Determination Of The Counting Optimal Distance Radiation Detector Of The Air Monitor

DETERMINATION OF THE COUNTING OPTIMAL DISTANCE RADIATION DETECTOR OF THE AIR MONITOR

Holnisar, Hermawan Candra & Gatot Wurdiyanto
ABSTRACT
DETERMINATION OF THE COUNTING OPTIMAL DISTANCE RADIATION DETECTOR OF THE AIR MONITOR. Determination of the optimal distance for radioactivity counting by using air monitor has been carried out in Center for Technology of Radiation Safety and Metrology - National Nuclear Energy Agency. The research has to be carried out to determine optimal distance, so we obtained accurately value of measurement. The determination of optimal distance has been carried out by using application method,s of radiation counting system dead time to radioactive source. The radioactive source which used is Kr-85 and placed in pyrex ampoule. Kr-85 is one kind of air radioactive which can be released to the atmosphere when the accident or incident in the nuclear reactor is occurred. The measurement was to be done by distance variation in 30 times of reproduceble. The correction made is to background, dead time, decay and impurities. The correlation of measuring distance (X) to response of counting system (Y) is obtained the equation: Y = - 1.2835 X2 + 4.3505 X + 2.433. By the equation, we obtain the optimal distance from detector to radioactive source is 1.695 cm. At this distance, shows that the measured value,s is the real values. With the successof this research, is expected that radiation counting system especially air monitor to be able to calibrated so that the nuclear technology can be done with the secure and safe for workers, communities and environment.

Keywords: Optimal distance, dead time, krypton-85 and air monitor.
Prosiding Seminar Nasional ke-15 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854 - 2910
Surakarta, 17 Oktober 2009

ABSTRAK
PENENTUAN JARAK UKUR OPTIMAL DETEKTOR RADIASI MONITOR UDARA. Telah dilakukan penentuan jarak optimal untuk pengukuran zat radioaktif menggunakan detektor radiasi monitor udara di PTKMR-BATAN. Hal ini perlu dilakukan untuk mengetahui jarak optimal sehingga diperoleh hasil pengukuran yang lebih akurat. Penentuan jarak optimal dilakukan dengan metode aplikasi dari waktu mati (dead time) sistem pencacah radiasi monitor udara terhadap target sumber radiasi. Sumber yang digunakan adalah sumber radioaktif bentuk gas krypton-85 (Kr-85) yang ditempatkan dalam wadah ampul pyrex. Penggunaan sumber Kr-85 ini disebabkan Kr-85 merupakan salah satu jenis radioaktif yang lepas ke udara jika terjadi kecelakaan ataupun peristiwa tak normal pada reaktor nuklir. Pengukuran dilakukan menggunakan variasi jarak ukur dengan pengulangan masing-masing jarak sebanyak 30 kali. Koreksi yang dilakukan adalah cacah latar, dead time , umur paro dan impuritas. Koreksi antara jarak ukur (X) terhadap respon sistem pencacah (Y) didapat persamaan: Y = -1,2835 X2 + 4,3505 X + 2,433. Dari persamaan tersebut didapatkan jarak optimal dari sumber radiasi ke detektor adalah 1,695 cm. Pada jarak ini nilai cacah yang terukur adalah nilai yang mendekati sebenarnya. Dengan berhasilnya penelitian ini diharapan sistem pencacah radiasi khususnya monitor udarat dapat terkalibrasi sehingga pemanfaatan teknologi nuklir dapat terlaksana dengan aman, selamat baik bagi pekerja, masyarakat maupun lingkungannya.
Katakunci: Jarak optimal, waktu mati, krypton-85 dan monitor gas.

1. PENDAHULUAN
Keselamatan radiasi perlu diberikan kepada seseorang atau sekelompok orang terhadap kemungkinan diperolehnya akibat negatip dari radiasi pengion, sementara kegiatan yang berhubungan dengan radiasi pengion masih tetap dapat dilakukan. Salah satu kelengkapan yang digunakan untuk kegiatan proteksi radiasi adalah detektor radiasi monitor udara yang digunakan untuk memantau kontaminasi radiasi pada udara di area tertentu.

Detektor ini biasanya ditempatkan di sekitar lokasi proses reaksi fisi atau reaktor nuklir yang menghasilkan radiasi dalam bentuk gas dan apabila terjadi kecelakaan atau peristiwa tak normal pada reaktor nuklir akan melepaskan radiasi dalam bentuk gas, seperti Kr-85, Xe-133 dan Ar-41. Agar dapat dijadikan sebagai kelengkapan proteksi radiasi yang handal, sistem detektor monitor udara ini harus dioperasikan pada kondisi ukur optimal, salah satunya adalah penentuan jarak ukur dan sistem ini secara rutin harus dikalibrasi.

Pada penelitian ini dilakukan penentuan jarak optimal dari sumber Kr-85 terhadap detektor. Metode penentuan jarak ukur ini adalah dengan menggunakan aplikasi waktu mati dari sistem pencacah monitor udara itu sendiri terhadap target sumber radiasi. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan jarak optimal dari detektor ke sumber radiasi sehingga didapatkan nilai ukur yang akurat.

2. TEORI
Secara definisi, radiasi merupakan salah satu perambatan energi dari suatu sumber energi kelingkungannya tanpa membutuhkan medium atau bahan penghantar tertentu. Salah satu bentuk energi yang dipancarkan secara radiasi adalah energi nuklir. Radiasi ini memiliki dua sifat khas yaitu tidak dapat dirasakan secara langsung oleh panca indra manusia dan beberapa radiasi dapat menembus berbagai jenis bahan.

Sebagaimana sifatnya yang tidak dapat dirasakan sama sekali oleh panca indra manusia, maka untuk menentukan ada tidaknya radiasi nuklir diperlukan suatu alat bantu, yaitu pengukur radiasi yang merupakan suatu susunan peralatan untuk mendeteksi dan mengukur radiasi baik kuantitas, energi atau dosisnya.

Kuantitas radiasi adalah jumlah radiasi persatuan luas pada suatu titik pengukuran, kuantitas radiasi ini berbanding lurus dengan aktivitas sumber radiasi dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ( r ) antara sumber radiasi dan sistem pengukur.

Pengunaan alat ukur radiasi dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu untuk kegiatan proteksi radiasi dan untuk kegiatan aplikasi. Alat ukur radiasi untuk kegiatan proteksi harus dapat menunjukkan nilai dosis atau kuantitas radiasi yang mengenai detektor dari alat ukur radiasi tersebut.

Dalam penentuan jarak ukur yang optimal dari sistem alat ukur radiasi ini digunakan aplikasi waktu mati dari sistem alat ukur itu sendiri terhadap sumber radiasi target, dimana waktu mati adalah waktu yang diperlukan untuk merubah sebuah radiasi menjadi pulsa listrik sampai ahirnya menjadi cacahan. Selama waktu mati ini sistem pencacah tidak dapat mendeteksi radiasi yang datang. Dengan kata lain radiasi yang datang berurutan dengan selang waktu yang lebih singkat dari waktu mati sistem ini tidak dapat dicacah atau dihitung oleh sistem ini. Besar kecilnya waktu mati dari sistem ini dipengaruhi oleh jarak ukur dan juga tingginya intensitas (laju cacah ) dari sumber radiasi yang menjadi objek ukur, hal ini dapat menyebabkan hasil pengukuran lebih kecil dari nilai seharusnya.