Radiometric Measuring System (2)

Bab 2: Nuklir dan Gamma Ray

Protrac Radiometric

Di postingan sebelumnya sempat saya sentil terkait gelombang electromagnetic dari frekwensi terendah sampai frekwensi tertinggi.Mulai dari radio AM/FM, TV VHF/UHF, RADAR microwave, cahaya tampak, sinar-X sampai gamma ray.

Jika bicara terkait dunia safety, gelombang radiasi electromagnetic ini bisa kita bagi menjadi dua, yaitu radiasi pengion dan radiasi bukan pengion. Yang berbahaya disini adalah radiasi pengion, yaitu X-Ray dan Gamma Ray.

Kalau begitu, apa itu radiasi pengion?

Hobi saya adalah menukil definisi dari luar. Secara tidak sengaja saya nemu definisi terkait radiasi dari web-nya kemenpora.go.id. Saya tukil dari sini karena dia menggunakan bahasa yang bisa saya terima sebagai orang awam, bukan hanya sebagai tukang engineer saja. Disebutkan disana, Radiasi adalah proses pengiriman energi dalam bentuk gelombang atau partikel melalui ruang atau materi.

Sedangkan radiasi pengion, menurut wikipedia, adalah radiasi yang membawa energi yang cukup untuk melepaskan elektron dari atom atau molekul, sehingga mengionisasi atom atau molekul tersebut.

Mengionisasi atau terionisasi adalah kata yang cukup penting di sini. Sejauh yang saya pahami, atom itu minimal terdiri dari tiga unsur, yaitu Netron, proton dan electron. Electron berada di susunan terluar dari atom. Jadi ya, dia lebih mudah tersentil keluar saat menerima radiasi yang cukup. Pembahasan terkait sentil-sentilan electron ini nanti akan saya bahas di bab selanjutnya terkait Detector Scintillator.

Sementara proton dan netron adalah inti atom yang orang-orang sepakat menyebutnya Nuklida atau Nuklir. Nah, dari sinilah awal mula kata nuklir itu berasal.

Di dunia Radiometric Measuring System, permainan inti atom ini berperan dalam memproduksi source. Di dunia pekerjaan saya saat ini, hanya bermain dengan dua jenis source saja, yaitu Cesium dan Cobalt. Bukankah semua material mengandung inti atom? Apalagi di Morowali, Sulawesi. Atau di Pulau Obi, Maluku. Jelas-jelas disana ada penambangan Cobalt, tidak kah berbahaya disana karena menambang nuklir?

Jawabannya, semua material mengandung inti atom, atau nuklida atau nuklir. Tapi terkait bahaya atau tidak, itu nanti dulu. Kita ambil contoh Cesium. Dia ditambang di alam berupa bijih Polusit. Proses ekstraksi dilakukan agar bisa mendapatkan kadar murninya. Apakah kadar murninya berbahaya? secara sudut pandang kita saat ini, yaitu radiasi, belum. Tapi kalau langsung kita minum dan masuk ke perut, itu sangat tidak disarankan.

Cesium hasil pemurnian itu, inti atomnya stabil dengan nomor massa hampir 133, atau biasa ditulis Cs-133. Material stabil itu tidak memancarkan radiasi. Agar bisa memancarkan radiasi, dia perlu di bawa ke reactor nuklir untuk "di suntik" dengan netron. Proses ini biasa disebut sebagai aktivasi netron. Karena netron-nya bertambah, maka massanya otomatis juga bertambah sehingga mengakibatkan dia tidak stabil. Segala sesuatu yang tidak stabil pasti akan mencari titik kestabilannya. Cara Cesium untuk menjadi stabil adalah dengan cara meluruh sambil melepaskan gelombang electromagnetic, gamma ray. Energi peluruhan akan berkurang separuh setiap 30 tahun. Berbeda dengan Cobalt yang masa paruhnya sekitar 5 tahun.

Untuk aplikasi Radiometric Measurement, Cesium tidak stabil yang digunakan secara umum adalah yang memiliki nomor massa 137, atau biasa ditulis Cs-137. Gelombang electromagnetic gamma ray yang dipancarkan oleh Cs-137 cukup tinggi untuk bisa menembus material. Selama proses menembus itu, sebagian radiasi akan di serap dan besarnya serapan itu tergantung dari massa jenis dan ketebalan dari material yang dilewatinya. Untuk pengukuran level atau density berbasis radiometric, sifat fisis ini bisa digunakan untuk mengukur media secara non-contact melalui pipa atau tangki dari luar. Tidak perlu lagi melubangi tangki atau pipa tersebut.

Detector yang di pasang di sisi lain tangki, akan mendeteksi intensitas gamma ray yang berasal dari Cs-137. Jika sebuah media diletakkan diantara source dan detector, maka porsi yang sesuai dari radiasi itu akan di serap. Besarnya radiasi yang diserap nilainya berbanding terbalik secara proporsional dengan nilai level atau density media yang diukur. Karena pengukuran bersifat non-contact dan dipasang di luar pipa atau tangki, maka metode ini cocok untuk aplikasi yang ekstrim. Seperti contoh untuk media yang sangat korosif, agresif maupun abrasif.

***