5 ; 0,75; 1; 3; 5; 7,5; 10; 15; dan 20 mSv. Selain dosimeter film yang akan disinari

disediakan juga dosimeter film yang tidak disinari yang digunakan sebagai kontrol jika terjadi

perubahan lingkungan. Penyinaran dosimeter film dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 3. Pcnyinaran dosimeter film dengan sumber I37Cs

324

prosldiJJJ partemuan dan Prasantasillmlah Funuslonal Taknls Non penaUt119 Dasambar 2006 ISSN :1410 - 6381

Pcncucian dan pcngcringan dosimeter film

Dosimeter film kontrol dan dosimeter film yang telah disinari untuk pembuatan kurva

kaJibrasi clan yang akan dievaluasi dibuka dari bungkusnya dalam ruang gelap dengan suhu

ruang, suhu larutan pengembang, larutan pemantap dan larutan penghenti pada 20°C ± 2 °C

dan kelembaban 70 % ± 2 %. Film - film dimasukkan ke dalam rak yang telah tersedia. Rak

yang berisi film-film yang telah disinari digantung dengan tali dan dimasukkan kedalam

larutan pengembang buatan Kodak rapid x-ray developer dan replenisher selama 5 menit

sambi I dikocok-kocok. Kemudian film - film tersebut dimasukkan ke dalam larutan penghenti

sclama I men it, setelah itu dimasukkan kedalam larutan pemantap buatan Kodak x-ray fixer

selama 10 menit dalam keadaan lampu dinyalakan, kemudian semua film dibilas dengan air

mengalir selama 30 menit dan dikeringkan selama satu malam.

Efek yang tampak pada film setelah melalui proses pencucian dan pengeringan dapat

dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Bayangan filter pada dosimeter film emulsi setelah melalui proses pencuciandan pengeringan

Pcmbuatan kurva kalibrasi

Dosimeter film yang telah dicuci baik untuk kontrol maupun yang telah disinari

dibaca dengan densitometer model 301 buatan X-rite Corporation untuk memperoleh

325

Prosldi~ pertemuan dan Presentasilimiah Funoslonal Teknls NOli ponoUt119 Desomber 2006- .ISSN:1410• 6381

kerapatan optik film yang berada di bawah filter Cd 0,8 mm + Pb 0,4 mm. Kerapatan optik

bersih untuk masing-masing film diperoleh dengan mengurangkan kerapatan optik film yang

telah disinari dengan kerapatan optik kontrol. Dengan mcnggunakan kertas grafik semilog

dibuat kurva yang menghubungkan dosis radiasi yang diterima dosimeter film sebagai sumbu

X dengan kerapatan optiknya sebagai sumbu Y

Evaluasi dosimetcr film yang tclah disinari

Dosimeter film untuk uji banding yang telah diproses dibaca kerapatan optiknya di

bawah filter plastik 1,5 mm, filter Al dan filter CdPb dengan densitometer. Kerapatan optik

bersih film diperoleh dengan mengurangkan kerapatan optik film yang telah disinari dengan

kerapatan optik kontrol, hasilnya diplotkan ke dalam kurva kalibrasi sehingga diperoleh dosis

semu untuk semua filter. Untuk memperoleh besarnya dosis tara perorangan, Hp(lO ) yang

diterima digunakan persamaan :

Hp(lO) = 1/6 [ (H* plastik 1,5 I11m)-(H* AI O,6mm)]+1/60 (H* AI O,6ml11)+(H*Cd O,8111m+Pb0,4mm)..(3)

dimana;

Hp(IO)

H* plastik 1,5 111m

H* AI O,6ml11

I-I*Cd0,8mm+Pb0,4mm

= dosis tara Hp(l 0) yang diterima dosimeter

= dosis semu filter plastik 1,5 mm

= dosis semu filter Al 0,6 mm

= dosis semu filter Cd 0,8 mm+ Pb 0,4 mm

Evaluasi hasil uji banding

Besarnya deviasi hasil perhitungan dosis berdasarkan evaluasi dosimeter film UJI

banding dengan dosis sebenarnya yang diberikan oleh Fasilitas Kalibrasi Tingkat Nasional

dapa1 dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

Deviasi (%) = Du - Ds x 100%

dimana; Ds

Du = Dosis ekivalen terukur yang dilaporkan peserta

Ds = Dosis sebenarnya yang dibcrikan oleh Fasilitas Kalibrasi Tingkat

Nasional

326

Prosldlng pertemuan dan Prosentasilimiah Fungslonal T6knls Non PeneDtL 18 Dosomber 2006 ISSN :1410 - 5381

- 0

100

Menggunakan batas atas dan bawah yang dapat diterima yaitu -33 % atau + 50 % pada

kurva terompet dapat dinyatakan bahwa evaluasi dosimeter film telah dilakukan dengan

metoda yang benar

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kurva kalibrasi dan hasil evaluasi dosimeter film uji banding dari tahun 2002 sampai

tahun 2004 disajikan pada Gambar 5 dan Tabel 1. Hasil uji banding dosimeter film dari tahun

2002 sampai tahun 2004 dapat dilihat pada Tabel 2, 3 dan 4.

3

- 2.5

-2

1.5 Densitas

x + 0.0009- 1

- 0.5

0.1 1 10I

1 ~_~S_iS_(~_S_V_) m _

Gambar 5. Kurva kalibrasi tahun 2002 sampai tahun 2004

327

Prosldin/J portumuan dan Presentasilimlah Funuslonal TBknls Non PonolJtI, 18 Dosombor 2006 ISSN :1410 - 5381

Tabel 1. Basil evaluasi dosisfilm dosimeter uji banding tahun 2002 sampai tahun 2004yang disinari dengan sumber gamma Cs -137

Dosis tcrukur tallUn 2002roSv1,182,033,06

1300,100,436,899,4013,49

16,79

Dosis tcrukur tahun 2003roSv

0,100,611,537,74

15,64

Dosis tcrukur tahun 2004roSv0.09

0,62 ..1,396,2613,66

label 2. Basil uji banding dosimeter film pcrorangan tahun 2002 yang di sinari dengansumber gamma Cs -137

m~'V.

1,251,] 85,60,944

2,0

2,031,51,015"'I

3,0 3,0621,020j.4.

1,50 1,406,70,9335.

0,10 0,1001,0006.

0,50 0,43140,8607.

7,00 6,891,50,9848.

9,50 9,401,050,9899.

14,0 13,493,60,964] O.

] 8,0 16,796,70,933

TabeJ 3. Basil uji banding dosimeter film perorangan tahun 2003 yang di sinari dengansumber gamma Cs -137

1. 0,10 0,1001

2.0,75 0,61-18,60,813

3.1,80 1,53-150,850

4.7,00 7,74+10,61,105

5.14,0 15,64+11,71,117

328

Prosld~ Portemuan dan prosentaslllmIah Fungslonal TeiUlJs Non pen1llltl.18 Desembor 2006 ISSN :14W - 5381

Tabel 4. Hasil uji banding dosimeter film perorangan tahun 2004 yang di sinaride!lgan sumber gamma Cs -137

a1.

0,10 0,09-100,90')

0,60 0,62+31,03•....

3.1,40 1,39-0,70,99

4.6,0 6,26+4,',

1,04

5.13,0 13,66+51,05

Dari hasil uji banding selama tahun 2002 sampai dengan tahun 2004 deviasi yang

diperoleh untuk perhitungan dosis ekivalen yang disinari dengan sumber 137Cs di bawah 19 %.

Salah satu penyebabnya kemungkinan karena saat evaluasi sensitivitas dosimeter yang

terkena paparan radiasi tidak homogen, sehingga kurang tepat dalam penentuan densitas yang

berakibat perhitungan dosisnya mempunyai deviasi yang cukup besar. Secara keseluruhan

hasil perhitungan dosis masih berada dalam batas atas dan bawah yang dapat diterima yaitu ­

33 % atau + 50 % pada kurva terompet, dapat dilihat pada Gambar 6.

2.0

.-----..

.~ 5. - _'"Q !"1::: ;.

" E.:L "

2 E,,- 0.~~25

0.5

I

~', ,.. ­-- ", ,

I ,.,.':-;r:

0,00,01 10

lip (1 0), mSvI A \

100

Gambar 6. Hasil dosis terukur/dosis sebenarnya tahun 2002-2004 pada kurvaterompet

Kctcrangan Gambar :• ; hasil dosis terukur/dosis sebenarnya tahun 2002x : hasil dosis terukurldosis sebenarnya tahun 2003* : hasil dosis terukur/dosis sebenarnya tahun 2004

329

ProsllllnD Portamilan dan Prosontaslllmlah FW\lJslonalTeknls Non PenoDU,18De_or 2008. ISSN :1411 - 6381

KESIMPULAN

Hasil uji banding tahun 2002 sampai tahun 2004 diperoleh deviasi antara dosis yang

diberikan oleh FKTN dan dosis yang dievaluasi oleh laboratorium baik untuk sumber 137Cs

adalah ::; 19 %. Hasil ini masih berada dalam batas atas dan bawah yang dapat diterima yaitu ­

33 % atau + 50 % pada kurva terompet. Metoda yang digunakan untuk mengevaluasi dosis

terse but telah sesuai dengan standar yang ditentukan. Dari hasil uji banding yang diperoleh ini','.

dapat digunakan sebagai kelengkapan dalam hal memperoleh akreditasi dan meningkatkan

unjuk kerja masing-masing laboratorium penguji.

DAFT AR PUST AKA

1. KODAK. Kodak Rapid X-Ray Developer and Replenisher. New York, USA, 1983.

2. BADAN PENGA WAS TENAGA NUKLIR. Peraturan Pemerintah No. 63 th 2000

tentang Keselamatan dan Kesehatan terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion.

3. BADAN PENGA WAS TENAGA NUKLIR. Surat Keputusan Ka. BAPETEN No.

18/Ka. BAPETENIII-OO tentang Sertifikasi dan Akreditasi Lembaga Sertifikasi,

Lembaga Kursus dan atau Laboratorium dalam Pemanfaatan Tenaga Nuklir.

4. INTERNATIONAL ATOAIIC ENERGY AGENCY, Assesment of Occupational

Exposure Due to External Sources of Radiation, Safety Guide RS.G 1-3 (1999),

Vienna (1999)

5. CHIYODA SAFETY APPLIANCES CO., LTD. A New Film Badge Case for X- and

Gamma Rays (summary). Translated by K. Fujitaka, 1988.

6. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY Calibration of Radiation Protection

Monitoring Instrument, Safety Series No. 16. IAEA, Vienna (2000)

DCAP AN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ka. Subbid. PRKK

beserta staf, Ka. Subbid. Kalibrasi beserta staf yang telah membantu kelancaran penulisan

karya tulis ini.

330