Proteksi Radiasi dan Rancangan Ruang X-Ray

Materi Kuliah ke : 3

Oleh :

Sujatno

Materi :

•Pengenalan Sumber – Sumber Radioaktif•Proteksi dan Keselamatan Radiasi

1.Dosimetri2.Konsep Proteksi dan Keselamatan Radiasi

•Pengelolaan Sumber Radioaktif1.Penyimpanan Sumber Radioaktif2.Penakaran Sumber Radioaktif3.Pengelolaan Limbah Sumber Radioaktif4.Pengangkutan Sumber Radioaktif

•Konsep Tata Ruang dan Desain Klinik Kedokteran Nuklir

Uraian Dosis /tahun Dosis /jam

mrem/th mSv/th mrem/jm mSv/jm Sv/jm

PPR 5000 50 2,5 0,025 25

PR 500 5 0,25 0,0025 2,5

Umum 50 0,5 0,025 0,00025 0,25

Catatan : 1 tahun = 2000 jam.

Uraian Dosis /tahun Dosis /jam

mrem/th mSv/th mrem/jm mSv/jm Sv/jm

PPR 2000 20 1 0,01 10

PR 200 2 0,1 0,001 1

Umum 20 0,2 0,01 0,0001 0,1

Catatan : 1 tahun = 2000 jam.

Nilai Batas DosisiLama

Baru

FAKTOR PENGENDALIAN RADIASI EKSTERNA

• WAKTU

• JARAK

• PENAHAN RADIASI

D = d .tD = Dosis

d = Laju dosis

t = Waktu

d1 . r12 =d 2 .r2

2

r1r2

d1d2

do

m

d

x

d = do e-mx

n = x/HVLHVL = 0,693/m

do

m

d

x

d = do e-mx

n = x/HVLHVL = 0,693/m

Konsep Tata Ruang dan Desain Klinik Kedokteran Nuklir

1. Klinik dengan pesawat sinar x (diagnosis)2. Klinik dengan kedokteran nuklir (terapi)3. Klinik komplek (terapi, diagnosa, produksi isotop)

1. Klinik dengan pesawat sinar x (diagnosis)

SPESIFIKASI TEKNISPESAWAT SINAR – X VMX PLUSNama alat : VMX Plus Merck : GEType Tabung : 2133284 Nomor Seri Tabung : 159864 M 08Tahun Pemasangan : 2003 Kapasitas Maksimum : 125 kV; 5mAFocal Spot : 2 mm

Contoh salah satu klinik di Yogyakarta

Denah Ruang Perawatan Intensif

Keterangan: ukuran dalam cm.1. Gudang Peralatan2. Ruang Komputer3. Kamar Pasien4. Kamar Perawat5. Ruang Jaga Perawat6. Kamar pasien7. Ruang obat8. Kamar mandi pasien

9. Spool hooke10. Kamar Pasien11. Kamar Pasien12. Kamar Jaga Dokter13. Selasar14. Ruang treatmill15. Ruang tunggu16. Ruang tunggu

1.Unit Mobile X-ray 2.Tempat tidur pasien3. Timbal4. Dinding ruang perawatan

Perancangan penempatan penaharadiasi

Perancangan penahan radiasi

Konstruksi penahan radiasi yang dipersyaratkan menurut DEPKES (1999) adalah sebagai berikut :

1. Ketebalan penahan radiasi primer adalah satu bata dengan plesteran sehingga tebal penahan 25 cm, atau beton setebal 15 cm.

2. Penahan radiasi primer setara dengan timah hitam (Pb) setebal 2 mm.

3. Ketebalan penahan radiasi hambur adalah pasangan setengah bata dengan plesteran sehingga tebal penahan 15 cm (DEPKES, 1999).

Persyaratan-persyaratan penahan struktural untuk pemasangan (instalasi) tertentu dipengaruhi oleh :

1.Kilovoltase maksimum dimana tabung sinar-X dioperasikan.

2.Miliampere maksimum dari aliran berkasnya.3.Workload (W) atau beban kerja (mA.menit/minggu).4.Use Factor (U) atau faktor penggunaan.5.Occupancy Factor (T) merupakan faktor pemakaian.6.Distance (d) merupakan jarak dari sumber ke penahan radiasi yang akan dirancang (m).

Penghitungan kapasitas maksimal X-ray Mobile Unit digunakan untuk penentuan jumlah ekspose dalam satu minggu, dengan faktor ekspose tertinggi yang digunakan 70 kV 40 mA. Beban kerja pesawat didapatkan berdasarkan jumlah ekspose kali mA menit penyinaran.

Perhitungandilakukan dengan cara memasukkan data beban pesawat dengan faktor ekspos dengan kV dan mAs tertinggi yang digunakan dalam rumus faktor Transmisi.

Rumus analisis yang digunakan untuk menghitung tebal tembok (penahan radiasi primer) adalah menggunakan rumus 1 :

Keterangan :K = Faktor transmisi (R/mA-men).P = Penyinaran maksimum mingguan yang diperbolehkan

(0,04R/minggu untuk daerah terkontrol dan 0,004R/minggu untuk daerah tak terkontrol).

d = Jarak dari sumber ke dinding yang akan diteliti (meter).W = Beban kerja (Workload) (mA.menit/minggu).U = Faktor penggunaan (Use factor), untuk dinding adalah ¼.T = Faktor pemakaian (Occupancy factor), pemakaian penuh

(Work Area) adalah 1. (Cember, 1992).

Rumus analisis yang digunakan untuk menghitung tebal tembok (penahan radiasi primer) adalah menggunakan rumus 1 :

Untuk radiasi sekunder menggunakan rumus

Kux = Perbandingan nilai paparan dengan beban kerja (sekunder).P = Paparan radiasi yang diperbolehkan.dSCA = Jarak sumber ke kulit pasien.dSEC = Jarak penyebar ke titik tertentu.a = Rasio radiasi hambur terhadap radiasi berbahaya.W = Beban kerja (Workload) (mA.menit/minggu).T = Faktor pemakaian.F = Ukuran medan sebaran, cm2.f = faktor kompensasi tegangan = 1 (untuk tegangan dibawah 500 kV).

(Cember, 1992)

Untuk radiasi bocor menggunakan

BLX = Paparan radiasi bocor.

P = Penyinaran maksimum mingguan yang diperbolehkan (0,1R/minggu untuk daerah terkontrol dan 0,01R/minggu untuk

daerah tak terkontrol).d = Jarak dari sumber ke shielding yang akan dirancang (meter).I = Arus maksimum pesawatW = Beban kerja (Workload) (mA.menit/minggu).T = Faktor pemakaian (Occupancy factor). (Cember, 1992).

Untuk mengukur tebal penahan radiasi dari bahan batu bata

C = Tebal bata yang digunakan.ρ Beton= Densitas sample rata-rata dari beton yaitu 2,35 g/cm³.ρ bata = Densitas rata-rata dari bata yaitu 1,9 g/cm³.Tebal beton = Tebal beton hasil perhitungan pada kurva Cember (cm).

Asumsi :

Berdasarkan perhitungan kapasitas maksimal Unit Mobile X-ray, dengan waktu jeda 10 menit, penentuan lama operasi pesawat sinar-x dengan 70 kV 40 mAs dalam satu minggu menggunakan asumsi sebagai berikut :

144 x ekspose/hari7 hari/minggu40 mAs/ekspose

Jumlah ekspose setiap minggu = 144 ekspose x 7 hari= 1008 ekspose/minggu

Beban Kerja (Workload) W = 1008 ekspose/minggu X 40mAs= 40320 mAs/minggu : 60= 672 mA.mnt/minggu

Lokasi K (R/ ) Arah sinarTebal

Timbal (mm)

Tebal Beton(cm)

Lantai / Primer 6 . 10-5 Vertikal 2,8 21,895Dinding A / Primer 2 . 10-3 Horizontal 1,5 12,7Dinding B/ Hambur 2,07 . 10-1 Vertikal 0,2 0,5

Dinding B/ Hambur3,37 . 10-1

3,37 . 10-1

2,02 . 10-1

Horizontal 0,13 0,13 0,2

000,5

Dinding C/ Hambur 1,295 . 10-1 Vertikal 0,33 0

Dinding C/ Hambur5,18 . 10-1

5,18 . 10-1

3,11 . 10-1

Horizontal0,060,060,13

000

Dinding D/Hambur 3,367 . 10-1 Vertikal 0,13 0

Dinding D/Hambur4,656 . 10-1

4,656 . 10-1

2,793 . 10-1

Horizontal0,10,10,13

0

Langit-langit / Hambur 3,7291 Vertikal 0 0Langit-langit / Hambur 7,3090 Horizontal 0 0

Hasil dari perhitungan tebal penahan struktural untuk radiasi primer dan sekunder

Lokasi Arah sinar BLx = ½ n n

    =  Dinding B Vertikal 2,2315 -0,2895  Horizontal 3,6280 -0,4648 Dinding C Vertikal 1,3950 -0,1201  Horizontal 5,5800 -0,6201Dinding D Vertikal 3,2810 -0,4649  Horizontal 5,0161 -0,5817Langit-langit Vertikal 151,7882 -1,8117  Horizontal 111,6071 -1,7007

Hasil penghitungan radiasi bocor

=

TW x

I x 600 x (d)² x P

Bata

beton tebal X Beton C

g/cm³ 9,1

cm 12,7 x g/cm³ 2,359

Berdasarkan hasil penghitungan, pada pemotretan tertinggi yang digunakan 70 kV 40 mAs penahan radiasi primer (dinding A) dengan arah sinar horisontal dibutuhkan tebal penahan radiasi primer minimal 1,5 Pb atau 12.7 cm beton, bila menggunakan dinding bata maka dapat dihitung tebal dinding bata (C) minimum yang dibutuhkan:

Pemotretan dengan arah sinar vertikal membutuhkan minimal 2,8 mm Pb atau 21,895 cm beton atau setara dengan 27,08 cm bata untuk lantai.

C = 15,7079 cm

Berdasarkan hasil penghitungan penahan radiasi Pb setebal 1,5 mampu menahan radiasi dengan laju dosis 10,23 mR/jam.Dx = Doe

-μx

Diketahui : Dx = laju dosis yang diharapkan 0,25 mR/jam

= 900 mR/detikDo = laju dosis tanpa penahan

X = tebal penahan = 1,5 mm Pbμ = koefisien atenuasi linear

= - 0,693/ HVL Pb pada kV 125900 mR/detik = Do.e(-0,693/0,28).2mm

Do = 36860,46 mR/detik = 10,23 mR/jam

berdasarkan penghitungan dibutuhkan lantai dengan tebal minimal 2,8 mm Pb atau 21,895 cm beton yang setara dengan 27,08 cm bata. Untuk dinding dibutuhkan tebal minimal 1,5 mm Pb atau 12,7 cm beton setara dengan 15,7079 cm bata, maka perancangan penahan setebal 2 mm Pb sesuai aturan DEPKES aman sebagai penahan radiasi primer dan penahan radiasi sekunder.

Pengukuran dan Jarak aman :

Apabila sumber radiasi berdimensi kecil sekali (dapat dianggap sebagai sumber titik), maka fluks radiasi pada jarak "r" yang berasal dari sumber tersebut berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Oleh karena laju sebanding dengan fluks, maka laju dosispun mengikuti rumus kuadrat terbalik

atau → dr . r2 = K

jadi → dr1 . r1

2 = dr2 . r2

2 = dr3 . r3

2 = K

Dimana : K = tetapan tergantung pada sumber

dr1 = laju dosis pada jarak r1

dr2 = laju dosis pada jarak r2

dr3 = laju dosis pada jarak r3

Pencacah Ria

Thiroid Up Take

Renograf

Linak

DAFTAR PUSTAKA

1. BAPETEN, 2003, Himpunan Peraturan Perundang-Undangan Ketenaganukliran, Jakarta.

2. BATAN, 2005, Desain Penahan Ruang Sinar X, Pelatihan Petugas Proteksi Radiasi, Pusat Pendidikan Dan Pelatihan Badan Tanaga Nuklir Nasional, Jakarta.

3. BATAN, 2006, Pelatihan Radiografi Level I, Materi 7-8, Pusat Pendidikan Dan Pelatihan Badan Tanaga Nuklir Nasional, Jakarta.

4. Cember, H., 1992, Introduction to Health Physics, Second Edition, Revised and Enlarged, Mc Graw-Hill, Inc., New York.

5. DEPKES RI, 1999, Pedoman Peningkatan Quality Assurance Fasilitas Pelayanan Radiologi, Jakarta.

6. Wardhana, W.A., 2007, Teknologi Nuklir Proteksi Radiasi dan Aplikasinya, ANDI OFFSET, Yogyakarta.