Tabel 1 Nilai faktor Chi square test untuk beberapa data pengamatan 9
III. TATA KERJA Peralatan dan Standar
Peralatan yang digunakan untuk melakukan pengukuran radionuklida dalam limbah padat ini adalah sistem pencacah spektrometer gamma dengan detektor HPGe buatan Ortec model GMX-25P4 dengan efisiensi relatif 28,7%. Sistem tersebut terdiri dari detektor HPGe yang ditempatkan dalam sistem shielding Pb dengan ketebalan 10cm.
Pre-amplifier menempel pada badan detektor. Amplifier, HV Bias Supply, MCA (Multi channel analyser) terangkai dalam satu modul bernama InSpector. Sistem spektrometer gamma dioperasikan dengan perangkat lunak
Genie 2000 dan secara skema diperlihatkan pada Gambar 2. Spektrometer gamma dikalibrasi efisiensi dengan menggunakan sumber standar campuran yang terdiri dari radionuklida 60Co, 133Ba, 134Cs, 137Cs, 210Pb, dan 241Am yang divalidasi dengan uji profisiensi ke IAEA kode GM-014MR dan sumber standar 60Co dan 137Cs buatan Amersham kode EW-679. Peralatan lain adalah mortar porselin, ayakan 20 mesh ASTM, lem Araldhit, neraca analitis buatan Shimadzu dengan kemampuan sampai 4200 gram dan tabung Marinelli yang dirancang khusus untuk pengukuran sampel lingkungan dengan aktivitas rendah.
Gambar 2. Skema sistem spektrometer gamma dengan detektor HPGe
Bahan
Bahan berupa sampel TENORM dari industri migas yang ditempatkan dalam wadah bak semen berbentuk bulat. Sampel dicuplik masing-masing sebanyak volume Marinelli 1 liter dari 9 titik sampling dengan kedalaman 0- 20 cm dan 5 titik sampling dengan kedalaman 20-40 cm. Untuk mengukur cacah latar sebagai faktor koreksi hasil pengukuran digunakan Aquadest yang ditempatkan dalam
Marinelli. Bahan lain adalah lem araldit yang digunakan untuk mengisolasi sampel supaya terjadi kesetimbangan radioaktif antara radium dan thorium dengan anak luruhnya.
Preparasi dan Pengukuran Sampel
Sampel TENORM bentuk padatan dipreparasi di laboratorium dengan cara dipanaskan pada suhu 105ºC selama 24 jam, kemudian diayak dengan ayakan 20 mesh.
Sampel ditempatkan dalam Marinelli, diberi nomor kode, dilem dan didiamkan selama tujuh hari atau lebih sampai terjadi kesetimbangan radioaktif antara radium dan thorium dengan anak luruhnya yang memancarkan radiasi gamma. Konsentrasi 40K, 226
Ra, 228Ra, dan 228Th dalam sampel diukur dengan menggunakan spektrometer gamma yang dilengkapi dengan detektor HPGe yang telah dikalibrasi energi dan efisiensinya dengan sumber standar.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil kalibrasi efisiensi yang dilakukan terhadap spektrometer gamma dengan detektor HPGe model GMX-25P4 disajikan dalam Gambar 3. Terlihat bahwa koefisien korelasi (R2) dari kurva efisiensi
adalah 0,9337 untuk energi rendah dan 0,9770 untuk energi tinggi, hal ini menunjukkan bahwa titik-titik efisiensi berada pada kurva efisiensi sehingga kurva ini cukup baik digunakan untuk melakukan perhitungan sampel.
Sampling TENORM diambil pada sembilan titik, yaitu titik P, U, T, S dan B pada kedalamam 0-20 cm dan 20-40 cm. Sedangkan empat titik TL, TG, BD dan BL pada kedalaman 0 – 20 cm. Lokasi sampling TENORM secara skematik disajikan pada Gambar 4.
Hasil pengukuran konsentrasi 40K, 226Ra, 228
Radan 232Th dalam sampel TENORM yang diambil dari Fasilitas Penelitian TENORM PTKMR disajikan pada Tabel 2.
Berdasarkan pada Tabel 2 diperoleh hasil konsentrasi 40K dari ( 302 39 ) sampai dengan ( 393 52 ) Bq/kg, 226Ra dari ( 1.672 106 ) sampai dengan ( 2.129 140 ) Bq/kg, 228
Ra dari ( 3.409 220 ) sampai dengan ( 4.362 270 ) Bq/kg dan 228Th dari ( 2.424 149 ) sampai dengan ( 2.833 174 ) Bq/kg. Untuk sampel TENORM ini, konsentrasi 40K masih dalam batas nilai yang ada di lingkungan, sedangkan konsentrasi 226Ra, 228Ra dan 232Th sudah di atas nilai batas konsentrasi di lingkungan7.
Radionuklida 40K, mempunyai aktivitas dari ( 302 39 ) sampai dengan ( 393 52 ) Bq/kg. Konsentrasi 40K masih jauh di bawah konsentasi batas tolerasi sebagai TENORM yaitu di bawah 10.000 Bq/kg. Apabila dianalisis homogenitas konsentrasi 40
K, maka diperoleh hasil bahwa 40K homogen
pada sample dengan kedalaman 0-20 cm, 20- 40 cm dan 0-40 cm. Hal ini terlihat dari nilai
2
hitung
X
X
tabel2 acuan baik untuk lapisan sample pada kedalaman 0-20 cm, 20-40cm dan sampel secara keseluruhan.Radionuklida 226Ra, mempunyai aktivitas dari ( 1672 106 ) sampai dengan ( 2129 140 ) Bq/kg. Konsentrasi 226Ra di atas konsentasi batas tolerasi sebagai TENORM yaitu di atas 1000 Bq/kg. Apabila dianalisis homogenitas konsentrasi 226Ra, maka diperoleh hasil bahwa 226Ra homogen pada sampel dengan kedalaman 0-20 cm, 20-40 cm dan 0-40 cm. Hal ini terlihat dari nilai Chi- square test hasil pengukuran lebih kecil dari nilai Chi-square test tabel.
Radionuklida 228Ra, mempunyai aktivitas dari ( 3.409 220 ) sampai dengan ( 4.362 270 ) Bq/kg. Konsentrasi 228Ra di atas konsentasi batas tolerasi sebagai TENORM yaitu di atas 1.000 Bq/kg. Apabila dianalisis homogenitas konsentrasi 228Ra, maka diperoleh hasil bahwa 228Ra homogen pada sampel dengan kedalaman 0-20 cm, 20-40 cm dan 0-40 cm. Hal ini terlihat dari nilai
X
hitung22
acuan tabel
X baik untuk lapisan sample pada kedalaman 0-20 cm, 20-40cm dan sampel secara keseluruhan.
Radionuklida 228Th, mempunyai aktivitas dari ( 2424 149 ) sampai dengan ( 2833 174 ) Bq/kg. Konsentrasi 228Th di atas konsentasi batas tolerasi sebagai TENORM yaitu di atas 1000 Bq/kg. Apabila dianalisis homogenitas konsentrasi 228Th, maka diperoleh hasil bahwa 228Th homogen pada
sampel dengan kedalaman 0-20 cm, 20-40 cm dan 0-40 cm. Hal ini terlihat dari nilai
X
hitung22
acuan tabel
X
baik untuk lapisan sampel pada kedalaman 0-20 cm, 20-40cm dan sampel secara keseluruhanBerdasarkan hasil uji homogenitas dengan metode Chi-square test diperoleh hasil bahwa radionuklida 40K, 226Ra 226Ra, dan 228
Th dalam sampel TENORM terdistribusi secara homogen. Hasil uji homogenitas ini
merupakan hasil pengujian setelah sampel TENORM dalam bak dengan diameter dalam 420 cm diaduk dengan molen ( tong mesin ) dan butiran diratakan dengan ketinggian sampel setinggi 40 cm. Berdasarkan hasil uji homogenitas ini, maka sampel TENORM yang berada di Fasilitas Penelitian TENORM di PTKMR-BATAN terdistribusi secara homogen baik di lapisan 0-20 cm, 20-40 cm maupun secara keseluruhan.
y = 1,2262x-0,7425 R2 = 0,9770 y = 0,0185Ln(x) - 0,0502 R2 = 0,9337 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 Energi (keV) E fi s ie n s i
Gambar 3. Kurva kalibrasi efisiensi pencacahan sebagai fungsi energi (keV)
Tabel 2. Konsentrasi 40K, 226Ra, 228Ra dan 228Th dalam sampel TENORM. No. Titik samplin g Kedalaman (cm) Konsentrasi radionuklida (Bq/kg) 40 K 226Ra 228Ra 228Th 1. P 0 - 20 332 22 1902 118 3876 255 2788 169 20 - 40 302 39 1827 120 3615 237 2514 156 2. U 0 - 20 307 38 2129 140 3871 266 2770 172 20 - 40 295 30 1878 123 4048 254 2624 163 3. TL 0 - 20 324 44 1947 128 3764 257 2709 168 4. T 0 - 20 305 39 1793 115 3690 238 2524 153 20 - 40 337 37 1800 115 3731 250 2645 161 5. TG 0 - 20 344 45 2016 131 4181 276 2833 174 6. S 0 - 20 343 49 1672 106 3660 233 2538 153 20 - 40 335 41 1742 113 3409 220 2424 149 7. BD 0 - 20 357 44 2058 135 3909 268 2790 173 8. B 0 - 20 320 41 1815 116 3580 231 2526 153 20 - 40 319 43 1800 118 3574 245 2553 158 9. BL 0 - 20 393 52 2098 130 4362 270 2825 172 Rata - rata 334 25 1891 139 3805 259 2648 137
Tabel 3. Hasil pengujian homogenitas konsentrasi dalam sampel TENORM
Sampel TENORM
Nilai Chi-square test hasil pengukuran dan data acuan Keterangan Tabel Tk.95 % Radionuklida 40 K 226Ra 228Ra 228Th 20-40 cm ( 5 sampel ) 9,488 0,007 0,005 0,063 0,012 Lapisan 20-40 cm (bawah) 0-20 cm ( 9 sampel ) 15,507 0,006 0,099 0,132 0,053 Lapisan 0-20 cm (atas) 0-40 cm ( 14 sampel ) 22,362 0,025 0,134 0,870 0,092 Sampel keseluruhan
Hasil pengujian Homoge
n Homoge n Homog en Homoge n Homogen
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengukuran 14 sampel TENORM diperoleh hasil bahwa radionuklida 40K dengan konsentrasi dari ( 302 39 ) sampai dengan ( 393 52 ) Bq/kg, 226Ra dari ( 3.409 220 ) sampai dengan ( 4.362 270 ) Bq/kg, 228Ra dari ( 1.672 106 ) sampai dengan ( 2.129 140 ) Bq/kg dan 228Th dari ( 2.424 149 ) sampai dengan ( 2.833 174 ) Bq/kg. Berdasarkan uji homogenitas dengan metode Chi-square test tiap-tiap radionuklida diperoleh hasil bahwa radionuklida 40K, 226Ra 226
Ra, dan 228Th dalam sampel TENORM di Fasilitas Penelitian TENORM-PTKMR terdistribusi secara homogen baik di lapisan 0- 20 cm, 20-40 cm maupun secara keseluruhan.
DAFTAR PUSTAKA
1. SUTARMAN, Peningkatan radiasi alam akibat pemanfaatan sumber daya alam yang berasal dari dalam bumi, Buletin ALARA Vol.5 No.2&3 April 2004, hal.79-88.
2. BUNAWAS dan SYARBAINI,
Penentuan potensi resiko TENORM pada industri non-nuklir, Buletin ALARA, Vol.6 No.3, April 2005, hal. 143-150.
3. MARTUA SINAGA, Pengawasan
Naturally Occuring Radioactice Material (NORM), Prosiding Aspek Keselamatan Radiasi dan Lingkungan pada Industri Non-Nuklir, Jakarta, 18 Maret 2003, hal. 41-48.
4. WISNU SUSETYO, Spektrometer
Gamma dan Penerapannya Dalam Analisis Pengaktifan Netron, Gajah Mada Universiy Press, Yogyakarta, 1988.
5. BADAN TENAGA NUKLIR
Radioaktivitas Lingkungan, BATAN, Jakarta, 1998.
6. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY
AGENCY, Measurement of
Radionuclides in Food and the Environment - A Guidebook, Tech. Rep. Ser. No.295, IAEA, Vienna, 1989.
7. BADAN PENGAWAS TENAGA
NUKLIR, Kep. Ka. Bapeten No.02/Ka- BAPETEN/V-99 tentang Baku Tingkat Radioaktivitas di Lingkungan,
BAPETEN, Jakarta, 1999.
8. SUGIYONO, Statistika Untuk Penelitian, Penerbit CV Alfabeta, Bandung, 2005. 9. AKHMAD FAUZY, Statistik Industri,