2010 Alat ukur

7/27/2019 2010 Alat ukur

1/77

Alat Ukur RadiasiPDL.PR.TY.PPR.00.D03.BP 1

Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Badan Tenaga Nuklir Nasional

7/27/2019 2010 Alat ukur

2/77

Alat Ukur RadiasiPDL.PR.TY.PPR.00.D03.BP

BAB I : PendahuluanBAB II : Prinsip dasar deteksi dan pengukuran radiasi

A. Besaran Ukur RadiasiB. Penggunaan Alat Ukur Radiasi

C. Mekanisme Pendeteksian RadiasiD. Cara Pengukuran Radiasi

BAB III : J enis Detektor RadiasiA. Detektor Isian Gas

B. Detektor Sintilasi

C. Detektor SemikonduktorD. Detektor Film

E. J enis Detektor Lain

2

7/27/2019 2010 Alat ukur

3/77


BAB IV : Alat Ukur untuk Proteksi RadiasiA. Dosimeter Perorangan

B . Monitor Area

C. Monitor KontaminasiD. Kalibrasi Alat Ukur

E. Respon Energi

BAB V : Alat Ukur untuk Aplikasi atau Penelitian

A. Sistem Pencacah Integral DifferensialB. Sistem Spektroskopi

C. Aspek Pencacahan

3

7/27/2019 2010 Alat ukur

4/77


Umum:

setelah mengikuti materi ini pesertamampu menguraikan prinsip kerja dari

alat ukur radiasi, baik yang digunakansebagai alat ukur untuk proteksi radiasimaupun untuk aplikasi/penelitian

4

7/27/2019 2010 Alat ukur

5/77


Khusus:1. menyebutkan dua sifat radiasi nuklir yangmenyebabkan alat ukur radiasi mutlak diperlukan,2. membedakan kuantitas, energi dan dosis radiasi,3. menyebutkan empat mekanisme pendeteksian

radiasi,4. menjelaskan prinsip kerja detektor isian gas,sintilasi, semikonduktor dan emulsi fotografi,5. menyebutkan keunggulan dan kelemahan daridetektor isian gas, sintilasi, semikonduktor dan emulsi

fotografi,6. membedakan kegunaan dosimeter perorangan,surveimeter dan monitor radiasi

5

7/27/2019 2010 Alat ukur

6/77

7/27/2019 2010 Alat ukur

7/77


7/27/2019 2010 Alat ukur

8/77


Tidak dapat dirasakan

Dapat menembus bahan

Oleh karena itu alat ukur radiasi mutlakdibutuhkan dalam pemanfaatan teknologi nuklir

7/27/2019 2010 Alat ukur

9/77


Susunan peralatan untuk

mendeteksi dan mengukur radiasi

- Deteksi radiasi?

- Apa yang diukur?

7/27/2019 2010 Alat ukur

10/77


Fluks (Kuantitas):Jumlah radiasi pada suatu lokasi pengukuran

(radiasi per detik.m2

)Energi :kekuatan dari setiap radiasi yang dipancarkan(keV, MeV)

Intensitas:Hasil perkalian fluks dengan energi(MeV per detik.m2)

Laju Dosis:Intensitas dalam bentuk satuan proteksi radiasi(Roentgen; Rem; Sievert)

7/27/2019 2010 Alat ukur

11/77


Alat Ukur utk

Proteksi Radiasi

Alat Ukur

Radiasi

Alat Ukur utk

Aplikasi/ Penelitian

7/27/2019 2010 Alat ukur

12/77


Alat Ukur utk Proteksi Radiasi

mengukur intensitas atau dosis radiasi

untuk keperluan keselamatan

Alat Ukur utk Aplikasi/Penelitian

mengukur kuantitas atau energi radiasi

untuk keperluan aplikasi atau penelitian

7/27/2019 2010 Alat ukur

13/77


Peralatanpenunjang

detektor

radiasi

Radiasi berinteraksi dengan bahan detektor

Interaksi menghasilkan pembawa muatan

Intensitasnya kemudian diukur

7/27/2019 2010 Alat ukur

14/77


Bahan yang jika berinteraksi dengan radiasi

akan mengubah energi radiasi menjadi bentuk

energi lain yang lebih mudah diamati

7/27/2019 2010 Alat ukur

15/77


Mekanisme Deteksi Contoh Detektor

Proses Ionisasi

Proses SintilasiProses Termoluminisensi

Efek PemanasanReaksi Kimia

Perubahan Biologi

GM

NaI(Tl)TLD

KalorimeterFilm Badge

Dosimeter Biologi

7/27/2019 2010 Alat ukur

16/77


- Ca ra p u lsa / Pu lse m od e Pulsa yg dihasilkan merupakan hasil interaksi setiap radiasi di dlm

detektor

Tinggi pulsa Q, dan Q energi radiasi

(kapasitas detektor diasumsikan konstan)

7/27/2019 2010 Alat ukur

17/77


- Ca ra a rus/ Cu rren t m od e Arus listrik yg terbentuk merupakan perubahan muatan rata-rata

terhadap waktu.

Pemakaian:

Alat ukur proteksi radiasi

t

QI

=

7/27/2019 2010 Alat ukur

18/77


7/27/2019 2010 Alat ukur

19/77


7/27/2019 2010 Alat ukur

20/77

7/27/2019 2010 Alat ukur

21/77


7/27/2019 2010 Alat ukur

22/77


photomultiplierBahansintilator

Percikan cahaya

peraga

7/27/2019 2010 Alat ukur

23/77


Proses sintilasi penyerapan energi radiasi dan pemancaran cahaya

23

Proses Sintilasi

7/27/2019 2010 Alat ukur

24/77


Kontruksi Photomultiplier

Percikan

cahaya

Photokatoda

100 V

500 V

400 V

300 V

200 V

elektron

DinodeDinode

Dinode

Anode

Pulsa

Listrik

Dinode

7/27/2019 2010 Alat ukur

25/77


Photomultiplier

7/27/2019 2010 Alat ukur

26/77


Keunggulan : Effisiensi tinggi dan respon sangat cepat

Kelemahan :

Kontruksi rumit

Jenis Detektor Sintilasi :NaI(Tl) untuk radiasi gamma

LiI(Eu) untuk radiasi neutron

Cair untuk alpha dan beta aktivitas rendah

Plastik untuk radiasi sinar-X

Detektor Sintilasi

7/27/2019 2010 Alat ukur

27/77


Tipe p

Tipe n

R

Peraga

+ -

---

++ +

7/27/2019 2010 Alat ukur

28/77


Keunggulan : Resolusi tinggi

Kelemahan :

Kontruksi rumit dan mudah rusak

Jenis Detektor Semikonduktor : HPGe untuk radiasi gamma

SiLi untuk radiasi Sinar-X

Sawar muka (surface barrier) untuk alpha / beta

Detektor Semikonduktor

7/27/2019 2010 Alat ukur

29/77


J enis Detektor Keunggulan Kelemahan

Isian Gas Konstruksi Sederhana Efisiensi terendah

Resolusi terendahSintilasi

Efisiensi Tinggi

Konstruksi RumitRespon Cepat

Semikonduktor Resolusi tertinggi Konstruksi Rumit

7/27/2019 2010 Alat ukur

30/77


Detektor Bub b le

30

7/27/2019 2010 Alat ukur

31/77


7/27/2019 2010 Alat ukur

32/77


Dosimeter Perorangan

Monitor Area

Monitor Kontaminasi

7/27/2019 2010 Alat ukur

33/77


Mengukur dosis yang mengenainya secara

akumulasi

Dosimeter saku

Film Badge

TLD

Jenisnya :

7/27/2019 2010 Alat ukur

34/77


Dosimeter Saku

GasJarum Quartz

0

7/27/2019 2010 Alat ukur

35/77


GasJarum Quartz

20

Dosimeter Saku

Film Badge

7/27/2019 2010 Alat ukur

36/77


Film baru

Film

Film

radiasi

Setelah

diproses

Larutan

developer

Setelahdikenai radiasi

Film Badge

Film Badge

7/27/2019 2010 Alat ukur

37/77


Kurva Tingkat Kehitaman Film

Tingkat

Kehitaman

Dosis Radiasi

A

B

10 mrem

Film Badge

7/27/2019 2010 Alat ukur

38/77


Filter pada Film Badge

7/27/2019 2010 Alat ukur

39/77


Dosimeter Termoluminisensi (TLD)

Pengeksitasi panas

Dosimeter Radiofotoluminisensi (RPLD)

Pengeksitasi ultra vio le t

39

P L i i i

7/27/2019 2010 Alat ukur

40/77


Proses Luminisensi

Proses Ionisasi Proses Luminisensi

7/27/2019 2010 Alat ukur

41/77


J enis Dosimeter Keunggulan KelemahanDosimeter Saku Dapat Dibaca Langsung Tidak Teliti

Ada arus Bocor

Lebih Teliti

Film Badge Akumulasi lebih baik Tidak dapat dibaca langsungSebagai dokumentasi

Paling teliti Tidak dapat dibaca langsung

TLD / RPLD Akumulasi lebih baik

Kristal dapat dipakai kembali

7/27/2019 2010 Alat ukur

42/77


Mengukur laju paparan atau laju dosis radiasi di

tempat kerja secara langsung

Permanen (fixed)

Tidak Permanen (portabel) Surveimeter

7/27/2019 2010 Alat ukur

43/77


Surveimeter / sinar-X

Surveimeter dan Surveimeter

Surveimeter neutron

Surveimeter Multi Guna

Jenis :

7/27/2019 2010 Alat ukur

44/77


Periksa sertifikat kalibrasi Tanggal kalibrasi

Faktor kalibrasi

Periksa Baterai

Pelajari pembacaan/skala

7/27/2019 2010 Alat ukur

45/77


Suatu nilai yang membandingkan antara

laju dosis sebenarnya (Ds) dan laju dosis

yang ditunjukkan oleh alat ukur (Du).

u

s

k

D

DF =

7/27/2019 2010 Alat ukur

46/77


Mengukur tingkat kontaminasi baik yang

berupa debu (padat), cairan maupun gas.

Monitor Kontaminasi Permukaan

Monitor Kontaminasi Perorangan

Monitor Kontaminasi Udara

Jenisnya :

7/27/2019 2010 Alat ukur

47/77


Monitor Kontaminasi :

Monitor permukaan meja kerja, lantai, alat ukur, baju

kerja, dsb.

Monitor peroranganbagian tubuh / seluruh tubuh

(hand and foot monitor / wholebody monitor)

Monitor udara tingkat radioaktif di udara

7/27/2019 2010 Alat ukur

48/77


Sistem Pencacah Integral

Sistem Pencacah Diferensial Sistem Spektroskopi

7/27/2019 2010 Alat ukur

49/77


Mengukur Kuantitas radiasi tanpamemperhatikan energi radiasinya

7/27/2019 2010 Alat ukur

50/77


Dapat menggunakan detektor GM

Selang waktu pengukuran dapatdiatur sesuai kebutuhan

50

7/27/2019 2010 Alat ukur

51/77

7/27/2019 2010 Alat ukur

52/77


Detektor yang digunakan harus dapatmembedakan energi radiasi

Menggunakan rangkaian diskriminator(Single Channel Analyzer, SCA)

52

7/27/2019 2010 Alat ukur

53/77


7/27/2019 2010 Alat ukur

54/77


Mengukur distribusi energi radiasi

yang dipancarkan oleh suatu sumber

7/27/2019 2010 Alat ukur

55/77


Menggunakan detektor yang dapatmembedakan energi

Menggunakan rangkaian Multi ChannelAnalyzer, MCA

Spektrum distribusi energi radiasi setiap

nuklida bersifat unik

55

7/27/2019 2010 Alat ukur

56/77


Perpendaran Sinar-X (XRF)

menentukan jenis dan kadar unsur yangterkandung dalam suatu bahan

Prinsip Menembakkan radiasi kesuatumaterial dan kemudian mengukur sinar-X

karakteristik yang dipancarkan

56

7/27/2019 2010 Alat ukur

57/77


Puncak energi

7/27/2019 2010 Alat ukur

58/77


Laju Cacah

Cacah Latar Belakang

Fluktuasi Nilai Cacah

Efisiensi Alat Ukur

7/27/2019 2010 Alat ukur

59/77


1. Laju Cacah:

1. Cacah Latar Belakang:

59

t

CR

=

b gus RRR=

7/27/2019 2010 Alat ukur

60/77


1. Fluktuasi Nilai Cacah (Distrib usi No rm a l):

Standar deviasi nilai cacah, C

Standar deviasi laju cacah, R

Standar deviasi nilai cacah rata-rata, :

60

CC=

t

C

R

=

C

N

CC=

7/27/2019 2010 Alat ukur

61/77


1. Effisiensi Alat Ukur:

61

pA

R

.

=

7/27/2019 2010 Alat ukur

62/77

7/27/2019 2010 Alat ukur

63/77

7/27/2019 2010 Alat ukur

64/77


64detektor semikondUktor (HPGe)

7/27/2019 2010 Alat ukur

65/77


65detektor semikondUktor (Si Li)

7/27/2019 2010 Alat ukur

66/77


66

BerBAgAi Jenis sUrvey meter

7/27/2019 2010 Alat ukur

67/77


67

BerBAgAi Jenis PersonAl dosimeter

7/27/2019 2010 Alat ukur

68/77


68

sUrveymeter integrAl dAn skAlA

7/27/2019 2010 Alat ukur

69/77


69

BerBAgAi Jenis skAlA sUrveymeter

7/27/2019 2010 Alat ukur

70/77


70

BerBAgAi Jenis PenUnJUkAn

sUrveymeter

7/27/2019 2010 Alat ukur

71/77


71resPon sUrveymeter terhAdAP rAdiAsi

7/27/2019 2010 Alat ukur

72/77


72

sUrveymeter neUtron

7/27/2019 2010 Alat ukur

73/77


73

sUrveymeter BAByline

7/27/2019 2010 Alat ukur

74/77


74

Monitor kontaminasi permukaan

7/27/2019 2010 Alat ukur

75/77


75

(a) Monitor kontaminasi seluruh tubuh (b) Monitor kontaminasi tangan dan kak

7/27/2019 2010 Alat ukur

76/77


Radiasi pengion memiliki dua sifat yang khas, yaitu tidak

dapat dirasakan secara langsung oleh panca indera

manusia dan beberapa jenis radiasi dapat menembus

berbagai bahan

Alat ukur untuk kegiatan proteksi radiasi harus dapat

menunjukkan intensitas atau dosis radiasi

Alat ukur untuk aplikasi/penelitian harus dapat

menunjukkan nilai kuantitas dan energi radiasi

76

T d 4 j i d k i di k k

7/27/2019 2010 Alat ukur

77/77


Terdapat 4 jenis detektor yang sering digunakan untuk

mengukur radiasi, yaitu detektor isian gas, detektorsintilasi, detektor semikonduktor, dan detektor film

Alat ukur untuk proteksi radiasi : dosimeter perorangan,

monitor area dan monitor kontaminasi

Alat ukur untuk aplikasi/penelitian berupa sistem

pencacah radiasi yang digunakan untuk mengukur

kuantitas atau energi radiasi

77

Documents

2010 Alat ukur