Prosidlnu Pertemuan dan Presentaslllrniah FunGslonaJ Teknls Non PeneUU,19 Desember 2006i ISSN :1410 - 6381

PEMBUA T AN SISTEM KONTROL SUMBER RADIASI NEUTRON DILABORA TOR~UM KALIBRASI NEUTRON PTKMR BATAN

Edi PraptantoPTKMR - BA TAN

ABSTRAK

PEMBUA TAN SISTEM KONTROL SUMBER RADIASI NEUTRON DILABORA TORIUM KALIBRASI NEUTRON PTKMR BAT AN. Telah dibuat sistem kontrolsumber radiasi neutron untuk keperluan kalibrasi alat ukur radiasi neutron. Sistem ini

rnenggunakan 2 buah pengendali yang dapat menggerakan 2 motor DC seCal'a bergantian, 2motor tersebut masing masing untuk mengangkat sumber radiasi neutron yang berbeda,Motor I untuk mengangkat sumber radiasi neutron 252Cf dengan massa 40 ~lgr dan motor 2untuk mengangkat sumber radiasi neutron 241Am-Be aktivitas 5 Ci. Pengaturan posisi sumberneutron dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu cara manual dan otomatis. Untuk cara otomatis

digunakan timer yang ada pada panel kontrol. Hasil pengujian menunjukkan sistem ini bekerjadcngan baik.

ABSTRACT

THE MAKING OF A CONTROL SYSTEM FOR NEUTRON RADIATION SOURCE ATNEUTRON CALIBRATION LABORATORY OF PTKMR - BATAN. A neutron source

control system for Calibration of neutron radiation measuring device has been made. Thesystem is used to operate two dc motors changeable. Each of dc motors is used to control theposition of two radiation sources. The motor I is used to handle the neutron source of 252Cf

with mass of 40 ~lgr and the motor 2 for 241Am-Be with activity of 5 Ci. The controller canadjust the position of neutron source by 2 methods manual and automatic. The test resultshow that the system running well and ready for used.

PENDAHULUAN

Kalibrasi alat ukur radiasi neutron dilakukan menggunakan sumber radiasi neutron

cepat di laboratorium kalibrasi PTKMR-BA TAN di dalam ruangan berdinding beton dengan

dimensi I I m x 6 m x 4 m. Sumber neutron cepat Am-Be diletakkan pada ketinggian tertentu

dari lantai, sedangkan alat ukur radiasi yang di kalibrasi diletakkan pada jarak tertentu dengan

ketinggian yang sarna dengan sumber radiasi.

Sampai saat ini kal ibrasi alat ukur radiasi neutron di lakukan secara mallual artinya

sllmber radiasi neutron tersebut diangkat oleh pelaksana kalibrasi dari lubang penyimpanan di

249

PrllsldilJ,J Partumuan dan Presentasillmiah flmuslonal Tuknls Non PuneUtI,18 Dusember 2006- ISSN :1410 - 6381

dalam tanah menggunakan penjepit sampai ke tempat kalibrasi. Sudah tentu cara ini kurang

baik ditinjau dari segi proteksi [1], karena pengangkatan terse but dapat menyebabkan

pclaksana terkcna paparan radiasi secara langsung.

Untuk mengatasi hal tersebut diatas, maka mekanisme pergerakan sumber radiasi

neutron dari tempat lubang penyimpanannya sampai pada posisi kalibrasi digerakkan secara

otomatis. Untuk itu maka dibuat sistem pengendali elektronik yang dapat bekerja secara

otomatis. Sistem ini dapat mengangkat sumber radiasi mulai "dari tempat penyimpanannya

sampai ke posisi kalibrasi yang dapat diatur dari ruang kontrol. Dengan demikian pelaksana

kalibrasi tidak akan terkena radiasi terlalu lama.

Makalah ini menguraikan pembuatan sistem kontrol sumber radiasi neutron yang

dilakukan di Sub. Bidang lnstrumentasi Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi

Radiasi-BA TAN

PERALATAN DAN TAT A KERJA

Bahan dan Pcralatan

Dalam pembuatan sistem ini digunakan beberapa peralatan seperti :

multi meter - penyedot timah

tool set - glue gun

solder listrik - gergaj i besi

bor listrik

Sedangkan bahan yang digunakan :

timah solder

minyak solder

motor stepper 12 volt

trafo lOA dan 1A

mikro switch

timer 6 digit

relay 12 dan 24 volt

box panel

transistor 2N 3055 dan BD 139

- dioda bridge lOA dan 1A

- kapasitor: - 2200 f.!F/ 60 V

- 4700 ~IF/ 50 V

- 100 nF/ 630 V

fan 12 volt

tempat sikring

lampu indikatorl2 volt

250

ProsidinU pertomuan dan Presentas/llmlah FunDs/unai Teknls Nun PonoUtJ, 18 DosemlJor 2006- ISSN :1410 - 5381

kabel

pipa pralon

saklar toggle

sa kIaI' on/(?ff

timah untuk be ban

besi plat

- stecker dan stop kontak

terminal kabel

lem aibon

kawat baja ~ 2 mm

parc{fin

pul1ey (kerek)

lampu ac 5 watt

mm dan baut

Tata kc •.ja

a. Pembuatan Rancangan Sistem Kontrol

Pertama dibuat rancangan sistem yang terdiri dari Sistem Elektronik dan

Mekanik seperti Gambar 1.

Gambar 1. Rancangan Sistem Kontrol

b. Pembuatan Rancangan Panel Sistem Elektronik

Setelah pembuatan Rancangan Sistem Kontrol selesai, kemudian dibuat

Ranr,angan Panel Sistem Elektronik seperti Gambar 2.

251

PrllsldlJJJ Pertemuan dan Presentaslllmlah FunoslonaJ Teknls Non PeneUU,19 Desember 2006iiii

Gambar 2. Rancangan Panel Sistem Elektronik

ISSN :1410 - 5381

c. Pembuatan Rancangan Sistem Elektronik

Setelah pembuatan rancangan sistem kontrol dan rancangan Panel Sistem

Elektronik maka dilakukan pembuatan Rancangan Sistem Elektronik. Rancangan ini

diperoleh berdasarkan informasi dari beberapa buah buku elektronik[2,3,4], kemudian

digabungkan menjadi satu rancangan sistem elektronik seperti pada Gambar 3.

on/off....../­220v

fUS81

+)' R

1~A , 1;lcontrOI1~~~Y:-* }J + :" .:

""'"' 2 J¢_!-!~~100 nl

630 V

lamp power

Lamp Radiation

-100 nl630 V

lamp power

252

•PI'osldinu Pertemllan dan Presentasillmiah Funoslonal Teknls Non PenoUU,19 Oesembor 2006.

• 10A

~~20V ~

Relay 8

ISSN :1410 - 5381

;2'--;.id~ lo~__ "--~-;r~v~ _.3055

10k

Gambar 3. Rangakaian Sistem Elektronik

253

Lampu

Hijau

•Prosldlng pertemuan dan PNlSentaslllmlah Funuslonal TeknIs Non l'eneUU,18 DesemlJor 2006. ISSN :14ID - 6381

d . Pembuatan Rancangan Sistem Mekanik

Setclah rancangan ketiga sistcm tcrsebut selesai maka dibuat

Sistem mekanik yang dapat dilihat Dada Gambar 4.4 mcter

Pullev ( kerek )

Limit Switch I

PendorongLimit switch

imit switch 2

~ Kawat baja 4> 2 mm

Tutup lubang( parafin )

rancangan

~ PendorongLimit switch Kamera

Alat ukurradiasi

"

Lantai

<f-- Reban/ bandul( timah )

Gambar 4 . Rnncangan Sistcm Mekanik

254

1,2M

SumberNeutron

Lubangpenyimpanansumber neutron

2M

Prosldlng parternuan dan PrusJllltasllllJllahFlII1OslonaJ Tunis Non PalUlllu,m Oasambar 2008. . ISSN :14W . 6381

c. Pcmbuatan dan Pcmasangan Sistcm Kontrol

Setelah semua rancangan selesai maka dilakukan pembuatan Sistem Elektronik

terse but dengan memasang semua komponen elektronik yang dibutuhkan ke Panel

Sistem Elektronik sesuai dengan Gambar 3.

Selanjutnya dilakukan pembuatan Sistem Mekanik dengan cara memasang

peralatan dan bahan yang dibutuhkan sesuai dengan Gambar 4. Pemasangan ini

dilakukan langsung di wang laboratorium kalibrasi.

f. Pengujian

Setelah sistem dipasang maka dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan dengan

mengoperasikan seluruh sistem baik elektronik maupun mekanik. Pengujian ini

dilakukan juga dengan cara mengoperasikan sistem secara manual atau otornatis

dengan langkah sebagai berikut :

- Cara Manual

Sistem dihubungkan ke jala-jala listrik, kemudian saklar power dihidupkan yang

bcrada di belakang panel sistem. Setelah dipilih untuk posisi manual, selanjutnya pilih saklar

selektor ke posisi 1, yang artinya memilih atau menggerakan sistem kendali 1, posisis ini

menggunakan sumber radiasi neutron 252 Cf 40 /lgr.

Jika akan menggunakan sumber radiasi neutron 241 Am-Be aktifitas 5 Ci digunakan

selektor 2. Untuk menaikkan dan menurunkan sumber radiasi digunakan saklar up/down,

apabila lampu hijau indikator yang berada di panel maupun yang berada di atas ruangan

laboratorium kalibrasi menyala berarti posisi sumber radiasi neutron berada didalam lubang

dan masih dalam keadaan tertutup. Hal ini menandakan ruangan laboratorium dalam keadaan

aman. Untuk melakukan penyinaran tckan saklar up/dmvn dan bersamaan dengall itu lampu

mcrah indikator akan mcnyala, berarti posisi sumber radiasi akan bergerak naik sampai berada

di atas lubang dan sumber dalam keadaan terbuka.

255

•.Prosldlnu pertemuan dan Presentasl IImlah Funoslonal Teknls NOli PenAI/t!. 19 Desomber 2006- ..

- Cant Otomatis

ISSN :1410 - 5381

Untuk pcngoperasian sistcm ini secara otomatis, pada awalnya sama dengan cara

manual, kemudian dipilih saklar selektor auto/ manual keposisi auto dan lampu indikator

merah akan mcnyala. Kemudian pilih saklar selektor 1 atau 2 untuk memilih sumber radiasi.

Setelah itu atm timer sesuai lamanya waktu yang diinginkan, kemudian tekan saklar R (reset)

pada panel timer maka sistem akan bekerja secara otomatis.

Setelah selesai penyinaran, sumber radiasi akan kembali ke posisi semula atau masuk

kedalam lubang penyimpanannya dan matikan sistem tekan saklar power.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pembuatan Sistem Elektronik dapat dilihat pada Gambar. 5

Gambar 5. Sistem Elektronik

Sedangkan hasil pembuatan Sistem Mekanik dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Sistem Mekanik

256

Prosidill!] pertemuan dan Presentasl IImiah FunDslonai Teknls Non PeneUtl.19 Desemb8r 2006Iiii- ISSN :1410 - 6381

Setelah semua sistem selesai dipasang maka dilakukan pengujian kinerja sistem

tcrsebut dengan cara mengoperasikan sistem elektronik dan sistem mekanik. Hasil pengujian

menunjukkan bahwa semua komponen sistem dapat bekerja dengan baik artinya sistem ini

dapat mengangkat sumber neutron dari tempat penyimpanannya ke posisi kalibrasi dan

mengembalikannya ke tempat penyimpanannya

KESIMPULAN....

Dari hasil pembuatan sistem kontrol sumber radiasi neutron ini dapat disimpulkan

bahwa sistem ini bekerja dengan baik, sehingga dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan

kalibrasi alat ukur radiasi neutron dengan lebih praktis dan aman karena akan mengurangi6'

r¥siko bahaya dari paparan radiasi terhadap pelaksana kalibrasi.

UCAP AN TERIMA KASIH

Penulis mcngucapkan terima kasih kepada Bapak Nurman Rajaguguk dan Ibu Inang

Sunaryati staf Sub. Bidang Kalibrasi, Bapak J.R Dumais staf Bidang Dosimetri, Bapak R.

Haryanto dan rekan rekan Staf Sub. Bidang Instrumentasi Pusat Teknologi Keselamatan dan

Metrologi Radiasi yang telah membantu dalam penelitian dan pembuatan makalah ini.

DAFTAR PUSTAKA

I. TRIJOKO.S, BUDIANT ARI C.T dan RAJAGUGUK.N, Laboratorium dosimetri

standar sekunder, Buletin ALARA V01.1 No.3 April 1998, PSPKR BAT AN,

Jakarta.

2. INFORMASI PRAKTIS ELEKTRONIKA NO.6

PT. Multi Media

3. PENGANTAR ILMU TEKNIK INSTRTJMENTASI

Malcolm Plan Dr. Jan Stuart, PT. Gramedia Jakarta.

4. GENERAL PURPUSE AND POWER RELAYS

OMRON Selection Guide.

257

--PrusldiIIU Partamuan dan Presantasillmiah FunDslonal Tuknls NOli Panenti 19 Desembur 2006-- - -ISSN :1411 - 5381

Tanya - .Tawah :

1. Pcnanya : Saino (PATIR-BATAN)

Pcrtanyaan

a. I3ernpd jarak operator dari sumbel' radiasi ?

b. Untuk membaea hasil pengukuran dari ruang operator bagaimana caranya?

Jawaban : Edi P (PTKMR - BAT AN)

a. Jarak operator dari sumber ± 6 meter dan antara operator dengan sumber

radiasi dibatasi clinding beton

b. Untuk pembaeaan alat ukur radiasi yang berada di dalam ruang laboratorium,

Operator menggunakan monitor yang dihubungkan dengan kamera yang berada di

ruang laboratorium.

2. Penanya: Joko Sumanto (PRPN-BA TAN)

Pertanyaan :

a. Sistim Mekaniknya menggunakan motor jenis apa ?

b. Sistem Elektronik menggunakan komponen utamanya apa ?

e. Digunakan untuk mengukur apa saja sumber radiasi neutron?

Jawaban : Edi P (PTKMR - BAT AN)

a. Menggunakan Motor stepper DC 12 volt

b. Diantaranya menggunakan Sistem Elektronik ini menggunakan komponen

utamanya adalah relay 12 dan 24 volt.

e. Pada umumnya untuk mengukur atau mengkalibrasi alat ukur radiasi neutron

258