Penggunaan IB.\!-PC Sebagai Pemantall CemaranRadioaktif Pada Tangan. Kaki dan Badan (BlIdiono) ISS""/4// -348/

PENGGUNAAN IBM-PC SEBAGAI PEMANT AU CEMARAN RADIOAKTIFPADA TANGAN, KAKI DAN BADAN.

Budiono, Margono, Didi Go, Pardi, daD SugirioPuslitbang Teknik Nuklir -BAT AN, Bandungo

ABSTRAK.

PENGGUNAAN IBM-PC SEBAGAI PEMANTAU CEMARANRADIOAKTIF PADA TANGAN, KAKI DAN BADAN. Makalah ini membahasmengenai perancangan clan pembuatan sistem pemantau untuk kontaminasi radiasinuklir personil pekerja radiasi nuklir. Sistem yang dibuat terdiri dari detektor nuklirGM, rangkaian pengkondisi sinyal, rangkaian antarmuka I/O komputer (PIT 8253 clanPPI 8255) clan IBM-PC. Perangkat lunak menggunakan pemrograman bahasa TurboPascal. Prototip ini telah diuji cob a clan dikalibrasi di laboratorium P3TkN -BATANBandung, untuk mendapatkan hasil yang baik. Hasil akhir cacahan data kontaminasiditampilkan pad a layar monitor IBM-PC clan dilengkapi dengan alarm bunyi.

Kata kunci : Cemaran, Elektronik, Nuklir

ABSTRACT,

THE USE OF IBM-PC AS RADIOACTIVE CONT AMINA TIONMONITOR SYSTEM FOR HAND, FOOT AND BODY. This paper described thedesign and implementation of the monitor system for nuclear radiation contaminationof the personnel of radiation worker. The system consisted of GM detector, signalconditioning circuit, I/O interface circuit ( PIT 8253 and PPI 8255) and IBM-PC. Thesoftware used was Turbo Pascal language. The prototype has been tested and calibratedto obtain excellent performance. The results are displayed on the screen IBM -PC inthe form of contamination data count and is provided wich sound alarm.

:Iectronic, Nuclear.Key words: Contamination,

I. PENDAHULUAN

Telah diketahui bahwa radiasi nuklir (radioaktif) memiliki sifat-sifat yangmembahayakan manusia, yang selalu berhubungan atau tidak berhubungan langsungdengan bahan radioaktif tersebut. Salah satu dari sifat radioaktif yang membahayakan

23

Jurnal Sains don Teknologi Nuklir In£{onesiaIndonesian Journal Science of Nuclear Technology"ol. I. No.1. Februari 2000: 23 -3J

/SSN 14/ / -3481

-

dengan bahan radioaktif tersebut. Salah satu dari sifat radioaktif yang membahayakanantara lain, mampu memancarkan partikel-partikel yang tidak dapat terdeteksi olehindra penglihatan. Partikel-partikel tersebut diantaranya ada:lah ~}artikel Alfa, Gammadan Beta. Unsur-unsur radioaktif tersebut pada tingkat tertentu dapat merusak gel-geldarah putih, sehingga mengakibatkan berkurangnya kekebalan yang dimiliki olehtubuh manusia. Mengingat akan bahaya kadar radioaktif, bagi para pekerja yangterdapat di lingkungan instansi pemerintah/ swasta, rumah sakit atau industri yangbergerak di bidang keradioaktifan, serta pekerja penambangan minyak, batubara danlain sebagainya, maka perlu adanya suatu alat pendeteksi atau pemantau kontaminasiradioaktif, untuk tangan kiri, tangan kanan, kaki kiri , kaki kanan clan permukaan badan(tubuh). Alat sistem pemantau kontaminasi radioaktif ini sangat dibutuhkan, clan saatini di Indonesia belum ada yang memproduksinya, sehingga masih di impor dari luarnegeri. Maka dalam penelitian ini dicoba untuk merancang clan membuat alat sistempemantau kontaminasi radioaktif. Hasil penelitian ini diharapkan berupa prototip yangdapat digunakan baik di laboratorium, rumah sakit maupun Ji industri-industri. Dalampenelitian ini telah dirancang clan dibuat suatu alat pemantau kontaminasi radioaktif,menggunakan detektor nuklir GM, tegangan tinggi, rangkaian pengkondisi sinyal clanrangkaian antarmuka I/O komputer (yang berupa PPI 8255 clan pencacah PIT 8253),serta komputer IBM-PC dan perlengkapannya. Perangkat lunaknya menggunakanprogram dalam bahasa Turbo Pascal.

II. BAHANDANTATAKERJA.

Dalam perencanaan penelitian sistem pemantau kontaminasi racliasi nukliruntuk tangan, kaki clan badan yang menggunakan IBM-PC, clibagi menjadi 2 bagianutama, yaitu bagian perangkat keras clan bagian perangkat lunak.

2.1. Perangkat Keras.

Diagram blok dari rancangan sistem pemantau cemaran radioaktif pada kaki,tangan clan badan dapat dilihat pada Gambar 1.

24

Penggunaan IBM-PC Sebagai Pemantau CemaranRadioaktif Pada Tangan. Kaki don Badan (Budiono) ISSN /411 -348/

Gambar Diagram blok sistem pemantau kontaminasi radiasi nuklir.

Diagram blok rangkaian yang dirancang terdiri dari

5 buah detektor Geiger Muller, yang masing-masing untuk tangan 2 buah, kaki 2buah, badan 1 buah clan diperlengkapi tegangan tinggi.Masing-masing detektor tersebut diperlengkapi dengan rangkaian pengkondisisinyal. Kegunaan rangkaian pengkondisi sinyal tersebut adalah untukmenguatkan arus listrik dari pulsa-pulsa keluaran detektor GM, serta membentukpulsa-pulsa tersebut agar beraturan sesuai dengan standar TTL, sehingga dapatdibaca oleh rangkaian antarmuka komputer.Rangkaian antarmuka I/O berupa PIT 8253, 2 buah yang digunakan sebagairangkaian pencacah, sedangkan PPI 8255, 1 buah digunakan untuk mengontrolbekerjanya pencacah.

Peta alamat daTi perangkat antarmuka I/O yang dirancang dapat dilihat pada Tabel I.

Jurnal Sains dan Teknalagi NuklirlndanesiaIndanesian Jaurnal af Nuclear Science and T echnalagyVal./, Na/. FebnlarilOOO 13 -30

lSSN 1411-3481

Tabel Peta alamat PIT 8253 clan PPI 8255.

Cara kerja untuk mengetahui adanya kontaminasi radioaktif dari alat yang dirancangc,

adalah sebagai bertkut :-Mula-mula semua detektor GM mendeteksi Jatar belakang sekitar peralatan,

berupa cacahanper waktu danhasilnya disimpan di memori MI, RAM.-Apabila ada para pekerja yang mau dicek terkontaminasi atau tidak, maka

dengan menekan tombol, secara otomatis rangkaian pencacah bekerja, unulkmencacah bagian tangan, kaki clan badan.

-Hasil cacahan disimpan pada memori M2, RAM.-Apabila M2 > M I, maka pekerja terse but terkena kontaminasi, clan hasilnya

ditampilkan pada layar monitor, serta memberikan tanda bunyi alarm.

2.2. Perangkat lunak.

Dalam penelitian ini perangkat lunak yang digunakan adalah berupa programdalam bahasa Turbo Pascal.

Secara umun;l program tersebut adalah berupa :-Inisialisasi program untuk menentukankerja pencacah PIT 8253 clan PPI 8255.-Menampilkan gambar lam bang BAT ANdan gambar monitor radioaktif.-Pencacahan Jatar belakang.-Pencacahan untuk tangan, kaki clan badan.-Membandingkan hasil cacahantangan, kaki clan badan terhadap cacahan Jatar

belakang.-Menampilkan hasil akhir pad a layar monitor clan memberikan tanda bunyi alarm,

apabila ada yang terkena kontaminasi.

Ill. HASIL DAN PEMBAHASAN.

3.1. Vji coba pencacah PIT 8253 dengan generator pulsa.Uj! coba rangkaian pencacah PIT 8253 yang dikontrol oleh PPI 8255, dengan

menggunakan generator pulsa (Tektronix PG 508) sebagai masukan pencacah, hasilnyadapat dilihat pad a Tabel 2.

26

Penggunaan IBM-PC Sebagai Pemantau CemaranRadioaktif Pada Tangan. Kaki don Badan (Budiono) /SSN /4// -348/

Tabe\ 2. Hasil pengujian rangkaian pencacah PIT 8253 dengan generator pu\sa.

3.2. Vji coba Detektor GM daD Rangkaian Pengkondisi Sinyal.Uji coba detektor OM dan rangkaian pengkondisi sinyal ini dilakukan dengan

menggunakan sumber radioaktif Sr9o (100 Ilgray) danpengamatannya menggunakan OsiloskopTektronix-475. hasilnya dapat dilihat pada Oambar 2.

3.3. Vji coba sistem keselorohan dengan somber radioaktif.Uji coba dengan menggunakan sumber radioaktif Sr90, dengan jarak antara

sumber clan detektor yang berbeda, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel3. Hasil pengujian pencacah dengan sumber radioaktifSr90.

3.4. Hasil tampilan pada layar monitor.Hasil tampilan cacahan clan gambar untuk pemantauan kontaminasi radiasi

nuklir dapat ditampilhan pada layar monitor atau printer, sedangkan hasil tampilangambar untuk lam bang BA TAN clan gambar monitor radiasi tangan, kaki clan badandapat dilihat pada Gambar 3 clan Gambar 4.

27

Juntal Sains dan Teknologi Nuklir IndonesiaIndonesian Journal of Nuclear Science and TechnologyVol. I. No.1. Februari 2000 23 -30

ISSN 14//-3481

Sinyal Output Detektora,

T/div 0 miii S

V/div v

I

Sinyal Output Pengkondisi Sinyalb.

T/div = 20 mikro S

V /div = 2 ,

Gambar 2. Hasil uji coba detektor GM clan rangkaian pengkondisi sinyal

28

PenggunaanI8,~/-PC St!hagai fell/anlau Cell/aranliadioaklif facia Tungan. Kaki Ilan BallClnl8udiono) 1,\:\'," /.//1 .3./81

Gambar 3. Hasil tampilan gambar lam bang BATAN.

Gambar 4. l-Iasil tampilan monitor tangan, kaki clan badan.

29

Jurnal Sains dan Teknologi Nuklir IndonesiaIndone.rian Journal of Nuclear Science and T echnolog}'Vol./, No,l, Febn/Gri 2000.. 23 -30

/SSI\' /4// -348/

KESIMPULAN DAN SARAN.IV.

4.1. KesimiJulan.

Dari basil uji cob a untuk pembuataQ~,i~ett\:~ema~taukQntaminasi radiasi nuklir," c ~ -.', ,maka dapat diambilkesimpulan sebagai berikut ~ "0, ,.:t\:c";' ,,~, ~

-Antar muka IBM-PC yang dibuat berupa PIT 81;53 \(2 buah) sebagai pencacah,clan dikontroVoleh PPI 8255 (I buah). Setiap pencacah mampu mencacah pulsasampai 65535cacahan, hasilnyacukup stabil.

-Detektor nuklir yang digunakan adalah Geiger MUller, tipe ..8555 buatanPhillips, yang diperlengkapi tegangan tinggi 600 Volt DC, clan rangkaianpengkondisi sinyal yang mampu mendeteksi cemaran radioaktif.

-Uji coba pencacah dengan generator pulsa pada frekuensi 50 Hz, 500 Hz, 5000Hz, hasilnya cukup stabil.

-Uji coba keseluruhan dengan menggunakan sumber radioaktif Sr9o, dan hasilnyadapat ditampilkan pada layar monitor, serta memberikan tanda bunyi alarmapabila terjadi kontaminasi ( dimana basil cacahan lebih besar dari latar

belakang).

4.2. Saran-saran.

Oari hasil pembahasan dalam penelitian ini dapat disarankan sebagai berikut :Peralatan yang dibuat ini harus dikalibrasi lebih dahulu dengan sumber standar diP3KRBiN -BAT AN, Jakarta.Hasil tampilan pada layar monitol:yang dalam bentuk c~cahan jumlah pulsa/detik dapat diubah ke standar nuklir mR! jam.Sistem komputer IBM-PC dapat diganti dengan mikrokontroler.

DAFT ARPU$T AKA.

2.

3.

4.

WIRYOSIMIN, S., "Mengenal Asas Proteksi Radiasi", Penerbit ITB, Bandung,(1995).. '

JOHN,W.P., "Principle of Radiation Detection", McGraw Hill, Inc,( 1986).ROBERT, L.B., "'Electronic Devices and Circuit Theory", By Prentice-Hall, Inc,

(1996).DOUGLAS, V.H., "Microprocessors and fnterfacing Programming andHardware",¥c. GrawHil1 Book Company, (1986).BARRY, B., "The Intel Microprocessors, Architecture, Programming andInterfacing", Prentice, Hall International, Inc, (1994).

5

30