Characterization of Silicone Rubber–Tungsten (SR-W) Composite Using Density and EDX Analysis for Potential Radiation Shielding Applications

Bismi Elfiah Zen, Heri Sutanto, Jatmiko Endro Suseno, Ilham Alkian, Haryono Haryono, Falian Angga

Abstract


Kebutuhan akan material perisai radiasi yang aman, ringan, dan fleksibel terus meningkat seiring dengan perkembangan teknologi radiografi medis. Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi komposit Karet Silikon–Tungsten (SR-W) sebagai kandidat material perisai bebas radiasi timbal melalui uji densitas dan analisis Energi Dispersi Sinar-X (EDX). Variasi fraksi berat tungsten yang digunakan meliputi 0%, 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15%. Pengujian densitas dilakukan dengan metode pengukuran massa dan volume, sedangkan analisis EDX digunakan untuk mengetahui komposisi unsur dan distribusi tungsten dalam matriks karet silikon. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kepadatan komposit meningkat dengan penambahan fraksi berat tungsten, dari 1,1076 g/cm³ pada komposit tanpa tungsten menjadi 1,2179 g/cm³ pada komposit dengan 15% tungsten. Analisis EDX menunjukkan penurunan kadar silikon dari 97,236% menjadi 68,371%, disertai peningkatan kadar tungsten dari 0% menjadi 25,023%. Peningkatan densitas dan kadar tungsten menunjukkan bahwa penambahan serbuk tungsten berhasil meningkatkan proporsi logam berat dalam komposit. Secara keseluruhan, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa komposit SR-W memiliki karakteristik fisik yang baik dan berpotensi digunakan sebagai material proteksi radiasi yang fleksibel dan tidak beracun.

 

Kata kunci: Komposit SR-W, Karet Silikon, Tungsten, Densitas, EDX.


Keywords


SR-W Composite, Silicone Rubber, Tungsten, Density, EDX.

Full Text:

PDF

References


Bushberg, J. T., Seibert, J. A., Leidholdt, E. M., & Boone, J. M. (2012). The Essential Physics of Medical Imaging. Lippincott Williams & Wilkins.

Podgorsak, E. B. (2005). Radiation protection in medical radiography. Springer.

International Commission on Radiological Protection (ICRP). (2007). The 2007 recommendations of the International Commission on Radiological Protection (ICRP Publication 103). Elsevier.

American Association of Physicists in Medicine (AAPM). (2019). Radiation protection in dentistry and oral radiology. AAPM Report Series.

National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP). (2019). Report No. 180: Management of exposure to ionizing radiation. NCRP.

International Atomic Energy Agency (IAEA). (2014). Radiation protection and safety of radiation sources: International basic safety standards (GSR Part 3). IAEA.

Abdullah, M. (2016). The basics of medical radiation protection. Jakarta: EGC Medical Book Publisher.

Sutanto H, Jaya GW, Hidayanto E, Arifin Z. 2019. Characteristics of Silicone Rubber as Radioprotection Materials on Radiodiagnostic Using X-Ray Conventional. Journal of Physics: Conference Series. 1217(1): 012044..

Yahaya, N., Alajerami, Y. S. M., & Zainon, R. (2020). Development of non-lead radiation shielding materials: A review. Radiation Physics and Chemistry, 174, 108925.

Mansour, H., Abdel-Aziz, M. M., & Ismail, A. M. (2022). Lead-free polymer composites for X-ray shielding applications. Polymers, 14(7), 1420.

Nambiar, S., & Yeow, J. T. W. (2012). Polymer–metal composites as radiation shielding materials. Composites Science and Technology, 72(6), 848–856.

Fatima, N., Kumar, S., & Rafiq, M. (2022). Tungsten-based elastomer composites for flexible radiation shielding applications. Radiation Physics and Chemistry, 192, 109886.

Kim, H. J., Lee, J. Y., & Park, S. H. (2021). Tungsten-filled silicone elastomer for flexible X-ray shielding. Radiation Physics and Chemistry, 179, 109229.

Seeram, E. (2015). Computed Tomography: Physical Principles, Clinical Applications, and Quality Control. Elsevier Health Sciences.

El-Khatib, A. M., Doma, A. S., Badawi, M. S., Abu-Rayan, A. E., Aly, N. S., Alzahrani, J. S., & Abbas, M. I. 2020. Conductive natural and waste rubbers composites-loaded with lead powder as environmental flexible gamma radiation shielding material. Materials Research Express, 7(10), 105309.

Hidayatullah, N., Sutanto, H., Anam, C., Wardhana, Y. W., Amilia, R., Naufal, A., & Taufiq, U. A. 2023. Evaluation of Elasticity, Dose Reduction, and Image Quality on Sr-Pb Shield for Thoracic CT Examination.




DOI: http://dx.doi.org/10.52155/ijpsat.v54.1.7670

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2025 Bismi Elfiah Zen

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.