PENGARUHFAKTORPENGENCERANTERHADAP PENGUKURAN AKTIVITAS 60CO

HennawaD CaDdra, Nazaroh, Enni Juita

Puslitbang Keselamatan Radiasi daDBiomedika Nuklir - BATAN

ABSTRAK

PENGARUH FAKTOR PENGENCERAN TERHADAP PENGUKURAN AKTIVITAS "'co. "("dah

dipelajari pengaruh faktor pengenceran terhadap pengukuran aktivitas bOCO.Tujuan daTi penelitian ini adalah untukmenentukan pengaruh faktor pengenceran terhadap basil pengukuran aktivitas bOCO.Pengukuran aktivitas 6OCOdilakukan sebelum clan sesudah diencerkan dengan sistem pencacah detektor kamar pengion dan sistem pencacah

spektrometri gamma dengan detektor NaI(ll). Perlr.-daanpengukuran daTiketiga kamar pengion adaJah0,2 % - 2,1 %clanNal(ll) adalah 3,5 % - 6 %.

ABSTRACT

INFLUENCE OF DILUTION FACTOR FOR ACTIVITY MEASUREMENT OF ""Co. Inllllcnn° of

dilution factor for activity measurement of 6OCOhas been studied. The aim of this research is to Jclcnnine inllllcnccbetween activity measurement result of 60CObefore and after diluted. McasuremenL~werc done hy ll~ing i..ni/;Itiun

chamher detectors system and gamma spectrometry system with NaIrn I}detector. Discrcp.tllc~within three i..JlI/.,ti.-nchamhers mea~urementswere 0.2 % - 2.1 % and NaI (Tl) were 3.5 % - 0%.

I. PENDAHULUAN

Stal1dardisasi radiol1uklida merupakan tin-dakan mel1yiapkansnmber standar clanmel1etapkanaktivitas radiol1uklida dengan menggwlakan alatukur radiasi standar nasional [IJ.

Sumber standar adalal1zat radioaktif terbuka

alan terbungltls yang digunakan mltuk tujuan

pel1eliti,mmaupun kalibmsi alaI ukur mdiasi sepertisistem pencacal1 dengan tamar pengion. sistempel1cacal1spektrometer gamma atau alpa. Langkal1awal dalam menstandarkal1 sHaIn radionuklida

adalal1melalllkall penyiapan sumber standar. Dalamtal1ap ini hat yang perlu diperhatikan adaIaI1jellsperalatall clan metode yang digunakan untukmenelltukan aktivitas mdionuklida. Snmber standar

radioaktif acta yang berbentuk padat clan cairoSumber standar yang berbentuk padat berupasmnber titik, yang biasa digunakan untuk mengukuraktivitas dengan sistem pencacal1 koinsidensi 4 1tp-Y clan spektrometer gamma. Sedangkall snmber

standar yang berbentuk cair digunakan untuk

mengukur aktivitas dengan sistem pencacal1dengan tamar pengion.

Dalam menganalisa snmber standar

radionuklida, hal yang perlu diperhatikan adalal1berat, volnme, berat jells, komposisi kimia, larutanpengencemya, aktivitas clantanggal pel1cacal1an.

A. DASAR TEORI

Pengukuran aktivitas snmber radioaktif

dapat dilakukan del1gan dua cara yaitu secararelatif clan secara absolut. Penyiapan snmberstandar harus disesuaikan dengan alaI cacal1 yangdigunakan untuk mengukur aktivitas snmberstandar tersebut. Selain itu hal-hill yang perlndiperhatikan dalam mernilih pengukuran alanpel1cacal1ansumber radioaktif adalal1 aktivitas,jells radiasi clan energi yang dipancarkan,komposisi kimianya. Hal ini disebabkan karenasetiap alat cacal1 yang akan digunakan untuk

Prosiding Seminar TeknoJogi Kesel.7matan Radiadi d7n Biomedika Nuklir I 87

mengukur aktivitas radionuklida mempunyaikemampuan optimum terhadap aktivitas sumberyang akan diukur. Keakuratan dan kepresisianaktivitas radionuklida yang diukur dapat diperolehjika sumber yang diukur berada pada jangkauan

J

pencacahan alai tersebut Tahap-tahap yang

dilakukan dalam proses standardisasi rdionuklida

meliputi pembuatan penyangga sumber,

pengenceran, penyiapan sumber standar baik bentuk

radar alan cair, clan pencacahan cuplikan.

a. Penyiapan Penyangga Sumher

Penyangga sumber digunakan untuk

menyiapkan cuplikan yang akan diukur aktivitasnya.Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatanpenyangga sumher adalah jenis pancaran sumberradiasi yang akan diukur aktivitasnya clanalai ukur

yang akan digunakan. Penyangga sumber harusmempwIyai syarat-syarat, yaitu tahan lama untukdisimpan, tahan terhadap temperatur sampai panastertentll, tidak terpengaruh oleh medan magnet ataulistlik sehingga tidak bel1lbab bentuk clanketebalarlllyarata/homogen.

h. Penyiapan Cuplikan

Sumber radioaktif disiapkan dalam ampulgelas atau vial. Pada umumnya pengukuran aktivitasswnber radioaktif cair dilakukan menggunakandetektor karnar pengion. Ampul-ampul gelas yangtelab berisi sumber radioaktif kemudian ditutupdengan proses pemanasan yang berasal dari nyalaapi dari campuran gas oksigen clanasetilin.

Pengujian kebocoran ampul perlu dilakukan,yaitu salah satwIya dengan menggunakan tissuedengarl car'a kertas tissue yang dibasahi denganlarlltarl teepol disapukan ke selurul1permukaan luarampul sambil ampul dibalik. Kemudian kertas tissuelersebut diperiksa dengan survey meter bergantungpada jenis radioaktif di dalam ampul tersebut. Jika

laju cacah dati tissue lebm rendah droi batas yangtelah ditentukan maka ampul tersebut telah lulusdati pengujiarl.

c. Penyiapan Cuplikan Padat

Penyiapan cuplikan padat dapat dilalllkandengan meneteskan larutan induk yang telah

diencerkan, di alas penyangga sumber film tipisVYNS atau penyangga mylar. Pada penetesanlarutan digunakan botol polietilin. Perlu

diperhatikan, berat tetesan yang diperoleh daripenimbangan botol polietilin sebelum clansesudahpenetesan. Setelah itu sumber radioaktif

dikeringkan di bawah lampu atau pada temperaturl1larlg. Cuplikan radar diukur dengan sistempencacab aJpa, beta alan gamma atall siSIl~1Ilpencacah koinsidensi. Untuk sistem pclll\.:a~ahkoinsidensi 4 1t~-y, cuplikan disiapkan di alaspenyangga sumber VYNS sedangkan untuk sistemspektrometri gamma cuplikan disiapkan di alaspenyangga sumber mylar.

d. Pengenceran daDFaktor Pengenceran

Pada proses penyiapan cuplikarl, hat yangperlu diperhalikan adalah penyesuaiarl aklivilascuplikan sumber radioaktif dengan aJar ukur y,mgakan dipakai wItuk mengukur. Dahlin hat iniberkaitan dengan kemampuan optimum alar ukuryang akan dipakai unluk mengllkllr aktivitas.La11Jtarlindllk pada umurnnyamemplIllyaiaktivitasyang masm tinggi. Untuk membuat aktivitas yarlglebm kecil maka perlu dilakukan pengeuceran.Dalam pengenceran dipakai lal1ltan pengembanatau larutan "carriel' yang sesuai. Bentuk kirniadari larutan pengemban sarna dengan zatradioaktifnya atau larutan asam. Tujuan daripenggunaan "carriel' adalah untuk menghindarkanperubaJIan jurnlah radioaktivitas larutan yaitudengan mengikat atom-atom aktif di daJam larutan.

Pada umumnya ada dua metode yang selingdigunakan daJampenyiapan cuplikatl, yaitu metodegravimetri clanmetode volumetri. Untuk penyiapancuplikan radioaktif lebm tepat digunakan metodegravimetri. Jika larutan induk mempunyai aktivitas

terlalu tinggi, kill harus mengencerkatl la11ltantersebut. Cara yang kill lalllkan adaJah dengatlmenimbatlg larutan induk datI la11ltatlpengencemya. Dalam hill ini diperlukatl ketepatatlclan ketelitian daJam penimbangan karena apabilakurang tepat, dapat menyebabkan kesaJahan dalammenentukan aktivitas larutan induk. Formula

untuk menghitung faktor pengenceran datI aktivitaslatlltan induk adaJah:

88Prosiding Semin:lr TeknoJogi Kese/:UJ1at<'1flRadiadi clan Biomecli/w Nuk/ir f

Faktor Pengenceran (Fp): Berat Jarutan induk + Jarutan pengembanberat Jarutan induk

(1)

Aktivitas Jarutan induk = Aktivitas cuplikan x FP (2)

t', Penimbangan

Peilimbangan merupakan tahap yang tidakterpisahkan daTI standardisasi radionuklida. Untukmemperoleh basil pengukuran aktivitas yang akuratclan presisi maka diperlukan timbangan yang

mempunyai tingkat ketepatan yang tinggi. Pactaumumnya timbangan yang sering digunakan untukpenyiapan cuplikan adalah timbangan semi mikro,yang terdiri daTI 5 digit dibelakang kama (gram).Untuk memperoleh basil yang akurat, basilpenimbangan harus dikoreksi dengan faktorbuoyancy, yaitu dengan mengalikan dengan1,00105.

II, TATA KERJA

BahaJl :

1. Sumber Radioah.'tif 6OCO

2. Larutan Carrier HCl 0.1 M

3. Ampul gelas4. Vial

5. Mylar

6. Alat Timbang Metler

7. Kamar Pengion Merlin Gerin

8. Kamar Pengion Vinten

9. Kamar Pengion Centronic

10. Sistem pencacah spektromeui gaIllIDa detektor

NaI(Tl)

Cara Kerja

Larutan induk daTI ampul A601/2001(6OCo)

diarnbil dengan botol polietilin clan ditimbang.Larutan induk tersebut dimasukkan ke dalam suatn

ampul. Ditimbang kembali botol polietilin sehingga

berat larutan induk 60CO dapat diketahui

(A602/200l). Dengan cara yang sarna, dibuat

cuplikan yang lain (A603/200 1) (A604/200 I) dml I

vial (V 601/2001) clan ditimbmlg. Larutml pengem-

ban HCl 0.1 M diambil dengan botol polietilin dml

ditimbang. Larutan pengembml terse but

dimasukkan ke dalam ketiga ampul clan vial

terse but di alas. Kemudian ditimbang kembali

botol polietilin sehingga berat larutan pengemban

tersebut dapat diketahui. Larutan 60COditeteskan

ke mylar yang diambil dari vial V601/2001

sebanyak 6 mylar (M6046) clan ditimbmlg. Dengml

cara yang sarna, dibuat cuplikan yang lain

(M6046), (M6047), (M6048), (M6049) clan

(M6050) clan ditimbang. Diteteskan tarutao ke

mylar M 6051 yang diambil dari arnpul A

601/2001. Sampel sumber cair 6OCOdalarn arnpul-

ampul tersebut diukur dml dihitWlg aktivitasnya

menggunakan metode relatif dengan detektor

kamar pengion. Sampel sumber radar 6OCOdalarn

mylar-mylar tersebut diukur clan dihitnng

aktivitasnya menggunakan metode relatif dengan

sistem pencacah detektor NaI(Tl). Akhimya data

yang didapat diolah serra dianalisa.

a. Pencacahan CupJikan

Dalam pengukuran aktivitas 60CO ini,

sampel-sampel diukur menggunakml detektor

kamar pengion untuk sampel cair clan sistem

pencacah spektrometri gaIllIDa dengan detektor

NaI(Tl) untuk sumber radar dalam bentuk sumber

titik. Untuk sumber cair preparasi sampel

dilakukan dalam wadah ampul sebanyak 3 ampul

yaitu ampul A602/2001, ampul A603/2001 dml

ampul A6041200 1 dan 1 vial V 601/2001. Hasil

rata-rata pengukuran ketiga ampul tersebut

dilakukan dengan 3 detektor kamar pengion yaitu

kamar pengion Merlin Gerin, kamar pengion

Vinten clan kamar pengion Centronic.

89Prosiding Seminar TeknoJogi KeseJam:llan Radiadi clan Biomeclika Nuklir I

III. HAsa DAN PEMBAHASAN

Hasil pengukuran aktivitas terukur sumberradioaktif 6OCOdan aktivitas terhitung 60COdengan 3detektor tamar pengion (Merlin Genu, Vinten, clanCentronic), dengan tanggal acuan 1 Januari 2001disajikan pacta Tabel 1. Yang dimaksud denganaktivitas terukur adalah aktivitas yang diperoleh darihasil penguhmm. Sedangkan aktivitas terhitungadalah harga aktivitas terukur dikalikan denganfaktor pengeD<;eran alan faktor-faktor lain

(penimbcmgan, geometri, peluruhan dll.). Dalampenelitian akml diteliti pengaruh faktor pengenceranterhadap pengukuran aktivitas 6OCO,yaitu denganmembmldingkan basil pengukuran aktivitas 6OCOsebelum clansesudah dilakukan pengenceran.

Pacta Tabel 1 menjelaskan perbedaan antaraaktivitas terukur cuplikan 60CO (A60l) denganaktivitas terhitwlg masing-masing ampul (A602,A6m, daB A604) dengml masing-masing tamarpengion. Hasil yang diperoleh dari perbandingan

kedua pengukuran aktivitas tersebut hampirmendekati dan perbedaannya relatif kecil. (antara0,2% - 2,1%). Dalam hal ini faktor pengenceranberfungsi untuk menghitung aktivitas larutan induk(aktivitas cuplikan terukur x FP). Perbedaan basilym)g diperoleh dari pengukurml dengml tamarpengion Vinten lebili kecil dibandingkan dengan 2kmllm- pengion lailmya (Merlin Gerin clanCentronic). Hal ini disebabkml karena detektor

kmllm-pengion Vinten dilengkapi dengan alat bantueIektronik secara integral (arus integral) sedangkandalmll kmllm-pengion Merlin Gerin clan Centronic

m"llSymlg dihasilkml merupakan arus differensial

sehingga kesalahan lebih banyak disebabkan olehkesalahm) mmlUsia. Sehml.lsnya sistem pencacahkamm- pengion Merlin Gerin dml Centronicdilengkapi dengml printer Wltuk merekam basil

pengukuran ml.lsnya.Pengukuran aktivilas 60COdengan sistem

pencacall spektrometri garnma dengml detektorNaI(TI) disajikml pacta Tabel 2. Hasil aktivitasterukur M 6051 (sebelum pengenceran) lebili kecildari aktivitas terhitung yang diperoleh dari basil

pengukurml cuplikml (M6046, M6047, M 6048, M6049 dm)M6050). Dalam hal ini faktor pengencerml

sedikit berpengaruh. Kemungkinan penyebabnyaadalah efek serapan, penyangga sumber M 6051berbeda dengan cuplikan lainnya clan faktor deadtime. Massa pactaM 6051 lebili besar daTiM 6046,M 6047, M 6048, M 6049 clanM6050. Massa yanglebili besar mempunyai kerapatan yang besar pula,sehingga mempunyai efek serapan sumber radiasiyang lebili besar pilla clan menyebabkan cacahanberkurang. Dead time yang ditwljukkan pacta M6051 (:t8,3 %) lebih tinggi dm-iM 6046, M 6047,M 6048, M6049 clan M6050 (:!:1,5 %). Selama

selang waktu mati (dead time) ini berlaugsw)g,pulsa yang datang tidak tercacah oleh detektor.Sehingga dengan demikian, dead time yang lebihbesar akan menyebabkan berkurangnya jumlahcacahm) yang besar pilla. Oleh sebab itu dalampenyiapan cuplikaIJ harus disesuaikml dengankemampuan detektornya.

KESIMPULAN

Penyebab perbedaan basil pengukuranaktivitas (sebelum pengenceran) clan aktivitasterhitung (setelah pengenceran) adalah efekserapml, dead time clan perbedaan penyanggacuplikali (faktor geometri).

UCAPAN TERIMA KASm

Terima kasili kepada rekan-rekan di SubBidang Standardisasi Radionuklida. BidangMetrologi Radiasi P3KRBiN-BATAN alas keIjasarna dalam melaksanakan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

1. W.B. MANN, etal., Radioactivity and ItsMeasurement, second edition (SI Unit), 1979

RM. SANGRU, Introduction to ExperimentalNuclear Physics, 1974.RADIONUCLIDE TRANSFORMATIONS,ENERGY AND INTENSITY OF EMIS-

SIONS, INTERNATIONAL COMMISIONON RADIOLOGICAL PROTECTION

Publication 30, 1983.

2.

3.

Prosiding Semin:lr Teknologi Kesel:1111:1tanR.1diadi clan Biomedika Nuklir J 90

4. W.B. MANN, A RY1Z, ASPERNOL,

Radioactivity Measurement Principles and

Practice, Volwne 39. No.8.

NATIONAL COUNCIL ON RADIATION

PROTECTION AND MEASUREMENT

REPORT NO: 58, A Handbook of Radio-

activity M~aSllr~m~nts Proc~dW"es, USA, pp.2)X-2M. (llJX)).

5.

DISKlJSI

Y(){'ke dOll J,zi - lfNANIJ

l. Apakah yan!! menyeoaokml t~tjadinya

perbedaan pengllkllran daTi kctiga bm,lf

pengion daB NaIrn).

Untllk KI' perb~daan daB del... serap dan dead

lime den~an spcdwmdri

Ht'/"lIlOWOII (Hl1llrO

KI' lidal... .Ida masabh k;U'~'II;1 s:una-sama

mp~ k;uakh:ri'lil... .,.IIIM.

Nal(TI) del... scrap. dead lime, kerapalan

K~dlla alar pem.:acah lliang tersebllt tidal...bisa

dibandingkan mana yang baik.

Asep .~'etiawall

Menurllt saya faktor ~ngenceran tidak

akcm ~rp~ngal1lh terhadap aktivitas, karena

nantillya tetap saja akall dikalikall !

Jadi aktivitas yang telah diellcerkall alan tidak,

setelah dikalikall faktor pengenceran tetap akan

sarna, kalaupun ada perbedaall dimungkinkankarella bWl181J elTOl:

Her1110WOllCalldra

Tujllanl1ya memang untuk mengetahui

pengal1lh FP sebelwn clan setelah pengenceran.

Oalam Metrologi Radiasi kami rasa perIn untuk

pengukuran aktivitas radionuklida khususllya

dengall metode relatit' : KP & NaI(Tl). Kita ingin

mengetalmi juga peralatall pengukman relatif kita.

C. Tuli Budialltari - BA TAN

l. Dalam makalah Saudara untuk menghitung. aktivitas terhitung hanya dipengarnhi oleh

faktor pengenceran. Bagaimana denganfaktor koreksi yang lain seperti geometrinya?

2. Dari Tabel 2 terlihat bahwa hasilnya tidakkollsisten, sehanJsnya jika massanya lebihoesar maka aktivitasnya juga lebih besar.Bagaimana pendapat salldara?

Herl11aWall Calldra

l. - Kesalahan suhu standar

Faktor Bouyancy (untuk penimbangan)

Kesalahan perhitungan

2. Adanya: - efek serapan- dead time

- dellsitas (kerapatan)

Prosid1ilg 5'el11in:lrTekn%gi Kese/:I11J:lt:l11R:l(U:ldi d:m Biomedik:J Nukh"r I 91

Tabell. Hasil Pengukuran Aktivitas Terukur daD Aktivitas Terhitung 6OCODengan Kamar Pengion

Tand 2. Hasil Pengukuran Aktivitas Tcl1Ikllr daB Aktjvjta~ TclIlitllng 6I'CoDengan Detektor NaI(Tl)

ProsJdlilg Sel11in:lr Teknologi Kesel:u1J:lt:lI1Racliacli clan Biomedik:1 Nuklir J 92

Aktivitas terukur (kBq/mg) Faktor Aktivitas terhitung (kBq/mg)uada tan!?:!?:al01-01-2001 Pengenceran uada tanggal 01-01-2001

Sampel KP Merlin KP Vinten KP (FP) KP Merlin KP Vinten KP

Gerin Centronic Gerin Centronic

,

A 601 38.858 39,663 -N .1)21) I.O{)O 3X.X58 39,663 39,026

A 602 0.635 0,644 0,620; 62.022 39.'84 _19.942 38.764

A 603 0.615 0,616 0.615 64.518 39,679 39,743 39,679

A 604 1.037 1,042 1.044 37,707 39,102 39,291 39,366

Perbedaan aktivitas terhitung A 601 clan A 602 ( %) -1,354 -0,704 0,672

Perbedaan akti"itas terhitung A 601 daD A 603 (%) -2,112 -0,202 -1,672Perbedaan aktivitas terhitun2. A 601 dan A 604 (% ) -0,628 0,939 -0,871

- --! I

i

Sampel Massa Aktivitas terukur (kBq/mK) Faktor Aktivitas terhitung

(kBq/mg)(mg) pada tanggal 01-01-2001 Pengenceran (FP) pada tanggal 01-01-2001

M 6046 15.396 2,328 16,946 39,450M 6047 19,39 2,292 16,946 38,840M 6048 20.351 2,315 16,946 39,230M 6049 18,84 2,348 16,946 39,789M 6050 15.726 2,311 16,946 39,162M 6051 48.94133 37,514 1,000 37,514

Perbedaan Aktivitas terhitung M 6051 clan M 6046 (%) -5,162

Perbedaan Aktivitas terhitung M 6051 clan M 6047 (%) -3,535Perbedaan Aktivitasterhitung M 6051clanM 6048(%) -4,574

Perbedaan Aktivitasterhitung M 6051clanM 6049(%) -6,065Perbedaan Aktivitas terhitun!?:M 6051 clan M 6050 (%) -4,394