LAPORANPRAKTIKUM APLIKASI TEKNOLOGI NUKLIR
PENGUKURAN BATAS PERMUKAAN (LEVEL GAUGING)
Disusun oleh :
Nama : Dewi Ramandhanni Kusumawati
Prodi : Teknokimia Nuklir
NIM : 010800214
Kelompok : V
Teman Kerja : Ingga Wijaya
Rizki Satria
Wirya Sarwana
Asisten : Suryo Rantjono, SST
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA
2011
PENGUKURAN BATAS PERMUKAAN ( LEVEL GAUGING)
A. Tujuan
Menerapkan prinsip proteksi radiasi pada aplikasi teknik nuklir untuk menentukan
batas permukaan zat cair di dalam tangki.
B. Tujuan Instruksional Khusus:
o Mengukur cacahan radiasi dengan system pencacah GM.
o Menjelaskan prinsip kerja pengukuran batas permukaan zat cair.
o Menggambarkan kurva intensitas radiasi, yang melalui tabung berisi zat cair
terhadap perubahan posisi sumber radiasi dan detector.
o Menentukan tinggi posisi batas permukaan zat cair (air-minyak udara).
o Menentukan volume air dan minyak di dalam tangki.
o Menyusun konsep juklak( prosedur kerja) penentuan batas permukaan zat cair
dengan menerapkanprinsip proteksi radiasi.
C. DASAR TEORI
Nuclear gauge adalah sistem peralatan (terdiri atas sumber radiasi dan
detektor radiasi) yang memanfaatkan sifat-sifat unik radiasi pengion untuk
pengontrolan proses dan kualitas produk. Perlu diketahui bahwa data yang diperoleh
dari detektor akan diteruskan ke sistem komputasi yang terkoneksi secara integral
dengan sistem kontrol.
Penerapan teknik nuklir dalam proses kontrol mempunyai beberapa kelebihan
dibanding dengan teknik lainnya, antara lain :
- sumber radioaktif dapat dipilih sesuai dengan sifat bahan yang diukur
- tidak merusak, tidak ada kontak, dan tidak meninggalkan bekas pada bahan
- pengukuran cepat dan dapat dipercaya
- sesuai untuk bahan kimia yang berbahaya atau bahan yang bertemperatur
ekstrim.
Secara garis besar, ada 5 jenis penggunaan utama teknik gauging di bidang
industri, yaitu :
a. Thickness gauging
Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
Bila suatu bahan setebal x ditempatkan segaris di antara sumber radiasi dan
detektor, maka berkurangnya intensitas radiasi setelah menembus bahan
dinyatakan dalam :
I = Io . e –μx ……………………(1)
I = intensitas radiasi setelah menembus bahan
Io = intensitas radiasi sebelum menembus bahan
μ = koefisien atenuasi bahan (di tabel) dan x = tebal bahan
Jadi bila I dan Io dapat diukur, maka tebal bahan dapat ditentukan, misalnya
dalam pengukuran tebal kertas, plastik, karet, dll.
b. Level gauging (photon switching)
Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut :
Sinar-X atau gamma ditransmisikan dari suatu sisi kontainer atau vessel, lalu
diukur oleh detektor yang berada pada sisi yang berlawanan. Kadang-kadang,
sumber radiasi berada di dalam vesel sedangkan detektor di bagian luar vesel.
Intensitas radiasi yang mencapai detektor ditentukan oleh ketinggian cairan dalam
vesel. Bila permukaan cairan atau padatan berada di atas garis sumber-detektor,
maka radiasi tertahan sehingga jumlah cacah pada detektor berkurang, demikian
juga sebaliknya. Jadi, ketinggian permukaan cairan atau padatan dapat tetap
dipertahankan pada level tertentu.
Gambar 1. Level Gauge
b. Density gauging
Untuk mengukur densitas, persamaan (1) dapat diubah menjadi :
I = Io e –(μ/ρ) ρx ……………………(2)
(μ/ρ) : koefisisen atenuasi massa
Cara pengukurannya sama seperti pada thickness gauging.
Gambar 2. Pengukuran Laju Aliran Material
Gambar 3. Density Gauge
c. Neutron Moisture Gauging
Pada teknik ini, neutron yang dihasilkan dari sumber neutron cepat (biasanya 241Am-Be) diperlambat karena tumbukan dengan hidrogen dan kemudian mengalami hamburan balik. Jumlah neutron lambat yang ditangkap detektor sebanding dengan kadar air dalam sampel yang dianalisa.
Gambar 4. Moisture Gauge
Gambar 5. Portable Moisture/Density Gauge
d. Teknik Gauging Transmisi (beta dan foton)
Jenis sumber radiasi :
Pm-147, Am-241, Kr-85, Tl-204, Sr/Y-90, Cs-137, sinar-X tegangan medium.
(aktivitas sumber beta biasanya sekitar 40 MBq - 40 GBq, sedangkan untuk
sumber gamma sekitar 0,4 GBq - 40 GBq)
Prinsip kerja :
Sampel diletakkan di antara detektor dan sumber radiasi. Berkas radiasi
ditransmisikan melalui sampel dan diukur intensitas keluarannya oleh detektor.
Intensitas radiasi yang diserap oleh sampel dapat menyatakan ketebalan atau
densitas sampel tersebut.
Gambar 6. Prinsip Kerja Gauging Transmisi
Kegunaan :
1) Gauging transmisi beta
- Pengukuran tebal plastik, kertas, lembaran logam yang tipis, karet, tekstil.
- Penentuan kadar tembakau dalam rokok
- Pengukuran kadar debu dan polutan pada sampel kertas filter
2) Gauging transmisi foton
- Pengukuran ketebalan plastik, lembaran logam, gelas, karet, dll. pada rentang
ketebalan yang terlalu besar untuk gauging beta
- Pemonitoran laju aliran massa material pada konveyor atau pipa
- Pengukuran densitas tulang untuk diagnosis oesteoporosis
- Untuk level gauge
f. Teknik gauging hamburan balik Prinsip kerja :
Detektor dan sumber radiasi berada pada sisi yang sama terhadap sampel.
sumber radiasi diletakkan di depan jendela detektor. Berkas radiasi yang
dihambur-balikkan oleh sampel akan diukur intensitasnya oleh detektor, yang
mana besaran ini dapat menyatakan ketebalan dan/atau nomor atom sampel
tersebut.
Gambar 7. Backscatter Gauge
Teknik hamburan balik banyak dimanfaatkan untuk mengukur tebal lapisan dan
pengukuran kadar air dengan neutron. Gauging hamburan balik dengan gamma
Sumber
Detektor
Gambar 9
SistemPencacah
GM
Intensitas III
B A III Posisi
Gambar 10
atau sinar-X lebih sensitif terhadap unsur-unsur ringan, misalnya karbon,
dibanding gauging transmisi dengan radiasi yang sama.
Gambar 8. Backscatter Gauge Installation
Pada praktikum ini, akan dilakukan pengukuran batas permukaan fluida
takcampur, Konstruksipercobaan seperti gambar 9, dengan system pencacah Geiger
Muller (GM).
Perbedaan rapat jenis fluida dalam tabung, menyebabkan intensitas radiasi
yang sampai ke detector akan berubah,sehingga batas permukaan tersebut dapat
ditentukan.
Kurva percobaan seperti gambar 10
Nampak pada gambar 10, daerah A dan B, intensitas radiasi sampai detector
berubah. Hal ini menunjukkan bahwa rapat jenis fluida sebelum dan sesudah daerah A
mempunyai nilai yang berbeda, demikian juga untuk daerah B.
Batas permukaan I dan II terletak pertengahan daerah A sedang batas
permukaan II dan III terletak pada pertengahan daerah B.
Untuk meyakinkan bahwa perubahan intensitas tersebut disebabkan oleh
perubahan rapat jenis fluida, bukan karena sifat acak/fluktuasi dari pencacahan
radiasi, maka perubahan tersebut harus lebih besar dari 3 kali deviasinya
= C
dengan
= nilai deviasi
C = hasil cacahan
Sistem Keselamatan Peralatan Gauging
Berikut ini beberapa komponen sistem keselamatan pada penggunaan nuclear
gauge, antara lain yaitu :
a. Housing sumber radiasi
Zat radioaktif yang digunakan sebagai sumber radiasi didesain sebagai sumber
tertutup dan diletakkan di dalam housing. Housing biasanya terbuat dari timbal
karena berfungsi sebagai perisai yang diharapkan akan mengurangi paparan radiasi
di bagian luar housing menjadi maksimal sebesar 7,5 μSv/jam. Bentuk housing
didesain seperti kolimator yang akan mengarahkan berkas radiasi menjadi berkas
utama ke satu arah tertentu yaitu ke arah detektor. Hal ini untuk menghindari
pancaran radiasi ke segala arah selain ke arah materi yang diukur. Di bagian luar
housing diberi label yang berisi data tentang sumber radiasi berupa nama unsurnya,
aktivitas dan tanggal saat aktivitas itu diukur, serta nomor serinya. Housing dan
semua komponen keselamatan lainnya sebaiknya mencantumkan tanda bahaya
radiasi.
b. Shutter
Umumnya shutter dirancang secara otomatis akan menutup jika tidak ada material
yang akan diukur dan terbuka jika ada material yang akan diukur. Jadi shutter
berfungsi sebagai perisai yang akan mencegah paparan langsung berkas radiasi
utama ke arah manusia. Pada shutter tsb. harus diberi tanda yang jelas apakah
shutter dalam posisi terbuka atau tertutup.
c. Dosimeter
Fungsi dosimeter adalah untuk memonitor laju dosis di area sekitar nuclear gauge
(controlled area). Dosimeter juga berfungsi untuk memastikan apakah shutter
benar-benar dalam kondisi tertutup atau tidak sebelum melakukan tindakan lebih
lanjut seperti melepas alat gauging dari tempat install-nya untuk diperbaiki.
d. Perisai lokal
Partikel beta bila diserap oleh material berat di sekitarnya akan menghasilkan
radiasi sinar-X bremsstrahlung. Oleh karena itu, untuk gauging yang memakai
sumber pemancar beta, harus diberi perisai lokal untuk menyerap sinar-X
bremsstrahlung tsb. Biasanya, perisai lokal ini di-interlock dengan shutter sehingga
jika perisai terbuka maka shutter akan menutup, demikian juga sebaliknya.
e. Guide plates
Untuk mencegah akses langsung terhadap berkas radiasi utama, baik transmisi
maupun hamburan balik, bahan yang akan diukur biasanya bergerak di antara 2
kepingan pelat sejajar yang dikenal dengan istilah “guide plates”.
f.Tanda-tanda peringatan radiasi di sekitar area pengawasan.
Tanda-tanda peringatan ini penting untuk mencegah kerusakan portable gauge di
lapangan akibat kendaraan berat atau alat-alat mekanik lainnya dikarenakan
ketidaktahuan adanya alat gauging di tempat tsb. Untuk portable gauge biasanya
sulit untuk memasang shutter yang di-interlock dengan housing sehingga operator
harus lebih berhati-hati jangan sampai terkena paparan radiasi langsung dari sumber
radiasi.
D. ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan
1. Sistem pencacah gamma dengan detector GM
2. Mekanik penggerak detector dan sumber radiasi (katrol)
3. Tabung silinder berisi fluida
4. Surveymeter
5. Pinset
6. Jangka Sorong
Bahan yang digunakan
1. Sumber radiasi gamma
2. Minyak
3. Air
E. LANGKAH KERJA
Sebelum praktikum dimulai, dosimeter perorangan harus digunakan oleh seluruh
praktikan.
1. Laju paparan ditentukan pada lokasi kerja, dihitung jarak dari sumber radiasi
dengan laju dosis yang aman (laju dois 0,25 mR/jam; 0,75 mR/jam dan 2,5
mR/jam)
2. Peralatan disusun seperti gambar 11, dilakukan pengujian sistem mekanik
penggerak detector dan sumber radiasi apakah bekerja dengan baik. Dihidupkan
system pencacah, dengan tegangan HV detector 900 Volt. Survey meter
diaktifkan.
3. Dilakukan pencacahan latar belakang.
4. Sumber radiasi gamma diletakkan dan dilakukan pencacahan pada setiap 0,5 cm
perubahan tinggi fluida dalam tabung dan dicatat cacahnya.
5. Bila pengambilan data sudah cukup, sumber radiasi diambil dan ditempatkan pada
kontainer.
6. Diameter dan tebal tabung diukur.
F. DATA PERCOBAAN
Sumber : Ra226 Detektor : Geiger Mueler (GM)
A0 : 100 µCi HV : 900 Volt
T1/2 : 1600 tahun t : 29 April 1979
Do : 7,61cm Tebal tabung (b) : 0,17 cm
At : 98,62 µCi Waktu cacah : 60 detik
Cacah Latar
Cacah 1 Cacah 2 Cacah 3 Cacah rata-rata
23 26 45 31,33
Pencacahan Sample
No Tinggi
Fluida
(cm)
Cacahan
Ke 1 Ke 2 Ke 3 Rata-rata Netto
1 14,5 6542 6700 6633 6625 6593,67
2 15,5 6724 6789 6761 6758 6726,67
3 16,5 6682 6851 6756 6763 6731,67
4 17,5 6990 6878 6916 6928 6896,67
5 18,5 7101 6936 7161 7066 7034,67
6 19,5 7002 7011 6986 6999,67 6968,33
7 20,5 7075 6937 6995 7002,33 6971
8 21,5 6992 6770 6883 6881,67 6850,33
9 22,5 7203 7036 7203 7147,33 7116
10 23,5 8796 8278 8422 8498,67 8467,33
11 24,5 9316 9144 9270 9243,33 9212
12 25,5 9207 9024 9018 9083 9051,67
Dari data yang telah didapatkan di atas, maka dapat dibuat kurva intensitas (cacahan) terhadap perubahan posisi detector sebagai berikut:
12 14 16 18 20 22 24 26 280
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
Grafik Hubungan Posisi Detektor dengan Intensitas Cacahan
Posisi Detektor (cm)
Inte
nsita
s (ca
caha
n)
G. PERHITUNGAN
Menentukan Aktivitas Peluruhan (At )
Diketahui :
A0= 100μ Ci = 100 ¿10−6 Ci = 1¿10−4
Ci
T12 = 1600 tahun tahun 1979
t = 20 Mei 2011 – 29 April 1979 = 32,057 tahun.
Αt=A0⋅e−0, 693 t
T 12
Αt=(1⋅10−4Ci )e−0 , 693 32 , 057 tahun
1600 tahun
Αt=98 ,62⋅10−6 Ci
Jadi, aktivitas peluruhan Ra-226 saat percobaan sebesar 98 , 62⋅10−6 Ci
Menentukan Jarak Aman Pekerja Radiasi
Diketahui :Γ = 0,83 Rm2/jam Ci
At = 98,62 µCi
Dosis radiasi aman = 2,5 mR/jam
Maka :
Do=ΓΑt
r2
r2 = Γ At/D0
r = √ 0,83 Rm2
Ci . jam.98,62 x10−6Ci
2,5 x 10−3 R/ jam
r=¿ 0,18 m
Jadi jarak aman dari sumber radiasi dengan laju dosis aman sebesar 2,5 mR/jam
adalah 0,18 meter.
Dengan cara perhitungan yang sama, maka untuk laju dosis aman yang lain adalah
sebagai berikut:
Tabel 1.
Laju dosis aman( mR/jam )
Jarak Aman ( r2 )( meter )
2,5 0,180,75 0,330,25 0,57
Menentukan Nilai Deviasi
δ=√C
δ=√6625
¿81,394
Perubahan rapat untuk lapisan air dan minyak = 81,394 x 3 = 244,182
δ=√C
δ=√6928
¿83,235
Perubahan rapat untuk lapisan minyak dan udara = 83,235 x 3 = 249,705
Perubahan rapat air ke minyak terjadi jika perubahan intensitas cacahan lebih dari
244,182, dengan kata lain harus lebih besar dari 6625+244,182=6869,182 sehingga
berdasarkan data yang diperoleh, perubahan rapat terjadi pada posisi detector 17,5 cm
dengan intensitas (cacahan) sebesar 6928 yang notabene perubahannya lebih besar
daripada 3 kali deviasinya. Sedangkan untuk minyak dan udara, nilai yang mendekati
dianggap berada pada posisi 22,5 cm.
Menentukan Tinggi Lapisan Minyak
Dari grafik hubungan antara posisi detector dengan intensitas diperoleh data tinggi
permukaan minyak dan permukaan air sebagai berikut :
Tinggi permukaan Minyak : 22,5 cm
Tinggi permukaan Air : 17,5 cm
Maka Tinggi lapisan minyak : tinggi permukaan minyak – tinggi permukaan air
: (22,5 – 17,5) cm
: 5 cm
Menentukan Volume Minyak
Diketahui :
d out = 7,61 cm
tebal = 0,17 cm
d in = [ 7,61 – (2 x 0,17) ] cm = 7,27 cm
Maka :
Volume minyak = ¼ π din2t
= ¼ π (7,27 cm) 2 x 5 cm
= 207,448 cm3
Jadi volume minyak sebesar 207,448 ml
Menentukan Tinggi Lapisan Air
Dari grafik hubungan antara posisi detector dengan intensitas diperoleh data tinggi
permukaan minyak dan permukaan air sebagai berikut :
Tinggi permukaan air : 17,5 cm
Tinggi dasar air : 0 cm
Tinggi lapisan air = Tinggi permukaan minyak – Tinggi permukaan air
= (17,5 – 0) cm
= 17,5 cm
Menentukan Volume Air
Diketahui : din = 7,27 cm
Maka :
Volume air = ¼ π din2t
= ¼ π (7,27 cm) 2 x 17,5 cm
= 726,067 cm3
Jadi volume air sebesar 726,067 ml
H. PEMBAHASAN
Pada kebanyakan industri ekonomis, diperlukan pengontrolan yang cepat,
tepat, dan kadang-kadang secara kontinyu terhadap berbagai hasil besaran seperti
tebal, kepadatan, laju aliran, dan komposisi material yang diproses sehingga
diperlukan rancang bangun teknik yang mendukung. Salah satu kegiatan rancang
bangun teknik untuk mendukung aplikasi teknologi nuklir di bidang industri
diantaranya adalah untuk keperluan pengukuran level atau batas permukaan cairan
atau serbuk yang berada pada tangki. Teknologi tersebut biasa dipakai pada industri
perminyakan, dan industri-industri lain yang berkaitan dengan pengukuran tinggi
permukaan cairan atau serbuk pada tangki. Pada pengukuran level atau batas
permukaan cairan atau serbuk yang berada pada tangki ada berbagai macam alat ukur
yang dipakai. Salah satu alat tersebut adalah Level Gauging yang merupakan salah
satu aplikasi dari teknologi nuklir untuk industri. Keuntungan dari alat ini
dibandingkan dengan alat ukur sensor elektris adalah bahwa Level Gauging tidak
dipengaruhi oleh gangguan-gangguan yang bersifat fisis misalnya suhu, tekanan, dan
kelembaban sehingga akurasi, efisiensi dan ketahanan dari alat ini relatif lebih baik
daripada alat ukur yang menggunakan sensor elektris (Suroso,dkk.2007).
Level gauging ini merupakan sistem pengangkat yang terdiri dari detektor dan
sumber radiasi yang digerakkan oleh motor DC (Direct Current). Pada prinsipnya alat
ini memiliki dongkrak untuk menggerakkan dudukan dengan menggunakan ulir
daya/sekerup pengangkat yang diputar oleh daya yang bersumber dari motor DC.
Dalam percobaan ini dilakukan penentuan tinggi posisi batas permukaan dua
jenis zat cair serta volume dua jenis zat cair yang tidak diketahui berapa jumlah
volume dari larutan tersebut menggunakan alat level gauging, sehingga dilakukan
pengukuran berdasarkan absorbsi pancaran radiasi dari sumber Ra226 berdasarkan
perbedaan densitas dari kedua jenis zat cair tersebut. Zat cair yang diujicobakan untuk
ditentukan, yaitu campuran air dan minyak dimana densitas air lebih besar daipada
densitas minyak, yaitu air 1gr/ml dan minyak 0,8 gr/ml sehingga air berada pada
lapisan bawah dan minyak berada di atas.
Level gauging yang digunakan dalam percobaan ini dapat dilihat pada gambar
4 di bawah ini.
4
1
3
2
Gambar 11. Rangkaian Alat Percobaan
Keterangan:
1. Penggerak (motor)
2. Sumber radiasi
3. Detektor
4. Tabung zat cair
Dalam bekerja dengan sumber radiasi tentunya harus memperhatikan prinsip
proteksi radiasi sehingga dalam percobaan ini diterapkan salah satu dari tiga prinsip
proteksi radiasi, yaitu faktor jarak. Dengan mengetahui sumber radisi yang digunakan
(Ra226), aktivitas awal (100µCi), waktu paro (1600 tahun), dan faktor gamma (0,83
Rm2/jam.Ci) maka dapat ditentukan jarak aman untuk pekerja radiasi, pekerja bukan
pekerja radiasi, dan masyarakat berturut-turut adalah 0,18 meter, 0,33 meter, dan 0,57
meter.
Prinsip pengukuran yang perlu diperhatikan dalam percobaan ini adalah bila
suatu radiasi gamma dengan intensitas tertentu melalui suatu bahan, misal zat cair
maka sebagian intensitas tersebut akan terserap, sehingga intensitas yang diteruskan
akan berkurang. Berkurangnya radiasi gamma oleh suatu bahan dipengaruhi oleh
rapat jenis bahan tersebut. Sedangkan prinsip kerja dari peralatan yang digunakan
adalah peralatan bekerja berdasarkan prinsip kerja dongkrak ulir dimana proses di
putar oleh motor dengan dengan melalui transmisi roda gigi, proses yang berputar
menyebabkan tabung ulir (plat dudukan) yang membawa detector dan sumber
bergerak naik turun untuk melakukan pencacahan.
Fenomena ini digunakan dalam percobaan ini untuk menentukan tinggi
permukaan zat cair atau batas permukaan antara dua jenis zat cair (air dan minyak)
yang mempunyai rapat jenis yang berbeda. Oleh karena itu ketika pancaran radiasi
yang sama melalui bahan dengan tebal yang sama tetapi mempunyai rapat jenis yang
berbeda dan tidak tercampur, maka intensitas yang diteruskan akan berbeda sebanding
dengan rapat jenis bahan tersebut.
Dalam percobaan ini detektor yang digunakan adalah detektor Geiger Muller
(GM) dengan tegangan kerja 900 volt. Detektor ini digunakan karena jumlah ion
yang dihasilkan di daerah ini sangat banyak, mencapai nilai saturasinya, sehingga
pulsanya relatif tinggi dan tidak memerlukan penguat pulsa lagi sehingga dari
segi elektronik sangat sederhana karena tidak perlu menggunakan rangkaian
penguat. Pada tegangan kerja Geiger Muller, elektron primer dapar dipercepat untuk
membentuk elektron sekunder dari ionisasi gas dalam tabung geiger muller. Dalam
hal ini peristiwa ionisasi sudah tidak tergantung pada jenis dan besarnya energi
radiasi, jelaslah disini bahwa zarah radiasi yang masuk ke detektor GM akan
memanfaatkan ionisasi sekunder sehingga zarah radiasi yang masuk ke detektor GM
akan menghasilkan pulsa yang tinggi dengan pulsa yang tetap sama dan tidak
dipengaruhi oleh besarnya energi radiasi.
Gambar 12. Detektor Geiger Muller
Sedangkan sumber yang digunakan adalah Ra226 sebagai penghasil radiasi
gamma (γ) dikarenakan Ra226 daya tembusnya yang tidak terlalu besar maupun tidak
terlalu kecil dalam penentuan absorbsi berdasarkan densitas ini, sehingga apabila
digunakan sumber yang memiliki daya tembus terlalu besar atau terlalu kecil dapat
menyebabkan kesulitan dalam pengukuran.
Dalam percobaan ini, dibuat kurva intensitas (cacahan) terhadap perubahan
posisi detector. Berdasarkan kurva tersebut dapat dilihat batas permukaan air atau
tinggi permukaan air dan batas permukaan minyak atau tinggi permukaan minyak
dengan melihat besarnya perubahan intensitas dimana untuk meyakinkan bahwa
terjadinya perubahan intensitas tersebut disebabkan oleh perubahan rapat jenis fluida,
bukan karena sifat acak atau fluktuasi dari pencacahan radiasi, maka perubahan
tersebut diketahui dengan menghitung perubahannya yang notabene lebih besar dari
tiga kali deviasinya. Perubahan rapat air ke minyak terjadi jika perubahan intensitas
cacahan lebih dari 244,182, dengan kata lain harus lebih besar dari
6625+244,182=6869,182 sehingga berdasarkan data yang diperoleh, perubahan rapat
terjadi pada posisi detector 17,5 cm dengan intensitas (cacahan) sebesar 6928 yang
notabene perubahannya lebih besar daripada 3 kali deviasinya sehingga batas tinggi
permukaan air berada pada posisi 17,5 cm. Sedangkan untuk minyak dan udara, nilai
yang mendekati dianggap berada pada posisi 22,5 cm. Seharusnya terjadi pada nilai
yang lebih besar dari 7177,705 cacah namun karena cacah yang dihasilkan pada posisi
23,5 cm jauh lebih tinggi dari cacah yang dihasilkan pada posisi 22,5 cm maka untuk
mempermudah perhitungan, batas untuk tinggi permukaan minyak diambil pada
posisi 22,5 cm. Berdasarkan batas permukaan minyak dan batas permukaan air yang
telah ditentukan, maka dapat dihitung volume minyak dan volume air di dalam
tabung, yaitu berturut-turut sebesar 207,448 ml dan 726,067 ml.
Setelah maksud yang diinginkan telah tercapai, maka disusun konsep juklak
untuk penentuan batas permukaan zat cair dengan menerapkan prinsip proteksi radiasi
yang disertakan dalam lampiran.
I. KESIMPULAN
Prinsip proteksi radiasi dalam percobaan ini adalah dengan memperhatikan faktor
jarak, yaitu 0,18 meter untuk pekerja radiasi; 0,33 meter untuk pekerja bukan
pekerja radiasi; dan 0,57 meter untuk masyarakat.
Cacahan yang terukur serta perubahan cacahan (intensitas) dapat digunakan untuk
menentukan perubahan rapat antara zat cair dengan zat cair dan antara zat cair
dengan udara.
Prinsip kerja pengukuran dalam percobaan ini yaitu bila suatu radiasi gamma
dengan intensitas tertentu melalui suatu bahan, maka sebagian intensitas tersebut
akan terserap, sehingga intensitas yang diteruskan akan berkurang. Berkurangnya
radiasi gamma oleh suatu bahan dipengaruhi oleh rapat jenis bahan tersebut.
Prinsip kerja dari peralatan yang digunakan yaitu peralatan bekerja berdasarkan
prinsip kerja dongkrak ulir dimana proses diputar oleh motor dengan dengan
melalui transmisi roda gigi, proses yang berputar menyebabkan plat dudukan yang
membawa detector dan sumber bergerak naik turun untuk melakukan pencacahan.
Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh kurva intensitas (cacahan)
terhadap perubahan posisi detector untuk melihat daerah batas tinggi permukaan
air dan minyak secara visualisasi.
Bahwa telah diperoleh tinggi posisi batas permukaan untuk:
- Minyak : 22,5 cm dengan tinggi minyak 5 cm
- Air : 17,5 cm dengan tinggi air 17,5 cm
Bahwa telah diperoleh volume:
- Minyak : 207,448 ml
- Air : 726,067 ml
Bahwa berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disusun konsep juklak
penentuan batas permukaan zat cair dengan menerapkan prinsip proteksi radiasi.
J. DAFTAR PUSTAKA
Rantjono,Suryo,dkk. 2011.Petunjuk Praktikum Aplikasi Teknologi Nuklir Level
Gauging.Yogyakarta: STTN-BATAN.
Suroso,dkk. 2007. PENGUJIAN SISTEM MEKANIK LEVEL GAUGING.Yogyakarta:
STTN-BATAN.
www.ansn-indonesia.org/download.php?fid=281&filename=ins (diakses pada tanggal
27 Mei 2011)
http://www.scribd.com/doc/38749269/Prinsip-Dasar (diakses pada tanggal 27 Mei
2011)
Yogyakarta, 27 Mei 2011
Asisten Praktikan
Suryo Rantjono, SST Dewi Ramandhanni Kusumawati
K. LAMPIRAN
JUKLAK PENENTUAN BATAS PERMUKAANZAT CAIR DENGAN PRINSIP
PROTEKSI RADIASI
1. Sebelum memulai kegiatan pencacahan, seluruh pekerjaan yang tidak memerlukan
pencacahan radiasi harus dilaksanakan terlebih dahulu.
a. Pengukuran tebal bahan, diameter luar dan diameter dalam pada tangki.
b. Penentuan aktivitas sumber radiasi, dosis radiasi, dan jarak dari sumber radiasi
yang aman dengan laju dosis sebesar 0,25 mR/jam; 0,75mR/jam dan 2,5
mR/jam.
c. Pengujian system mekanik penggerak detektor apakah bekerja dengan baik
2. Gunakan dosimeter personal :
o Film badge
o Dosimeter saku
o Catat dosis yang ditunjukkan oleh dosimeter saku sebelum dan setelah
pengukuran
3. Periksa surveymeter yang akan digunakan :
o Cek baterai
o Validasi sertifikat kalibrasi
o Faktor kalibrasi
4. Hidupkan dan pelajari cara pemakaian dan pembacaan skala surveymeter.
5. Pastikan dengan menggunakan surveymeter bahwa di dalam ruangan tidak
terdapat paparan radiasi (aman).
6. Pasang tali kuning di sekeliling daerah pengukuran dengan laju paparan 2,5
mR/jam dan tanda radiasi pada jarak dengan laju paparan 0,75 mR/jam dan 0,25
mR/jam secara teoritis.
7. Letakkan surveymeter di sebelah panel kontrol. Perlu diperhatikan bahwa panel
kontrol harus berada di daerah aman (paparan radiasi < 2,5 mR/jam).
8. Hidupkan sistem pencacah, atur waktu pencacahan dan tegangan HV detektor
yang sesuai.
9. Lakukan pencacahan latar belakang sebanyak 3x pengukuran atau lebih.
10. Diletakkan sumber radiasi gamma dan dilakukan pencacahan pada setiap 1 cm
perubahan tinggi fluida dalam tabung dan dicatat.
11. Jika pengambilan data cacahan sudah mencukupi, maka diambil sumber radiasi
dan ditempatkan pada kontainer.
12. Dimatikan surveymeter, system pencacah, dosimeter saku dikondisikan kembali
ke keadaan zero (nol), disimpan tali kuning dan tanda radiasi dalam kotak
penyimpanan, serta disimpan kembali alat untuk mengukur tebal dan diameter
tangki.
Top Related