kesehatan dan keselamatan kerja radiasi
DESCRIPTION
disini dijelaskan bagaimana cara menanggulangi paparan radiasi ketika kita menjadi seorang operator ataupun pekerja radiasi. mulai dari perhitungan shielding protection sampai jarak aman bekerja dengan bahan radioaktifTRANSCRIPT
KESELAMATAN & KESEHATANKERJA RADIASI
Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya
Sumber Radiasi Pengion
• Radio Aktif Sinar Alpha = inti helium
Sinar betha = elektron cepat
Sinar gamma = gel. elektromagnetik
Sinar netron
• Sinar-X / sinar rongent,
berupa gelombang
elegtromagnetik
ISOTOP BUATAN dihasilkan dengan cara membombardir
sebuah elemen dengan banyak neutron. Proses ini dilakukan
di dalam sebuah REAKTOR NUKLIR dimana reaksi fisi atom
menghasilkan neutron bebas dalam jumlah sangat besar.
Setelah terekspos di dalam reaktor nuklir, elemen-elemen
dasar menyerap sebagian dari neutron bebas.
Hal tersebut akan meningkatkan NOMOR MASSA “A” dari
elemen tersebut.
Apabila neutron berlebih tersebut TIDAK MENGGANGGU
keseimbangan inti atom, isotop baru ini dikatakan dalam
kondisi “STABIL”.
sumber : NDEcenter ; www.ndecenter.com
Apabila neutron berlebih MENGGANGGU keseimbangan inti atom,
isotop menjadi TIDAK STABIL dan akan MELURUH menjadi suatu
bentuk yang lebih stabil.
Atom-atom yang tidak stabil dikatakan sebagai RADIOAKTIP.
Beberapa isotop radioaktip yang terdapat di alam, seperti RADIUM
dan URANIUM.
Isotop yang umum dipakai dalam radiografi seperti IRIDIUM-192
dan COBALT-60 adalah buatan. Apabila sebuah elemen dibuat
menjadi radioaktip di dalam reaktor nuklir, prosesnya
dinamakan“AKTIVASI”.
Apabila sebuah isotop yang tidak stabil MELURUH, partikel-
partikel kecil berkecepatan tinggi dan/atau energi akan
dipancarkan dalam bentuk gelombang.
sumber : NDEcenter ; www.ndecenter.com
Apabila sebuah isotop yang tidak stabil MELURUH, partikel-partikel
kecil berkecepatan tinggi dan/atau energi akan dipancarkan dalam
bentuk gelombang.
Semua radiasi berasal dari inti atom. Partikel-partikel dan energi
berikut ini dipancarkan dari sebuah atom radioaktip.
Tidak ada dua isotop radioaktip yang memiliki pola peluruhan yang
benar-benar sama.
Sebuah isotop radioaktip dapat meluruh melalui salah satu dari
yang berikut ini:
1. Hanya memancarkan partikel ALFA.
2. Hanya memancarkan partikel BETA.
3. Memancarkan partikel ALFA disertai SINAR GAMMA.
4. Memancarkan partikel BETA dengan disertai SINAR GAMMA.
sumber : NDEcenter ; www.ndecenter.com
ContohZat Radioaktif
• Cobalt-60 is produced by bombarding a sample of Cobalt-59 with an excess of neutrons in a nuclear reactor.
• The Cobalt-59 atoms absorb some of the neutrons and increase their atomic weight by one to produce the radioisotope Cobalt-60.
• This process is known as activation.• As a material rids itself of atomic particles to
return to a balance state, energy is released in the form of Gamma rays and sometimes alpha or beta particles.
Industrial Gamma Ray
• Two of the more common industrial Gamma ray sources are Iridium-192 and Cobalt-60.
• These isotopes emit radiation in two or three discreet wavelengths.
• Cobalt-60 will emit 1.33 and 1.17 MeV Gamma rays,
• Iridium-192 will emit 0.31, 0.47, and 0.60 MeV Gamma rays.
Gamma Ray for Industry• Pigtail
PERALATAN SINAR XPersyaratan pembangkitan sinar X yaitu:1. Memiliki sumber elektron.2. Memiliki cara untuk mempercepat electron hingga berkecepatan tinggi.3. Memiliki sasaran untuk menerima tumbukan elektron.Sinar X dihasilkan apabila elektron bebas berkecepatan tinggi memberikan sejumlah ENERGINYA selama berinteraksi dengan elektron di orbit atau inti atom.Makin tinggi kecepatan elektron-elektron bebas tersebut, makin besar energi sinar X yang dihasilkannya.
sumber : NDEcenter ; www.ndecenter.com
Seperti dalam gambar di atas, filamen akan bertindak sebagai SUMBER ELEKTRON. Untuk membuat elektron bergerak dengan KECEPATAN TINGGI, anoda dibuat bermuatan positip.Sebuah SASARAN KHUSUS (biasanya TUNGSTEN) ditanamkan ke dalam anoda untuk menerima tumbukan elektron. sumber : NDEcenter ;
www.ndecenter.com
Tabung sinar X terdiri dari tabung kaca tertutup dan udara di dalamnya dikosongkan hingga hampa.Sinar X akan dihasilkan tanpa memandang jenis material yang ditumbuk. Material sasaran dapat berupa benda padat, cair, atau gas. Adalah penting untuk menggunakan material sasaran dengan sifat sebagai berikut:• Nomor atom tinggi.MAKIN TINGGI NOMER ATOM sebuah logam, MAKIN BESAR DENSITASNYA. MAKIN BESAR KERAPATAN sebuah logam, MAKIN BANYAK JUMLAH PROTON dalam inti atom dan MAKIN BESAR GAYA TARIK untuk MENGHENTIKAN ELEKTRON; sehingga MAKIN BESAR ENERGI SINAR X yang dihasilkan.
sumber : NDEcenter ; www.ndecenter.com
• Titik leleh yang tinggi.Penting bagi material sasaran untuk memiliki titik leleh yang tinggi karena banyaknya panas yang dihasilkan saat sinar X diproduksi.Hanya sedikit energi elektron yang menumbuk target dan meng hasilkan radiasi sinar X. SEBAGIAN BESAR ENERGI AKAN HILANG SEBAGAI PANAS PADA MATERIAL SASARAN:99.9% panas, 0.1% sinar X pada 50 kV.97% panas, 3.0% sinar X pada 300 kV.60% panas, 40% sinar X pada 40 MeVPanas ini harus dipindahkan dengan pendinginan yang memadai dan pengamatan terhadap siklus kerja peralatan. sumber : NDEcenter ;
www.ndecenter.com
• Daya hantar panas tinggi.Daya hantar panas adalah kemampuan material sasaran untuk memindahkan panas dari permukaannya.• Tekanan uap rendah.Tekanan uap yang rendah mengurangi banyaknya logam yang menguap ke dalam dinding tabung.Jika sasaran memiliki tekanan uap tinggi, maka pada suhu yang sangat tinggi, material sasaran akan memiliki kecenderungan untuk menguap atau berubah menjadi gas. Gas ini akan mengumpul pada dinding tabung dan sangat mengurangi efisiensi tabung sinar X.
sumber : NDEcenter ; www.ndecenter.com
Sinar X
Proses
terjadinya
Sinar X
Dosis Radiasi
Aktifitas Sumber Radiasi
paruhwaktuLiveHalfHL
waktut
tsaatsumberAktifitasA
tsaatpadasumberAktifitasA
AAHL
t
0
:
2
1
0
0
Contoh Kasus
• Berapakah Aktifitas sumber radioaktif Cesium 10 Ci, setelah melewati waktu 10 tahun? Diketahui half life Cs-137=30 tahun.
• Pada saat awal membeli Iridium-192 aktifitasnya adalah 80 Ci. Berapa lama waktu yang diperlukan hingga aktifitasnya menjadi 10 Ci. Diketahui waktu paruh Ir-192 = 75 hari
ionisasi
• Urutan Tingkat Bahaya Radiasi interna
AlphaBethaGamma
• Urutan Tingkat Bahaya Radiasi eksterna
GammaBethaAlpha
Efek Radiasi Terhadap Manusia
• Jika radiasi mengenai tubuh manusia, ada 2 kemungkinan yang dapat terjadi: berinteraksi dengan tubuh manusia, atau hanya melewati saja.
• Jika berinteraksi, radiasi dapat mengionisasi atau dapat pula mengeksitasi atom. Setiap terjadi proses ionisasi atau eksitasi, radiasi akan kehilangan sebagian energinya.
• Energi radiasi yang hilang akan menyebabkan peningkatan temperatur (panas) pada bahan (atom) yang berinteraksi dengan radiasi tersebut. Dengan kata lain, semua energi radiasi yang terserap di jaringan biologis akan muncul sebagai panas melalui peningkatan vibrasi (getaran) atom dan struktur molekul. Ini merupakan awal dari perubahan kimiawi yang kemudian dapat mengakibatkan efek biologis yang merugikan.
• Efek radiasi yang langsung terlihat ini disebut Efek Deterministik. Efek ini hanya muncul jika dosis radiasinya melebihi suatu batas tertentu, disebut Dosis Ambang.
• Efek deterministik bisa juga terjadi dalam jangka waktu yang agak lama setelah terkena radiasi, dan umumnya tidak berakibat fatal. Sebagai contoh, katarak dan kerusakan kulit dapat terjadi dalam waktu beberapa minggu setelah terkena dosis radiasi 5 Sv atau lebih.
• Jika dosisnya rendah, atau diberikan dalam jangka waktu yang lama (tidak sekaligus), kemungkinan besar sel-sel tubuh akan memperbaiki dirinya sendiri sehingga tubuh tidak menampakkan tanda-tanda bekas terkena radiasi. Namun demikian, bisa saja sel-sel tubuh sebenarnya mengalami kerusakan, dan akibat kerusakan tersebut baru muncul dalam jangka waktu yang sangat lama (mungkin berpuluh-puluh tahun kemudian), dikenal juga sebagai periode laten. Efek radiasi yang tidak langsung terlihat ini disebut Efek Stokastik.
• Efek stokastik ini tidak dapat dipastikan akan terjadi, namun probabilitas terjadinya akan semakin besar apabila dosisnya juga bertambah besar dan dosisnya diberikan dalam jangka waktu seketika.
• Efek stokastik ini mengacu pada penundaan antara saat pemaparan radiasi dan saat penampakan efek yang terjadi akibat pemaparan tersebut. Kecuali untuk leukimia yang dapat berkembang dalam waktu 2 tahun, efek pemaparan radiasi tidak memperlihatkan efek apapun dalam waktu 20 tahun atau lebih.
Efek Stokastik
• Kangker
• Efek genetik
• Leukimia
• Katarak
Efek DeterministikThe man was one of three woodsmen who found a pair of canisters in the mountains of the country of Georgia (formally part of the USSR). The men did not know the canisters were intensely radioactive relics that were once used to power remote generators. Since the canisters gave off heat, the men carried them back to their campsite to warm themselves on a cold winter night.
By the 1922, radiation exposure had caused over 150 deaths.
DOSIMETRI
• Besaran & satuan dosis radiasi dinyatakan dalam:
1. Paparan: kemampuan radiasi sinar X/gamma mengionisasi udara dalam volume tertentu
2. Dosis serap:energi yang diserap bahan per satuan massa bahan
3. Dosis eqivalen: hasil kali dosis serap dengan bobot radiasi
4. Dosis efektif : hasil kali dosis eqivalen dengan bobot jaringan
Back
Satuan Dosimetri & konversi
SatuanPaparan
(X)
Dosis Serap (D)
Dosis Eqivalen (H)
SI Coulomb/kg(C/kg)
Joule/kg(Gray)=Gy
Sievert(Sv)
Satuan lain
Roentgent (R)1R=2,58x10-4 C/kg
Rad
1Gy = 100Rad
Rem
1Sv=100Rem
Back
Faktor bobot RadiasiJenis Radiasi Bobot Radiasi
(WR)
Foton 1
Netron dg E < 10 keV 10 <E 100 kEV 100 < E 2000 kEV
51020
Elektron, muon 1
Proton dg E > 2Mev 5
Alpha, inti berat 20 Back
Nilai Faktor Bobot JaringanOrgan/jaringan tubuh Bobot Organ (WT)
Gonat 0,2
Sumsum tulang 0,12
Lambung 0,12
Colon 0,12
Paru-paru 0,12
Ginjal 0,05
Payudara 0,05
Liver 0,05
Oesopagus 0,05
Tiroid 0,05
Kulit 0,01
Permukaan Tulang 0,01
Organ/jaringan tubuh sisa 0,05 Back
• 0,5 Gy menyebabkan kekeruhan atau hilangnya sifat transparasi lensa mata.
• Katarak terjadi setelah masa laten 6 bulan-35 tahun (rerata 3 tahun)
Dosis Berbahaya pada Mata
Back
• 3-5 Gy menimbulkan efek pneumoitis setelah beberapa minggu atau bulan setelah terkena paparan
• Efek utama: pneumoitis intertisial diikuti fibrosis akibat rusaknya sel sistem vaskulasi kapiler dan jaringan ikat
Dosis Berbahaya pada Paru-paru
Back
• 0,15 Gy pada testis menyebabkan steril sementara dan 3,5-6 Gy menyebabkan steril permanen
• 2,5-6 Gy pada sel telur menyebabkan steril permanen dan paparan yang lebih rendah dapat menyebabkan menopouse dini
Dosis Berbahaya pada Organ Reproduksi
Back
• 0,5 Gy pada sumsum tulang menyebabkan penekanan proses pembentukan sel-sel darah
• Jumlah limfosit turun setelah beberapa jam dari paparan dan trombosit juga turun tapi dalam waktu lebih lama. Eritosit turun paling lama
• Penurunan limfosit menunjukan tingkat keparahan akibat paparan radiasi
Dosis Berbahaya pada Sistem Pembentukan Darah
Back
ALAT UKUR RADIASI
Survey meter
Dosimeter Saku
TLD & Film Badge
• It is quite accurate for exposures greater than 100 millirem.
• The major disadvantages are that it must be developed and read by a processor (which is time consuming), prolonged heat exposure can affect the film, and exposures of less than 20 millirem of gamma radiation cannot be accurately measured.
Survey Technique
Controling ExpossureMengendalikan Paparan
Time / Waktu
• Waktu sesingkat mungkin
waktudosislajuDosis
Contoh Kasus
• Hitung laju paparan operasional agar dalam satu tahun tidak mendapatkan dosis melebihi NBD
• Hitung dosis yang diterima operator jika saat mengeluarkan sumber selama 20 detik, survey meter menunjukkan 40 mR/jam
Distance / Jarak
• Gunakan jarak sejauh mugkin
)(
)(
).
.(
)/(2
2
mJarakR
CisumberAktifitasA
jamCi
mRgammaFaktor
jamRpaparanLajuX
R
AX
Contoh Kasus
• Berapakah besar aktifitas sumber radiasi iridium-192, jika pada jarak 20 m laju paparannya adalah 2,5 mR/jam? Diketahui faktor gamma untuk iridium adalah 0,5 Rm2/Ci.jam.
• Hitung jarak aman terhadap radiasi kobal-60 yang aktifitasnya 5 Ci? Diketahui faktor gamma untuk cobal adalah 1,3 Rm2/Ci.jam.
Shielding
layerValueHalfHVL
penahantebalx
penahanmenembussebelumpaparanlajuX
penahanmenembussetelahpaparanlajuX
XX
o
HVL
x
o
2
1
Shielding /Bahan
Penahan
Half Value Layer
(HVL)
Contoh Kasus
• Berapa laju paparan radiasi sinar-X 400 kV sebesar 100 mR/jam setelah melewati beton 50 cm?
• Berapakah tebal penahan Pb terhadap radiasi cobal-60 sebesar 160 mR/jam?
Integrasi Waktu,Jarak & Penahan
tR
AD
HVL
x
2
12
Dosis yang diterima: D
Contoh Kasus
• Hitung tebal kolimator dari bahan Pb untuk zat radioaktif Ir-192 yang aktifitasnya 80 Ci, jika operator berada pada jarak 12 m!
• Berapakah dosis yang diterima operator jika bekerja selama 4 jam
Organisasi Proteksi Radiasi
• Pengusaha Instalasi NuklirDilengkapi ijin pemanfaatan
• Petugas Proteksi RadiasiDilengkapi SIB (surat ijin bekerja)
• Operator Radiografi & Ahli RadiografiDilengkapi SIB
Pengangkutan Zat Radioaktif
• Nilai batas laju dosis pada petugas < 500mRem/tahun
• Nilai batas laju dosis pada masyarakat umum < 100 mRem/tahun
• Bungkusan Zat radioaktif didesain khusus sesuai berat isi dan bentuk zat yang dibawa
• Setelah dibungkus dikategorikan berdasarkan laju dosis dipermukaan
Kategori Bungkusan
• I Putih : D permukaan < 0,5 mRem/jam
• II Kuning : 0,5 mRem/Jam < D Permukaan < 50 mRem/jam
• III Kuning: 50 mRem/Jam < D Permukaan < 200 mRem/jam
Label Kategori
RADIOAKTIF IISI..........
AKTIFITAS........
indeksangkutan
7
RADIOAKTIF IIISI..........
AKTIFITAS........
indeksangkutan
7
Indeks Angkutan = IA
• Bilangan untuk pengawasan kekritisan dan proteksi radiasi
• Ditetapkan dengan mengukur laju dosisi pada jarak 1 m
• Kategori I-Putih IA = 0• Kategori II-Kuning, 0 < IA <= 1• Kategori III-Kuning, 1 < IA <= 10
Reaksi Berantai
Fisi
KetentuanKeselamatan Radiasi
Tujuan Keselamatan Radiasi:Membatasi peluang terjadinya efek
stokastikMencegah terjadinya efek deterministik
Prinsip Keselamatan RadiasiJustifikasi: manfaat > resikoLimitasi : dosis < NBDOptimasi : penyinaran diusahakan
serendah-rendahnya dengan mempertimbangkan faktor ekonomi dan sosial
Undang-undang dan Peraturan
• UU No. 10 th 1997 tentang Ketenaganukliran dan Ketentuan-Ketentuan Pokok Tenaga Atom
• PP No. 63 th 2000 tentang Keselamatan & Kesehatan terhadap Pemanfaatan Radiasi Pengion
• PP No. 4 th 2000 tentang izin pemanfaatan• PP No. 26 th 2002 tentang Pengangkutan Zat
Radio aktif• PP No. 27 th 2002 tentang Pengelolaan
Limbah Zat Radioaktif• dll
Back
Sistem manajemen Keselamatan Radiasi
PP no. 63 tahun 2000 menyebutkan Pengusaha instalasi nuklir harus menerapkan sistem manajemen keselamatan radiasi yang meliputi:
• Organisasi Proteksi Radiasi• Pemantauan Dosis Radiasi dan Radioaktifitas• Peralatan Proteksi Radiasi• Pemeriksaan Kesehatan• Penyimpanan dokumen• Jaminan Kualitas• Pendidikan dan pelatihan
Back
Pengendalian bahaya radiasisecara administratif
Pembagian daerah radiasiPemasangan tanda radiasi untuk masing-
masing daerahPelatihan proteksi radiasi bagi pekerja dan
manajerProsedur Operasi pengaturan waktu, jarak
dan penahanPeraturan setempat dan prasarat kondisi
kerjaPemeliharaan dan inventarisasi sumberAuditing keselamatan radiasiPerencanaan program proteksi radiasi
Pengendalian bahaya radiasi secara Fisik
• Penggunaan sistem interlock yang melarang / mencegah seseorang untuk masuk dalam daerah radiasi yang berbahaya
• Penggabungan penahan dalam desain bangunan & peralatan keselamatan radiasi
• Penggunaan manipulator jarak jauh untuk mengurangi penangan secara langsung & memberikan jarak antara sumber radiasi & operator
• Penggunaan pengatur waktu untuk mengendalikan waktu paparan Back
Pembagian daerah Kerja
Daerah radiasi sangatrendah 1<= D<5 mSv
Daerah radiasi rendah5<= D<15 mSv
Daerah radiasi sedang15<= D<50 mSv
Daerah radiasi tinggiD>= 50 mSv
Daerah kontaminasirendah alpha < 0,37
Bq, beta < 3,7 Bq
Daerah kontaminasisedang0,37<= alpha < 3,7
Bq, 3,7<=beta < 37 Bq
Daerah kontaminasitinggi alpha >= 3,7 Bq,
beta>= 37 Bq
Daerah Radiasi
Daerah kontaminasi
DaerahpengawasanD<15 mSv
DaerahpengendalianD>=15 mSv
Daerah kerja
Back
Nilai Batas Dosis (NBD)
Penerimaan dosis yang tidak boleh dilampaui selama waktu 1 tahun
Tidak bergantung laju dosis baik eksterna maupun interna
Tidak termasuk penyinaran medis dan alam
Diatur dalam SK Ka BAPETEN No. 01 tahun 99, antara lain menyebutkan : NBD penyinaran seluruh tubuh adalah 50 mSv per tahun atau 5 rem per tahun (untuk operator)
Back
Dosis Berbahaya pada Kulit
• 2-3 Gy menimbulkan eritema (kulit kemerahan)
• 3-8 Gy menimbulkan kerontokan rambut (epulasi) dan pengelupasan kering (deskuamasi)
• 12-20 Gy menimbulkan pelepasan kulit dan pelepuhan dan nanah serta peradangan
Back
Penyebab Kecelakaan Radiasi
Kondisi tidak aman
Tidak tersedia sistem pengamanan peralatan sumber radiasi yang baik
Tidak tersedia prosedur keselamatan kerja
Kegagaalan peralatan
Kerusakan pada alat ukur radiasi
Rancangan dinding ruang penyimpanan yang tidak memenuhi syarat
Penyebab Kecelakaan Radiasi (2)
Tindakan tidak amanTidak mengikuti prosedur keselamatan radiasiKurang pengetahuan/ketrampilan tentang cara kerja alat mesin, instalasi atau sifat bahan yang digunakanSalah menghitungBekerja dalam keadaan letih dan lesu
Back
Langkah / Prosedur Keselamatan RadiasiPengoperasian Pesawat dengan sumber
radisai• Menentukan waktu dan jarak penyinaran• Menentukan daerah radiasi• Menyiapkan peralatan sumber radiasi• Menggunakan dosimetri perorangan• Memeriksa area dengan survaimeter• Melakukan Set up alat • Memasang tanda radiasi• Menjalankan peralatan sumber radiasi dan timer• Memeriksa radiasi dengan survaimeter• Setelah proses selesai segera menonaktifkan alat• Memastikan sumber pada tempat penyimpanan• Mengambil semua tanda radiasi• Mencatat dosis yang diterima dan mematikan alat
ukurBack
Penentuan Daerah Radiasi
Sumber Radiasi
Tali Kuning
Tanda Radiasi
2,5 mR/J
0,75 mR/J
0,25 mR/J
Next
Penentuan daerah radiasi
Daerah Pekerja Radiasi : daerah dengan laju paparan < 2,5 mR/JamDaerah Pekerja Non Radiasi : daerah dengan laju paparan < 0,75 mR/JamDaerah Umum : daerah dengan laju paparan < 0,25 mR/Jam
HVLx
R
AX
2
1.
.2
.
HVL = tebal paruh (m)
A = aktfitas sumber (Ci)
x = tebal penahan (m)
X = laju paparan (R/jam)
T = faktor gamma (R.m2/Ci.jam)
R = jarak (m)Next
Contoh:Sumber radiasi Iridium 192 Aktifitas pada tanggal 1 maret 2004 adalah 80 Ci. Hitunglah daerah radiasi untuk pekerja radiasi yang melaksanakan radiografi pada tanggal 1 Agustus 2004 dengan tebal kolimator dari bahan Pb 2,5 cmDiketahui waktu paruh Ir-192 = 75 hari,faktor gamma Ir-192 = 0,5 (R.m2/Ci.jam), HVL untuk Pb pada penyinaran Ir-192 = 3,6 mm.Jawab
R = 5,7 mJadi pada jarak 5,7 meter harus diberi tali kuning
HTt
AoA
2
1.
HVLx
R
AX
2
1.
.2
0 6,325
2
1.
20.5,010.5,2
23
R
CiA 202
1.80
75150
Back