Zeolit untuk Pembuatan Gelas Borosilikat Komposisi Regular Berisi Timbal Oksida (PbO) sebagai Bahan Perisai Radiasi di Instalasi Radiologi

NUR SETYO WAHYUNI, Ir. Anung Muharini, M.T & Widya Rosita, S.T., M.T.

2014 | Skripsi | TEKNIK NUKLIR

Penerapan teknologi nuklir di bidang medis di Indonesia kian berkembang pesat. Peraturan kepala BAPETEN nomor 8 tahun 2011 juga telah mengatur aspek proteksi radiasi bagi pekerja di instalasi radiologi dengan menetapkan nilai batas dosis. Salah satu hal yang diupayakan membantu pemenuhan aturan proteksi ini adalah adanya perisai radiasi. Studi perisai radiasi yang tembus pandang kini banyak dilakukan karena perisai jenis ini memudahkan proses monitoring. Salah satu alternatif material tembus pandang yang diteliti adalah gelas borosilikat. Gelas borosilikat memiliki koefisien termal ekspansi rendah, tahan terhadap kejut panas dan korosi kimia. Harganya yang mahal memicu perlunya ekplorasi bahan lain sebagai pembentuknya. Salah satunya adalah zeolit yang kaya akan silika. Telah dilakukan penelitian pembuatan gelas borosilikat regular berisi timbal oksida (PbO) sebagai bahan perisai radiasi di instalasi radiologi. Pembuatan gelas dilakukan dengan pelelehan zeolit bersama bahan tambahan dan pendinginan dengan sistem quenching. Gelas borosilikat yang terbentuk lalu dihancurkan dan ditambahkan PbO dengan presentase massa 10%,20%,30% dan 40%. Campuran ini lalu kembali dipanaskan dengan variasi waktu penahanan suhu 1 jam, 2 jam, 3 jam dan 4 jam. Melalui uji XRD dan FT-IR terbukti bahwa zeolit dapat membentuk gelas borosilikat regular. Koefisien atenuasi sampel naik seiring dengan pertambahan jumlah PbO yang ditambahkan dan waktu penahanan suhu yang semakin lama. Koefisien atenuasi sinar-X pada tegangan 60 keV dan muatan 6,3 mAs tertinggi dimiliki oleh sampel dengan kandungan massa 40% PbO dan waktu penahanan suhu 4 jam.

The application of nuclear technology in medical field in Indonesia grows rapidly. The regulation of Head of BAPETEN has been set in term of radiation protection for workers in radiology installation by setting the value of dose limit. Radiation shielding is the one among others which can help to fulfill this protection aspect. Study of the transparent radiation shielding becomes new highlight because of its benefit to make monitoring process easier. One of the alternatives material is borosilicate glass. Borosilicate glass has low thermal expansion coefficient, resistant to thermal shock and chemical corrosion. High cost of its compound materials lead to the need for exploration to find new constituent material. One that could be considered is zeolites, which is rich of silica. Research has been conducted about zeolites for borosilicate glass that contains lead oxide (PbO) as a radiation shielding material in radiology installations. Glasses are made by melting zeolite and additives materials then it is cooled by quenching procedure. Borosilicate glass is crushed and added with 10%wt, 20%wt, 30%wt and 40%wt of PbO. This mixture is re-heated for 1, 2, 3 and 4 hours temperature holding time. XRD and FT-IR testing prove that zeolite can form regular borosilicate glass. Attenuation coefficient of the samples rises with the increasing amount of PbO and longer temperature holding time. The highest attenuation coefficient is shown by the sample with 40% mass content of PbO and 4 hours temperature holding time.

Kata Kunci : Perisai radiasi tembus pandang, gelas borosilikat, timbal oksida, koefisien atenuasi /transparent radiation shielding, borosilicate glass, lead oxide, attenuation coefficient