STUDI PEMBUATAN PERISAI RADIASI TEMBUS PANDANG DENGAN PADUAN TIMBAL ACRYLIC SEBAGAI ALTERNATIF PENGGANTI KACA TIMBAL

DHIMAS AGUSTA TANTRA, Ir. Anung Muharini, M.T.

2014 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Perisai radiasi tembus pandang umumnya terbuat dari paduan kaca dan timbal. Kaca timbal banyak digunakan pada jendela ruang kontrol pada instalasi radiodiagnostik maupun kedokteran nuklir di rumah sakit, pada lemari sediaan sumber radiasi dan glove box. Tingginya harga kaca timbal dan sifat kaca timbal yang masih mudah pecah, menuntut adanya alternatif untuk menggantikan peran kaca timbal sebagai perisai radiasi tembus pandang. Pada penelitian ini digunakan resin bening acrylic sebagai pengganti kaca, timbal yang digunakan adalah Pb asetat (Pb(CH3COO)2). Sampel dibuat dengan variasi komposisi 100% acrylic, 10% Pb, 20% Pb dan 30% Pb. Sampel diuji menggunakan sinar-X 60 kV, strontium-90, cesium-137, uji densitas dan uji kuat tekan. Bertambahnya konsentrasi Pb, meningkatkan nilai koefisien atenuasi dan densitas tetapi menurunkan nilai kuat tekan dari suatu sampel. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, didapatkan hasil nilai koefisien atenuasi pada eksposi sinar-X 60 kV komposisi: 100% acrylic 0,48±0,08 cm-1, 10% Pb 1,32±0,21 cm-1, 20% Pb 2,49±0,33 cm-1, dan 30% Pb 3,42±0,28 cm-1. Nilai koefisien atenuasi sampel dengan sumber cesium-137 komposisi: 100% acrylic 4,94±0,09 cm-1, 10% Pb 5,11±0,09 cm-1, 20% Pb 5,14±0,09 cm-1, dan 30% Pb 5,19±0,09 cm-1. Nilai koefisien atenuasi sampel dengan sumber strontium-90 komposisi: 100% acrylic 5,87±0,09 cm-1, 10% Pb 7,96±0,16 cm-1, 20% Pb 9,26±0,22 cm-1, dan 30% Pb 11,67±0,52 cm-1. Nilai densitas terukur pada komposisi: 100% acrylic 1,08±0,01 g/ml, 10% Pb 1,15±0,01 g/ml, 20% Pb 1,20±0,02 g/ml, dan 30% Pb 1,25±0,01 g/ml. Nilai kuat tekan sampel pada komposisi: 100% acrylic 138,10±9,14 MPa, 10% Pb 91,85±7,40 MPa, 20% Pb 54,23±5,65 MPa, dan 30% Pb 78,75±6,88 MPa. Komposisi 10% Pb dapat digunakan sebagai alternatif pengganti kaca timbal atas dasar pertimbangan sifat transparan, nilai koefisien atenuasi, densitas dan nilai kuat tekan sampel tersebut.

Commonly, a transparent radiation shielding are made from lead and glass compound. Lead glass are used as a control room windows in radiodiagnostic and nuclear medicine installation, in radiation source storage, and glove box. Lead glass has disadvantages such as, it has very expensive price and brittle, so it can be easily broken. Those disadvantages are the reason to find another material to replace lead glass as a transparent radiation shielding. In this study, transparent acrylic resin is choosen to replace glass, and the type of Pb that used in this study are lead acetate (Pb(CH3COO)2). Compositions that is used in this study are 100% acrylic, 10% Pb, 20% Pb and 30% Pb. Samples that have been made, were tested with 60 kV of X-ray, strontium-90, cesium-137, density, and compression strength testing. Increase the lead composition can make value of attenuation coefficient and density increase too, but decrease the value of compression strength from that sample. Based on the study that have been done, value of attenuation coefficient from X-ray 60 kV with composition: 100% acrylic 0.48±0.08 cm-1, 10% Pb 1.32±0.21 cm-1, 20% Pb 2.49±0.33 cm-1, and 30% Pb 3.42±0.28 cm-1. Value of attenuation coefficient from cesium-137 source with composition: 100% acrylic 4.94±0.09 cm-1, 10% Pb 5.11±0.09 cm-1, 20% Pb 5.14±0.09 cm-1, and 30% Pb 5.19±0.09 cm-1. Value of attenuation coefficient from strontium-90 source with composition: 100% acrylic 5.87±0.09 cm-1, 10% Pb 7.96±0.16 cm-1, 20% Pb 9.26±0.22 cm-1, and 30% Pb 11.67±0.52 cm-1. Value of sample density with composition: 100% acrylic 1.08±0.01 g/ml, 10% Pb 1.15±0.01 g/ml, 20% Pb 1.20±0.02 g/ml, and 30% Pb 1.25±0.01 g/ml. Value of compression strength with composition: 100% acrylic 138.10±9.14 MPa, 10% Pb 91.85±7.40 MPa, 20% Pb 54.23±5.65 MPa, and 30% Pb 78.75±6.88 MPa. The 10% Pb composition, can be used as an alternative way to replace lead glass based on the transparency level, value of attenuation coefficient, value of sample density and value of compression strength from that sample.

Kata Kunci : perisai radiasi tembus pandang, timbal acrylic, densitas, kuat tekan, koefisien atenuasi.