Alat ukur radiasi

1Alat Ukur Radiasi

Pusat Pendidikan dan PelatihanBadan Tenaga Nuklir Nasional

2Alat Ukur Radiasi

Pokok BahasanPokok BahasanBAB I : PendahuluanBAB I : PendahuluanBAB II : Prinsip dasar deteksi dan BAB II : Prinsip dasar deteksi dan

pengukuran radiasipengukuran radiasiA. Besaran Ukur RadiasiA. Besaran Ukur RadiasiB. Penggunaan Alat Ukur RadiasiB. Penggunaan Alat Ukur RadiasiC. Mekanisme Pendeteksian RadiasiC. Mekanisme Pendeteksian RadiasiD. Cara Pengukuran RadiasiD. Cara Pengukuran Radiasi

BAB III : Jenis Detektor RadiasiBAB III : Jenis Detektor RadiasiA.A. Detektor Isian GasDetektor Isian GasB. Detektor SintilasiB. Detektor SintilasiC. Detektor SemikonduktorC. Detektor SemikonduktorD. Detektor FilmD. Detektor FilmE. Jenis Detektor LainE. Jenis Detektor Lain

3Alat Ukur Radiasi

Pokok BahasanPokok BahasanBAB IVBAB IV : Alat Ukur untuk Proteksi Radiasi: Alat Ukur untuk Proteksi Radiasi

A. Dosimeter PeroranganA. Dosimeter Perorangan B . Monitor AreaB . Monitor Area C. Monitor KontaminasiC. Monitor Kontaminasi D. Kalibrasi Alat UkurD. Kalibrasi Alat Ukur E. Respon EnergiE. Respon Energi

BAB V : Alat Ukur untuk Aplikasi atau PenelitianBAB V : Alat Ukur untuk Aplikasi atau Penelitian A. A.Sistem Pencacah Integral DifferensialSistem Pencacah Integral Differensial

B. Sistem SpektroskopiB. Sistem Spektroskopi C. Aspek Pencacahan C. Aspek Pencacahan

4Alat Ukur Radiasi

Tujuan InstruksionalTujuan Instruksional

Umum:Umum:setelah mengikuti materi ini peserta setelah mengikuti materi ini peserta mampu menguraikan prinsip kerja dari mampu menguraikan prinsip kerja dari alat ukur radiasi, baik yang digunakan alat ukur radiasi, baik yang digunakan sebagai alat ukur untuk proteksi radiasi sebagai alat ukur untuk proteksi radiasi maupun untuk aplikasi/penelitian maupun untuk aplikasi/penelitian

5Alat Ukur Radiasi

Tujuan InstruksionalTujuan InstruksionalKhusus:Khusus:1.1. menyebutkan dua sifat radiasi nuklir yang menyebutkan dua sifat radiasi nuklir yang

menyebabkan alat ukur radiasi mutlak diperlukan,menyebabkan alat ukur radiasi mutlak diperlukan,2.2. membedakan kuantitas, energi dan dosis radiasi,membedakan kuantitas, energi dan dosis radiasi,3.3. menyebutkan empat mekanisme pendeteksian menyebutkan empat mekanisme pendeteksian

radiasi,radiasi,4.4. menjelaskan prinsip kerja detektor isian gas, menjelaskan prinsip kerja detektor isian gas,

sintilasi, semikonduktor dan emulsi fotografi,sintilasi, semikonduktor dan emulsi fotografi,5. menyebutkan keunggulan dan kelemahan dari 5. menyebutkan keunggulan dan kelemahan dari

detektor isian gas, sintilasi, semikonduktor dan detektor isian gas, sintilasi, semikonduktor dan emulsi fotografi,emulsi fotografi,

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

6Alat Ukur Radiasi

7.7. menguraikan prinsip kerja dosimeter saku, film menguraikan prinsip kerja dosimeter saku, film badge, TLD dan RPLD,badge, TLD dan RPLD,

8.8. menyebutkan keunggulan dan kelemahan dari menyebutkan keunggulan dan kelemahan dari dosimeter perorangan di atasdosimeter perorangan di atas

9.9. menguraikan tiga langkah penting yang harus menguraikan tiga langkah penting yang harus diperhatikan sebelum menggunakan diperhatikan sebelum menggunakan surveimetersurveimeter

10.menguraikan kegunaan sistem pencacah 10.menguraikan kegunaan sistem pencacah integral, sistem pencacah diferensial dan integral, sistem pencacah diferensial dan sistem spektroskopisistem spektroskopi

11.menyebutkan tiga aspek pencacahan yang 11.menyebutkan tiga aspek pencacahan yang utama.utama.

7Alat Ukur Radiasi

8Alat Ukur Radiasi

(yang membedakannya dengan jenis energi lain)

Tidak dapat dirasakan Dapat menembus bahan

Oleh karena itu alat ukur radiasi mutlak dibutuhkan dalam pemanfaatan teknologi nuklir

9Alat Ukur Radiasi

Susunan peralatan untuk mendeteksi dan mengukur radiasi

Apa yang diukur ? Kuantitas (Fluks) Energi Intensitas (Laju Dosis)

10Alat Ukur Radiasi

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)

11Alat Ukur Radiasi

Alat Ukur utk Proteksi Radiasi

Alat UkurRadiasi

Alat Ukur utk Aplikasi/ Penelitian

12Alat Ukur Radiasi

Alat Ukur utk Proteksi Radiasimengukur intensitas atau dosis radiasi untuk keperluan keselamatan

Alat Ukur utk Aplikasi/Penelitianmengukur kuantitas atau energi radiasi untuk keperluan aplikasi atau penelitian

13Alat Ukur Radiasi

Peralatanpenunjang

detektor

radiasi

14Alat Ukur Radiasi

Bahan yang dapat berinteraksi dengan radiasi, berfungsi mengubah energi radiasi menjadi bentuk energi lain yang lebih mudah diamati

15Alat Ukur Radiasi

GMNaI(Tl)

TLDKalorimeterFilm Badge

Dosimeter Biologi

Proses Ionisasi Proses Sintilasi

Proses TermoluminisensiEfek Pemanasan

Reaksi Kimia Perubahan Biologi

Contoh DetektorMekanisme Deteksi

16Alat Ukur Radiasi

17Alat Ukur Radiasi

HV

RPeraga

+

-

- -- + ++

18Alat Ukur Radiasi

Proses terbentuknya ion positif dan negatifProses terbentuknya ion positif dan negatif

19Alat Ukur Radiasi

Karakteristik Jumlah Ion Terhadap Karakteristik Jumlah Ion Terhadap Perubahan Tegangan Kerja DetektorPerubahan Tegangan Kerja Detektor

20Alat Ukur Radiasi

Keunggulan : Kontruksi sangat sederhana

Kelemahan : Effisiensi rendah

Jenis Detektor Isian Gas : Detektor Ionisasi Detektor Proporsional Detektor Geiger Mueller (GM)

Detektor Isian Gas

21Alat Ukur Radiasi

photomultiplierBahan sintilator

Percikan cahaya

peraga

22Alat Ukur Radiasi

Proses sintilasi penyerapan energi radiasi dan pemancaran cahayaProses sintilasi penyerapan energi radiasi dan pemancaran cahaya

Proses Sintilasi

23Alat Ukur Radiasi

Kontruksi Photomultiplier

Percikan cahaya

Photokatoda100 V

500 V

400 V

300 V

200 V

elektron

DinodeDinode

DinodeDinodeAnode

Pulsa Listrik

24Alat Ukur Radiasi

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

25Alat Ukur Radiasi

Tipe p

Tipe n

R

Peraga

+ -

---

++ +

26Alat Ukur Radiasi

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

27Alat Ukur Radiasi

Jenis Detektor Keunggulan KelemahanIsian Gas Konstruksi Sederhana Efisiensi terendah

Resolusi terendahSintilasi

Efisiensi TinggiKonstruksi RumitRespon Cepat

Semikonduktor Resolusi tertinggi Konstruksi Rumit

28Alat Ukur Radiasi

Detektor Detektor BubbleBubble

29Alat Ukur Radiasi

30Alat Ukur Radiasi

Proteksi Radiasi : Dosimeter Perorangan Surveimeter Monitor Radiasi

Aplikasi/Penelitian : Sistem Pencacah Integral Sistem Pencacah Diferensial Sistem Spektroskopi

(berdasarkan kegunaannya)

31Alat Ukur Radiasi

Dosimeter Perorangan Monitor Area Monitor Kontaminasi

32Alat Ukur Radiasi

Mengukur dosis yang mengenainya secara akumulasi

Dosimeter saku Film Badge TLD

Jenisnya :

33Alat Ukur Radiasi

Dosimeter Saku

GasJarum Quartz

0

34Alat Ukur Radiasi

GasJarum Quartz

20

Dosimeter Saku

35Alat Ukur Radiasi

Film baru

Film

Film

radiasi

Setelahdiproses

Larutandeveloper

Setelah dikenai radiasi

Film Badge

36Alat Ukur Radiasi

Kurva Tingkat Kehitaman Film

TingkatKehitaman

Dosis Radiasi

A

B

10 mrem

Film Badge

37Alat Ukur Radiasi

Filter pada Film Badge

38Alat Ukur Radiasi

Dosimeter Termoluminisensi (TLDDosimeter Termoluminisensi (TLD)) Pengeksitasi Pengeksitasi panas panas

Dosimeter Radiofotoluminisensi Dosimeter Radiofotoluminisensi (RPLD)(RPLD) Pengeksitasi Pengeksitasi ultra violetultra violet

Dosimeter Luminisensi

39Alat Ukur Radiasi

Proses Luminisensi

Proses Ionisasi Proses Luminisensi

40Alat Ukur Radiasi

Jenis Dosimeter Keunggulan KelemahanDosimeter Saku Dapat Dibaca Langsung Tidak Teliti

Ada arus BocorLebih Teliti

Film Badge Akumulasi lebih baik Tidak dapat dibaca langsungSebagai dokumentasiPaling teliti Tidak dapat dibaca langsung

TLD / RPLD Akumulasi lebih baikKristal dapat dipakai kembali

41Alat Ukur Radiasi

Mengukur laju paparan atau laju dosis radiasi di tempat kerja secara langsung

Permanen (fixed) Tidak Permanen (portabel) Surveimeter

42Alat Ukur Radiasi

Surveimeter / sinar-X Surveimeter dan Surveimeter Surveimeter neutron Surveimeter Multi Guna

Jenis :

43Alat Ukur Radiasi

Periksa sertifikat kalibrasi Tanggal kalibrasi Faktor kalibrasi

Periksa Baterai Pelajari pembacaan/skala

44Alat Ukur Radiasi

Suatu nilai yang membandingkan antara laju dosis sebenarnya (Ds) dan laju dosis yang ditunjukkan oleh alat ukur (Du).

u

sk D

DF

45Alat Ukur Radiasi

Mengukur tingkat kontaminasi baik yang berupa debu (padat), cairan maupun gas.

Monitor Kontaminasi Permukaan Monitor Kontaminasi Perorangan Monitor Kontaminasi Udara

Jenisnya :

46Alat Ukur Radiasi

Monitor Kontaminasi :

Monitor permukaan meja kerja, lantai, alat ukur, baju kerja, dsb.

Monitor perorangan bagian tubuh / seluruh tubuh (hand and foot monitor / whole body monitor)

Monitor udara tingkat radioaktif di udara

47Alat Ukur Radiasi

Sistem Pencacah Integral Sistem Pencacah Diferensial Sistem Spektroskopi

48Alat Ukur Radiasi

Mengukur Kuantitas radiasi tanpa memperhatikan energi radiasinya

49Alat Ukur Radiasi

Dapat menggunakan detektor GMDapat menggunakan detektor GM

Selang waktu pengukuran dapat Selang waktu pengukuran dapat diatur sesuai kebutuhandiatur sesuai kebutuhan

50Alat Ukur Radiasi

Mengukur kuantitas radiasi dalam selang energi radiasi tertentu

51Alat Ukur Radiasi

Detektor yang digunakan harus dapat Detektor yang digunakan harus dapat membedakan energi radiasimembedakan energi radiasi

Menggunakan rangkaian diskriminator Menggunakan rangkaian diskriminator (Single Channel Analyzer, SCA)(Single Channel Analyzer, SCA)

52Alat Ukur Radiasi

53Alat Ukur Radiasi

Mengukur distribusi energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu sumber

54Alat Ukur Radiasi

Menggunakan detektor yang dapat Menggunakan detektor yang dapat membedakan energimembedakan energi

Menggunakan rangkaian Multi Channel Menggunakan rangkaian Multi Channel Analyzer, MCA Analyzer, MCA

Spektrum distribusi energi radiasi setiap Spektrum distribusi energi radiasi setiap nuklida bersifat uniknuklida bersifat unik

55Alat Ukur Radiasi

Perpendaran Sinar-X (XRF)

menentukan jenis dan kadar unsur yang terkandung dalam suatu bahan

Prinsip Menembakkan radiasi kesuatu material dan kemudian mengukur sinar-X karakteristik yang dipancarkan

56Alat Ukur Radiasi

Puncak energi

57Alat Ukur Radiasi

Laju Cacah

Cacah Latar Belakang

Fluktuasi Nilai Cacah

Efisiensi Alat Ukur

5858Alat Ukur Radiasi

1.1. Laju Cacah:Laju Cacah:

3.3. Cacah Latar Belakang:Cacah Latar Belakang:

tCR

bgus RRR


Fluktuasi Nilai Cacah (Fluktuasi Nilai Cacah (Distribusi NormalDistribusi Normal):):

Standar deviasi nilai cacah, CStandar deviasi nilai cacah, C

Standar deviasi laju cacah, RStandar deviasi laju cacah, R

Standar deviasi nilai cacah rata-rata, Standar deviasi nilai cacah rata-rata, ::

CC

tC

R

C

NC

C


1.1. Effisiensi Alat Ukur: Effisiensi Alat Ukur:

pAR.


AlAt UkUr AlAt UkUr rAdiAsirAdiAsi


Detektor Sintilasi

Detektor Surface Barrier

Detektor Isian Gas

BerBAgAi Jenis detektor rAdiAsi

6363Alat Ukur Radiasidetektor semikondUktor (HPGe)

6464Alat Ukur Radiasidetektor semikondUktor (Si Li)


BerBAgAi Jenis sUrvey meter

6666Alat Ukur RadiasiBerBAgAi Jenis PersonAl dosimeter

6767Alat Ukur RadiasisUrveymeter integrAl dAn skAlA

6868Alat Ukur RadiasiBerBAgAi Jenis skAlA sUrveymeter

6969Alat Ukur RadiasiBerBAgAi Jenis PenUnJUkAn

sUrveymeter

7070Alat Ukur RadiasiresPon sUrveymeter terhAdAP rAdiAsi

7171Alat Ukur RadiasisUrveymeter neUtron

7272Alat Ukur RadiasisUrveymeter BAByline


Monitor kontaminasi permukaan


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

75Alat Ukur Radiasi

RANGKUMANRANGKUMAN Radiasi pengion memiliki dua sifat yang khas, yaitu Radiasi pengion memiliki dua sifat yang khas, yaitu

tidak dapat dirasakan secara langsung oleh panca tidak dapat dirasakan secara langsung oleh panca

indera manusia dan beberapa jenis radiasi dapat indera manusia dan beberapa jenis radiasi dapat

menembus berbagai bahanmenembus berbagai bahan

Alat ukur untuk kegiatan proteksi radiasi harus dapat Alat ukur untuk kegiatan proteksi radiasi harus dapat

menunjukkan intensitas atau dosis radiasimenunjukkan intensitas atau dosis radiasi

Alat ukur untuk aplikasi/penelitian harus dapat Alat ukur untuk aplikasi/penelitian harus dapat

menunjukkan nilai kuantitas dan energi radiasimenunjukkan nilai kuantitas dan energi radiasi

76Alat Ukur Radiasi

RANGKUMANRANGKUMAN Terdapat 4 jenis detektor yang sering digunakan Terdapat 4 jenis detektor yang sering digunakan

untuk mengukur radiasi, yaitu detektor isian gas, untuk mengukur radiasi, yaitu detektor isian gas,

detektor sintilasi, detektor semikonduktor, dan detektor sintilasi, detektor semikonduktor, dan

detektor filmdetektor film

Alat ukur untuk proteksi radiasi : dosimeter Alat ukur untuk proteksi radiasi : dosimeter

perorangan, monitor area dan monitor kontaminasiperorangan, monitor area dan monitor kontaminasi

Alat ukur untuk aplikasi/penelitian berupa sistem Alat ukur untuk aplikasi/penelitian berupa sistem

pencacah radiasi yang digunakan untuk mengukur pencacah radiasi yang digunakan untuk mengukur

kuantitas atau energi radiasikuantitas atau energi radiasi

77Alat Ukur Radiasi

LATIHAN SOALLATIHAN SOAL

1.Radiasi pengion memiliki sifat yang khas sebagai 1.Radiasi pengion memiliki sifat yang khas sebagai berikut :berikut :a. dapat dirasakan langsung oleh manusiaa. dapat dirasakan langsung oleh manusiab. tidak dapat dirasakan secara langsung oleh b. tidak dapat dirasakan secara langsung oleh

manusiamanusiac. beberapa jenis radiasi dapat menembus berbegai c. beberapa jenis radiasi dapat menembus berbegai

bahanbahand. Jawaban b dan c benard. Jawaban b dan c benar

78Alat Ukur Radiasi


2.2. Fungsi kristal sintilator pada detektor sintilasi adalah:Fungsi kristal sintilator pada detektor sintilasi adalah: a. mengubah radiasi menjadi pulsaa. mengubah radiasi menjadi pulsa

b. memperbanyak elektronb. memperbanyak elektron

c. mengubah radiasi menjadi cahaya tampakc. mengubah radiasi menjadi cahaya tampak

d. bukan salah satu jawaban di atasd. bukan salah satu jawaban di atas

79Alat Ukur Radiasi


3.3. Tiga langkah penting sebelum mengoperasikan Tiga langkah penting sebelum mengoperasikan surveimeter adalah :surveimeter adalah :a. periksa sertifikat kalibrasi, periksa baterai, dan a. periksa sertifikat kalibrasi, periksa baterai, dan

pelajari pengoperasian dan pembacaanpelajari pengoperasian dan pembacaanb.b. periksa baterai, periksa sertifikat kalibrasi,dan periksa baterai, periksa sertifikat kalibrasi,dan

periksa detektorperiksa detektorc. c. periksa sertifikat kalibrasi, pelajari pengoperasian periksa sertifikat kalibrasi, pelajari pengoperasian

dan pembacaan, periksa detektordan pembacaan, periksa detektorc. c. Semua jawaban di atas salahSemua jawaban di atas salah

80Alat Ukur Radiasi


4. Nilai yang menunjukkan jumlah radiasi yang berasal 4. Nilai yang menunjukkan jumlah radiasi yang berasal

dari sekeliling atau lingkungan detektor adalah :dari sekeliling atau lingkungan detektor adalah :

a. laju cacaha. laju cacah

b. cacah latar belakangb. cacah latar belakang

c. nilai kalibrasic. nilai kalibrasi

d. nilai efisiensid. nilai efisiensi

Documents

Alat ukur radiasi