HASIL DAN PEMBAHASAN
4.3 Pengujian Beta Total dalam Sampel Air
Setiap fasilitas nuklir akan mengakibatkan adanya radioaktivitas di lingkungan sekitar. Radioaktif yang dilepas oleh reaktor nuklir dibawa oleh angin akan terlarut ke dalam air. Meskipun radioaktivitas yang ada lingkungan kecil, tetapi radioaktivitas di lingkungan sekitar reaktor nuklir tetap harus dilakukan pemantauan. Salah satu unsur lingkungan yang dianalisis adalah air. Sampel air diambil dengan 19 titik lokasi sekitar reaktor Kartini. Lokasi yang diambil yaitu dari jarak 100 m hingga 5000 m dari reaktor Kartini. Sampel air yang diambil dimasukkan dalam dirigen plastik yang sudah diberi label untuk dibawa ke laboratorium dan dianalisis. Alat yang digunakan pada pengukuran beta adalah Low Background Counter (LBC). Prinsip dari Low Background Counter (LBC) adalah berdasarkan detektor yang digunakan. Detektor yang digunakan pada saat pengukuran beta adalah detektorGeiger Muller (GM). Prinsip kerja cacah Geiger Muller (GM) adalah detektor alat Geiger Muller (GM) bekerja pada daerah tegangan Geiger dimana pada tegangan ini detektor tidak dapat membedakan antara radiasi alfa, beta atau gamma. Radiasi dari alfa, beta ataupun gamma akan menyebabkan ionisasi gas didalam tabung GM. Ion negatif akan terkumpul pada katoda dan diubah menjadi pulsa listrik yang tercatat pada alat cacah. Efisiensi alat cacah GM sampai sekitar 30% lebih rendah dibandingkan alat cacah alir gas, karena radiasi harus menembus dinding detektor. Pengukuran radioaktivitas beta dengan Geiger Muller (GM) meliputi pengukuran secara kualitatif dan kuantitatif.
24 Pengukuran secara kualitatif menentukan jenis radionuklida pemancar beta, sedangkan pengukuran secara kuantitatif menentukan jumlah kandungan radionuklida pemancar beta. Prinsip analisis alat cacah Geiger Muller adalah sampel memancarkan energi kemudian ditangkap oleh detektor dan dibaca pada tegangan listrik sehingga dihasilkan jumlah pulsa atau cacah. Pengukuran radioaktivitas beta secara kualitatif dilakukan untuk mengidentifikasi jenis pemnacar beta dengan menggunakan kurva serapan dan dalam beberapa hal digunakan untuk menentukan aktivitas relatif dalam campuran dua pemancar beta. Pengukuran radioaktivitas secara kuantitatif dilakukan untuk menentukan jumlah aktivitas dari satu jenis pemancar beta atau menentukan jumlah aktivitas dari campuran lebih dari satu jenis pemancar (Gross beta).
Sampel yang sudah dibawa kedalam laboratorium dipanaskan diatas penangas listrik hingga volume nya menjadi 10 mL. Setelah volume air 10 mL, diambil residu sedikit demi sedikit dan dimasukkan kedalam planset yang sudah diberi label dan ditimbang. Residu yang berada didalam planset dipanaskan hingga residu mengering dan didiamkan hingga suhu kamar, kemudian dicacah menggunakan Low Background Counter (LBC selama 30 menit. Sampel yang sudah dicacah ditimbang untuk mengetahui massa residu. Cacah merupakan hasil dari proses pengubahan sebuah radiasi menjadi pulsa listrik. Massa residu didapatkan dengan cara massa planset kosong dikurangi dengan massa planset berisi sampel. Data hasil pengukuran beta total sampel air ditunjukkan pada Tabel 4.3.
25 Tabel 4.3 Hasil pengukuran beta total sampel air pada bulan Februari dan
Maret 2017 No Jarak
sampling (Meter)
Nama Lokasi Aktivitas(Bq/L) Februari Maret
1
100
Kolam terpadu 0,32±0,07 0,19±0,06
2 Utara gedung bengkel 0,28±0,07 0,22±0,06
3 Depan pos tengah 0,26±0,07 0,24±0,06
4 200 Timur lapangan tenis 0,16±0,06 0,32±0,06 5 500 Ngentak 0,21±0,06 0,19±0,07 6 Kledokan 0,27±0,06 0,27±0,06 7 Perumahan Yadara 0,25±0,06 0,16±0,06 8 1000 Jalan Solo 0,22±0,06 0,16±0,06 9 Seturan 0,34±0,07 0,12±0,05 10 DS. Puren - - 11 DS. Corongan 0,19±0,06 0,21±0,06 12 1500 DS. Janti 0,21±0,04 0,26±0,06 13 Perumahan Seturan 0,33±0,07 0,19±0,06 14 DS. Nayan Magauwoharjo 0,24±0,06 0,21±0,06 15 DS. Pugeran 0,20±0,05 0,12±0,05 16 5000 Lapangan Kentungan 0,18±0,05 0,24±0,06 17 DS. Niten Wedomartani 0.33±0,06 0,14±0,05 18 DS. Berbah 0,18±0,05 0,28±0,06 19 Depan Kecamatan Umbulharjo 0,26±0,07 0,21±0,06
Tabel 4.3 menunjukkan hasil pengukuran radioaktivitas beta total pada sampel air disekitar Reaktor Kartini pada bulan Februari 2017 yaitu 0,16±0,06 Bq/l sampai dengan 0,34±0,07 Bq/L. Hasil pengukuran radioaktivitas beta total tertinggi terdapat dengan jarak 1000 meter pada lokasi Seturan sebesar 0,34±0,07 Bq/L dan yang terendah dengan jarak 200 meter pada lokasi lapangan tenis BATAN sebesar 0,16±0,06 Bq/L. Bulan Maret 2017 didapatkan hasil pengukuran radioaktivitas beta total sebesar 0,12±0,05 Bq/L sampai dengan 0,32±0,06 Bq/L. Hasil pengukuran beta total pada bulan maret 2017 tertinggi dengan jarak 200 meter pada lokasi timur lapangan tenis BATAN dengan sebesar 0,32±0,06 Bq/L dan yang terendah dengan jarak 1000 meter pada lokasi seturan sebesar 0,12±0,05 Bq/L. Hasil radioaktivitas beta total yang didapat dari bulan februari dan bulan maret 2017 masih berada dalam rentang radioaktivitas beta
26 total pada tahun 1979 yaitu 0,0074 - 1,184 Bg/L. Hasil ini menunjukkan bahwa tidak terjadi kenaikan radioaktivitas pada sampel air karena beroperasinya Reaktor Kartini, sehingga air disekitar kawasan reaktor Kartini aman bagi masyarakat dan makhluk hidup sekitar untuk dikonsumsi maupun digunakan untuk hal lainnya. Pemantauan radioaktivitas disekitar Reaktor Kartini sudah dilakukan sejak tahun 1975 sampai dengan 1978 sebelum Reaktor Kartini beroperasi dan setelah Reaktor Kartini beroperasi yaitu pada tahun 1979 hingga sekarang. Perbedaan hasil radioaktivitas berdasarkan jarak yang didapatkan pada bulan Februari dan Maret dikarenakan pada saat melakukan preparasi sampel, sampel yang diambil secara acak sehingga adanya kemungkinan kontaminasi dari zat lain. Sampel air pada Dusun Puren tidak diambil dikarenakan adanya bangunan apartemen sehingga membutuhkan izin yang resmi untuk pengambilan sampel air.
Air mengandung senyawa radioaktif alami yang berasal dari atmosfer melalui air hujan. Beberapa senyawa radioaktif yang terkandung didalam air adalah timbal (210Pb) dan radium (226Ra). Air tanah terdiri atas batuan atau mineral yang mengandung radionuklida alam, antara lain deret Uranium-238, oleh karena air bersentuhan langsung dengan mineral tersebut maka mineral tersebut akan terlarut dalam air tanah. Isotop Pb-210 merupakan salah satu anak luruh dari radionuklida deret Uranium- 238 yang berasal dari perut bumi (Damatriyani, 2007). Isotop 210Pb meluruh menjadi 210Bi dengan waktu paruh 5 hari dan memancarkan 100 % radiasi beta.
Pb → 21083Bi +−10β 82
210
Isotop 226Ra termasuk dalam jenis radioaktif NORM (Norm Naturally Occurring Radioactive Material) yang sudah terbentuk semenjak terbentuknya planet ini. Radium akan stabil menjadi Radon (222Rn) pemancar alfa (Susiati, 2006).
Ra →22286Rn + α24 88
27 4.4 Pengujian Beta Total dalam Sampel Tanah
Adanya suatu fasilitas nuklir, baik berupa reaktor riset, reaktor daya, industri nuklir maupun laboratorium yang melibatkan penggunaan radioisotop akan selalu menuntut untuk dilakukannya pengaturan dan pengawasan masalah radioaktivitas lingkungan (Wardhana, 1994). Pemantauan radioaktivitas pada daerah yang terdapat reaktor nuklir lebih berpotensi besar adanya pelepasan radioaktivitas. Hal ini terjadi karena pelepasan radioaktivitas tidak hanya dari alam tetapi juga dikarenakan karena radioaktivitas buatan (reaktor nuklir), sehingga perlunya dilakukan pemantauan radioaktivitas setiap bulannya. Pemantauan sampel tanah disekitar kawasan reaktor Kartini dilakukan dengan mengambil sampel dari berbagai titik yang sudah ditentukan secara random yaitu 100 m-5000 m dari Reaktor Kartini. Sampel tanah dari berbagai titik diambil kemudian dimasukkan ke dalam vial plastik yang sudah diberi kode untuk dibawa ke laboratorium dan dianalisis. Sampel tanah yang sudah diambil, dikeluarkan dari plastik vial dibersihkan dari kotoran seperti akar tanaman, batu dan lain-lain. Kemudian sampel dikeringkan dibawah sinar matahari hingga kering dan digerus menggunakan lumpang dan alu hingga halus. Sampel yang sudah halus ditimbang didalam planset sebanyak 0,5 gram, kemudian dibilas dengan akuades dan sampel diratakan didalam planset agar pencacahan menggunakan gross beta sempurna. Sampel tanah yang sudah dibilas dan diratakan kemudian dikeringkan diatas hot plate. Sampel yang sudah kering tersebut selanjutnya dicacah menggunakan gross beta selama 30 menit dan dicatat banyak cacah sampel. Pencacahan selama 30 menit akan mempengaruhi hasil cacah karena semakin lama waktu cacah maka hasil data cacah yang didapatkan akan semakin baik. Hal ini disebabkan karena radioaktivitas pada sampel cenderung kecil maka diperlukan waktu yang lama untuk mencacah sampel. Data hasil pengukuran beta total sampel air ditunjukkan pada Tabel 4.4.
28 Tabel 4.4 Pengukuran beta total sampel tanah pada bulan Februari dan
Maret 2017 No Jarak
sampling (Meter)
Nama Lokasi Aktivitas (Bq/g) Februari Maret
1 100 Utara gedung bengkel 0,60±0,17 0,41±0,16 2 200 Timur lapangan tenis 0,59±0,17 0,71±0,17 3 500 Ngentak 0,63±0,17 0,77±0,17 4 Kledokan 0,78±0,17 0,92±0,18 5 Perumahan Yadara 0,61±0,17 0,79±0,17 6 1000 Jalan Solo 0,75±0,17 0,58±0,17 7 Seturan 0,60±0,17 0,81±0,18 8 DS. Puren 0,80±0,18 0,80±0,17 9 DS. Corongan 0,50±0,17 0,95±0,18 10 1500 DS. Janti 0,72±0,17 0,52±0,17 11 Perumahan Seturan 0,72±0,17 0,91±0,18 12 DS. Nayan Magauwoharjo 0,47±0,16 0,51±0,17 13 DS. Pugeran 0,67±0,17 0,91±0,18 14 5000 Lapangan Kentungan 0,89±0,18 0,68±0,17 15 DS. Niten Wedomartani 0,94±0,18 0,56±0,17 16 DS. Berbah 0,60±0,17 0,67±0,17 17 Depan Kecamatan Umbulharjo 0,39±0,16 0,91±0,18
Tabel 4.4 menunjukkan hasil pengukuran radioaktivitas beta total pada bulan Maret dan Februari 2017 pada sampel tanah. Bulan Februari 2017 hasil pengukuran radioaktivitas beta total sebesar 0,39±0,16 Bq/g sampai dengan 0,94±0,18 Bq/g dan pada bulan Maret 2017 sebesar 0,41±0,16 Bq/g sampai dengan 0,95±0,18 Bq/g. Hasil pengukuran radioaktivitas beta total tertinggi pada bulan Februari 2017 yaitu dengan jarak 5000 meter pada lokasi desa Niten Wedomartani sebesar 0,94±0,18 Bq/g dan hasil pengukuran terendah yaitu dengan jarak 5000 meter pada lokasi depan Kecamatan Umbulharjo sebesar 0,39±0,16 Bq/g. Hasil pengukuran pada bulan Maret 2017 radioaktivitaas beta total tertinggi terdapat dengan jarak 1000 meter pada lokasi desa Corongan sebesar 0,95±0,18 Bq/g dan hasil pengukuran terendah terdapat pada jarak 100 meter lokasi utara gedung bengkel 0,41±0,16 Bq/g. Hasil pengukuran
29 Po 84 214 𝑃𝑏 82 210 𝐵𝑖 83 210 At 85 218 𝑃𝑜 84 241 𝑃𝑏 82 206 ∝ 𝛼 𝛽𝛾 ∝ ∝ 𝛽 ∝ ∝ ∝ 𝛼𝛾 𝛼𝛾 𝛼𝛾 𝛽𝛾 𝛽𝛾 𝛽 𝛽
radioaktivitas beta total pada bulan Februari dan bulan Maret 2017 masih dalamrentang radioaktivitas beta total pada tahun 1979 yaitu 0,1854 - 1,087 Bq/g. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada kenaikan radioaktivitas pada bulan Februari dan Maret, sehingga tanah di sekitar reaktor kartini masih aman untuk digunakan masyarakat dan makhluk hidup lainnya.
Tanah memiliki berbagai senyawa radioaktif alam yang terkandung didalam nya contoh nya adalah Kalium (40K), Cesium (137Cs) dan Uranium (238U).
Kalium merupakan unsur logam alkali yang berwarna putih keperakan dan merupakan mineral batuan dalam bentuk senyawa karbonat. Terdapat tiga isotop utama kalium yaitu 39K (93,3 %), 40K (0,012 %), dan 41K (6,7 %). Isotop 39K dan 41K adalah stabil, sedangkan 40K bersifat radioaktif yang meluruh menjadi 40Ca disertai pemancaran partikel beta(Sukmabuana, 2016).
K → 2040Ca +−10β 19
40
Cesium tersebar luas di dalam kerak bumi dengan konsentrasi rendah. Isotop 137Cs merupakan sumber pancaran γ dengan energi 0,662 MeV yang memiliki waktu paruh yang panjang, yaitu 30 tahun (Eisenbud, 1973). Isotop 137Cs digunakan sebagai sumber γ pada lembaga penelitian dan industri (Haryanto, 2004). Isotop 137Cs akan stabil menjadi 137Ba yang memancarkan radiasi gamma (Wulandari, 2011).
Cs → 13756Ba + γ00 55
137
Uranium-238 memiliki deret peluruhan yang panjang hingga menghasilkan timbal-206 yang stabil (Darmawan,2014).
U 92 238 23490Th 23491Pa 92234U Th 22688Ra 22286Rn 90 230 21082Fe Po 84 218 21482Pb 21483Bi
30 4.5 Pengujian Beta Total dalam Sampel Rumput
Setiap bulan pemantauan radioaktivitas di sekitar reaktor Kartini selalu dilakukan guna memantau dan mengetahui besar radioaktivitas beta total di sekitar kawasan reaktor Kartini dengan jarak 100 m, 200 m, 500 m, 1000 m, 1500 m, 5000 m. Analisis lingkungan radioaktivitas ditujukan untuk melindungi manusia dan alam sekitarnya terhadap kemungkinan bahaya radiasi. Dalam hal ini rumput diambil untuk mewakili komponen tanaman dikarenakan rumput merupakan makanan dari banyak hewan yang dimakan oleh manusia sebagai contoh sapi dan kambing. Selain itu, rumput terdapat hampir disetiap tempat sehingga memudahkan dalam pengambilan sampel. Sampel rumput yang diambil dengan cara dicabut atau dipotong dimasukkan kedalam vial plastik yang sudah diberi label. Sampel dibawa kedalam laboratorium untuk dilakukan preparasi. Sampel rumput yang sudah diambil, dipanaskan di atas penangas listrik hingga menjadi arang. Sampel yang sudah menjadi arang dimasukkan kedalam furnance dengan suhu 400°C selama 24 jam. Sampel rumput dilakukan preparasi guna mengubah sampel rumput menjadi abu sehingga memudahkan dalam menentukan massa dan analisis menggunalan LBC. Sampel yang sudah menjadi abu digerus hingga halus menggunakan lumpang dan alu dan ditimbang di atas planset sebanyak 1 gram, kemudian sampel dibilas dengan akuades dan diratakan diatas planset. Sampel yang sudah diratakan kemudian dikeringkan diatas hot plate dan dibiarkan hingga mencapai suhu kamar. Sampel yang sudah dingin dicacah menggunakan gross beta selama 30 menit dan dicacat banyak cacah sampel. Data hasil pengukuran beta total sampel air ditunjukkan pada Tabel 4.5
31 Tabel 4.5 Hasil pengukuran beta total sampel rumput pada bulan Februari
2017