PENENTUAN LAJU DOSIS PADA SUMBER RADIASI SINAR GAMMA
ditentukan dengan perbandingan antara dosis maksimum dan minimum atau dose uniformity ratio DUR. IAEA 2002 menyatakan bahwa DUR yang diijinkan
untuk bahan pangan ≤ 1.5.
Kunci keberhasilan pengawetan pangan dengan cara iradiasi menggunakan radionuklida
60
Co terletak pada aspek dosimetrinya. Mehta O’Hara 2006 menyatakan bahwa dosimetri merupakan bagian integral dari aspek jaminan mutu
proses iradiasi. Oleh karena itu, fasilitas iradiator bertanggung jawab atas ketepatan dosis radiasi yang harus diterima oleh bahan yang diiradiasi.
Pada penelitian ini digunakan dosimeter amber 3042 dan perspek merah Harwell Red 4034 merupakan dosimeter rutin yang sudah diaplikasikan pada
industri iradiasi pangan, serta telah diakui oleh standar internasional termasuk ISOASTM 51276:2002E ASTM 2002; IAEA 2002; Farrar 2000;
McLaughlin et al. 1989 dan telah terkalibrasi HD 2009. Dosimeter amber memiliki kisaran dosis 1-30 kGy dan perspek merah dengan kisaran dosis 5-50
kGy. Dasar dari pengukurannya adalah perubahan warna yang diukur dengan menggunakan spektrophotometer. Namun demikian, Tanhindarto et al. 1997
melaporkan bahwa perspek merah juga dapat diukur menggunakan alat Chromameter.
Karakteristik dari sumber radiasi IRKA menunjukkan bahwa keluaran energi dari sumber radiasi radionuklida
60
Co tidak dapat diubah dan jarak antara sumber radiasi dan lokasi sampel sudah ditentukan, jadi satu-satunya faktor yang
dapat diatur ialah waktu iradiasi. Dalam hal ini waktu diatur sesuai dengan kebutuhan, selanjutnya dosis yang diserap akan meningkat bila waktu lebih lama
dan sebaliknya. Secara khusus; penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan titik lokasi pada bidang iradiasi dan laju dosis yang diterimanya.
Bahan dan Metode Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Fasilitas Iradiasi dan Laboratorium Bahan Pangan Bidang Proses Radiasi. Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi
PATIR BATAN Jakarta. Penelitian berlangsung selama 3 bulan dari bulan Februari – April 2012.
Bahan dan Alat Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah dosimeter harwell amber 3042 dan harwell red 4034 Harwell Dosimeters Co. Ltd., Oxfordshire, UK yang
diperoleh dari Inggris. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Iradiator Karet Alam
IRKA sebagai sumber radiasi sinar gamma dari
60
Co dengan aktivitas sumber radiasi 128436.9079 Ci 128.4 kCi. Sumber radiasi ini digunakan untuk
mengiradiasi dosimeter. Alat ukur Spectrophotometer merk Spectronic digunakan untuk mengukur perubahan warna didasarkan pada nilai optical density OD.
sedangkan tebal dari dosimeter digunakan mikrometer.
Metode Penelitian
Tahapan ini bertujuan untuk mendapatkan informasi kinerja dan karakter iradiator meliputi peta dosis dose mapping, dosimetri dan laju dosis. Adapun
tahapan pelaksanaannya adalah sebagai berikut:
Peta laju dosis. Sebelum melakukan iradiasi sampel, terlebih dahulu
menetapkan lokasi dan jarak dari sumber radiasi terhadap posisi sampel. Lebih lanjut; dibuat peta titik koordinat lokasi iradiasi sampel pada bidang radiasi
dengan kode A, B, C dan D, yang dimaksud dengan A ini merupakan jarak lokasi bidang sejajar dan tegak lurus dengan sumber radiasi yaitu 20 cm. Kode B, C dan
D diasumsikan titik lokasi iradiasi sampel pada bidang iradiasi dari sumber radiasi mempunyai jarak A B C D.
Dosimetri. Pengamatan dosimetri terhadap proses radiasi sinar gamma digunakan dengan dosimeter harwell amber 3042 dan harwell red 4034 ASTM
2002. Dosimeter diletakkan pada bidang iradiasi sesuai jarak yang telah ditentukan. Dosimeter harwell amber 3042 mempunyai kisaran dosis 1-30 kGy
dan analisis didasarkan perubahan warna pada panjang gelombang λ = 603 nm
untuk dosis 1-10 kGy dan dosis 10- 30 kGy pada λ = 651 nm HD 2009,
berikutnya dosimeter harwell red 4034 diukur pada panjang gelombang λ = 640
nm, digunakan untuk dosis radiasi diatas 30 kGy. Laju dosis. Laju dosis dinyatakan sebagai perubahan dosis serap per satuan
waktu. Untuk menentukan laju dosis diperoleh dengan cara dosimeter harwell amber 3042 diiradiasi dengan variasi waktu. Selanjutnya, A adalah nilai absorban
yang terukur maka As absorban spesifik adalah A dibagi tebal d dosimeter. Kemudian dosis serap dihitung menggunakan sistem dosimetri kalibrasi IAEA
2002; HD 2009.
Analisis Data
Perubahan nilai optical density OD dari hasil pengukuran dosimeter setiap perlakuan diperoleh data dosis maksimum dan minimum. Data yang diperoleh
digunakan untuk menghitung dosis serap dan laju dosis. Kemudian data ditabulasikan dan dinyatakan sebagai rata-rata ± standar deviasi.
Hasil dan Pembahasan Penentuan lokasi iradiasi sampel
Penentuan laju dosis dan jarak sumber radiasi terhadap sampel harus dilakukan karena waktu iradiasi akan menentukan berapa dosis serap yang akan
diterima sampel, karena itu dosis radiasi dapat terukur secara tepat. Proses radiasi akan menyebabkan perubahan dosimeter amber dari merah menuju merah-coklat
gelap, sebanding dengan meningkatnya waktu iradiasi atau dosis serap yang diterima.
Peta bidang iradiasi telah ditentukan 4 titik lokasi yang dinyatakan A, B, C dan D dengan perkiraan terdapat perbedaan nilai laju dosis. Gambar 3.1
memperlihat hasil sebaran koordinat peta lokasi pada bidang iradiasi. Hasil pemetaan titik lokasi iradiasi sampel A, B, C dan D yang digunakan untuk
penelitian ini, masing-masing 0, 106, -22.4, 146, -26.9, 166 dan -66.9, 166.
Keterangan: - Lokasi A, B, C dan D merupakan titik lokasi yang memberikan perbedaan nilai laju dosis pada bidang iradiasi.
- Jarak sumber radiasi
60
BIDANG IRADIASI
Co ke bidang iradiasi adalah 20 cm. - Tanda negatif menunjukkan arah absis pada sumbu x.
Gambar 3.1 Peta lokasi iradiasi pada bidang iradiasi. Penelitian ini menunjukkan bahwa perbedaan lokasi iradiasi pada bidang
iradiasi terjadi karena perbedaan jarak, jadi pengukuran jarak sumber radiasi terhadap titik lokasi A, B, C dan D, berturut-turut 20; 60.02; 68.73 dan 92.06 cm.
Dari Tabel 3.1 merupakan hasil pengukuran dosis radiasi dan perhitungan laju dosis pada masing-masing di titik lokasi iradiasi sampel pada bidang iradiasi. Data
laju dosis pada lokasi A, B, C dan D, masing-masing 8.82; 5.71; 3.17 dan 1.30 kGyjam.
Tabel 3.1. Dosis radiasi dan laju dosis LD titik lokasi iradiasi A, B, C, dan D pada bidang iradiasi di fasilitas iradiasi IRKA.
Lokasi titik iradiasi
Ulangan Dosis radiasi
kGy Waktu
Iradiasi jam
Laju Dosis kGyjam
Rata-rata Laju dosis
± Stdev D
D
maks
LD
min
LD
maks
A 0, 106
min
1 9.71
7.97 1
9.71 7.97
8.82 ± 1.18 2
9.61 7.83
1 9.61
7.83 3
19.32 16.33 2
9.66 8.17
B -22.4, 146
1 12.44 10.78
2 6.22
5.39 5.71 ± 0.52
2 28.90 26.70
5 5.78
5.34 3
31.10 26.50 5
6.22 5.30
C -26.9, 166
1 7.13
5.98 2
3.57 2.99
3.17 ± 0.34 2
17.60 14.88 5
3.52 2.98
3 15.75 14.16
5 3.15
2.83 D
-66.9, 166 1
2.58 2.12
2 1.29
1.06 1.30 ± 0.16
2 7.55
6.02 5
1.51 1.21
3 7.23
6.46 5
1.45 1.29
Distribusi keseragaman dosis serap
Hasil perhitungan keseragaman dosis radiasi diperoleh dari perbandingan antara dosis maksimum dan dosis minimum, selanjutnya ditabulasikan pada Tabel
3.2. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa keseragaman dosis radiasi dengan perbedaan laju dosis pada berbagai lokasi iradiasi A, B, C dan D, masing-masing
adalah 1.21 ± 0.02, 1.14 ± 0.05, 1.16 ± 0.04 dan 1.20 ± 0.07. Nilai distribusi keseragaman dosis serap ini sesuai dengan angka yang telah
direkomendasikan oleh IAEA 2002, yang menyatakan bahwa distribusi keseragaman dosis serap untuk iradiator iradiasi pangan yang diijinkan tidak
melebihi nilai
≤ 1.5. Penelitian pendahuluan ini menunjukkan bahwa perbandingan keseragaman
dosis D
maks
D
min
yang rendah menunjukkan adanya keseragaman yang tinggi atau homogenitas dosis yang baik. Disamping itu, titik lokasi ini dapat digunakan
untuk penelitian utama dan mempelajari pengaruh kombinasi laju dosis dan waktu iradiasi pada parameter mutu produk pangan yang diiradiasi.
Tabel 3.2 Keseragaman dosis radiasi D
maks
D
min
Lokasi titik
iradiasi ke-4 titik lokasi pada bidang
iradiasi. Ulangan
Dosis serap kGy
D
maks
D Rerata
D
min maks
D
min
± Stdev D
D
maks
A 0, 106
min
1 9.71
7.97 1.22
1.21 ± 0.02 2
9.61 7.83
1.23 3
19.32 16.33
1.18 B
-22.4, 146 1
12.44 10.78
1.15 1.14 ± 0.05
2 28.90
26.70 1.08
3 31.10
26.50 1.17
C -26.9, 166
1 7.13
5.98 1.19
1.16 ± 0.04 2
17.60 14.88
1.18 3
15.75 14.16
1.11 D
-66.9, 166 1
2.58 2.12
1.22 1.20 ± 0.07
2 7.55
6.02 1.25
3 7.23
6.46 1.12
Simpulan
Hasil karakterisasi iradiator sumber radiasi sinar gamma
60
1. Telah diperoleh 4 lokasi iradiasi pada bidang iradiasi, dengan laju dosis terukur, yaitu A 8.82 ± 1.18; B 5.71 ± 0.52; C 3.17 ± 0.34 dan D 1.30 ±
0.16 kGyjam. Co menggunakan
dosimeter amber 3042 ini, adalah sebagai berikut:
2. Keseragaman dosis radiasi pada masing-masing titik lokasi iradiasi sampel A; B; C dan D, adalah 1.21 ± 0.02; 1.14 ± 0.05; 1.16 ± 0.04 dan 1.20 ±
0.07. 3. Selanjutnya; lokasi dengan laju dosis yang telah diidentifikasi ini dapat
dijadikan dasar proses radiasi pada penelitian berikutnya.