## PENENTUAN AKTIVITAS SAMARIUM-153 DALAM RANGKA UJI BANDING ANTAR LABORATORIUM DI LINGKUNGAN BATAN
Rohidi 1 , Anto Setiawanto 2 , Subiharto 3 1,2,3 PRSG-BATAN Kawasan Puspiptek Gd. 30 Serpong, 15310 E-mail: rohidi@batan.go.id Diterima Editor : 16 Maret 2017 Diperbaiki : 7 April 2017

## ABSTRAK
PENENTUAN  AKTIVITAS 153 Sm  DALAM  RANGKA  UJI  BANDING  ANTAR LABORATORIUM  DI  LINGKUNGAN  BATAN. Laboratorium  Spektrometer  Gamma Laboratorium  Fisika  Kesehatan  RSG-GAS,  yang  digunakan  untuk  pengukuran  dan  analisis aktivitas radionuklida pada sampel  limbah cair, air pendingin primer dan lainnya yang berasal dari  pengoperasian  RSG-GAS.  Agar  hasil  pengukuran  dari  peralatan  Laboratorium  Fisika Kesehatan RSG-GAS akurat dan presisi maka perlu mengikuti uji banding antar Laboratorium di  BATAN  yang  diselenggarakan  oleh  Pusat  Teknologi  Keselamatan  dan  Metrologi  Radiasi (PTKMR) BATAN. Salah satu dengan penentuan aktivitas radionuklida 153 Sm yang dilakukan dengan  metode  komparatif  dengan  menggunakan  spektrometer  gamma.  Langkah  kegiatan  ini terdiri dari kalibrasi energi, pencacahan standar dan sampel, yang selanjutnya aktivitas sumber ditentukan dengan menggunakan aktivitas sumber standar. Hasil analisis aktivitas pada tanggal 17  Agustus  2016  jam  09:02:11  WIB  didapatkan  nilai  sebesar  29273,71  Bq  dengan  nilai ketidakpastian sebesar  4,19 %. Hasil uji banding terhadap nilai aktivitas sumber acuan sebesar – 7,79 %. Nilai tersebut dikatagorikan memuaskan karena kurang dari 10 %. Dari hasil tersebut dapat  dinyatakan  tingkat  keakuratan  dan  kepresisian  peralatan  Spektrometer  Gamma Laboratorium  Fisika  Kesehatan  RSG-GAS  memiliki  kompetensi  yang  baik  dalam  melakukan pengukuran aktivitas sumber radiasi.
Kata kunci: 153 Sm, uji banding, aktivitas

## ABSTRACT
DETERMINATION  OF 153 Sm  ACTIVITIES  IN  THE  FRAMEWORK  OF  APPEAL BETWEEN TESTING LABORATORY IN THE BATAN. Gamma Spectrometer Laboratory Health  Physics  Laboratory  RSG-GAS,  which  is  used  for  measurement  and  analysis  of radionuclides activity in  sample of  waste  water, primary cooling  water  from the operation of RSG-GAS. So that the measurement results of the Health Physics Laboratory equipment RSG- GAS  accurate  and  precision  it  is  necessary  to  follow  the  inter  laboratory  comparisons  in BATAN  organized  by  Center  for  Radiation  Safety  Technology  and  Metrology  Metrology (PTKMR)  BATAN.  One  with  the  determination  the  activity  of  the  radionuclide  153Sm conducted  by  the  comparative  method  using  gamma  spectrometer.  Step  calibration  activity consists  of  energy,  standards  and  sample  enumeration,  which  further  source  activity  is determined using standard source activity. The results of the analysis of activity on August 17, 2016 09:02:11 pm hour of 29273.71 Bq values obtained with uncertainty value of 4.19%. The result  of  an  appeal  against  a  reference  resource  activity  value  of  -  7.79%.  This  value  is satisfactory categorized as less than 10%. From these results it can be stated level of accuracy
and  precision  equipment  Gamma  Spectrometer  Laboratory  Health  Physics  RSG-GAS  have  a good competence in measuring the activity of the radiation source.
Keywords : 153 Sm, comparative tests, activity

## PENDAHULUAN
Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN)  sebagai  lembaga  Negara  yang bergerak  dibidang  teknologi  nuklir  memiliki beberapa laboratorium pengujian dan
kalibrasi  serta  laboratorium  lingkungan  yang melakukan  kegiatan  pengukuran  aktivitas radionuklida.  Laboratorium  tersebut  diharap- kan  memiliki  kompetensi  yang  tinggi  dalam melakukan  pengukuran  secara  tepat  dan akurat.
Laboratorium  spektrometer  gamma  lab. fisika kesehatan RSG-GAS melakukan kegiatan  rutin  dalam  melakukan  pengukuran dan  analisis  radionuklida  terhadap  sampel yang  berasal  dari  pengoperasian  RSG-GAS. Salah  satu  syarat  dari  laboratorium  penguji adalah data hasil pengukuran yang akurat dan presisi  sehingga  jaminan  kualitas  hasil pengukuran  dapat  dipertanggung  jawabkan. Salah  satu  cara  untuk  mengevaluasi  unjuk kerja  laboratorium  yaitu  dengan  mengikuti program  uji  banding  laboratorium  pengu- kuran  aktivitas  radionuklida  di  lingkungan
BATAN. Berkaitan dengan hal tersebut laboratorium  spektrometer  gamma  lab.  fisika kesehatan  RSG-GAS  telah  berpartisipasi pada  uji  banding  laboratorium  pengukuran aktivitas  radionuklida  yang  diselenggarakan oleh  Pusat  Teknologi  Keselamatan  dan Metrologi  radiasi  (PTKMR),  sampel  uji berupa  sumber  titik 153 Sm  dengan  langkah kerja sebagai berikut :
1. Cacah sumber acuan 153 Sm 2. Cacah sampel 153 Sm
3. Kalibrasi energi
4. Penentuan  nilai  aktivitas  sampel  dengan menggunakan aktivitas sumber standar
5. Menentukan nilai ketidakpastian
Tujuan  dari  kegiatan  uji  banding    antar laboratorium ini untuk menilai hasil
pengukuran  suatu  laboratorium  terutama akurasi  dan  presisi  serta  meningkatkan kemampuan  baik kualitas dalam  segi  sumber daya manusia, sarana dan prasarana.

## TEORI
Spektrometri  gamma  merupakan  salah satu metode pengukuran radioaktivitas. Analisis  yang  digunakan  dalam  spektrometri gamma  berdasarkan  interpretasi  spektrum gamma  hasil  pengukuran  interaksi  antara sinar  gamma  suatu  radionuklida  dengan detektor  menghasilkan  pulsa  yang  sebanding dengan  energi  gamma  radionuklida  tersebut dan  diproses  secara  elektronik,  kemudian menghasilkan  spektrum  gamma.  Secara umum  pengukuran  aktivitas  radionuklida terdiri dari 2 metode yaitu absolut dan relatif. Pengukuran yang dilakukan pada kegiatan ini menggunakan  metode  relatif  yaitu  dengan menggunakan  sumber  standar  radionuklida. Sumber  tersebut  berfungsi  sebagai  acuan dalam  menentukan  aktivitas  sampel  dan kalibrasi energi
Penentuan  aktivitas  radionuklida  pada sampel menggunakan Persamaan (1).
……1
Dimana  A spl menyatakan  aktivias  sampel,
cps spl menyatakan count per second sampel, cps std menyatakan count per second sumber standar  dan  Ak std(t=t) menyatakan  aktivitas standar  pada  waktu  tertentu.  Konstanta peluruhan  (λ).  Aktivitas  radionuklida  akan menurun dengan bertambahnya waktu. Penurunan aktivitas ini terjadi secara eksponensial  sesuai  dengan  waktu  paruh radionuklida  tersebut,  perhitungan  aktivitas 153 Sm menggunakan persamaan (2).
..........................2
Dimana  A 0 menyatakan  aktivilas  mula-mula, λ=0,693/watu  paruh,  t  menyatakan  waktu peluruhan  (waktu  tunda)  dan  A t menyatakan aktivitas pada waktu t.
Komponen-komponen  yang  memberi- kan  kontribusi  ketidakpastian,  pada  setiap langkah proses analisis yaitu : Ketidakpastian berdasarkan hitung dari rangkaian berulang.Untuk ketidakpastian baku  (µ)  diperoleh  menggunakan  persamaan (3)
………………….3
dimana  s  menyatakan  simpangan  baku dan  n adalah jumlah pengamatan, sedangkan simpangan baku adalah ketidakpatian terhadap  distribusi  nilai  probabilitas  dengan persamaan (4)
…………….…..4 Distribusi rectangular persamaan (5) …………….. 5 PTKMR  sebagai  panitia  penyelenggara melakukan evaluasi terhadap hasil pengukuran radioaktivitas 153 Sm dari laboratorium peserta uji banding. Evaluasi ini bertujuan  untuk  mengetahui  unjuk  kerja  alat yang  digunakan  dan  konsistensi hasil pengukuran  laboratorium  peserta  yang  akan dibandingkan  dengan  pengukuran  laborato- rium  standardisasi  PTKMR.  Analisis  dan evaluasi  hasil  pengukuran  aktivitas  masing- masing laboratorium dilakukan dengan menggunakan nilai kesebandingan pengukur- an antara laboratorium peserta dan laboratorium  standardisasi  PTKMR.  Nilai perbedaan pengukuran terhadap laboratorium standardisasi  PTKMR  dihitung  dalam  % dengan persamaan (6).
…….. 6 Di  mana  ∆ Akt menyatakan  perbedaan  nilai aktivitas laboratorium peserta terhadap PTKMR,  A Lab menyatakan  aktivitas  yang
diperoleh  laboratorium  peserta  dan    A PTKMR menyatakan    aktivitas  yang  diperoleh laboratorium standardisasi  PTKMR.

## TATA KERJA

## Alat dan bahan
 Spektrometer  Gamma  dengan software  : Maestro-32  MCA  emulator  for  Microsoft Windows  98,  2000.  NT,  and  XPA65-B32 user’s Manual, version 5.35
 Detektor  HP-Ge  GC0918  tipe  Coaxial merk Canberra
 Sumber  acuan 153 Sm  dengan  nomor  kode 153-24-2016  yang    telah  diketahui aktivitasnya  sebesar  548113,21  Bq  pada tanggal  9  Agustus  2016  jam  12:00:00 WIB  Sampel 153 Sm  dengan  nomor  kode  153- 26-2016 Pada  penentuan  aktivitas  sampel 153 Sm menggunakan  bahan  sumber  acuan  dengan kode  153-24-2016  yang  sudah  diketahui aktivitasnya  sebesar  548113,21Bq  pada tanggal  9  Agustus  2016  jam  12:00:00  WIB, Sedangkan  sampel 153 Sm  dengan  kode  153- 26-2016.  Sampel  dan  sumber  standar  acuan dicacah  dengan  detektor  pada  jarak  200  mm dengan  waktu  pencacahan  yang  sama  yaitu 3600  detik  menggunakan  detektor  HP.GE GC0918  tipe  Coaxial  merk  Canberra  dan dirangkai  dengan  penganalisis  multi  saluran (MCA),  Akusisi  data  dilakukan  menggunak- an  perangkat  lunak software  :  Maestro-32 MCA  emulator  for  Microsoft  Windows  98, 2000.  NT,  and  XPA65-B32  user’s  Manual, version 5.35 . Selanjutnya hasil dari spektrum digunakan  untuk  perhitungan  aktivitas  unsur
153 Sm
dengan metode komparatif menggunakan persamaan radioaktivitas

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sampel dan sumber acuan di cacah pada jarak  200  mm  terhadap  detektor  HP-GE dengan  tujuan  mengurangi  kesalahan  pengu- kuran  yang  disebabkan  oleh  kehilangan
cacahan-cacahan  pengaruh  waktu  mati  ( dead time ) yang terlalu tinggi.
Spektrum  hasil  cacahan  sumber  acuan
153 Sm  dapat  dilihat  pada  gambar  1  dan pencacahan  sampel  pada  gambar  2,  terlihat dua  spektrum  yang  teridentifikasi  pada energi  69,67  keV  dan  103,18  keV  adalah 153 Sm yang selanjutnya energi tersebut dilihat pada table  gamma  rays  arranged  by  energi
mempunyai  isotop  pada  energi  69.67  keV dengan  probabilitas  pemancar  gamma  = 4.85%  dan  energi  103.18  keV  dengan probabilitas  pemancar  gamma  =  28.82%. Dari spektrum tersebut ditentukan area untuk dilakukan  perhitungan  kuantitatif  dengan menggunakan  persamaan  1  dan  2.  Hasil  dari perhitungan aktivitas sampel 153 Sm didapatkan seperti pada tabel 1
Gambar 1. Spektrum Sumber acuan 153 Sm nomor kode 153-24-2016 aktivitas : 548113,21 Bq dicacah dengan detektor HP-Ge pada posisi 200 mm diatas permukaan detektor.
153 Sm energi 103,18 keV = 28,82 %
153 Sm energi 69,67 keV = 4,85 %
Gambar 2. Spektrum Sampel nomor kode 153-26-2016 dicacah dengan detektor HP-Ge pada posisi 200 mm diatas permukaan detektor.
Tabel 1. Perhitungan Aktivitas Sampel 153 Sm Menggunakan Persamaan (1) dan ( 2)
Radionuklida Tanggal pencacahan Energi (keV) Aktivitas sampel (Bg) 153 Sm
Aktivitas sampel 153 Sm pada tanggal 17 Agustus 2016 jam 09:02:11 103,18 29273,71 Sumber-sumber nilai ketidakpastian yang  memberikan  kontribusi  pada  proses analisis  diidentifikasi  dengan  melakukan langkah  estimasi  besarnya  ketidakpastian.
Dari  masing-masing  komponen  yang  telah diidentifikasi selanjutnya dihitung mengguna- kan  persamaan  (3),  (4)  dan  (5),  dari  hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Nilai Ketidakpastian 153 Sm Pada Energi 103,18 keV Komponen Distribusi U Pembagi u i c i (u i c i ) 2
(%) (%) (%) [1] [3] [4] [5] [9] [10] Sertifikat sumber standar normal 4,25 2,125 4,516 Umur paro sumber standar rectangular 0,00 0,000 0,000 Net area sumber standar normal 0,37 0,185 0,034 Net area sampel normal 0,27 0,135 0,018
153 Sm energi 69,67 keV = 4,85 %
153 Sm energi 69,67 keV = 4,85 %

## Tabel 2. Lanjutan
Komponen Distribusi U Pembagi ui ci (ui ci)2 (%) (%) (%) Umur paro sampel rectangular 0,00 0,000 0,000 Jumlah 4,568 Ketidakpastian baku gabungan / Combine of standard uncertainty,  uc , (%) 2,137 Faktor  cakupan/ Covered  factor,  k-student’s for  Veff  and  Confidence  Level  of  95 % 1,96 Ketidakpastian bentangan/ Expanded uncertainty, U = k. uc,  (%) 4,19 Hasil  evaluasi  pengukuran  aktivitas 153 Sm  di  Laboratorium  Fisika  Kesehatan
RSG-GAS    tanggal  17  Agustus  2016 terhadap  hasil  pengukuran  Laboratorium
Standardisasi PTKMR (nilai acuan), dihitung menggunakan  persamaan  (6)  dan  hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 3 Tabel 3. Perbedaan Nilai Hasil Pengukuran Laboratorium Fisika Kesehatan RSG-GAS Terhadap Laboratorium Standardisasi PTKMR Radionuklida Energi (keV) Nilai aktivitas lab. BK2O RSG-GAS Nilai aktivitas lab. PTKMR Penyimpangan (%) 153 Sm 103.18 29273,71 31746,78 -7,79 Hasil nilai tersebut menunjukkan bahwa akurasi  hasil  pengukuran  yang  dilakukan laboratorium  fisika  kesehatan  RSG-GAS cukup  baik  karena  lab.  PTKMR  memiliki nilai penyimpangan maksimal < 10%.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penentuan  nilai  aktivitas 153 Sm antar  Laboratorium  dilingkungan  BATAN yang diselenggarakan oleh PTKMR,
Laboratorium  Fisika  Kesehatan  RSG-GAS memberikan  bias  relatif  sebesar  –  7,79  % terhadap  nilai  aktivitas  sumber  acuan.  Nilai tersebut  dikatagorikan  cukup  baik  karena memiliki  penyimpangan  <  10%.  Dari  hasil tersebut  dapat  dinyatakan  bahwa  peralatan Spektrometer  Gamma  Laboratorium  Fisika Kesehatan  RSG-GAS  memiliki  keakuratan
dan  kepresisian  yang  baik  dalam  melakukan pengukuran aktivitas sumber radiasi.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Peraturan KA. BAPETEN nomor : 04/Ka- BAPETEN/V-2013, tentang proteksi dan keselamatan radiasi dalam pemanfaatan tenaga nuklir, Tahun 2013.
2. Wisnu Susetyo, Drs. Spektrometri gamma dan penerapannya dalam analisis pengaktifan neutron, Gajah Mada University Press, Tahun1988.
3. Software : Maestro-32 MCA emulator for Microsoft  Windows  98,  2000.  NT,  and XPA65-B32  user’s  Manual,  version  5.35, Tahun 2003.
4. User Manual Germanium Detectors Canberra, Tahun 2003.