DETEKSI RADIOAKTIF

DETEKSI RADIOAKTIF
2010/2011
Prinsip Dasar Pengukuran Radiasi …
• Secara definisi, radiasi merupakan salah satu
cara perambatan energi dari suatu sumber
energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan
medium atau bahan penghantar tertentu.
• Salah satu bentuk energi yang dipancarkan
secara radiasi adalah energi nuklir.
• Radiasi ini memiliki dua sifat yang khas, yaitu
tidak dapat dirasakan secara langsung oleh
panca indra manusia dan beberapa jenis
radiasi dapat menembus berbagai jenis bahan.
Prinsip Dasar Pengukuran Radiasi …
Sebagaimana sifatnya yang tidak dapat
dirasakan sama sekali oleh panca indera
manusia, maka untuk menentukan ada atau
tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu
alat, yaitu pengukur radiasi yang merupakan
suatu susunan peralatan untuk mendeteksi
dan mengukur radiasi baik kuantitas, energi,
atau dosisnya.
Kuantitas Radiasi …
• Kuantitas radiasi adalah jumlah radiasi per
satuan waktu per satuan luas, pada suatu titik
pengukuran.
• Kuantitas radiasi ini berbanding lurus dengan
aktivitas sumber radiasi dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak (r) antara
sumber dan sistem pengukur.
Kuantitas Radiasi …
Gambar 1 menunjukkan bahwa jumlah radiasi
yang mencapai titik pengukuran (kuantitas
radiasi) merupakan sebagian dari radiasi yang
dipancarkan oleh sumber.
Energi Radiasi …
• merupakan ‘kekuatan’ dari setiap radiasi yang
dipancarkan oleh sumber radiasi.
• Bila sumber radiasi berupa radionuklida maka
tingkat energi yang dipancarkan tergantung
pada jenis radionuklidanya.
• Kalau sumber radiasinya berupa pesawat
sinar-X, maka energi radiasinya bergantung
pada tegangan anoda (kV).
Dosis Radiasi …
• Dosis radiasi menggambarkan tingkat
perubahan atau kerusakan yang dapat
ditimbulkan oleh radiasi.
• Nilai dosis ini sangat ditentukan oleh kuantitas
radiasi, jenis radiasi dan jenis bahan penyerap.
• Dalam proteksi radiasi pengertian dosis adalah
jumlah radiasi yang terdapat dalam medan
radiasi atau jumlah energi radiasi yang diserap
atau diterima oleh materi.
• Penggunaan sistem pengukur radiasi dapat
dibedakan menjadi dua kelompok yaitu untuk
kegiatan proteksi radiasi dan untuk kegiatan
aplikasi/penelitian radiasi nuklir.
• Alat ukur radiasi yang digunakan untuk kegiatan
proteksi radiasi harus dapat menunjukkan nilai
dosis radiasi yang mengenai alat tersebut.
• Sedangkan alat ukur yang digunakan di bidang
aplikasi radiasi dan penelitian biasanya
ditekankan untuk dapat menampilkan nilai
kuantitas radiasi atau spektrum energi radiasi
yang memasukinya.
• Setiap alat ukur radiasi terdiri atas dua bagian
utama yaitu detektor dan peralatan penunjang.
• Detektor merupakan suatu bahan yang peka
terhadap radiasi, yang jadi bila dikenai radiasi
akan menghasilkan suatu tanggapan (response)
tertentu yang lebih mudah diamati sedangkan
peralatan penunjang, biasanya merupakan
peralatan elektronik, berfungsi untuk mengubah
tanggapan detektor tersebut menjadi suatu
informasi yang dapat diamati oleh panca indera
manusia atau dapat diolah lebih lanjut menjadi
informasi yang berarti.
Mekanisme Pendeteksian Radiasi …
Detektor radiasi bekerja dengan cara
mengukur perubahan yang terjadi di dalam
medium karena adanya penyerapan energi
radiasi oleh medium tersebut.
Sebenarnya terdapat banyak mekanisme yang
terjadi di dalam detektor tetapi yang sering
digunakan adalah proses ionisasi dan proses
sintilasi.
Proses ionisasi …
• Ionisasi adalah peristiwa terlepasnya elektron
dari ikatannya di dalam atom.
• Peristiwa ini dapat terjadi secara langsung
oleh radiasi alpha atau beta dan secara tidak
langsung oleh radiasi sinar-X, gamma dan
neutron.
Jumlah pasangan ion,
elektron yang bermuatan
negatif dan sisa atomnya
yang bermuatan positif
sebanding dengan jumlah
energi yang terserap.
Dimana:
N = jumlah pasangan ion
E = energi radiasi yang terserap
w = daya ionisasi bahan penyerap,
yaitu energi yang dibutuhkan
untuk menghasilkan sebuah proses
ionisasi.
• Jadi dalam proses ionisasi ini, energi radiasi diubah
menjadi pelepasan sejumlah elektron (energi listrik).
• Bila diberi medan listrik maka elektron yang
dihasilkan dalam peristiwa ionisasi tersebut akan
bergerak menuju ke kutub positif.
• Pergerakan elektron-elektron tersebut dapat
menginduksikan arus atau tegangan listrik yang
dapat diukur oleh peralatan penunjang misalnya
Amperemeter ataupun Voltmeter.
• Semakin banyak radiasi yang mengenai bahan
penyerap atau semakin besar energi radiasinya maka
akan dihasilkan arus atau tegangan listrik yang
semakin besar pula.
Proses Sintilasi …
• Proses sintilasi adalah terpencarnya sinar tampak
ketika terjadi transisi elektron dari tingkat energi
(orbit) yang lebih tinggi ke tingkat energi yang
lebih rendah di dalam bahan penyerap.
• Dalam proses ini, sebenarnya, yang dipancarkan
adalah radiasi sinar-X tetapi karena bahan
penyerapnya (detektor) dicampuri dengan unsur
aktivator, yang berfungsi sebagai penggeser
panjang gelombang, maka radiasi yang
dipancarkannya berupa sinar tampak.
• Proses sintilasi ini akan terjadi bila terdapat
kekosongan elektron pada orbit yang lebih
dalam.
• Kekosongan
elektron
tersebut
dapat
disebabkan karena lepasnya elektron dari
ikatannya (proses ionisasi) atau loncatnya
elektron ke lintasan yang lebih tinggi bila
dikenai radiasi (proses eksitasi).
• Jadi dalam proses sintilasi ini, energi radiasi
diubah menjadi pancaran cahaya tampak.
• Semakin besar energi radiasi yang diserap
maka semakin banyak kekosongan elektron di
orbit sebelah dalam sehingga semakin banyak
percikan cahayanya.
Cara Pengukuran Radiasi …
Pulse Mode
• Setiap radiasi yang mengenai alat ukur akan
dikonversikan menjadi sebuah pulsa listrik.
• Bila kuantitas radiasi yang mengenai alat ukur semakin
tinggi maka jumlah pulsa listrik yang dihasilkannya
semakin banyak.
• Sedang energi dari setiap radiasi yang masuk
sebanding dengan tinggi pulsa yang dihasilkan.
• Jadi semakin besar energinya semakin tinggi pulsanya.
• Tampilan sistem pengukur dengan cara pulsa biasanya
berupa angka seperti gambar berikut.
• Informasi yang dihasilkan oleh alat ukur cara pulsa ini
adalah jumlah pulsa (cacahan) dalam selang waktu
pengukuran tertentu dan tinggi pulsa listrik.
• Jumlah pulsa sebanding dengan kuantitas radiasi yang
memasuki detektor, sedangkan tinggi pulsa sebanding
dengan energi radiasi.
• Kelemahan alat ukur cara pulsa di atas adalah adanya
kemungkinan tidak tercacahnya radiasi karena kecepatan
konversi.
• Untuk dapat mengubah sebuah radiasi menjadi sebuah
pulsa listrik dibutuhkan waktu konversi tertentu.
• Bila kuantitas radiasi yang akan diukur sedemikian
banyaknya sehingga selang waktu antara dua buah radiasi
yang berurutan lebih cepat daripada waktu konversi alat,
maka radiasi yang terakhir tidak akan tercacah.
Cara Pengukuran Radiasi …
Current Mode
• Pada cara arus, radiasi yang memasuki detektor tidak
dikonversikan menjadi pulsa listrik melainkan ratarata akumulasi energi radiasi per satuan waktunya
yang akan dikonversikan menjadi arus listrik.
• Semakin banyak kuantitas radiasi per satuan waktu
yang memasuki detektor, akan semakin besar
arusnya.
• Demikian pula bila energi radiasi semakin besar, arus
yang dihasilkannya semakin besar.
• Proses konversi pada cara pengukuran arus ini
tidak dilakukan secara individual setiap radiasi
melainkan secara akumulasi.
• Informasi yang ditampilkan adalah intensitas
radiasi yang memasuki detektor.
• Kelemahan cara ini adalah ketidakmampuannya
memberikan informasi energi dari setiap radiasi,
sedangkan keuntungannya proses pengukurannya
jauh lebih cepat daripada cara pulsa.
• Tampilan sistem pengukur dengan cara arus biasanya
berupa jarum penunjuk seperti gambar berikut.
Jenis Detektor Radiasi ….
• Detektor merupakan suatu bahan yang peka atau
sensitif terhadap radiasi yang bila dikenai radiasi
akan menghasilkan tanggapan mengikuti
mekanisme yang telah dibahas sebelumnya.
• Perlu diingat bahwa setiap jenis radiasi
mempunyai cara berinteraksi yang berbeda-beda
sehingga suatu bahan yang sensitif terhadap
suatu jenis radiasi belum tentu sensitif terhadap
jenis radiasi yang lain.
• Sebagai contoh, detektor radiasi gamma belum
tentu dapat mendeteksi radiasi neutron.
Detektor Isian Gas ….
• Detektor isian gas merupakan detektor yang
paling sering digunakan untuk mengukur radiasi.
• Detektor ini terdiri dari dua elektroda, positif dan
negatif, serta berisi gas di antara kedua
elektrodanya.
• Elektroda positif disebut sebagai anoda, yang
dihubungkan ke kutub listrik positif, sedangkan
elektroda negatif disebut sebagai katoda, yang
dihubungkan ke kutub negatif.
• Kebanyakan detektor ini berbentuk silinder
dengan sumbu yang berfungsi sebagai anoda dan
dinding silindernya sebagai katoda
• Radiasi yang memasuki detektor akan mengionisasi
gas dan menghasilkan ion-ion positif dan ion-ion
negatif (elektron).
• Jumlah ion yang akan dihasilkan tersebut sebanding
dengan energi radiasi dan berbanding terbalik
dengan daya ionisasi gas.
• Daya ionisasi gas berkisar dari 25 eV s.d. 40 eV.
• Ion-ion yang dihasilkan di dalam detektor tersebut akan
memberikan kontribusi terbentuknya pulsa listrik
ataupun arus listrik.
• Ion-ion primer yang dihasilkan oleh radiasi akan bergerak
menuju elektroda yang sesuai.
• Pergerakan ion-ion tersebut akan menimbulkan pulsa
atau arus listrik.
• Pergerakan ion tersebut di atas dapat berlangsung bila di
antara dua elektroda terdapat cukup medan listrik.
• Bila medan listriknya semakin tinggi maka energi
kinetik ion-ion tersebut akan semakin besar sehingga
mampu untuk mengadakan ionisasi lain.
• Ion-ion yang dihasilkan oleh ion primer disebut sebagai
ion sekunder.
• Bila medan listrik di antara dua elektroda semakin
tinggi maka jumlah ion yang dihasilkan oleh sebuah
radiasi akan sangat banyak dan disebut proses
‘avalanche’.
Grafik karakteristik jumlah ion terhadap perubahan tegangan kerja detektor
Terdapat tiga jenis detektor isian gas yang bekerja
pada daerah yang berbeda yaitu detektor kamar
ionisasi yang bekerja di daerah ionisasi, detektor
proporsional yang bekerja di daerah proporsional
serta detektor Geiger Mueller (GM) yang bekerja
di daerah Geiger Mueller.
Detektor Kamar Ionisasi ….
• Jumlah ion yang dihasilkan di daerah ini relatif sedikit
sehingga tinggi pulsanya, bila menerapkan
pengukuran model pulsa, sangat rendah.
• Oleh karena itu, biasanya, pengukuran yang
menggunakan detektor ionisasi menerapkan cara
arus.
• Bila akan menggunakan detektor ini dengan cara
pulsa maka dibutuhkan penguat pulsa yang sangat
baik.
• Keuntungan detektor ini adalah dapat membedakan
energi yang memasukinya dan tegangan kerja yang
dibutuhkan tidak terlalu tinggi.
Detektor Proporsional….
• Dibandingkan dengan daerah ionisasi di atas, jumlah ion
yang dihasilkan di daerah proporsional ini lebih banyak
sehingga tinggi pulsanya akan lebih tinggi.
• Detektor ini lebih sering digunakan untuk pengukuran
dengan cara pulsa.
• jumlah ion yang dihasilkan sebanding dengan energi
radiasi, sehingga detektor ini dapat membedakan energi
radiasi.
• Akan tetapi, yang merupakan suatu kerugian, jumlah ion
atau tinggi pulsa yang dihasilkan sangat dipengaruhi oleh
tegangan kerja dan daya tegangan untuk detektor ini
harus sangat stabil.
Detektor Geiger Mueller….
• Jumlah ion yang dihasilkan di daerah ini sangat banyak,
mencapai nilai saturasinya, sehingga pulsanya relatif
tinggi dan tidak memerlukan penguat pulsa lagi.
• Kerugian utama dari detektor ini ialah tidak dapat
membedakan energi radiasi yang memasukinya, karena
berapapun energinya jumlah ion yang dihasilkannya
sama dengan nilai saturasinya.
• Detektor ini merupakan detektor yang paling sering
digunakan, karena dari segi elektonik sangat sederhana,
tidak perlu menggunakan rangkaian penguat.
• Sebagian besar peralatan ukur proteksi radiasi, yang
harus bersifat portabel, terbuat dari detektor Geiger
Mueller.
Detektor Sintilasi ….
• Detektor sintilasi selalu terdiri dari dua bagian
yaitu bahan sintilator dan photomultiplier.
• Bahan sintilator merupakan suatu bahan
padat, cair maupun gas, yang akan
menghasilkan percikan cahaya bila dikenai
radiasi pengion.
• Photomultiplier digunakan untuk mengubah
percikan cahaya yang dihasilkan bahan
sintilator menjadi pulsa listrik.
• Mekanisme pendeteksian radiasi pada detektor
sintilasi dapat dibagi menjadi dua tahap yaitu :
a) proses pengubahan radiasi yang mengenai detektor
menjadi percikan cahaya di dalam bahan sintilator.
b) proses pengubahan percikan cahaya menjadi pulsa
listrik di dalam tabung photomultiplier.
Bahan Sintilator ….
• Di dalam kristal bahan sintilator terdapat pita-pita atau daerah yang
dinamakan sebagai pita valensi dan pita konduksi yang dipisahkan dengan
tingkat energi tertentu.
• Pada keadaan dasar, ground state, seluruh elektron berada di pita valensi
sedangkan di pita konduksi kosong.
• Ketika terdapat radiasi yang memasuki kristal, terdapat kemungkinan
bahwa energinya akan terserap oleh beberapa elektron di pita valensi,
sehingga dapat meloncat ke pita konduksi.
• Beberapa saat kemudian elektron- elektron tersebut
akan kembali ke pita valensi melalui pita energi
bahan aktivator sambil memancarkan percikan
cahaya.
• Jumlah percikan cahaya sebanding dengan energi
radiasi diserap dan dipengaruhi oleh jenis bahan
sintilatornya.
• Semakin besar energinya semakin banyak percikan
cahayanya.
• Percikan-percikan cahaya ini kemudian ‘ditangkap’
oleh photomultiplier.
• Beberapa contoh bahan sintilator yang sering digunakan
sebagai detektor radiasi, adalah Kristal NaI(Tl), Kristal
ZnS(Ag), Kristal LiI(Eu), dan Sintilator Organik
Sintilator Cair ….
• Detektor ini sangat spesial dibandingkan dengan
jenis detektor yang lain karena berwujud cair.
• Sampel radioaktif yang akan diukur dilarutkan
dahulu ke dalam sintilator cair ini sehingga
sampel dan detektor menjadi satu kesatuan
larutan yang homogen.
• Secara geometri pengukuran ini dapat mencapai
efisiensi 100 % karena semua radiasi yang
dipancarkan sumber akan “ditangkap” oleh
detektor.
• Metode ini sangat diperlukan untuk mengukur sampel
yang memancarkan radiasi β berenergi rendah seperti
tritium dan C-14.
• Masalah yang harus diperhatikan pada metode ini adalah
quenching yaitu berkurangnya sifat transparan dari
larutan (sintilator cair) karena mendapat campuran
sampel.
• Semakin pekat konsentrasi sampel maka akan semakin
buruk tingkat transparansinya sehingga percikan cahaya
yang dihasilkan tidak dapat mencapai photomultiplier.
Tabung Multiplier ….
• berfungsi untuk mengubah percikan cahaya
tersebut menjadi berkas elektron, sehingga dapat
diolah lebih lanjut sebagai pulsa / arus listrik.
• Tabung photomultiplier terbuat dari tabung
hampa yang kedap cahaya dengan photokatoda
yang berfungsi sebagai masukan pada salah satu
ujungnya dan terdapat beberapa dinode untuk
menggandakan elektron
• Photokatoda yang ditempelkan pada bahan sintilator,
akan memancarkan elektron bila dikenai cahaya
dengan panjang gelombang yang sesuai.
• Elektron yang dihasilkannya akan diarahkan, dengan
perbedaan potensial, menuju dinode pertama.
• Dinode tersebut akan memancarkan beberapa
elektron sekunder bila dikenai oleh elektron.
• Elektron-elektron sekunder yang dihasilkan
dinode pertama akan menuju dinode kedua
dan dilipatgandakan kemudian ke dinode
ketiga dan seterusnya sehingga elektron yang
terkumpul pada dinode terakhir berjumlah
sangat banyak.
• Dengan sebuah kapasitor kumpulan elektron
tersebut akan diubah menjadi pulsa listrik.
Detektor Semikonduktor ….
• Bahan semikonduktor, yang diketemukan
relatif lebih baru daripada dua jenis detektor
di atas, terbuat dari unsur golongan IV pada
tabel periodik yaitu silikon atau germanium.
• Detektor ini mempunyai beberapa keunggulan
yaitu lebih effisien dibandingkan dengan
detektor isian gas, karena terbuat dari zat
padat, serta mempunyai resolusi yang lebih
baik daripada detektor sintilasi.
• Pada dasarnya, bahan isolator dan bahan semikonduktor tidak
dapat meneruskan arus listrik.
• Hal ini disebabkan semua elektronnya berada di pita valensi
sedangkan di pita konduksi kosong.
• Perbedaan tingkat energi antara pita valensi dan pita konduksi
di bahan isolator sangat besar sehingga tidak memungkinkan
elektron untuk berpindah ke pita konduksi ( > 5 eV ).
• Sebaliknya, perbedaan tersebut relatif kecil pada bahan
semikonduktor (< 3 eV ) sehingga memungkinkan elektron
untuk meloncat ke pita konduksi bila mendapat tambahan
energi.
• Energi radiasi yang memasuki bahan
semikonduktor akan diserap oleh bahan
sehingga beberapa elektronnya dapat
berpindah dari pita valensi ke pita konduksi.
• Bila di antara kedua ujung bahan
semikonduktor tersebut terdapat beda
potensial maka akan terjadi aliran arus listrik.
• Jadi pada detektor ini, energi radiasi diubah
menjadi energi listrik.
• Sambungan semikonduktor dibuat dengan
menyambungkan semikonduktor tipe N
dengan tipe P (PN junction).
• Kutub positif dari tegangan listrik eksternal
dihubungkan ke tipe N sedangkan kutub
negatifnya ke tipe P seperti terlihat pada
gambar
• Hal ini menyebabkan pembawa muatan positif akan
tertarik ke atas (kutub negatif) sedangkan pembawa
muatan negatif akan tertarik ke bawah (kutub
positif), sehingga terbentuk (depletion layer) lapisan
kosong muatan pada sambungan PN.
• Dengan adanya lapisan kosong muatan ini maka tidak
akan terjadi arus listrik.
• Bila ada radiasi pengion yang memasuki lapisan
kosong muatan ini maka akan terbentuk ion-ion
baru, elektron dan hole, yang akan bergerak ke
kutub-kutub positif dan negatif.
• Tambahan elektron dan hole inilah yang akan
menyebabkan terbentuknya pulsa atau arus listrik.
• Oleh karena daya atau energi yang dibutuhkan untuk
menghasilkan ionion ini lebih rendah dibandingkan
dengan proses ionisasi di gas, maka jumlah ion yang
dihasilkan oleh energi yang sama akan lebih banyak.
• Hal inilah yang menyebabkan detektor semikonduktor
sangat teliti dalam membedakan energi radiasi yang
mengenainya atau disebut mempunyai resolusi tinggi.
• Sebagai gambaran, detektor sintilasi untuk radiasi
gamma biasanya mempunyai resolusi sebesar 50 keV,
artinya, detektor ini dapat membedakan energi dari dua
buah radiasi yang memasukinya bila kedua radiasi
tersebut mempunyai perbedaan energi lebih besar
daripada 50 keV. Sedang detektor semikonduktor untuk
radiasi gamma biasanya mempunyai resolusi 2 keV.
Karakteristik Detektor….EFISIENSI
• suatu nilai yang menunjukkan perbandingan antara jumlah
pulsa listrik yang dihasilkan detektor terhadap jumlah radiasi
yang diterimanya.
• Nilai efisiensi detektor sangat ditentukan oleh bentuk
geometri dan densitas bahan detektor.
• Bentuk geometri sangat menentukan jumlah radiasi yang
dapat 'ditangkap' sehingga semakin luas permukaan detektor,
efisiensinya semakin tinggi.
• Sedangkan densitas bahan detektor mempengaruhi jumlah
radiasi yang dapat berinteraksi sehingga menghasilkan sinyal
listrik.
• Bahan detektor yang mempunyai densitas lebih rapat akan
mempunyai efisiensi yang lebih tinggi karena semakin banyak
radiasi yang berinteraksi dengan bahan.
Karakteristik Detektor….KECEPATAN
• selang waktu antara datangnya radiasi dan
terbentuknya pulsa listrik.
• Kecepatan detektor berinteraksi dengan
radiasi
juga
sangat
mempengaruhi
pengukuran karena bila respon detektor tidak
cukup cepat sedangkan intensitas radiasinya
sangat tinggi maka akan banyak radiasi yang
tidak terukur meskipun sudah mengenai
detektor.
Karakteristik Detektor….RESOLUSI
• kemampuan detektor untuk membedakan energi
radiasi yang berdekatan.
• Suatu detektor diharapkan mempunyai resolusi
yang sangat kecil (high resolution) sehingga dapat
membedakan energi radiasi secara teliti.
• Resolusi detektor disebabkan oleh peristiwa
statistik yang terjadi
• dalam proses pengubahan energi radiasi, noise
dari rangkaian elektronik, serta ketidak-stabilan
kondisi pengukuran.
Penggunaan Alat Ukur Radiasi ….
• Berdasarkan kegunaannya, alat ukur radiasi dapat
dibedakan menjadi dua yaitu sebagai alat ukur proteksi
radiasi dan sebagai sistem pencacah (counting system).
• Alat ukur proteksi radiasi digunakan untuk kegiatan
keselamatan kerja dengan radiasi, oleh karena itu nilai ukur
yang ditampilkan biasanya dalam satuan dosis radiasi
seperti Rontgent, rem, atau Sievert.
• Alat ukur proteksi radiasi dikelompokkan menjadi
dosimeter perorangan, surveimeter, dan monitor
kontaminasi.
• Sedangkan sistem pencacah digunakan untuk melakukan
pengukuran intensitas radiasi dan energi radiasi secara
akurat.
• Sistem pencacah lebih banyak digunakan di fasilitas
laboratorium.
Alat Ukur Proteksi Radiasi ….
• Alat ukur proteksi radiasi dibedakan menjadi tiga
jenis yaitu dosimeter perorangan, surveimeter,
dan monitor kontaminasi.
• Sebagaimana alat ukur radiasi lainnya, alat ukur
radiasi juga terdiri atas detektor dan peralatan
penunjang.
• Dosimeter
perorangan
digunakan
untuk
“mencatat” dosis radiasi yang telah mengenainya
secara akumulasi dalam selang waktu tertentu,
misalnya selama satu bulan.
• Pada beberapa dosimeter perorangan seperti film
badge dan TLD, detektor dan peralatan penunjangnya
tidak menjadi satu kesatuan.
• Setiap pekerja radiasi diwajibkan mempunyai dan
menggunakan
dosimeter
perorangan
yang
diidentifikasi dengan baik.
• Surveimeter digunakan untuk mengukur laju dosis
(intensitas) radiasi secara langsung.
• Surveimeter mutlak diperlukan dalam setiap pekerjaan
yang menggunakan zat radioaktif atau sumber radiasi
pengion lainnya agar setiap pekerja mengetahui atau
dapat memperkirakan dosis radiasi yang akan
diterimanya setelah melaksanakan kegiatan tersebut.
• Surveimeter harus bersifat portabel, mudah dibawa
dalam kegiatan survei radiasi di segala medan.
• Monitor kontaminasi digunakan untuk mengukur
tingkat kontaminasi zat radioaktif, baik di udara,
di tempat kerja, maupun yang melekat di tangan,
kaki atau badan pekerja.
• Peralatan ini mutlak diperlukan bagi fasilitas yang
menggunakan zat radioaktif terbuka, misalnya
untuk keperluan teknik perunut menggunakan zat
radioaktif.
• Sehubungan dengan fungsinya yang berkaitan
langsung dengan keselamatan terhadap radiasi
maka setiap alat ukur proteksi radiasi harus
dikalibrasi oleh lembaga yang berwenang.
Sistem Pencacah dan Spektroskopi….
Berbeda dengan kelompok alat ukur
sebelumnya sistem pencacah digunakan untuk
aplikasi yang memanfaatkan zat radioaktif
atau sumber radiasi pengion lainnya. Sebagai
contoh aplikasi thickness gauging untuk
mengukur tebal lapisan, level gauging untuk
menentukan batas permukaan fluida, XRF
untuk menentukan jenis dan kadar material,
dan sebaginya
• Secara umum sistem pencacah dapat dikelompokkan
menjadi sistem pencacah integral, sistem pencacah
diferensial, dan sistem spektroskopi. Peralatan ini lebih
banyak digunakan di laboratorium (bukan di lapangan)
sehingga itu tidak perlu bersifat portabel tetapi harus
dapat menunjukkan hasil pengukuran yang sangat
akurat.
• Kegunaan sistem pencacah integral dan sistem
pencacah diferensial sebenarnya hampir sama yaitu
mengukur kuantitas (jumlah) radiasi yang mengenai
detektor.
• Perbedaannya, pada sistem pencacah integral tidak
membedakan energi radiasi sedangkan pada sistem
pencacah diferensial hanya mengukur kuantitas radiasi
pada rentang energi tertentu saja.
• Prinsip kerja sistem pencacah integral lebih sederhana karena
tidak perlu membedakan energi radiasi.
• Sistem pencacah integral yang paling sederhana menggunakan
detektor GM.
• Sedangkan prinsip kerja sistem pencacah diferensial sedikit lebih
rumit karena harus mampu mengukur energi radiasi.
• Metode di bawah dapat digunakan untuk pengukuran lapisan
bahan yang lain, misalnya plastik atau bahkan lapisan logam.
Tentu saja untuk setiap jenis bahan diperlukan pengaturan jenis
sumber radiasi dan detektor yang berbeda.
• Sistem spektroskopi mempunyai prinsip yang sangat
berbeda dengan dua sistem pencacah sebelumnya
karena alat ini mengukur energi dari setiap radiasi yang
mengenai detektor.
• Hasil pengukuran alat ini berupa spektrum distribusi
energi radiasi sebagaimana contoh pada gambar berikut:
• Terlihat dari contoh spektrum di atas bahwa terdapat
beberapa tingkat energi yang menghasilkan cacahan relatif
lebih tinggi dari pada daerah lain.
• Posisi atau tingkat energi tersebut disebut sebagai puncak
energi (energy peak).
• Spektrum energi radiasi yang ditandai oleh puncak-puncak
energinya merupakan karakteristik dari setiap unsur atau zat
radioaktif. Sehingga jenis unsur atau isotop yang terkandung
di dalam suatu bahan dapat ditentukan bila spektrum
energinya dapat diukur.
• Salah satu contoh aplikasi yang harus menggunakan
sistem spektroskopi adalah penentuan jenis dan kadar
unsur yang menerapkan metode XRF (X ray fluresence)
dan metode NAA (neutron activation analysis).