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