PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS BETA TOTAL PADA SAMPEL TANAH
DI KAWASAN REAKTOR KARTINI TAHUN 2010
Sri Wahyuningsih, Siswanti, Sri Artiningsih
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan –BATAN, Babarsari Yogyakarta 55281 E-mail: [email protected]
ABSTRAK
PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS BETA TOTAL PADA SAMPEL TANAH DI KAWASAN REAKTOR KARTINI TAHUN 2010. Kegiatan yang dilaksanakan di Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan perlu didukung kegiatan pemantauan radioaktivitas lingkungan. Pemantauan radioaktivitas lingkungan antara lain dilakukan dengan pengambilan sampel tanah di sekitar reaktor Kartini mulai dari radius 100 m sampai dengan 5000 m, Sampel tanah diambil secara acak sebanyak ± 100 gram pada tanah lapisan atas di tempat terbuka, selanjutnya di keringkan dan dibersihkan dari kotoran, kemudian dihaluskan menggunakan Ball Maill, hingga homogen disaring dengan ayakan lolos 100 mesh. Ditimbang 1 gram tanah halus tersebut ke dalam planset yang telah diketahui beratnya, lalu distabilkan menggunakan aquades dan dikeringkan. Cuplikan tersebut dicacah dengan alat cacah Low Background Counter (LBC) selama 30 menit. Hasil pengukuran radioaktivitas beta total sampel tanah di sekitar reaktor Kartini periode Januari s/d Desember 2010 berkisar antara antara 0,24 ± 0,15 /g s/d 0,87 ± 0,16 Bq/g . Sedangkan data radioaktivitas beta total sampel tanah sebelum reaktor komisioning berkisar antara 0,1854 s/d 1,087 Bq/g. Dari datatersebut dapat disimpulkan bahwa hasilnya tidak ada perbedaan yang signifikan dengan data pengukuran sebelum reaktor komisioning. Pengoperasian Reaktor Kartini tidak memberi dampak radiologi terhadap lingkungan.
ABSTRACT
MEASUREMENT OF GROSS BETA RADIOCTIVITIES ON SOIL SAMPLE IN THE SUROUNDING OF KARTINI REACTOR AT 2010. Environment radioactivity monitoring were need to backup of all activites in the Center for Accelerator and Material Proces Technology. Monitoring of radioactivity environment were done by collecting samples in the radius of 100 m to 5000 m surrounding of Kartini reactor. Soil samples were collected by randomized methode at opened area, 100 grams of soil sample were dried, cleaned and crushed with Ball Maill. The homogened samples were filtered with 100 mesh of filter fine. 1 gram of sample filled in to the plancet, dropped with aquadest and dried. Sample in the plancet were counted by Low Background Counter (LBC) detector 30 minutes. It was found that gross beta radioactivity of soil samples in the surrounding of Kartini Reactor on January to December 2010 periode were 0,10 ± 0,14 to 0,84 ± 0,16 Bq/g. The gross beta radioactivity of soil samples before reactor commissioning were 0,1854 to 1,087 Bq/g. There is no difference of gross beta radioactivity of soil samples between before and after commissioning significantly, there is no effects to the environment radioactivity. The operation of nuclear Kartini reactor does not give radioactivity impact to the environment.
Keywords: ozonizer, cyanide destruction.
PENDAHULUAN
usat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan mempunyai tugas melakukan penelitian dasar
dan pengembangan Ilmu Pengetahuan dan Teknilogi Nuklir. Dalam pelaksanaan tugas
tersebut PTAPB memiliki sebuah reaktor Kartini dengan desain daya 250 KW, beserta laboratorium penunjangnya antara lain: Bidang Teknologi Proses, Lab. Teknofisikokimia, Lab. Pengelolaan Limbah, Lab. Akselerator dan Balai Elektromekanik. Kegiatan utama PTAPB yang mungkin menimbulkan dampak terhadap lingkungan ialah kegiatan penelitian di antaranya; kegiatan reaktor Kartini, pemurnian bahan nuklir (uranium), analisis, pengolahan limbah, perbengkelan, penelitian di bidang instrumentasi nuklir dan penelitian di bidang fisika nuklir dan atom(1).
Pelaksanaan kegitan tersebut melibatkan penggunaan bahan berbentuk padat, cair maupun gas yang bersifat kimiawi, fisis baik bersifat radioaktif maupun non radioaktif, yang berpotensi untuk menimbulkan dampak negatif pada kualitas lingkungan. Kemungkinan penyebaran zat kimia/radioaktif pada lingkungan tergantung besarnya konsentrasi/radioaktivitas zat tersebut.(1)
Dalam Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 10 Tahun 1997 Tentang Ketenaganukliran dinyatakan bahwa setiap pemanfaatan tenaga nuklir wajib memiliki ijin (pasal 17)(2). Selanjutnya Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 33 Tahun 2007 Tentang Keselamatan Radiasi Pengion dan Keamanan Sumber Radioaktif(10) mengharuskan pengusaha instalasi nuklir untuk menjamin keselamatan dan kesehatan pekerja radiasi, masyarakat dan lingkungan, untuk itu perlu dilakukan kegiatan rutin pemantauan radioaktivitas lingkungan, yang meliputi pengambilan sampel lingkungan di sekitar reaktor Kartini mulai dari radius 100 m sampai dengan radius 5000 m. Salah satunya adalah pemantauan radioaktivitas tanah lingkungan di sekitar reaktor Kartini dengan alasan bahwa tanah merupakan tempat hidup tumbuhan tempat mengendapnya jatuhan debu radioaktif, disamping juga mengandung radioaktif alam(4). Pengambilan contoh tanah umumnya dikaitkan dengan adanya tumbuhan yang tumbuh di atasnya dan hewan-hewan yang hidup dipermukaan tanah tersebut(8). Cuplikan tanah yang diambil kebanyakan pada lokasi persawahan maupun tegalan yang ditumbuhi tanaman pangan dengan alasan bahwa tumbuhan tersebut akan dikonsumsi oleh manusia karena itu kemungkinan debu-debu radioaktif yang jatuh ke tanah kemudian terserap oleh tumbuhan jika dikonsumsi akan dapat sampai kepada manusia, baik yang langsung akan dimakan atau melalui hewan terlebih dahulu dan kemudian barulah sampai pada manusia. Jatuhan debu radioaktif akan terkumpul pada daun atau buah karena proses penyerapan makanan dari tanah oleh akar-akarnya
Pemantauan radioaktivitas beta total tanah di lingkungan reaktor Kartini telah dilakukan sejak sebelum reaktor commissioning, hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan data radioaktivitas latar di sekitar reaktor tersebut. Data tersebut digunakan sebagai pembanding terhadap data lingkungan yang diperoleh setelah reaktor komisioning, sehingga diharapkan dapat mengetahui kemungkinan perubahan radioaktivitas lingkungan yang disebabkan oleh beroperasinya reaktor Kartini maupun fasilitas nuklir lainnya. Pemantauan radioaktivitas beta total tanah di lingkungan meliputi daerah dengan radius dari 100 meter sampai dengan 5.000 meter dari reaktor Kartini, dengan pos pengambilan cuplikan sebanyak 17 tempat. Diambilnya cuplikan tanah disebabkan karena komponen lingkungan tersebut merupakan jalur kritis dimana zat radioaktif dapat mencapai tubuh manusia.
Batas aktivitas di lingkungan ditentukan dalam Keputusan Kepala BAPETEN No.02/Ka-BAPETEN/V-99 tentang Baku Tingkat Radioaktivitas Di Lingkungan.(9) Kegiatan ini bertujuan untuk melakukan pemantauan aktivitas cuplikan tanah lingkungan di kawasan reaktor Kartini dengan radius 100 m – 5.000 m, sehingga didapatkan data pemantauan radioaktivitas tanah lingkungan di sekitar reaktor Kartini yang dapat dipakai sebagai tolok ukur keselamatan pengoperasian reaktor Kartini terhadap lingkungan sekitarnya.
Pengukuran radioaktivitas yang dilaksanakan pada pemantauan yaitu pengukuran radioaktivitas beta total yang merupakan teknik pengukuran kuantitatif yang menentukan jumlah kandungan radionuklida pemancar beta. Metode ini cukup sederhana, namun cukup memenuhi persyaratan untuk seleksi cuplikan dan jika diperlukan dapat dilakukan analisis lebih lanjut misalnya dengan Spektrometri gamma. Pengukuran kadar radioaktivitas beta secara kuantitatif ini dilakukan dengan menggunakan alat cacah Low Background Counter (LBC). Metode pengukuran radioaktivitas beta total adalah salah satu metode pengukuran kadar radioaktivitas dengan mengukur aktivitas beta keseluruhan dari satu atau lebih radionuklida. Metode ini dapat untuk mengukur aktivitas beta dari suatu sampel, tanpa membedakan berasal dari radionuklida yang mana(7), sehingga yang terukur adalah semua aktivitas beta dari campuran radionuklida di dalam sampel. Pengukuran ini dilakukan karena kebanyakan radioaktivitas lingkungan berasal dari jatuhan hasil belah percobaan ledakan nuklir yang pada umumnya merupakan pemancar beta, sehingga kemungkinan tanah akan menerima jatuhan dari debu radioaktif. Alasan lain adalah
pengukuran ini dapat dilakukan dengan cepat untuk cuplikan yang sangat banyak jumlahnya, serta karena pengukuran ini cukup layak untuk digunakan dalam membandingkan tingkat aktivitas dan untuk memilih cuplikan yang dapat dianalisa lebih lanjut. Adanya hasil belah yang dihasilkan dapat diperkuat dengan analisa spektrofotometri gamma (8). TATA KERJA Bahan 1. Sampel tanah, 2. Aquadest Peralatan
1. Alat cacah beta latar rendah LBC ( Low Background Counter ),
2. pencatat waktu, 3. planset,
4. lumpang porselin/ ball mail, 5. vial plastik,
6. neraca analitik,
7. ayakan ukuran 100 mesh, 8. cetok
9. planset Cara Kerja
a. Pengambilan sampel
Pengambilan sampel tanah dilakukan pada 17 titik lokasi daerah pemantauan dengan radius sampai dengan 5 km di sekitar Reaktor Kartini yang telah ditentukan. Teknik pengambilan sampel yang digunakan adalah metode random sampling (acak). Dari setiap lokasi yang telah ditentukan dibuat petakan seluas ± 1 m2, sampel tanah diambil 5 ulangan secara acak sebanyak ± 100 gram dimasukan ke dalam vial plastik selanjutnya dibawa ke laboratorium untuk dilakukan preparasi.
Tabel 1 Lokasi pengambilan sampel pada 17 titik lokasi daerah pemantauan sekitar Reaktor Kartini Yogyakarta
No. Nama Lokasi Radius (meter) Longitude Latitude/ 1 Utara Gd. Bengkel 100 07o46.632’LS 110o24.787’BT 2 Sahid Hotel 200 07o46.772’LS 110o24.809’BT 3 Ngentak 500 07o46.826’LS 110o24.740’BT 4 Kledokan 500 07o46.621’LS 110o24.695’BT 5 Perum. Yadara 500 07o46.461’LS 110o24.849’BT 6 Janti 1000 07o47.175’LS 110o24.548’BT 7 Seturan 1000 07o46.356’LS 110o24.307’BT 8 Ds. Demangan 1000 07o46.429’LS 110o25.516’BT 9 Tambak Bayan 1000 07o46.990’LS 110o25.093’BT 10 Pengawat Rejo 1500 07o47.647’LS 110o24.638’BT 11 Htl. Ambarukmo 1500 07o46.839’LS 110o24.218’BT 12 Maguwoharjo 1500 07o44.832’LS 110o24.627’BT 13 Depok 1500 07o46.256’LS 110o25.727’BT 14 Dayu 5000 07o43.920’LS 110o24.001’BT 15 Nomporejo 5000 07o44.197’LS 110o26.072’BT 16 Kalasan 5000 07o46.850’LS 110o27.144’BT 17 Warung Boto 5000 07o48.438’LS 110o23.888’BT
Gambar 2. Peta lokasi sampling
Preparasi / pembuatan cuplikan :
Sampel tanah dikeringkan dengan bantuan lampu pemanas atau sinar matahari (dijemur) dan dibersihkan dari kotoran, akar tumbuhan dan lain-lain. Setelah kering dihaluskan dengan digerus menggunakan lumpang porselin/ ball mail dan dibuat homogen. Selanjutnya dibuat cuplikan dengan menimbang sampel seberat 1 gram di dalam planset alumunium dan distabilkan dengan air suling (aquades) secukupnya, diratakan dan dikeringkan di atas hot plate. Cuplikan dicacah dengan alat cacah beta latar rendah ( LBC) dengan waktu cacah 30 menit.
c. Analisis data
Pengukuran radioaktivitas beta total sampel tanah digunakan alat cacah latar rendah (LBC) dengan waktu cacah 30 menit. Perhitungan radioaktivitas beta total digunakan rumus (5) :
dimana :
A = radioaktivitas
C = neto cacah = cacah cuplikan-cacah latar (cps)
E = efisiensi alat cacah (%) dengan standar K-40 dari KCl
W = berat sampel yang dicacah (1 Dps = 1 Bq)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Setiap aktivitas yang melibatkan fasilitas nuklir akan mempunyai kemungkinan pelepasan zat radioaktif ke lingkungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan pemantauan radioaktivitas lingkungan meliputi sampel yang berasal dari tanah, air, tanaman di sekitar fasilitas nuklir yang berada pada radius 100 m, 200 m, 1000 m, 1500 m dan 5000 m. Pengukuran radioaktivitas lingkungan sekitar reaktor Kartini telah dilakukan sejak sebelum reaktor Kartini beroperasi dari tahun 1975 s.d. 1978 dan setelah reaktor itu beroperasi pada tahun 1979 hingga sekarang. Pengukuran radioaktivitas lingkungan sebelum reaktor beroperasi untuk mendapatkan data radioaktivitas latar di lingkungan sekitar reaktor. Data radioaktivitas latar ini akan digunakan sebagai
C . 100
A = Bq/g
E . W
pembanding terhadap radioaktivitas lingkungan di sekitar reaktor Kartini setelah reaktor itu beroperasi. Dari perbandingan data pemantauan radioaktivitas lingkungan sebelum dan sesudah reaktor beroperasi, akan dapat diketahui ada
tidaknya kenaikan radioaktivitas lingkungan yang disebabkan beroperasinya Reaktor Kartini.
Data hasil pengukuran radioaktivitas beta total dari bulan Januari sampai dengan Desember 2010 disajikan pada Tabel. 2 dan Gb. 1 berikut:
Tabel 2 Data hasil pengukuran radioaktivitas beta total sampel tanah pada bulan Januari s/d Desember tahun 2010
No. Bulan
Radioaktivitas
Tertinggi Radioaktivitas Terendah Kode
Lokasi Lokasi Sampling Aktivitas (Bq/g) Lokasi Kode Sampling Lokasi Aktivitas (Bq/g) 1. Januari 1500 Maguwoharjo 0,66 ± 0,16 5000 Kalasan 0,28 ± 0,15 2. Pebruari 1000 Ds.Demangan 0.71 ± 0.16 5000 Warung Boto 0,30 ± 0,14 3. Maret 5000 Nomporejo 0.60 ± 0.15 1500 Htl. Ambrkmo 0,24 ± 0,15 4. April 500 Perum.Yadara 0.60 ± 0.15 5000 Warung Boto 0.38 ± 0.15 5. Mei 200 Sahid Htl. 0,66 ± 0.15 5000 Dayu 0.25 ± 0.15 6. Juni 1000 Ds.Demangan 0.72 ± 0.16 1000 Janti 0.36 ± 0.14 7. Juli 1500 Maguwoharjo 0.76 ± 0.15 1500 Depok 0,27 ± 0,14 8. Agustus 5000 Nomporejo 0,73 ± 0,16 200 Sahid Htl. 0,31 ± 0,15 9. September 500 Kledokan 0,66 ± 0,15 500 Perum. Yadara 0,29 ± 0,14 10. Oktober 1000 Ds.Demangan 0,78 ± 0,16 5000 Warung Boto 0,31 ± 0,15 11. Nopember 1000 Ds.Demangan 0,87 ± 0,16 5000 Warungboto 0,32 ± 0,15 12. Desember 1500 Htl. Ambrkmo 0,74 ± 0,16 5000 Warungboto 0,35 ± 0,14
Tertinggi 0,87 ± 0,16 Terendah 0,24 ± 0,15 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 A kt ivi tas ( B q /g )
Jan. Feb. Mart. Aprl. Mei Juni Juli Agust. Sept. Okt. Nov. Des.
Bulan
Tertinggi Terendah
Hasil pengukuran radioaktivitas beta total pada sampel tanah di sekitar Reaktor Kartini pada bulan Januari s/d Desember 2010 yaitu antara 0,24 ± 0,15 /g s/d 0,87 ± 0,16 Bq/g. Data tertinggi terdapat pada bulan November pada lokasi Ds. Demangan (1000-3 sebesar 0,87 ± 0,16 Bq/g dan yang terendah pada bulan Maret pada lokasi Hotel Ambarukmo (1500-2) 0,24 ± 0,15 Bq/g . Sedangkan data radioaktivitas beta total sampel tanah dari masing-masing lokasi yang diambil pada bulan Januari s/d Desember 2010 hasilnya berfluktuatif. Pada musim kemarau maupun penghujan unsur radioaktif tersebut akan terbawa oleh angin, terdistribusi dan mengendap pada tempat dan yang sesuai dengan arah dan kecepatan angin mengendap pada permukaan tanah, tanaman dan terlarut ke dalam air, sehingga dapat memberikan kontribusi radioaktivitas di tempat mengendap yang baru dan mengurangi radioaktivitas tempat yang ditinggalkan. Pada musim hujan, air hujan juga dapat mengendapkan unsur radioaktif di udara ke permukaan tanah. Hujan dapat membuat lapisan permukaan tanah
berubah, sehingga unsur radioaktif yang berada pada permukaan tanah juga berubah .
Dari semua data hasil pengukuran radioaktivitas beta total sampel tanah yang diperoleh pada bulan Januari s/d Desember 2010 masih berada di dalam jangkauan data hasil pengukuran sebelum reaktor Kartini komisioning yaitu antara 0,1854 s/d 1,087 Bq/g. Data hasil pengukuran radioaktivitas beta total sampel tanah pada bulan Januari s/d Desember 2010 tidak mengalami kenaikan dibandingkan data sebelum reaktor komisioning. Hal ini menunjukkan bahwa tidak terjadi kenaikan radioaktivitas pada sampel tanah lingkungan akibat dari beroperasinya reaktor Kartini, sehingga lingkungan di kawasan reaktor Kartini antara sesudah dengan sebelum reaktor komisioning dapat dikatakan aman bagi masyarakat sekitar.
Semua data hasil pengukuran radioaktivitas beta total pada tahun 2010 masih berada di bawah nilai radioaktivitas latar sebelum reaktor Kartini beroperasi (digunakan sebagai batas ambang) yaitu disajikan pada tabel 3 berikut ini:
Tabel.3 Data gross beta sebelum Reaktor Kartini Beroperasi
No. Jenis Cuplikan Data awal
1 Air 0,0074 – 1,184 Bq/l
2 Tanah 0,1854 – 1,087 Bq/g
3 Tanaman 0,4784 – 10,931 Bq/g
4 Jatuhan 0,7178 – 57,276 Bq/g
Sumber: BATAN (1979)
Data pemantauan menunjukkan bahwa tidak terjadi kenaikan radioaktivitas lingkungan, yang berarti di kawasan reaktor Kartini antara sesudah dengan sebelum beroperasinya reaktor tersebut. Seperti telah dikemukakan di atas bahwa unsur radioaktivitas tidak dapat dikendalikan oleh karenanya penyebaran unsur radioaktivitas sangat dipengaruhi oleh keadaan meteorologi seperti kondisi cuaca, angin dan lain-lain.
Reaktor Kartini dengan daya 100 kW sampai saat ini belum menunjukan pengaruh adanya peningkatan radioaktivitas beta total dari sampel tanah yang diakibatkan oleh kegiatan operasi reaktor Kartini maupun penggunaan fasilitas perangkat nuklir lainnya, sehingga diduga sebagian besar radioaktif berasal dari radionuklida alam. Sumber radioaktif alam antara lain sinar kosmis dan radionuklida primordial yang terdiri dari K-40, Rb-87, deret U-238, (U-238, U-234, Th-230, Ra-226, Rn-222, Pb-210, Po-210, Po-214),
deret Th-232 (Th-232, Ra-228, Ra-224, Rn-220, Tl-208)(3).
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengukuran radioaktivitas beta total pada bulan Januari s/d Desember 2010, dapat disimpulkan sbb :
Dari hasil pengukuran radioaktivitas beta total selama tahun 2010 yaitu berkisar 0,24 ± 0,15 Bq/g s/d 0,87 ± 0,16 Bq/g sehingga tidak ada indikasi terjadinya pelepasan zat radioaktif dari reaktor Kartini ke lingkungan khususnya tanah sehingga dapat dikatakan aman bagi masyarakat sekitar, data hasil pemantauan radioaktivitas pada sampel tanah di sekitar reaktor tidak melebihi data rona awal jangkau hasil pengukuran radioaktivitas beta total sebelum reaktor Kartini komisioning yaitu 0,1854 – 1,087 Bq/g .
DAFTAR PUSTAKA
1. Dokumen Level I tantang Rencana Pemantauan Lingkungan (RPL)
2. Undang-Undang No. 10 Tahun 1997 tentang Ketenaganukliran
3. Agus dan Muryono. 2006. Penentuan Faktor Transfer Radioaktivitas Dari Tanah ke Tumbuhan di Daerah Pemantauan Reaktor Kartini. Prosiding PPI – PDIPTN.
4. Cember, H. 1983. Pengantar Fisika Kesehatan. IKIP Semarang. Semarang.
5. Suratman. 1977. Pengukuran Radioaktivitas-β. PPNY-BATAN. Yogyakarta.
6. Abidin, Z. 1996. Evaluasi Data Pemantauan Radioaktivitas Lingkungan di Daerah Kawasan Reaktor Kartini. Fakultas Teknik Jurusan Teknik Nuklir Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Skripsi.
7. Wardhana, W.A. 1984. Pengantar Teknik Analisis Radioaktivitas Lingkungan. Jurusan Teknik Nuklir Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
8. Wardhana, W.A. 1994. Teknik Analisis Radioaktivitas Lingkungan. Andi Offset. Yogyakarta.
9. Keputusan Kepala BAPETEN No.02/Ka-BAPETEN/V-99 tentang Baku Tingkat Radioaktivitas Di Lingkungan.
10. Peraturan Pemerintah No. 33 Tahun 2007 Tentang Keselamatan Radiasi Pengion dan Keamanan Sumber Radioaktif .
TANYA JAWAB Sihono
Apakah pernah terjadi peningkatan Radioaktivitas pada sampel asil Analisis gross-β ini apabila di bandingkan dengan periode sebelumnya bagaimana?
Sri Wahyuningsih
Selain Reaktor kartini beroperasi belum terjadi lonjakan Radioaktivitas. Di duga sebagian besar Radiaktivitas berasal dari alam
