Simulasi Material Bioplastik dengan Pengisi BaTiO_3 sebagai Bahan Apron Proteksi Radiasi dengan PHITS 3.30
Lady Angelina, Dr. Dwi Satya Palupi, S.Si., M.Si.
2023 | Skripsi | FISIKA
Telah dilakukan penelitian untuk menganalisa kemungkinan material bioplastik nanokomposit berupa karboksimetil selulosa (CMC)/asam malat (AM) dengan bahan pengisi barium titanat (BaTiO_3) digunakan sebagai bahan apron yang efektif untuk proteksi radiasi foton. Penelitian ini dilakukan dengan simulasi menggunakan Monte Carlo dengan perangkat lunak PHITS 3.30 untuk menganalisa respons material terhadap radiasi foton dari sumber sinar-X dengan energi 30 keV, serta sumber Cs-137 dan Co-60 dengan masing-masing aktivitasnya 1 Ci. Foton ditembakkan pada target material bioplastik kemudian dicari ketebalan target yang dapat ditembus oleh radiasi foton. Sebagai pembanding disimulasikan juga material CMC, AM, Ba, CMC/AM, CMC/AM/Ba. Hasil simulasi menunjukkan bahwa material BaTiO_3 dapat menahan radiasi foton. Namun, material CMC/AM memerlukan ketebalan yang cukup besar untuk efektif menahan radiasi foton. Sedangkan jika material CMC/AM diberi bahan pengisi (BaTiO_3) maka penambahan BaTiO_3 pada CMC/AM menghasilkan daya tembus yang lebih sedikit dibandingkan saat tidak ditambah bahan pengisi. Selanjutnya, hasil simulasi juga menunjukkan bahwa jika komposisi bahan pengisi yang masuk ke matriks bioplastik cukup tinggi, maka ketebalan yang diperlukan untuk menahan radiasi foton dari berbagai sumber menjadi lebih kecil, yaitu 1,3 cm; 47 cm dan 98 cm masing-masing untuk sumber sinar-X, Cs-137 dan Co-60. Sedangkan, material yang dibuat di Lab Kimia Organik menunjukkan ketebalan yang lebih besar, yakni 31 cm; 146 cm dan 230 cm masing-masing untuk sumber sinar-X, Cs-137 dan Co-60. Hal ini disebabkan karena BaTiO_3 sebagai bahan pengisi tidak dapat masuk sepenuhnya ke dalam matriks bioplastik, yaitu hanya 0.01%. Hasil penelitian ini menyiratkan potensi jika dapat dibuat material bioplastik CMC/AM dengan bahan pengisi BaTiO_3 yang komposisi BaTiO_3 besar, maka memungkinkan untuk dibuat apron untuk pelindung radiasi foton.
Telah dilakukan penelitian untuk menganalisis kemungkinan material bioplastik nanokomposit berupa karboksimetil selulosa (CMC)/asam malat (AM) dengan barium titanat (BaTiO_3) sebagai material apron yang efektif untuk proteksi radiasi foton. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan simulasi Monte Carlo dengan software PHITS 3.30 untuk menganalisis respon material terhadap radiasi foton dari sumber sinar-X dengan energi 30 keV, sumber Cs-137 dan Co-60 dengan aktivitas masing-masing 1 Ci. Foton ditembakkan ke sasaran bahan bioplastik kemudian dicari ketebalan sasaran yang dapat ditembus radiasi foton. Sebagai perbandingan, material CMC, AM, Ba, CMC/AM, CMC/AM/Ba juga disimulasikan. Hasil simulasi menunjukkan material BaTiO_3 mampu menahan radiasi foton. Namun, material CMC/AM memerlukan ketebalan yang cukup tebal agar dapat menahan radiasi foton secara efektif. Sedangkan jika pada bahan CMC/AM diberi bahan pengisi (BaTiO_3), maka penambahan BaTiO_3 pada CMC/AM menghasilkan daya tembus yang lebih kecil dibandingkan bila tidak ditambahkan bahan pengisi. Lebih lanjut, simulasi juga menunjukkan bahwa jika komposisi bahan pengisi yang masuk ke dalam matriks bioplastik cukup tinggi, maka ketebalan yang dibutuhkan untuk menahan radiasi foton dari berbagai sumber menjadi lebih kecil yaitu 1,3 cm; 47 cm dan 98 cm masing-masing untuk sumber sinar-X, Cs-137 dan Co-60. Sedangkan bahan yang dibuat di Lab Kimia Organik menunjukkan ketebalan yang lebih besar yaitu 31 cm; 146 cm dan 230 cm masing-masing untuk sumber sinar-X, Cs-137 dan Co-60. Hal ini disebabkan BaTiO_3 sebagai bahan pengisi tidak dapat masuk sepenuhnya ke dalam matriks bioplastik yaitu hanya 0,01%. Hasil penelitian ini menunjukkan adanya potensi jika bahan bioplastik CMC/AM dapat dibuat dengan filler BaTiO_3 dengan komposisi BaTiO_3 yang besar, maka dimungkinkan untuk dibuat apron untuk proteksi radiasi foton.
Kata Kunci : apron, bioplastik, daya tembus, PHITS, proteksi radiasi.
