Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlll1 2006 ISSN 0852 - 2979
ESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DOSIS PERORANGANMENGGUNAKAN THERMOLUMINISENCE DOSIMETER (TLD)
L. Kwin Pudjiastuti, Sri Widayati, ElfidaPusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN
ABSTRAKESTIMASI KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DOSIS PERORANGAN
MENGGUNAKAN THERMOLUMINISENCE DOSIMETER (TLD). Perhitunganketidakpastian pengukuran dosis perorangan menggunakan TLD sebagai sebagai jaminanmutu telah dilakukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh nilai ketidakpastianpengukuran dosis pekerja yang menggunakan TLD. Jenis TLD yang digunakan adalah TLDuntuk merekam dosis ~ dan y buatan Harshaw tipe-011 O. Faktor-faktor yang diperhitungkansebagai sumber ketidakpastian dalam penelitian ini meliputi suhu, tegangan, kedapatulangan, annealing dan faktor kalibrasi. Dari hasil perhitungan untuk jenis kartu TLD-0110pada posisi dosis untuk seluruh tubuh atau Hp(10), diperoleh nilai ketidakpastian baku untukbacaan TLD sebesar ± 0.5317 nC , sedangkan ketidakpastian baku untuk TLD blankosebesar ± 0.038 nC dan ketidakpastian baku untuk faktor kalibrasi sebesar ± 0.0183 nC. Nilaiketidakpastian gabungan diperoleh sebesar ± 0.5886 mrem dengan tingkat keprcayaan 95%,nilai ketidakpastian diperluas adalah ± 1,177 mrem atau ± 0,0117 mSv.
ABSTRACTUNCERTAINITY ESTIMATION OF PERSONNEL DOSE MEASUREMENT USING
THERMOLUMINESENCE DOSIMETER (TLD). Calculation of uncertainty personal dosemeasurement by TLD has been done. The aim of this experiment is to get uncertaintypersonal dose measurement by TLD. The experiment used TLD type 0110 for ~ and yradiation. The factors that influence the uncertainty are temperature, high voltage,repeatability, annealing and calibration factor. The results of this experiment for TLD card0110 type at whole body position [Hp(10)], standard uncertainty for sample is ± 0,5317 nC, ±0.0385 nC for TLD blank, and ± 0.0183 nC from calibration factor. The number of fusionuncertainty is ± 0.588 nC and the uncertainty to be expantion is ± 1,177 mrem or ± 0.01177mSv at 95% confidence level.
PENDAHULUAN
Dalam memenuhi pelaksanaan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia
nomor 63 tahun 2000 khususnya pasal 10 ayat 2, maka PTLR sebagai salah satu
institusi yang diberi wewenang untuk melakukan pemantauan dosis perorangan di
kawasan Pusat Penelitian Tenaga Nuklir (PPTN) Serpong. Bidang keselamatan dan
Lingkungan perlu mempersiapkan laboratorium pemantauan dosis perorangan yang
terakreditasi atau ditunjuk oleh Badan Pengawas. Sebagai langkah awal menuju
laboratorium terakreditasi, maka diperlukan persiapan-persiapan untuk dapat
memenuhi persyaratan sistem mutu SNI 19-17025-2000, salah satunya adalah
dengan memberikan nilai ketidakpastian dari setiap hasil pengukuran dosis
perorangan dengan menggunakan TLD pada setiap pelaporannya.[1]
167
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
Hasil pengukuran dipengaruhi oleh berbagai faktor yang dapat memberikan
nilai yang bukan sebenarnya. Semakin banyak faktor yang dapat mempengaruhi
hasil pengukuran akan semakin besar nilai ketidakpastian yang dihasilkan.
Dalam Pelaporan, beberapa nilai ketidakpastian dari faktor-faktor yang
mempengaruhi pengukuran digabung sehingga hanya satu nilai yang dilaporkan.
Nilai ketidakpastian hasil pengukuran dosis perorangan ini dihitung dengan
menggunakan pendekatan secara statistik. Dalam penelitian ini kartu TLD type
0110 buatan Harshaw yang digunakan untuk mengukur dosis radiasi 13 dan y kartu
TLD sebagai blanko dan standard untuk kalibrasi.
TEORI
Suatu pengukuran kuantitatif merupakan suatu perkiraan terhadap nilai benar
dari sifat yang diukur, suatu hasil pengukuran akan menjadi tidak bermakna apabila
tidak disertai pernyataan terhadap penyimpangan yang disebabkan oleh
ketidaksempurnaan alat akur. Untuk melengkapinya diperlukan suatu parameter
ketidakpastian yang menyatakan rentang atau kisaran yang didalamnya
diperkirakan terletak nilai benar dari yang diukur.[2]
Kesalahan hasil pengukuran adalah selisih antara hasil pengukuran dan nilai
benarnya, sedangkan ketidakpastian merupakan paduan semua kesalahan yang
diketahui menjadi rentang yang tunggal yang berpusat pada hasil pengukuran dan
menggambarkan sebaran.
Dalam pengukuran radiasi model distribusi statistik yang biasa digunakan
adalah distribusi normal, hal ini disebabkan karena dalam pengukuran radiasi yang
berulang-ulang belum tentu diperoleh hasil yang sama sehingga merupakan sumber
ketidakpastian. [3]
Sumber ketidakpastian dapat digolongkan menjadi dua yaitu ketidakpastian
tipe-A dan ketidakpastian tipe-B. Ketidakpatian tipe-A diperoleh berdasarkan
perhitungan secara statistik diantaranya adalah ketidakhomogen dari respon
detektor, variasi dari pembacaan TLD pada dosis nol, variasi bacaan TLD pada
dosis latar (background). Sedangkan ketidakpastian tipe-B berasal dari informasi
yang diberikan dalam katalog, informasi yang diberikan dari pabrikan dan
sebagainya yang merupakan data sekunder. Ketidakpastian Tipe B juga dapat
berupa efek fading karena temperatur dan kelembaban, adanya radiasi alam dan
efek benturan mekanik. [2,3,4]
168
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
METODOLOGI
Bahan dan Alat :
Dosimeter yang digunakan sebagai sam pel adalah TLD jenis 0110 untuk
mengukur dosis radiasi 13 dan y digunakan sejumlah 25 buah untuk pekerja, serta 10
buah TLD blanko dan 8 buah TLD standar, ketiga macam TLD ini diperlakukan
proses yang sam a yaitu tahap annealing, penentuan element correction coefficient
(ECC) dan pembacaan menggunakan alat TLD Reader model 6600.
Tata Kerja :
Penentuan ketidakpastian dilakukan dengan menyusun beberapa langkah
sebagai berikut :
1. Menyusun suatu model dari urutan pengukuran untuk mengetahui faktor
faktor yang menjadi sumber atau memberikan kontribusi kesalahan pada
hasil pengukuran model ini berupa diagram alir. Melakukan inventarisasi
semua faktor yang dapat memberikan kontribusi kesalahan terhadap hasil
dalam bentuk diagram sebab dan akibat (cause and effect).
Sistem Pengukuran dosis eksterna digambarkan sebagai berikut :
Persiapan kartu TLD
Annealing
1Pemaparan dosis
Pembacaan dosis dengan
TLD reader
Kalibrasi
kartu TLD
Dosis Radiasi
Gambar 1. Model sistem pengukuran dosis eksterna menggunakan TLD
169
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
Dosis
Secara garis besar Perhitungan Dosis Eksterna menggunakan TLD
diberikan dalam persamaan sebagai berikut :
Dx = (BlxCl)-(BoxCo)Fk
Ox = Dosis eksterna (mSv)
B1 = Bacaan TLD setelah pemaparan (nC)
Bo = Bacaan Blanko I Sebelum pemaparan (nC)
Co = Faktor Koreksi Individula blanko (ECC)
C1 = Faktor Koreksi Individulan TLD pekerja
Fk = Faktor Kalibrasi Alat TLD Reader
Bo,Co
Hv
Hv
T
(1)
Certifikat
Fk.
HV,T
Gambar 2. Diagram "Fish Bone" atau kerangka elemen-elemen yang
memberikan kontribusi petidakpastian pengukuran.
2. Melakukan annealing, penyinaran dan pembacaan dosis radiasi yang
diterima pekerja menggunakan TLD, serta pembacaan blanko.
3. Melakukan estimasi masing-masing komponen ketidakpastian yang ekivalen
dengan simpangan baku. Simpangan baku (a) dihitung sebagai akar rata
rata hasil pengukuran/pembacaan dosis TLD (x) dengan persamaan sebagai
berikut :
170
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852 - 2979
(2)
(6)
Ketidakpastian baku ( fJ) pada sejumlah sam pel n dihitung dengan
persamaan :
(3)
4. Menggabungkan komponen ketidakpastian baku menjadi ketidakpastian
gabungan ( pc ) dengan persamaan sebagai berikut :
(4)
5. Hasil akhir ketidakpastian adalah dalam bentuk ketidakpastian diperluas
(pO) merupakan perkalian antara ketidakpastian gabungan dengan faktor
cakupan (k) yaitu faktor yang diambil untuk memberikan tingkat kepercayaan
tertentu.
(5)
6. Pelaporan pengukuran dosis perorangan dengan mengambil selang
kepercayaan sebesar 95% (untuk bidang kesehatan) dan faktor cakupan
yang digunakan sebesar 2, maka dosis yang diterima pekerja dapat
dilaporakan sebagai :
Oasis = Oasis pembacaan ± pO
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dosimeter yang digunakan sebagai sam pel , blanko dan standard
diperlakukan proses yang sama yaitu tahap annealing, penentuan ECC dan
pembacaan hasil pemaparan, maka diperoleh hasH perhitungan yang ditunjukkan
dalam Tabel 1 sebagai berikut :
17]
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
Tabel1. Data hasil pembacaan Annealing, EGG dan bacaan TLD dari TLD pekerjaradiasi, Blanko dan standard.
ANEALING TLDECC TLDBACAAN TLD
Komp. StatistikpekerjaBlankoStdPekerjaBlankoStdPekerjaBlankoStd
L
12.3828.9742.36325.26615.948.0846196.21739.0391125.4
Mean
0.49530.56090.29541.01060.99631.01067.84872.4399140.6750
SO
0.14060.07020.04280.08370.12260.02691.51780.69170.5759
Dari data hasil pembacaan dosimeter personil baik yang digunakan oleh
pekerja maupun yang digunakan untuk blanko dan TLD untuk standard diperoleh
harga (L:) yaitu jumlah hasil pembacaan pada seluruh sam pel. Dapat dihitung pula
harga rata-rata dan standard deviasi yang dapat digunakan selanjutnya untuk
menentukan perhitungan ketidakpastian.
Dari perhitungan dengan persamaan (2) diatas diperoleh ketidakpastian
baku untuk pembacaan TLD pekerja , blanko dan standar. Ketidakpastian diperoleh
dengan memperhitungkan faktor-faktor yang mempengaruhi kesalahan yaitu faktor
kedapat-ulangan, faktor annealing, faktor suhu, dan faktor tegangan alat, masing
masing dihitung ketidakpastiannya sehingga diperoleh hasil seperti pada Tabel 2.
Tabel 2. Ketidakpastian baku dari faktor - faktor yang mempengaruhi ketidakpastiank
ANEALING TLDECC TLDBACAAN TLD
Komp. StatistikpekerjaBlankoStdPekerjaBtankoStdPekerjaBtankoStd
•••
0.028120.017560.01510.01670.030640.00950.303560.172930.20360
(IJB1/B)2
0.003220.000980.00260.00030.000959E-050.001490.005022.1 E-06
IJHv
3.5E-083.5E-083.E-083.5E-083.5E-083.E-083.5E-083.5E-083.5E-08
IJTTP
0.043870.043870.04390.06240.062040.0620.062040.062040.06204
Ketidakpastian baku akibat dari faktor tegangan pada Annealing, EGG dan
Bacaan TLD memiliki harga yagg sarna karena seting tegangan pada besaran yang
sama, sedangkan ketidakpastian akibat suhu antara annealing dengan EGG dan
bacaan TLD berbeda karena pad a pengerjaan annealing dilakukan pad a suhu 300
°G sedangkan pada penentuan EGG dan pembacaan TLD pada suhu 150 °G.
172
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
Dengan memperhatikan komponen-komponen terse but maka diperoleh hasil
pehitungan untuk ketidakpastian baku dengan menggunakan persamaan (3). dari
pembacaan TLD pekerja , blanko dan standar masing-masing sebesar 0.5317nC,
0.0385nC dan 0.0183nC.
Perhitungan ketidakpastian gabungan menggunakan persamaan (4).
diperoleh hasil perhitungan sebesar 0,5886 mrem, sehingga untuk ketidakpastian
diperluas dengan persamaan (5). dan menggunakan tingkat kepercayaan 95%
diperoleh hasil perhitungan sebesar ± 1,1772 mrem atau ± 0,0117 mSv.
KESIMPULAN
Dari hasil perhitungan diatas diperoleh kesimpulan :
1. Nilai ketidakpastian hasil pembacaan dosis radiasi menggunakan TLD jenis
0110 sebesar ± 0,0117 mSv, artinya setiap pembacaan dosis pekerja yang
menggunakan TLD jenis 0110 memiliki nilai rentang ketidakpastian sebesar ±
0,0117 mSv, yaitu nilai dim ana didalamnya terdapat nilai yang sebenarnya.
2. Dosimeter yang digunakan di PPTN Serpong terdiri dari berbagai jenis,
maka perlu dilakukan juga perhitungan pad a jenis-jenis yang lain seperti BG
7001 untuk jenis radiasi [3 dan y, serta BGN-7767 dan BGN-7776 untuk jenis
radiasi [3, y dan neutron.
3. Nilai ketidakpastian sangat diperlukan dalam setiap pengukuran, untuk
meyakinkan pelanggan atas hasil pengukuran yang dilakukan.
DAFT AR PUST AKA
1. PP No. 63 Tahun 2000 tentang "Keselamatan dan Kesehatan terhadapPemanfaatan Radiasi Pengion."
2. J. Kantasubrata, "Dasar Ketidakpastian Pengukuran". Pelatihan Ketidakpastianhasil Pengukuran untuk laboratorium Penguji (ISO-17025), P2TBDU- BATAN,2003.
3. PUSDIKLAT . "Ketidakpastian dalam Pengukuran Dosimeter Perorangan".Pelatihan Dosimeter Perorangan, PUSDIKLAT BATAN , 2003.
4. IAEA, Guidelines and Questionnaires for The Occupational Radiation ProtectionAppraisal Service (ORPAS), Vienna, Austria, 2002
5. SAINT - GOBAIN ; Model 6600 Automated TLD Reader with WinREMS,Operation's manual, Saint Gobain crystals & Detectors Radiation MeasurementProducts, 6801 Cochram Road, Solon, Ohio 44139, USA.
6. BKL- PTLR ; Prosedur Pemantauan Dosis Perorangan Eksterna
7. BKL - PTLR ; Instruksi Kerja Pengoperasian TLD Reader model 6600.
173