PEMANTAUAN
DISTRIBUSI
PARTIKULAT
DAN RADIOAKTIVITAS
ALPHA
DI
UDARA INSTALASI
ELEMEN
BAKAR EKSPERIMENTAL
TAHUN 2010.
Budi Prayitno"
Suliyanto2,
Sri
Wahyuningsih3
1,2,3)
Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BAT AN, Serpong
ABSTRAK
PEMANTAUAN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN RADIOAKTIVITAS ALPHA DI UDARA
INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL TAHUN 2010. Pemantauan distribusi partikulat dan
radioaktivitas alpha di udara instalasi elemen bakar eksperimental (IEBE) tahun 2010, telah dilakukan.
Tujuan dari pemantauan ini untuk mengetahui kualitas udara laboratorium IEBE dan radioaktivitasnya,
sehingga dapat mendukung sistem keselamatan bagi pekerja radiasi yang bekelja di laboratorium tersebut.
Pemantauan distribusi partikulat di IEBE dilakukan dengan menggunakan alat ukur distribusi partikulat tipe
alat GT-521. Jumlah partikulat yang diukur adalah untuk diameter 2,5 pm dan 4 pm. Radioaktivitas alpha di
udara IEBE dipantau dengan menggunakan air sampler yang dilengkapi dengan kertas filter, selanjutnya
diukur aktivitasnya dengan Portable Scaler Ratemeter-
8
(PSR-8). Lokasi pemantauan dilakukan di HR-04,HR- 05, HR-08, HR-22, HR-23 dan HR-24. Jumlah partikulat udara untuk diameter 2,5pm di Hot Room
IEBE, berturut tUrtt! (541.000±39.310) partikulatlm3, (222.000±15.890) partikulatlm3, (192.000±1.580)
partikulatlm3, (245.600±6.730) partikulatlm3, (162.400±3.210) partikulatlm3 dan (374.000±12.390)
partikulatlm3. Untuk partikulat yang berdiameter 4 pm, berturut turut (1 17.800±7. 760) partikulatlm3,
(39. 600±1.140) partikulatlm3, (91.400±1.340) partikulatlm3, (128.800±3.11 0)partikulatlm3, (81.200±1.640)
partikulatlm3 dan (80.200±4.920) partikulatlm3. Radioaktivitas alpha di daerah pemantauan, berturut turut
(5,265±2,029) Bqlm3, (5,915±2,849) Bqlm3, (3,680±0,940) Bqlm3, (1,253±O,126) Bqlm3, (1,353±O,130)
Bqlm3, (1,504±0,128) Bqlm3. Hasil pemantauan partikulat di laboratorium IEBE berdasarkan Kepmenkes
R.J No. 1405IMENKESISKlXII2002, temperatur di dalam laboratorium kurang sejuk serta kelembaban
udaranya berada di atas bat asan. Pemantauan radioaktivitas alpha di udara laboratorium IEBE, berada di
bawah batasan (Batasan 20 Bqlm} Hasil pantauan selama tahun 2010, dapat disimpulkan tidak
membahayakan bagi kesehatan pekelja radiasi yang bekerja di ruangan tersebut.
Kata kU1/ci : diameter dan jumlah partikulat, radioaktivitas alpha, pemantauan udara.
ABSTRACT
MONITORING THE DISTR1BUTION OF PARTICULATES AND ALPHA RADIOACTIVITY IN AIR
OF EXPERIMENTAL FUEL ELEMENT INSTALATION IN 2010. Monitoring the distribution of
particulates and alpha radioactivity in air of Experimental Fuel Element Installation (IEBE) in 2010, has
been done. The plllpose of monitoring is to determine air quality laboratory IEBE and its radioactivity, so it
can support the safety systems for radiation workers who worked in the laboratory. Monitoring the
distribution of particulates in IEBE, pelformed using an instrument measuring the distribution of particulate
type GT-521. The number of particulates were measured for diameter of 2.5 pm and 4 pm .. Alpha
radioactivity in air IEBE monitored by using air sampler equipped with a filter paper, then measured its
activity with Portable Scaler Ratemeter-8 (PSR-8). Locations of monitoring carried out in the HR-04, HR-05,
HR-08, HR-22, HR-23 and HR-24. The number of air particulate in diameter 2.5pm in the Hot Room IEBE,
respectively (541.000 ± 39.310) particu/atelm3, (222.000 ± 15.890) particulatelm3, (192.000 ± 1.580)
particu/atelm3, (245.600 ± 6.730) particulatelm3, (162.400 ± 3.210) particulatelm3 and (374.000 ± 12.390)
particu/atelm3. For particulates with a diameter of 4p111,respectively (J77.800
±
7.760) particu/atelm3,(39.600 ± 1.140)particulatelm3, (91.400 ± 1.340)particu/atelm3, (128.800 ± 3.110)particulatelm3, (81.200 ±
1.640) particulatelm3and (80.200
±
4.920) particulatelm3. Alpha radioactivity in the area of monitoring,respectively (5.265 ± 2.029) Bqlm3, (5.915 ± 2.849) Bqlm3, (3.680 ± 0.940) Bqlm3, (1.253 ± 0.126) Bqlm3,
(1.353 ± 0.130) Bqlm3, (1.504 ± 0.128) Bqlm3. The results of monitoring of particulate matter in the
laboratory IEBE based on Kepmenkes R.J. No. 14051MENKESISKlXII2002, the temperature in the
laboratory is less cold, and air humidity is above the limit. Monitoring of alpha radioactivity in air IEBE
laboratory, is under the limit (limit 20 Bqlm} Results of monitoring during the year 2010, it can be
concluded no harm to the health of radiation workers who work in the room.
1. PENDAHULUAN
Instalasi Elemen Bakar Eksperimental (IEBE) merupakan salah satu fasilitas laboratorium yang dibangun di Kawasan PUSPIPTEK Serpong dan mempunyai dua fungsi pokok yaitu ; memproses
yellow cake menjadi serbuk U02 berderajad nuklir
(nuclear grade), dan memproduksi elemen bakar
reaktor air berat (High Water Reactor) jenis ClRENE dengan menggunakan bahan baku utama uranium pengkayaan rendah. Untuk mendukung Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) IEBE akan dikembangkan untuk memproduksi e1emen bakar reaktor daya [1.2]. Proses kerja di IEBE didesain
menggunakan uranium pengayakan rendah di bawah 5 %, namun hingga kini masih menggunakan uranium alam. Dalam setiap penanganannya didukung dengan sistem keselamatan radiasi dan keamanan fisik bahan uranium tersebut. Untuk pemantauan radiasilkontaminasi dioperasikan alat-alat deteksi radiasi dan kontaminasi, baik untuk keperluan keselamatan radiasi personel maupun untuk keselamatan daerah kerja serta lingkungan. Beberapa proses penanganan bahan uranium (dalam bentuk serbuk dan cairan) menggunakan pengungkung seperti glove-box danfume-hood yang dilengkapi dengan sistem ventilasi. Walaupun demikian, potensi kontaminasi uranium ke daerah kerja tetap ada, misalkan akibat terjadinya kegagalan sistem ventilasi dan kesalahan penanganan uranium atau bahan yang mengandung uranium. Kontaminasi uranium didaerah kerja yang memancarkan radiasi alpha dan konsentrasinya melampaui batas keselamatan berpotensi terhadap bahaya radiasi interna bagi personel j ika kontaminan tersebut masuk ke dalam tubuh (melalui pernafasan, mulut dan luka). Debu radioaktif dapat bergabung dengan debu udara menjadi satu dan disebut partikulat serta bergerak di udara mengikuti gerak brown. Untuk itu perlu dilakukan pemantauan distribusi keberadaan partikulat di udara laboratorium IEBE. Selain pelaksanaan pemantauan distribusi partikulat juga dilakukan pemantauan radioaktivitas alpha yang berada di udara IEBE. Keberadaan partikulat ini menunjukkan jika makin banyak partikulat yang beterbangan di udara, pertanda udara di ruangan tersebut tidak bersih.
Berdasarkan klasifikasi laboratorium menurut Badan Perlindungan Amerika Serikat
Environmental Protection Agency (EPAi3] ukuran
partikulat yang dimaksud ialah zarah yang berukuran 0,0 I ~lm sampai dengan 5 11m.Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5 11m dengan mudah dapat terhisap dan masuk kedalam saluran pernapasan menuju ke paru-paru. Sementara paru-paru adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir bend a asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badan Perlindungan Amerika Serikat (EP A) tahun 1997 menetapkan standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum nilainya sebesar 15 I1g partikulat / m3• Berdasarkan aturan yang berlaku untuk menjamin kualitas udara sebuah laboratorium seperti IEBE selain dipantau radioaktivitasnya juga perlu dipantau distribusi partikulatnya sehingga dapat mendukung sistem keselamatan bagi pekerja radiasi yang bekerja di laboratorium.
2. TEORI
Ruangan merupakan temp at pekerja beraktivitas, dan waktu yang dihabiskannya lebih banyak dibandingkan di udara terbuka. Pada kenyataannya justru di dalam ruangan pekerja sering mengalami gangguan kesehatan yang dikenal sebagai Sick building Syndrome (SBS), merupakan
kombinasi dari berbagai penyakit terkait dengan tempat individu bekerja (gedung perkantoran). Tahun 1984 organisasi kesehatan dunia World
Health Organization (WHO) melaporkan bahwa
hingga 30% dari bangunan di seluruh dunia berhubungan dengan masalah kualitas udara ruangan. Sebagian besar SBS adalah terkait dengan buruknya kualitas udara di dalam gedung, sering disebabkan oleh kekurangan dalam sistem pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara. Penyebab lain disebabkan oleh kontaminan yang dihasilkan oleh gas yang keluar dari beberapa jenis bahan bangunan, senyawa organik volatile, jamur, ventilasi exhaust yang tidak baik, bahan kimia yang digunakan, atau asupan udara segar/ kurangnya penyaringan udara yang memadai. Geja!a kesehatan yang dapat terjadi seperti iritasi mata, hidung, tenggorokan, masalah kesehatan neurotoksik; iritasi kulit, reaksi hipersensitivitas tidak spesifik, dan sensasi bau dan rasa [4].
Pola udara di dalam bangunan merupakan hasil kombinasi dari sistem vantilasi dan kegiatan pengguna gedung. Perbedaan tekanan menyebabkan adanya pergerakan kontaminan dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah melalui celah yang ada. Keberadaan komponen di dalam gedung seperti dinding, atap lantai, peralatan dan pengguna gedung dapat mempengaruhi distribusi kontaminan. Berikut ini adalah pola alternatif jalur distribusi kontaminan udara[5];
1. Sirkulasi lokal dalam ruangan yang mengandung kontaminan.
2. Pergerakan udara ke ruang bertekanan lebih rendah.
3. Pergerakan kontaminan dari bawah ke atas bangunan gedung.
4. Pergerakan udara ke dalam gedung melalui
Thorilr;;k
Gambar 1. Sistem pernafasan manusia 181
-~
..•_,~-
..
""'...., •• Jro_.,jf> ••.•\"o.-.atP.rt:Kemampuan penghirupan udara ini dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti ukuran aerodinamik partikel, laju alir, kecepatan dan arah angin. Fraksi terhirup rata-rata untuk semua arah angin sebagai fungsi ukuran aerodinamik partikel
(dae) dinyatakan dalam hubungan sebagai berikut [9] :
(1)
E
=
0,5 ( I
+
e-O.06d,~ )melalui saluran-saluran percabangan (bronchi dan
bronchiola) masuk ke paru-paru. Konsentrasi
aktivitas radionuklida pemancar alpha pada umumnya mengendap di daerah extrathoracic (ET)
dan alveolar-intertitial (AI). Kondisi ini terjadi
karena ukuran partikulat berukuran 2,5 11m- 4 11m cukup kecil. Pada daerah bronchi maupun
bronchioles merupakan daerah yang berbentuk
seperti pipa sehingga partikel dapat lolos dengan mudah. Mekanisme sedimentasi dan eJekrostatik dimungkinkan terjadi di daerah ini. Pada daerah
extrathoracic terdapat bulu-bulu hidung dan selaput
lendir yang membuat partikel dengan mudah terdeposisi di daerah ini. Begitu pula deposisi di daerah AI, konsentrasinya besar karena daerah ini merupakan jaringan lunak.
Sistem saluran pemafasan manusia dapat dilihat pada Gambar I.
dengan 0
<
dae ::; 100 11mketerangan :
E = Fraksi partikel udara yang terhirup
dae = Diameter aerodinamik partikel (11m)
Nilai fraksi E ini maksimal
=
I, artinya 100% partikulat terhirup oleh manusia ketika bemapas.Nilai fraksi yang dihasilkan dari persamaan (1) tidak akan berubah apabila kecepatan infiltrasi udara luar.
Pengendalian kualitas udara di dalam gedung terutama terletak pad a desain gedung. Selain itu, perlu dilakukan pengambilan cuplikan udara di dalam ruangan secara berkala serta menganalisis dan membandingkannya dengan standar yang berlaku, untuk menilai kualitas udara di dalam ruangan tersebut [5J.
Persyaratan dan tata cara penyelenggaraan kesehatan lingkungan kerja perkantoran untuk udara ruangan berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, adalah sebagai berikut
(6) •
1. Temperatur dan kelembaban • Temperatur : (18 - 28) °C. • Kelembaban: (40 - 60) %. 2. Debu
Kandungan debu maksimal di dalam udara ruangan dalam pengukuran rata-rata 8 jam adalah sebagai berikut : konsentrasi maksimal debu adalah 0,15 mg/m3.
3. Laju ventilasi
Laju ventilasi adalah (0,15 - 0,25) m/detik. Untuk ruangan kerja yang tidak menggunakan pendingin harus memiliki lubang ventilasi minimal 15% dari luas lantai dengan menerapkan sistim ventilasi silang.
Debu merupakan partikulat padat yang berukuran antara 1 mikron sampai dengan 100 mikron. Debu didefinisikan sebagai suatu sistem
disperse (aerosol) dari partikulat padat yang
dihasilkan secara mekanik seperti crushing
(penghancuran), handling (penghalusan) atau
grinding (penggerindaan). Berdasarkan ukurannya,
partikulat debu dibagi menjadi tiga kelompok yakni
(7) •
1. Partikulat debu inhalable, merupakan partikulat debu yang dapat terhirup ke dalam mulut atau hidung serta berbahaya bila tertimbun dimanapun dalam saluran pemafasan.
2. Partikulat debu thoracic, merupakan partikulat debu yang dapat masuk ke daJam saluran pemafasan atas dan masuk ke dalam saluran udara di paru-paru.
3. Partikulat debu respirable, adalah partikulat
airborne yang dapat terhirup dan dapat
mencapai daerah bronchiola sampai alveoli di dalam sistem pemafasan. Partikulat debu jenis ini berbahaya bila tertimbun di alveoli yang merupakan daerah pertukaran gas di dalam sistem pemafasan.
Sistem pemafasan manusia secara garis besar terdiri dari paru-paru dan susunan saluran yang menghubungkan paru-paru dengan lainnya, yaitu hidung, pharynx, pangkal tenggorok, tenggorok, cabang tenggorok. Udara dihisap melalui hidung dan mulut dilewatkan trachea (tabung udara), lalu
angin 0,5 - 9 m/s. Untuk partikel yang lebih besar dari 100 11m, fraksi yang terhirup belum diketahui dengan pasti. Namun beberapa penelitian menunjukkan fraksi yang terhirup sebesar 0,5 untuk partikel berukuran
>
100 11m[10].Debu merupakan salah satu polutan sebagai partikulat di udara (Particulate Matter) dengan ukuran 1 11m sampai dengan 100 11m. Partikulat debu akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang di udara, kemudian dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui pemafasan. Partikulat ini bervariasi dalam bentuk, ukuran dan komposisi kimia, dan dapat terdiri dari berbagai bahan seperti logam, jelaga, tanah, dan debu. Coarse particle merupakan debu dari udara
ambient yang berukuran :::: 2,5 11m dan biasanya
terbentuk dari proses mekanik dan permukaan debu yang tersuspensi. Partikulat berdiameter 10 11matau kurang dari 10 11m didetinisikan sebagai PMlo.
Partikulat halus yang berdiameter 2,5 11m atau kurang dari 2,5 11m didetinisikan sebagai PM~.5 (partikulat debu respirable), juga dapat memberi kontribusi kepada pengurangan jarak penglihatan (Tabel 1).
Selain dari peraturan tersebut, ada peraturan lain yang pertu diperhatikan yaitu standar kebersihan laboratorium. Standar bersih laboratorium yang dipakai oleh badan standar di Amerika (NBS) atau dikenal dengan nama NIST
(National Institute Standard and Technology). Suatu
laboratorium yang sirkulasi udaranya Tabel 1. Fraksi dan ukuran partikulat debu
di udara 1111
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176
Room dan Clean Hood. Untuk standar clean room
ini ditentukan sebagai Class 100 dengan pengertian jumlah partikulat lebih kecil atau sarna dengan 100
partikulat / Cubic foot berdiameter partikulat 0,5 11m. Adapun Tabel 2 merupakan daftar standar keberadaan partikulat dalam suatu ruangan laboratorium. Ketentuan Intemasional ini mengacu standar untuk Cleansrooms dari Institute of
Environmental Science and Technology, drafted
lES-RP-CC-006-84-T [3J. FRAKSI PM10 (thoracic) PM~.5(respirable) PM1 Ultratine (UFP atau UP) PMwPM~.5 (coarse fraction) UKURAN PARTIKULAT :SIOl1m :S2.5 11m :S I
~lIn
:S 0.1~lIn
2.5 11m- 10~lIn
menggunakan filter HEP A (High Efficiency
Particulate Absorber), biasanya keadaan udara di
dalam laboratoriumnya bertujuan untuk mencapai kondisi laboratorium bersih ( Clean Room ). Dalam standar NBS (NIST) ditentukan tiga klas laboratorium yaitu : Ordinary LaboratOlY, Clean
Disamping itu suatu laboratorium analisis seperti IEBE sebaiknya dipenuhi persyaratan lain diantaranya mengacu standar seperti ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Konsentrasi partikulat di Laboratorium dalam satuan (J.1gram / m3 ) berdasarkan standart NISJi31 Klas Laboratorium Fe CuPb Cd Ordinary 0,2 Laboratorium 0,02 0,4 0,002
standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum sebesar 15 flg partiklllat
/ m3.
Berdasarkan peraturan yang berlaku untuk menjamin kualitas sebuah laboratorium seperti IEBE ini selain dipantau radioaktivitasnya juga perlu diukur/dipantau distribusi partikulatnya sehingga dapat mendukung sistem keselamatan dan kesehatan kerja bagi pekerjanya.
3. TAT A KERJA Bahan dan alat.
Berdasarkan ukurannya yang dimaksud partikulat yaitu zarah yang berukuran 0,0 I
~lIn
sampai dengan 5 flm. Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5 pm dengan mlldah dapat terhisap dan masllk kedalam saluran pemapasan menuju ke paru-paru. Sementara paru-paru adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir benda asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badan Perlindungan Amerika Serikat EnvironmentalProtection Agency (EPA) tahun 1997 menetapkan
Clean Room Laboratory Clean Hood Laboratory 0,00 I 0,002 0,0009 0,007 0,0002 ttd 0,0003 0,0002
Bahan yang dipakai dalam analisis adalah kertas filter, cawan petri dan pinset, sedangkan peralatan yang diperlukan adalah Alat pantau partikulat tipe GT -521, A ir Sampler, Portable Scaler
Ratemeter (PSR 8), Detektor Alpha dan Multy
Channel Analyzer (MCA) untuk spektrometer
gamma.
Pcmantauan jumlah partikulat.
Bateray alat GT -521 di isi «(charge) sekitar 15 jam dan alat tersebut dihidupkan dengan memasang terlebih dahulu filter HEPA yang tersedia diperangkat alat. Filter HEP A tersebut berfungsi untuk membersihkan udara / partikulat yang berada di dalam alat GT -521. Selanjutnya diatur alat GT -521 untuk menghitung jumlah partikulat yang berdiameter 2,5 flm dan 4 flm dengan lama pencuplikan 1 menit serta besamya
satuan dalam jumlah partikulat / liter. Alat GT -521 tersebut dilengkapi dengan perangkat ujung pengambilan partikulat. Selanjutnya alat dioperasikan ditempat pencuplikan udara dititik-titik pengambilan masing-masing sebanyak 5 kali setinggi ± 150 Cm. Pada alat GT -521 akan terekam jumlah partikulat/liter yang dipantau. Selanjutnya data yang didapat dirata rata dalam satuan
partikulat/m3 udara dan ditampilkan pada Tabel 4.
Pencacahan radioaktif alpha.
Pencacahan radioaktif a cuplikan udara menggunakan PSR S, adapun langkah langkahnya sebagai berikut : Sebelum pengambilan cuplikan udara, air sampler dipersiapkan dahulu, antara lain dipasang kertas filter yang telah diketahui cacah latamya pada air sampler. Kemudian dicatat jam pada saat air sampler dihidupkan dan dioperasikan selama 30 menit. Skala bacaan flow meter dicatat. Setelah selesai dimasukkan kertas filter ke dalam cawan patri dan selanjutnya kertas filter tersebut
LANT AI DASAR - IEBE
"
xSEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011
ISSN 1978-0176 siap untuk dicacah aktivitasnya dengan alat cacah PSR-S. Langkah selanjutnya cacah kertas filter tersebut dengan alat cacah yang tersedia dan lama pencacahan selama 1 menit minimal sebanyak tiga kali pencacahan. Kemudian hasil cacahan tersebut dirata-rata dan dikurangi dengan cacah latamya dan ditampilkan pada pada Tabel-4. Tahapan berikutnya dihitung besamya radioaktivitas alpha di udara dengan menggunakan persamaan (2) :
(2) dengan :
Ak
=
aktivitas radioaktif alpha dalam satuanBq/m3
N = cacah netto cuplikan dalam satuan cacah per menit
V = volume udara yang dihisap dalam satuan m3
E
=
efisiensi alat cacah (untuk detektor a sebesar 19 %)kETE •••••••_ :
HI01 TfMPOQ.0,RY STORAGE
HR 02 MAT FtSSIL£ STOWE HR 0) lOUJ Etu:fl$ STOltOhf HI! 04 ftS CONtAINERS OP. HI.S PELlfTJZING ROOM HR Of PEllUS CONTOL .•
L~IN' ROOM
H~ 01 S()I.ID \AASIE ","REHOUSE
HR 01: eLEMENtPoSSEM!ROOM
HR0' -""R LOCC HS! 1. HOTCORRIDOR
HR 11 'lULING ROOM HR 12 fLE"'ENT END PlATES
STO&t1l.tf
HI 1): BUNDLESASSEM&lIN ••
HR14A1JTO(~AREA HR " BUNDLES !J.u'<:v'ING
HS!1iii BUNDLES STOAAGf HI 11 HOTRE~R ROOM HII! 11 "W DECO" ROOM HR '" Bf ••.•aoAATORY
H~ 2t SPAAf PARIS "'"REHOUSE
HR 22 "u;TPLO LPL HR Z)PHYS(HEPs' LAS HR24(HfM~ HI l6 HOTlOClCfR ROOM HR Z9 PfRSONfl DECON ROOM HI )1 HOT wP.:SHWIN
HR )2 TJWfSIT ROOM HR)~$/0 •••. PilOT COHVERSIOH
PL.AtiT
Gambar 2. Posisi pengukuran kualitas udara di laboratorium IEBEI11
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemantauan distribusi partikulat di IEBE dilakukan di ruangan Hot Room antara lain ruang HR-04, HR- 05, HR-OS, HR-22, HR-23 dan HR-24. Fungsi dan kegunaan ruangan tersebut seperti yang terdapat pada Gambar 2. Adapun hasil pemantauan distribusi partikulat tersebut di tabelkan pada Tabel 4. Berdasarkan peraturan persyaratan dan tata cara penyelenggaraan kesehatan lingkungan kerja
perkantoran untuk udara ruangan berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, adalah sebagai berikut [6J :
Temperatur ruangan berkisar (IS - 2S)
°c
dan kelembaban udaranya berkisar (40 - 60) %. Jika dihubungkan dengan aturan ini laboratorium IEBE tidak me menu hi persyaratan dari segi temperatur dan kelembaban. Temperatur di dalam laboratorium kurang dingin dan kelembaban udaranya berada diatas batasan. Tingginya temperatur di laboratorium disebabkan sistem VAC tidak bekerja secara optimal. Kelembaban yang tinggi dapat membuat tidak menguntungkan terhadap usia perala tan elektroniklatau peralatan yang terbuat dari logam
lebih mudah berkaratlkorosi. Pengukuran partikulat diutamakan terhadap partikulat yang berdiameter 2,5 /lm dan 4,0 /lm, karena partikulat yang berukuran demikian cenderung akan terhirup oleh pekerja radiasi dan masuk ke dalam sistem pemapasan. Tabel 4. Jumlah partikulat di ruangan laboratorium IEBE.
Ruang Suhu KelembabanDiameter Jumlah Partikulatlm3 DC % Partikulat HR -04 30 64 2,5 /lm541.000±39 .310 4,0 !lm 117.800±7.760 HR-05 3068 2,5 /lm222.000±15.890 4,0 !lm 39.600±1.l40 HR-08 2968 2,5 /lm192.000±1.580 4,0 !lm 91.400± 1.340 HR-22 2964 2,5 /lm245.600±6.730 4,0 !lm 128.800±3.110 HR-23 2968 2,5 /lmI 62.400±3 .210 4,0 !lm 81.200±1.640 HR-24 3064 2,5 /lm374.000±12.390 4~m 80.200±4.920
GambaI' 3 ini dibuat berdasarkan persamaan (I) pada teori:
E
= 0,5 (1
+
e-O,06d.c ) dengan nilai daeo
<
dae ~ 100 /lm, dimana E adalah fraksi partikeludara yang terhirup dan dae adalah diameter aerodinamik partikel (/lm)[9J• Besamya fraksi partikel udara yang terhirup berdasarkan persamaan ini dapat dilihat pada Gambar 3. Fraksi partikel yang terhirup akan semakin kecil secara eksponensial untuk diameter aerodinamik partikel
yang membesar. Fraksi yang terhirup relatif stabil sebesar 50 % untuk partikel yang memiliki diameter lebih dan 50 /lm. Fraksi terhirup 50% berarti apabila konsentrasi udara sebesar 100Bq/m3 maka 50Bq/m3
partikel berukuran lebih dari 50 /lm akan terhirup masuk ke dalam sistem pernafasan. Hal ini dapat dipahami mengingat partikel yang berukuran besar akan dibersihkan/ditahan terlebih dahulu oleh bulu-bulu dan selaput lendir yang ada di daerah hidung.
1.0 a.. 0.8 T
•
::! :£... (J,) 0.6-
c:m0) .:::II) 0.4 .Y.~
u.. 0.2 0.0 0•
20•
•
40•
60 80•
100Diameter aerodinarrik partikel (JIm)
Gambar 3. Fraksi aerosol yang terhirup fungsi diameter aerodinamik partikel.
Apabila diameter partikulat (dae) di ruang HR-04 pada Tabel 3, dimasukkan ke persamaan
E
=
0,5
(I+
e-O.06d,~ ), maka akan didapat nilai fraksi E untuk masing masing diameter dan ditampilkan pada Tabel 5.Tabel 5. Nilai fraksi (E) untuk ruang HR-04
lumlah Diameter Fraksi (E) Partikulatlm3 Partikulat 541.000±39.310 2,5 11m 0,93 117.800±7.760 4,0 11m 0,89
Pengertian Tabel 5 ini, untuk diameter partikulat yang berukuran 2,5 11m dengan jumlah partikulat sebanyak 541.000 partikulatlm3 diprediksi akan terhirup ke paru paru sebanyak 0,93 x 541.000
=
503.130 partikulatlm3 udara. Namun hal ini tidak perlu dikhawatirkan, mengingat sebagian besar partikulat tersebut bukanlah zat radioaktif. Keadaan ini dibuktikan dengan hasil pemantauan radioaktif alpha yang terdapat di ruangan tersebut dan di tampilkan pada Tabel 6. Selain itu juga dari hasil
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 analisa kualitati f radionuklida yang terdapat di udara laboratorium IEBE berasal dari alam dan berumur paro pendek, kecuali untuk K-40 (Gambar 4 dan Tabel 7).
Hasil pemantauan radioaktivitas alpha di ruang HR-04, HR- 05, HR-08, HR-22, HR-23 dan HR-24 ditampilkan pad a Tabel 5. Pada Tabel 5, terlihat hasil pantauan radioaktivitas alpha sebesar (5,915±2,849) Bq/m3 terdapat di HR-05 yang berfungsi sebagai tempat pembuatan pelet. Hal ini wajar karena mengingat penanganan uraniumnya dalam keadaan terbuka.dan berupa serbuk. Ruang HR-04 pun cukup besar radioaktivitas alpha yaitu sebesar (5,265±2,029) Bq/m3. Berdasarkan ketentuan keselamatan kerja terhadap radiasi, yaitu keputusan BAPETEN nomor : Ol/Ka-BAPETEN/V-1999 batasan untuk radioaktivitas alpha di udara untuk laboratorium yang menggunakan bahan baku uranium adalah sebesar 20Bq/m3. Mengingat semua hasil pantauan di Tabel 6 ini tidak ada nilainya yang melebihi batasan, maka kondisi udara laboratorium am an terhadap bahaya kontaminasi radioaktif alpha.
Tabel 6. Hasil pemantauan radioaktivitas alpha di udara laboratorium IEBE
NO
1.
2. 3. 4. 5. 6. RUANG HR-04 HR-05 HR-08 HR-22 HR-23 HR-24JENIS KEGIA TAN Gudang uranium Pembuatan pelet Perakitan e1emen bakar
Lab. Metalografi Lab. Kimia Fisika
Lab.Kimia AKTIVIT AS ALPHA (Bq/m3) (5,265±2,029) (5,915±2,849) (3,680±0,940) (1 ,253±0, 126) (1 ,353±0, 130) (1 ,504±0, 128)
Catatan : MPC 20 Bq/m3 untuk radioaktif alpha di udara II].
Keberadaan distribusi partikulat di udara dengan keberadaan radioaktivitas alpha ini, secara teori semakin besar aktivitas radioaktif yang terdapat di udara, maka semakin besar pula keberadaan jumlah partikulat yang terdapat di udara. Namun pada kenyataan untuk IEBE ini tidak menunjukkan demikian. Hal ini kemungkinan disebabkan kondisi sirkulasi udara/pertukaran udara tiap ruangan tidak sama. Untuk mengetahui lebih lanjut penyebabnya perlu dilakukan pengujian sirkulasi udara di ruangan
tersebut. Makin banyak jumlah partikulat di udara menunjukkan bahwa ruangan tersebut makin kotor. Radioaktivitas alpha yang terdapat di udara IEBE ini berasal dari alam. Hal ini terlihat dari spektrum tenaga gamma dari bekas kertas filter yang dianalisis dengan menggunakan Mlllty Channel Analyzer
(MCA). Tampak pada Gambar 4 spektrum tenaga
gamma tersebut berupa radionuklida yang berasal dari alam yaitu : Pb-212, Pb-214, Bi-214 dan K-40.
GUDA.~GU.GlF 10•...•.... 11)< ,_f_ ,JpiIC.M •• •• ~t •• ~.tI't_ "*~; 1: """"" ",'I/J!II;I-.':"': MI,~"" ._",,"11 ""QI._
=
~l Typt: 1 1100 1750Gambar 4. Spektrum tenaga gamma debu udara di IE BE.
Tabel 7. Data radionuklida yang terdapat di udara laboratorium IEBE
RADIONUKLIDA Pb-212 Pb-214 Pb-214 Bi-214 K-40 Bi-214 ENERGI (KeY) 238,63 295,21 351,92 609,31 1460,75 1764.49 ASAL INDUK Th-232 U-238 U-238 U-238 Np-239 U-238 UMURPARO 3 menit 26,8 menit 26,8 menit 19, 7 menit 1,28.109 tahun 19, 7 menit
Terdapatnya radioaktif berumur pendek yang berasal dari alam ini merupakan suatu hal yang wajar. Suatu bangunanlgedung yang terbuat dari campuran pasir/batuan dapat memancarkan radioaktif alamiah, karena bahan-bahan terse but tidak sepenuhnya bebas dari induk suatu deret radioaktif alamiah.
5. KESIMPULAN
Hasil pemantauan distribusi partikulat di laboratorium IEBE, berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, temperatur di dalam laboratorium kurang sejuk dan kelembaban udaranya berada di atas batasan. Untuk pemantauan keberadaan radioaktivitas alpha di udara seluruh ruangan berada di bawah batasan (Batasan 20
Bq/m3) dan radioaktivitas alpha yang terdapat di
IEBE berasal dari alam yaitu : Pb-212, Pb-214, Bi-214 dan K-40. Secara keseluruhan hasil pemantaun ini tidak memberikan dampak radiologi bagi pekerja radiasi di IEBE.
6. DAFT AR PUST AKA
[1] ANONIM, Laporan Analisis Keselamatan (LAK) Instalasi Elemen Bakar Eksperimental, No. Dok. KK20J09003, revisi 6, Pusat Teknologi Bahan BakarNuklir, BATAN, Tahun 2007.
[2] BAT AN, Keputusan Kepala BAT AN No.123/KAlVIII/2007 tentang Rincian Tugas Unit Kerja di Lingkungan BAT AN, Jakarta, Tahun 2007.
[3] C. VANDE CASTEELE AND C.B BLOCK, Modem Methods For Trace Element Determination, Copy right 1993 by John Wily and Sons Ltd, 1993.
[4] ANONIM, Sick Building Syndrome, Wikimedia Foundation, Inc., This page was last modified on 3 August 2010.
[5] LIPPMAN MORTON, Environmental Toxi-cants: Human Exposures and Their Health Effects, 2nd ed., Jhon sons, 2006.
[6] DEPARTEMEN KESEHATAN RI, Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja Perkantoran dan Industri, Keputusan Menteri Kesehatan Rl No.
[7] RUZER AND HARLEY, Aerosol Handbook: Measurement, Dosimetry and Health Effects, CRC press, 2005.
[8] INTERNATIONAL COMMISSION ON
RADIOLOGICAL PROTECTION (ICRP). Committee 2: Supporting Guidance Document Interpretation of Bioassay Data. Tables And Figures, Vienna, 26 January 2006.
[9] NATIONAL COUNCIL ON RADIATION
PROTECTION AND MEASUREMENTS
(NCRP). Deposition, Retention and Dosimetry of Inhaled Radioactive Substances. NCRP Report No. 125, USA, 1997.
[10] USACHPPM. Inhalability and Respirability of Airborne Particles and Adjusting the ALl and CEDE for Various Particle Sizes. Appendix D. HRA Consultation No.26-MF-7555D, September 15, 2000
[11] ANONIM, Particulate Matter, API Home, Environment Health Safety, 2009.
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176
