LAPORANPRAKTIKUM APLIKASI TEKNOLOGI NUKLIR

PENGUKURAN BATAS PERMUKAAN (LEVEL GAUGING)

Disusun oleh :

Nama : Dewi Ramandhanni Kusumawati

Prodi : Teknokimia Nuklir

NIM : 010800214

Kelompok : V

Teman Kerja : Ingga Wijaya

Rizki Satria

Wirya Sarwana

Asisten : Suryo Rantjono, SST

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA

2011

PENGUKURAN BATAS PERMUKAAN ( LEVEL GAUGING)

A. Tujuan

Menerapkan prinsip proteksi radiasi pada aplikasi teknik nuklir untuk menentukan

batas permukaan zat cair di dalam tangki.

B. Tujuan Instruksional Khusus:

o Mengukur cacahan radiasi dengan system pencacah GM.

o Menjelaskan prinsip kerja pengukuran batas permukaan zat cair.

o Menggambarkan kurva intensitas radiasi, yang melalui tabung berisi zat cair

terhadap perubahan posisi sumber radiasi dan detector.

o Menentukan tinggi posisi batas permukaan zat cair (air-minyak udara).

o Menentukan volume air dan minyak di dalam tangki.

o Menyusun konsep juklak( prosedur kerja) penentuan batas permukaan zat cair

dengan menerapkanprinsip proteksi radiasi.

C. DASAR TEORI

Nuclear gauge adalah sistem peralatan (terdiri atas sumber radiasi dan

detektor radiasi) yang memanfaatkan sifat-sifat unik radiasi pengion untuk

pengontrolan proses dan kualitas produk. Perlu diketahui bahwa data yang diperoleh

dari detektor akan diteruskan ke sistem komputasi yang terkoneksi secara integral

dengan sistem kontrol.

Penerapan teknik nuklir dalam proses kontrol mempunyai beberapa kelebihan

dibanding dengan teknik lainnya, antara lain :

- sumber radioaktif dapat dipilih sesuai dengan sifat bahan yang diukur

- tidak merusak, tidak ada kontak, dan tidak meninggalkan bekas pada bahan

- pengukuran cepat dan dapat dipercaya

- sesuai untuk bahan kimia yang berbahaya atau bahan yang bertemperatur

ekstrim.

Secara garis besar, ada 5 jenis penggunaan utama teknik gauging di bidang

industri, yaitu :

a. Thickness gauging

Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :

Bila suatu bahan setebal x ditempatkan segaris di antara sumber radiasi dan

detektor, maka berkurangnya intensitas radiasi setelah menembus bahan

dinyatakan dalam :

I = Io . e –μx ……………………(1)

I = intensitas radiasi setelah menembus bahan

Io = intensitas radiasi sebelum menembus bahan

μ = koefisien atenuasi bahan (di tabel) dan x = tebal bahan

Jadi bila I dan Io dapat diukur, maka tebal bahan dapat ditentukan, misalnya

dalam pengukuran tebal kertas, plastik, karet, dll.

b. Level gauging (photon switching)

Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :

Sinar-X atau gamma ditransmisikan dari suatu sisi kontainer atau vessel, lalu

diukur oleh detektor yang berada pada sisi yang berlawanan. Kadang-kadang,

sumber radiasi berada di dalam vesel sedangkan detektor di bagian luar vesel.

Intensitas radiasi yang mencapai detektor ditentukan oleh ketinggian cairan dalam

vesel. Bila permukaan cairan atau padatan berada di atas garis sumber-detektor,

maka radiasi tertahan sehingga jumlah cacah pada detektor berkurang, demikian

juga sebaliknya. Jadi, ketinggian permukaan cairan atau padatan dapat tetap

dipertahankan pada level tertentu.

Gambar 1. Level Gauge

b. Density gauging

Untuk mengukur densitas, persamaan (1) dapat diubah menjadi :

I = Io e –(μ/ρ) ρx ……………………(2)

(μ/ρ) : koefisisen atenuasi massa

Cara pengukurannya sama seperti pada thickness gauging.

Gambar 2. Pengukuran Laju Aliran Material

Gambar 3. Density Gauge

c. Neutron Moisture Gauging

Pada teknik ini, neutron yang dihasilkan dari sumber neutron cepat (biasanya 241Am-Be) diperlambat karena tumbukan dengan hidrogen dan kemudian mengalami hamburan balik. Jumlah neutron lambat yang ditangkap detektor sebanding dengan kadar air dalam sampel yang dianalisa.

Gambar 4. Moisture Gauge

Gambar 5. Portable Moisture/Density Gauge

d. Teknik Gauging Transmisi (beta dan foton)

Jenis sumber radiasi :

Pm-147, Am-241, Kr-85, Tl-204, Sr/Y-90, Cs-137, sinar-X tegangan medium.

(aktivitas sumber beta biasanya sekitar 40 MBq - 40 GBq, sedangkan untuk

sumber gamma sekitar 0,4 GBq - 40 GBq)

Prinsip kerja :

Sampel diletakkan di antara detektor dan sumber radiasi. Berkas radiasi

ditransmisikan melalui sampel dan diukur intensitas keluarannya oleh detektor.

Intensitas radiasi yang diserap oleh sampel dapat menyatakan ketebalan atau

densitas sampel tersebut.

Gambar 6. Prinsip Kerja Gauging Transmisi

Kegunaan :

1) Gauging transmisi beta

- Pengukuran tebal plastik, kertas, lembaran logam yang tipis, karet, tekstil.

- Penentuan kadar tembakau dalam rokok

- Pengukuran kadar debu dan polutan pada sampel kertas filter

2) Gauging transmisi foton

- Pengukuran ketebalan plastik, lembaran logam, gelas, karet, dll. pada rentang

ketebalan yang terlalu besar untuk gauging beta

- Pemonitoran laju aliran massa material pada konveyor atau pipa

- Pengukuran densitas tulang untuk diagnosis oesteoporosis

- Untuk level gauge

f. Teknik gauging hamburan balik Prinsip kerja :

Detektor dan sumber radiasi berada pada sisi yang sama terhadap sampel.

sumber radiasi diletakkan di depan jendela detektor. Berkas radiasi yang

dihambur-balikkan oleh sampel akan diukur intensitasnya oleh detektor, yang

mana besaran ini dapat menyatakan ketebalan dan/atau nomor atom sampel

tersebut.

Gambar 7. Backscatter Gauge

Teknik hamburan balik banyak dimanfaatkan untuk mengukur tebal lapisan dan

pengukuran kadar air dengan neutron. Gauging hamburan balik dengan gamma

Sumber

Detektor

Gambar 9

SistemPencacah

GM

Intensitas III

B A III Posisi

Gambar 10

atau sinar-X lebih sensitif terhadap unsur-unsur ringan, misalnya karbon,

dibanding gauging transmisi dengan radiasi yang sama.

Gambar 8. Backscatter Gauge Installation

Pada praktikum ini, akan dilakukan pengukuran batas permukaan fluida

takcampur, Konstruksipercobaan seperti gambar 9, dengan system pencacah Geiger

Muller (GM).

Perbedaan rapat jenis fluida dalam tabung, menyebabkan intensitas radiasi

yang sampai ke detector akan berubah,sehingga batas permukaan tersebut dapat

ditentukan.

Kurva percobaan seperti gambar 10

Nampak pada gambar 10, daerah A dan B, intensitas radiasi sampai detector

berubah. Hal ini menunjukkan bahwa rapat jenis fluida sebelum dan sesudah daerah A

mempunyai nilai yang berbeda, demikian juga untuk daerah B.

Batas permukaan I dan II terletak pertengahan daerah A sedang batas

permukaan II dan III terletak pada pertengahan daerah B.

Untuk meyakinkan bahwa perubahan intensitas tersebut disebabkan oleh

perubahan rapat jenis fluida, bukan karena sifat acak/fluktuasi dari pencacahan

radiasi, maka perubahan tersebut harus lebih besar dari 3 kali deviasinya

= C

dengan

= nilai deviasi

C = hasil cacahan

Sistem Keselamatan Peralatan Gauging

Berikut ini beberapa komponen sistem keselamatan pada penggunaan nuclear

gauge, antara lain yaitu :

a. Housing sumber radiasi

Zat radioaktif yang digunakan sebagai sumber radiasi didesain sebagai sumber

tertutup dan diletakkan di dalam housing. Housing biasanya terbuat dari timbal

karena berfungsi sebagai perisai yang diharapkan akan mengurangi paparan radiasi

di bagian luar housing menjadi maksimal sebesar 7,5 μSv/jam. Bentuk housing

didesain seperti kolimator yang akan mengarahkan berkas radiasi menjadi berkas

utama ke satu arah tertentu yaitu ke arah detektor. Hal ini untuk menghindari

pancaran radiasi ke segala arah selain ke arah materi yang diukur. Di bagian luar

housing diberi label yang berisi data tentang sumber radiasi berupa nama unsurnya,

aktivitas dan tanggal saat aktivitas itu diukur, serta nomor serinya. Housing dan

semua komponen keselamatan lainnya sebaiknya mencantumkan tanda bahaya

radiasi.

b. Shutter

Umumnya shutter dirancang secara otomatis akan menutup jika tidak ada material

yang akan diukur dan terbuka jika ada material yang akan diukur. Jadi shutter

berfungsi sebagai perisai yang akan mencegah paparan langsung berkas radiasi

utama ke arah manusia. Pada shutter tsb. harus diberi tanda yang jelas apakah

shutter dalam posisi terbuka atau tertutup.

c. Dosimeter

Fungsi dosimeter adalah untuk memonitor laju dosis di area sekitar nuclear gauge

(controlled area). Dosimeter juga berfungsi untuk memastikan apakah shutter

benar-benar dalam kondisi tertutup atau tidak sebelum melakukan tindakan lebih

lanjut seperti melepas alat gauging dari tempat install-nya untuk diperbaiki.

d. Perisai lokal

Partikel beta bila diserap oleh material berat di sekitarnya akan menghasilkan

radiasi sinar-X bremsstrahlung. Oleh karena itu, untuk gauging yang memakai

sumber pemancar beta, harus diberi perisai lokal untuk menyerap sinar-X

bremsstrahlung tsb. Biasanya, perisai lokal ini di-interlock dengan shutter sehingga

jika perisai terbuka maka shutter akan menutup, demikian juga sebaliknya.

e. Guide plates

Untuk mencegah akses langsung terhadap berkas radiasi utama, baik transmisi

maupun hamburan balik, bahan yang akan diukur biasanya bergerak di antara 2

kepingan pelat sejajar yang dikenal dengan istilah “guide plates”.

f.Tanda-tanda peringatan radiasi di sekitar area pengawasan.

Tanda-tanda peringatan ini penting untuk mencegah kerusakan portable gauge di

lapangan akibat kendaraan berat atau alat-alat mekanik lainnya dikarenakan

ketidaktahuan adanya alat gauging di tempat tsb. Untuk portable gauge biasanya

sulit untuk memasang shutter yang di-interlock dengan housing sehingga operator

harus lebih berhati-hati jangan sampai terkena paparan radiasi langsung dari sumber

radiasi.

D. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan

1. Sistem pencacah gamma dengan detector GM

2. Mekanik penggerak detector dan sumber radiasi (katrol)

3. Tabung silinder berisi fluida

4. Surveymeter

5. Pinset

6. Jangka Sorong

Bahan yang digunakan

1. Sumber radiasi gamma

2. Minyak

3. Air

E. LANGKAH KERJA

Sebelum praktikum dimulai, dosimeter perorangan harus digunakan oleh seluruh

praktikan.

1. Laju paparan ditentukan pada lokasi kerja, dihitung jarak dari sumber radiasi

dengan laju dosis yang aman (laju dois 0,25 mR/jam; 0,75 mR/jam dan 2,5

mR/jam)

2. Peralatan disusun seperti gambar 11, dilakukan pengujian sistem mekanik

penggerak detector dan sumber radiasi apakah bekerja dengan baik. Dihidupkan

system pencacah, dengan tegangan HV detector 900 Volt. Survey meter

diaktifkan.

3. Dilakukan pencacahan latar belakang.

4. Sumber radiasi gamma diletakkan dan dilakukan pencacahan pada setiap 0,5 cm

perubahan tinggi fluida dalam tabung dan dicatat cacahnya.

5. Bila pengambilan data sudah cukup, sumber radiasi diambil dan ditempatkan pada

kontainer.

6. Diameter dan tebal tabung diukur.

F. DATA PERCOBAAN

Sumber : Ra226 Detektor : Geiger Mueler (GM)

A0 : 100 µCi HV : 900 Volt

T1/2 : 1600 tahun t : 29 April 1979

Do : 7,61cm Tebal tabung (b) : 0,17 cm

At : 98,62 µCi Waktu cacah : 60 detik

Cacah Latar

Cacah 1 Cacah 2 Cacah 3 Cacah rata-rata

23 26 45 31,33

Pencacahan Sample

No Tinggi

Fluida

(cm)

Cacahan

Ke 1 Ke 2 Ke 3 Rata-rata Netto

1 14,5 6542 6700 6633 6625 6593,67

2 15,5 6724 6789 6761 6758 6726,67

3 16,5 6682 6851 6756 6763 6731,67

4 17,5 6990 6878 6916 6928 6896,67

5 18,5 7101 6936 7161 7066 7034,67

6 19,5 7002 7011 6986 6999,67 6968,33

7 20,5 7075 6937 6995 7002,33 6971

8 21,5 6992 6770 6883 6881,67 6850,33

9 22,5 7203 7036 7203 7147,33 7116

10 23,5 8796 8278 8422 8498,67 8467,33

11 24,5 9316 9144 9270 9243,33 9212

12 25,5 9207 9024 9018 9083 9051,67

Dari data yang telah didapatkan di atas, maka dapat dibuat kurva intensitas (cacahan) terhadap perubahan posisi detector sebagai berikut:

12 14 16 18 20 22 24 26 280

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

Grafik Hubungan Posisi Detektor dengan Intensitas Cacahan

Posisi Detektor (cm)

Inte

nsita

s (ca

caha

n)

G. PERHITUNGAN

Menentukan Aktivitas Peluruhan (At )

Diketahui :

A0= 100μ Ci = 100 ¿10−6 Ci = 1¿10−4

Ci

T12 = 1600 tahun tahun 1979

t = 20 Mei 2011 – 29 April 1979 = 32,057 tahun.

Αt=A0⋅e−0, 693 t

T 12

Αt=(1⋅10−4Ci )e−0 , 693 32 , 057 tahun

1600 tahun

Αt=98 ,62⋅10−6 Ci

Jadi, aktivitas peluruhan Ra-226 saat percobaan sebesar 98 , 62⋅10−6 Ci

Menentukan Jarak Aman Pekerja Radiasi

Diketahui :Γ = 0,83 Rm2/jam Ci

At = 98,62 µCi

Dosis radiasi aman = 2,5 mR/jam

Maka :

Do=ΓΑt

r2

r2 = Γ At/D0

r = √ 0,83 Rm2

Ci . jam.98,62 x10−6Ci

2,5 x 10−3 R/ jam

r=¿ 0,18 m

Jadi jarak aman dari sumber radiasi dengan laju dosis aman sebesar 2,5 mR/jam

adalah 0,18 meter.

Dengan cara perhitungan yang sama, maka untuk laju dosis aman yang lain adalah

sebagai berikut:

Tabel 1.

Laju dosis aman( mR/jam )

Jarak Aman ( r2 )( meter )

2,5 0,180,75 0,330,25 0,57

Menentukan Nilai Deviasi

δ=√C

δ=√6625

¿81,394

Perubahan rapat untuk lapisan air dan minyak = 81,394 x 3 = 244,182

δ=√C

δ=√6928

¿83,235

Perubahan rapat untuk lapisan minyak dan udara = 83,235 x 3 = 249,705

Perubahan rapat air ke minyak terjadi jika perubahan intensitas cacahan lebih dari

244,182, dengan kata lain harus lebih besar dari 6625+244,182=6869,182 sehingga

berdasarkan data yang diperoleh, perubahan rapat terjadi pada posisi detector 17,5 cm

dengan intensitas (cacahan) sebesar 6928 yang notabene perubahannya lebih besar

daripada 3 kali deviasinya. Sedangkan untuk minyak dan udara, nilai yang mendekati

dianggap berada pada posisi 22,5 cm.

Menentukan Tinggi Lapisan Minyak

Dari grafik hubungan antara posisi detector dengan intensitas diperoleh data tinggi

permukaan minyak dan permukaan air sebagai berikut :

Tinggi permukaan Minyak : 22,5 cm

Tinggi permukaan Air : 17,5 cm

Maka Tinggi lapisan minyak : tinggi permukaan minyak – tinggi permukaan air

: (22,5 – 17,5) cm

: 5 cm

Menentukan Volume Minyak

Diketahui :

d out = 7,61 cm

tebal = 0,17 cm

d in = [ 7,61 – (2 x 0,17) ] cm = 7,27 cm

Maka :

Volume minyak = ¼ π din2t

= ¼ π (7,27 cm) 2 x 5 cm

= 207,448 cm3

Jadi volume minyak sebesar 207,448 ml

Menentukan Tinggi Lapisan Air

Dari grafik hubungan antara posisi detector dengan intensitas diperoleh data tinggi

permukaan minyak dan permukaan air sebagai berikut :

Tinggi permukaan air : 17,5 cm

Tinggi dasar air : 0 cm

Tinggi lapisan air = Tinggi permukaan minyak – Tinggi permukaan air

= (17,5 – 0) cm

= 17,5 cm

Menentukan Volume Air

Diketahui : din = 7,27 cm

Maka :

Volume air = ¼ π din2t

= ¼ π (7,27 cm) 2 x 17,5 cm

= 726,067 cm3

Jadi volume air sebesar 726,067 ml

H. PEMBAHASAN

Pada kebanyakan industri ekonomis, diperlukan pengontrolan yang cepat,

tepat, dan kadang-kadang secara kontinyu terhadap berbagai hasil besaran seperti

tebal, kepadatan, laju aliran, dan komposisi material yang diproses sehingga

diperlukan rancang bangun teknik yang mendukung. Salah satu kegiatan rancang

bangun teknik untuk mendukung aplikasi teknologi nuklir di bidang industri

diantaranya adalah untuk keperluan pengukuran level atau batas permukaan cairan

atau serbuk yang berada pada tangki. Teknologi tersebut biasa dipakai pada industri

perminyakan, dan industri-industri lain yang berkaitan dengan pengukuran tinggi

permukaan cairan atau serbuk pada tangki. Pada pengukuran level atau batas

permukaan cairan atau serbuk yang berada pada tangki ada berbagai macam alat ukur

yang dipakai. Salah satu alat tersebut adalah Level Gauging yang merupakan salah

satu aplikasi dari teknologi nuklir untuk industri. Keuntungan dari alat ini

dibandingkan dengan alat ukur sensor elektris adalah bahwa Level Gauging tidak

dipengaruhi oleh gangguan-gangguan yang bersifat fisis misalnya suhu, tekanan, dan

kelembaban sehingga akurasi, efisiensi dan ketahanan dari alat ini relatif lebih baik

daripada alat ukur yang menggunakan sensor elektris (Suroso,dkk.2007).

Level gauging ini merupakan sistem pengangkat yang terdiri dari detektor dan

sumber radiasi yang digerakkan oleh motor DC (Direct Current). Pada prinsipnya alat

ini memiliki dongkrak untuk menggerakkan dudukan dengan menggunakan ulir

daya/sekerup pengangkat yang diputar oleh daya yang bersumber dari motor DC.

Dalam percobaan ini dilakukan penentuan tinggi posisi batas permukaan dua

jenis zat cair serta volume dua jenis zat cair yang tidak diketahui berapa jumlah

volume dari larutan tersebut menggunakan alat level gauging, sehingga dilakukan

pengukuran berdasarkan absorbsi pancaran radiasi dari sumber Ra226 berdasarkan

perbedaan densitas dari kedua jenis zat cair tersebut. Zat cair yang diujicobakan untuk

ditentukan, yaitu campuran air dan minyak dimana densitas air lebih besar daipada

densitas minyak, yaitu air 1gr/ml dan minyak 0,8 gr/ml sehingga air berada pada

lapisan bawah dan minyak berada di atas.

Level gauging yang digunakan dalam percobaan ini dapat dilihat pada gambar

4 di bawah ini.

4

1

3

2

Gambar 11. Rangkaian Alat Percobaan

Keterangan:

1. Penggerak (motor)

2. Sumber radiasi

3. Detektor

4. Tabung zat cair

Dalam bekerja dengan sumber radiasi tentunya harus memperhatikan prinsip

proteksi radiasi sehingga dalam percobaan ini diterapkan salah satu dari tiga prinsip

proteksi radiasi, yaitu faktor jarak. Dengan mengetahui sumber radisi yang digunakan

(Ra226), aktivitas awal (100µCi), waktu paro (1600 tahun), dan faktor gamma (0,83

Rm2/jam.Ci) maka dapat ditentukan jarak aman untuk pekerja radiasi, pekerja bukan

pekerja radiasi, dan masyarakat berturut-turut adalah 0,18 meter, 0,33 meter, dan 0,57

meter.

Prinsip pengukuran yang perlu diperhatikan dalam percobaan ini adalah bila

suatu radiasi gamma dengan intensitas tertentu melalui suatu bahan, misal zat cair

maka sebagian intensitas tersebut akan terserap, sehingga intensitas yang diteruskan

akan berkurang. Berkurangnya radiasi gamma oleh suatu bahan dipengaruhi oleh

rapat jenis bahan tersebut. Sedangkan prinsip kerja dari peralatan yang digunakan

adalah peralatan bekerja berdasarkan prinsip kerja dongkrak ulir dimana proses di

putar oleh motor dengan dengan melalui transmisi roda gigi, proses yang berputar

menyebabkan tabung ulir (plat dudukan) yang membawa detector dan sumber

bergerak naik turun untuk melakukan pencacahan.

Fenomena ini digunakan dalam percobaan ini untuk menentukan tinggi

permukaan zat cair atau batas permukaan antara dua jenis zat cair (air dan minyak)

yang mempunyai rapat jenis yang berbeda. Oleh karena itu ketika pancaran radiasi

yang sama melalui bahan dengan tebal yang sama tetapi mempunyai rapat jenis yang

berbeda dan tidak tercampur, maka intensitas yang diteruskan akan berbeda sebanding

dengan rapat jenis bahan tersebut.

Dalam percobaan ini detektor yang digunakan adalah detektor Geiger Muller

(GM) dengan tegangan kerja 900 volt. Detektor ini digunakan karena jumlah ion

yang dihasilkan di daerah ini sangat banyak, mencapai nilai saturasinya, sehingga

pulsanya relatif tinggi dan tidak memerlukan penguat pulsa lagi sehingga dari

segi elektronik sangat sederhana karena tidak perlu menggunakan rangkaian

penguat. Pada tegangan kerja Geiger Muller, elektron primer dapar dipercepat untuk

membentuk elektron sekunder dari ionisasi gas dalam tabung geiger muller. Dalam

hal ini peristiwa ionisasi sudah tidak tergantung pada jenis dan besarnya energi

radiasi, jelaslah disini bahwa zarah radiasi yang masuk ke detektor GM akan

memanfaatkan ionisasi sekunder sehingga zarah radiasi yang masuk ke detektor GM

akan menghasilkan pulsa yang tinggi dengan pulsa yang tetap sama dan tidak

dipengaruhi oleh besarnya energi radiasi.

Gambar 12. Detektor Geiger Muller

Sedangkan sumber yang digunakan adalah Ra226 sebagai penghasil radiasi

gamma (γ) dikarenakan Ra226 daya tembusnya yang tidak terlalu besar maupun tidak

terlalu kecil dalam penentuan absorbsi berdasarkan densitas ini, sehingga apabila

digunakan sumber yang memiliki daya tembus terlalu besar atau terlalu kecil dapat

menyebabkan kesulitan dalam pengukuran.

Dalam percobaan ini, dibuat kurva intensitas (cacahan) terhadap perubahan

posisi detector. Berdasarkan kurva tersebut dapat dilihat batas permukaan air atau

tinggi permukaan air dan batas permukaan minyak atau tinggi permukaan minyak

dengan melihat besarnya perubahan intensitas dimana untuk meyakinkan bahwa

terjadinya perubahan intensitas tersebut disebabkan oleh perubahan rapat jenis fluida,

bukan karena sifat acak atau fluktuasi dari pencacahan radiasi, maka perubahan

tersebut diketahui dengan menghitung perubahannya yang notabene lebih besar dari

tiga kali deviasinya. Perubahan rapat air ke minyak terjadi jika perubahan intensitas

cacahan lebih dari 244,182, dengan kata lain harus lebih besar dari

6625+244,182=6869,182 sehingga berdasarkan data yang diperoleh, perubahan rapat

terjadi pada posisi detector 17,5 cm dengan intensitas (cacahan) sebesar 6928 yang

notabene perubahannya lebih besar daripada 3 kali deviasinya sehingga batas tinggi

permukaan air berada pada posisi 17,5 cm. Sedangkan untuk minyak dan udara, nilai

yang mendekati dianggap berada pada posisi 22,5 cm. Seharusnya terjadi pada nilai

yang lebih besar dari 7177,705 cacah namun karena cacah yang dihasilkan pada posisi

23,5 cm jauh lebih tinggi dari cacah yang dihasilkan pada posisi 22,5 cm maka untuk

mempermudah perhitungan, batas untuk tinggi permukaan minyak diambil pada

posisi 22,5 cm. Berdasarkan batas permukaan minyak dan batas permukaan air yang

telah ditentukan, maka dapat dihitung volume minyak dan volume air di dalam

tabung, yaitu berturut-turut sebesar 207,448 ml dan 726,067 ml.

Setelah maksud yang diinginkan telah tercapai, maka disusun konsep juklak

untuk penentuan batas permukaan zat cair dengan menerapkan prinsip proteksi radiasi

yang disertakan dalam lampiran.

I. KESIMPULAN

Prinsip proteksi radiasi dalam percobaan ini adalah dengan memperhatikan faktor

jarak, yaitu 0,18 meter untuk pekerja radiasi; 0,33 meter untuk pekerja bukan

pekerja radiasi; dan 0,57 meter untuk masyarakat.

Cacahan yang terukur serta perubahan cacahan (intensitas) dapat digunakan untuk

menentukan perubahan rapat antara zat cair dengan zat cair dan antara zat cair

dengan udara.

Prinsip kerja pengukuran dalam percobaan ini yaitu bila suatu radiasi gamma

dengan intensitas tertentu melalui suatu bahan, maka sebagian intensitas tersebut

akan terserap, sehingga intensitas yang diteruskan akan berkurang. Berkurangnya

radiasi gamma oleh suatu bahan dipengaruhi oleh rapat jenis bahan tersebut.

Prinsip kerja dari peralatan yang digunakan yaitu peralatan bekerja berdasarkan

prinsip kerja dongkrak ulir dimana proses diputar oleh motor dengan dengan

melalui transmisi roda gigi, proses yang berputar menyebabkan plat dudukan yang

membawa detector dan sumber bergerak naik turun untuk melakukan pencacahan.

Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh kurva intensitas (cacahan)

terhadap perubahan posisi detector untuk melihat daerah batas tinggi permukaan

air dan minyak secara visualisasi.

Bahwa telah diperoleh tinggi posisi batas permukaan untuk:

- Minyak : 22,5 cm dengan tinggi minyak 5 cm

- Air : 17,5 cm dengan tinggi air 17,5 cm

Bahwa telah diperoleh volume:

- Minyak : 207,448 ml

- Air : 726,067 ml

Bahwa berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disusun konsep juklak

penentuan batas permukaan zat cair dengan menerapkan prinsip proteksi radiasi.

J. DAFTAR PUSTAKA

Rantjono,Suryo,dkk. 2011.Petunjuk Praktikum Aplikasi Teknologi Nuklir Level

Gauging.Yogyakarta: STTN-BATAN.

Suroso,dkk. 2007. PENGUJIAN SISTEM MEKANIK LEVEL GAUGING.Yogyakarta:

STTN-BATAN.

www.ansn-indonesia.org/download.php?fid=281&filename=ins (diakses pada tanggal

27 Mei 2011)

http://www.scribd.com/doc/38749269/Prinsip-Dasar (diakses pada tanggal 27 Mei

2011)

Yogyakarta, 27 Mei 2011

Asisten Praktikan

Suryo Rantjono, SST Dewi Ramandhanni Kusumawati

K. LAMPIRAN

JUKLAK PENENTUAN BATAS PERMUKAANZAT CAIR DENGAN PRINSIP

PROTEKSI RADIASI

1. Sebelum memulai kegiatan pencacahan, seluruh pekerjaan yang tidak memerlukan

pencacahan radiasi harus dilaksanakan terlebih dahulu.

a. Pengukuran tebal bahan, diameter luar dan diameter dalam pada tangki.

b. Penentuan aktivitas sumber radiasi, dosis radiasi, dan jarak dari sumber radiasi

yang aman dengan laju dosis sebesar 0,25 mR/jam; 0,75mR/jam dan 2,5

mR/jam.

c. Pengujian system mekanik penggerak detektor apakah bekerja dengan baik

2. Gunakan dosimeter personal :

o Film badge

o Dosimeter saku

o Catat dosis yang ditunjukkan oleh dosimeter saku sebelum dan setelah

pengukuran

3. Periksa surveymeter yang akan digunakan :

o Cek baterai

o Validasi sertifikat kalibrasi

o Faktor kalibrasi

4. Hidupkan dan pelajari cara pemakaian dan pembacaan skala surveymeter.

5. Pastikan dengan menggunakan surveymeter bahwa di dalam ruangan tidak

terdapat paparan radiasi (aman).

6. Pasang tali kuning di sekeliling daerah pengukuran dengan laju paparan 2,5

mR/jam dan tanda radiasi pada jarak dengan laju paparan 0,75 mR/jam dan 0,25

mR/jam secara teoritis.

7. Letakkan surveymeter di sebelah panel kontrol. Perlu diperhatikan bahwa panel

kontrol harus berada di daerah aman (paparan radiasi < 2,5 mR/jam).

8. Hidupkan sistem pencacah, atur waktu pencacahan dan tegangan HV detektor

yang sesuai.

9. Lakukan pencacahan latar belakang sebanyak 3x pengukuran atau lebih.

10. Diletakkan sumber radiasi gamma dan dilakukan pencacahan pada setiap 1 cm

perubahan tinggi fluida dalam tabung dan dicatat.

11. Jika pengambilan data cacahan sudah mencukupi, maka diambil sumber radiasi

dan ditempatkan pada kontainer.

12. Dimatikan surveymeter, system pencacah, dosimeter saku dikondisikan kembali

ke keadaan zero (nol), disimpan tali kuning dan tanda radiasi dalam kotak

penyimpanan, serta disimpan kembali alat untuk mengukur tebal dan diameter

tangki.