435
PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF SUMBER TERBUNGKUS DARI RUMAH SAKIT DAN INDUSTRI
Suhartono, Ayi Muziyawati, Imam Sasmito Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN
ABSTRAK
PENGELOLAAN LIMBAH RADIOAKTIF SUMBER TERBUNGKUS DARI RUMAH SAKIT DAN INDUSTRI. Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (PTLR) – Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) memiliki tugas pokok mengelola limbah radioaktif yang ditimbulkan dari kegiatan penelitian, pengembangan, dan penerapan teknologi nuklir di wilayah negara kesatuan Republik Indonesia. Salah satu jenis limbah radioaktif yang selalu diterima oleh PTLR – BATAN adalah limbah radioaktif sumber terbungkus dari rumah sakit dan industri.
Pengelolaan yang tepat terhadap limbah radioaktif sumber terbungkus sangat diperlukan untuk melindungi masyarakat dan lingkungan dari potensi bahaya radiasi limbah radioaktif tersebut.
PTLR – BATAN menggunakan teknik retrievable untuk mengelola limbah radioaktif sumber terbungkus. Limbah-limbah tersebut dikondisioning dalam wadah-wadah yang sesuai seperti kontener wadah Iridium, shell drum 200 l, shell beton 350 l, atau shell beton 950 l. Pada tahun 2012, PTLR – BATAN telah mengelola sebanyak 447 unit limbah radioaktif sumber terbungkus dari rumah sakit dan industri yang terdiri dari 258 unit bekas radiografi mengandung radionuklida
192
Ir dan
75Se, 96 unit mengandung radionuklida
137Cs, 31 unit mengandung radionuklida
226Ra, 21 unit mengandung radionuklida
60Co, 21 unit mengandung radionuklida
90Sr, 6 unit mengandung radionuklida
147Pm, 2 unit mengandung radionuklida
244Cm, 2 unit mengandung radionuklida
241
AmBe, 2 unit mengandung radionuklida
55Fe, 2 unit mengandung radionuklida
109Cd, 2 unit mengandung radionuklida
85Kr, 1 unit mengandung radionuklida
241Am, 1 unit mengandung radionuklida
238U, dan 2 unit tabung pesawat X-ray.
Kata kunci : pengelolaan, limbah radioaktif, sumber radiasi terbungkus, kondisioning, shell beton
ABSTRACT
MANAGEMENT OF SEALED SOURCE RADIOACTIVE WASTE FROM HOSPITAL AND INDUSTRY. Radioactive Waste Technology Center (RWTC) - National Nuclear Energy Agency (NNEA) has main task to manage radioactive waste which is generated from research, development, and nuclear tecnology application. One type of radioactive waste which is continually received by RWTC – NNEA is sealed source radioactive waste from hospital and industry. The proper management to the sealed source radioactive waste is needed to protect people and the environment from the potency of radiation hazard from radioactive waste. RWTC – NNEA uses a retrievable technique for managing the sealed source radioactive waste. The radioactive waste were conditioned into a proper container such as Iridium container, 200 l shell drum, 350 l concrete shell, or 950 l concrete shell. During the year of 2012, RWTC – NNEA had managed 448 units of sealed source radioactive waste consist of 258 units containing
192Ir and
75
Se from formerly used radiography device, 96 units containing
137Cs radionuclide, 31 units containing
226Ra radionuclide, 21 units containing
60Co radionuclide, 21 units containing
90Sr radionuclide, 6 units containing
147Pm radionuclide, 2 units containing
244Cm radionuclide, 2 units containing
241AmBe radionuclide, 2 units containing
55Fe radionuclide, 2 units containing
109Cd radionuclide, 2 units containing
85Kr radionuclide, 1 unit containing
241Am radionuclide, 1 unit containing
238U radionuclide, and 2 units X-ray tube.
Keywords : management, radioactive waste, sealed radiation source, conditioning, concrete shell
436 PENDAHULUAN
Sumber radiasi terbungkus (sealed radiation source) telah lama digunakan untuk berbagai keperluan di bidang medis dan industri. Di bidang medis, sumber radiasi terbungkus biasa digunakan sebagai iradiator darah (blood irradiator) dan untuk tujuan terapi kanker baik dengan teknik brakiterapi (penyinaran dalam jarak dekat) ataupun teleterapi. Sedangkan di bidang industri, sumber radiasi terbungkus banyak digunakan untuk tujuan kontrol level material di dalam tangki ataupun silo, kontrol ketebalan kertas dan plastik, kontrol densitas, dan juga untuk keperluan uji tak merusak pada radiografi industri
[1].
Sumber radiasi terbungkus adalah zat radioaktif berbentuk padatan yang terbungkus secara permanen dalam sebuah kapsul. Kapsul pembungkus zat radioaktif tersebut haruslah kuat untuk mencegah kebocoran zat radioaktif atau kerusakan selama penggunaannya. Dengan demikian hanyalah pancaran sinar radiasi dari sumber radiasi tersebut yang dimanfaatkan untuk berbagai tujuan seperti tersebut di atas
[2]. Contoh bentuk sumber radiasi terbungkus ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Contoh bentuk sumber radiasi terbungkus
Pada Gambar 1 di atas terlihat 14 model sumber radiasi telanjang (bare sealed source) yang digunakan untuk berbagai aplikasi seperti teleterapi, brakiterapi, radiografi, alat kontrol (gauge) dan lain-lainya yang memiliki bentuk serta dimensi berbeda-beda. Biasanya isotop radioaktif dalam bentuk plat-plat kecil atau senyawa isotop tersebut (misalnya plat
60Co,
192Ir, serbuk
137CsCl, dan lainnya) dibungkus dalam kapsul-kapsul yang terbuat dari bahan baja tahan karat atau platina.
Jika sebuah sumber radiasi terbungkus sudah tidak digunakan lagi
(misalnya karena aktivitas radionuklida sudah lemah, sistem peralatan sudah tidak
437
berfungsi, atau karena penggantian teknologi), maka sumber radiasi terbungkus tersebut dinamakan sebagai sumber radiasi tidak digunakan (disused sealed radioactive source). Meskipun sudah tidak dimanfaatkan lagi untuk tujuan semula, sumber radiasi tidak digunakan tersebut masih mungkin dimanfaatkan untuk tujuan lain. Jika secara teknis dan ekonomis sumber radiasi tidak digunakan sudah tidak memungkinkan dimanfaatkan lagi, maka selanjutnya sumber tersebut dikategorikan sebagai limbah radioaktif sumber terbungkus (LRST)
[2].
Sumber radiasi tidak digunakan tersebut masih menyimpan potensi bahaya radiasi yang besar karena radionuklida di dalamnya memiliki derajad kemurnian tinggi. Oleh karena itu diperlukan strategi pengelolaan yang tepat agar tidak membahayakan keselamatan masyarakat dan lingkungannya. Secara umum strategi pengelolaan limbah radioaktif berupa sumber radiasi terbungkus tidak digunakan dapat dilihat dalam gambar 2 berikut ini
[3]:
Gambar 2. Strategi pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus / sumber
radiasi tidak digunakan.
438
Berdasarkan gambar 2 di atas terlihat perlunya pengelompokan- pengelompokan limbah radioakif sumber terbungkus sesuai karakteristiknya dan selanjutnya dilakukan kondisioning menggunakan wadah-wadah yang sesuai.
Upaya kondisioning limbah radioaktif sumber terbungkus dapat mencakup
[3]: - Imobilisasi terhadap limbah radioaktif sumber terbungkus
menggunakan matriks pengikat tertentu (semen misalnya) dalam wadah yang sesuai.
- Penempatan limbah radioaktif sumber terbungkus dalam wadah-wadah tertentu, dan atau
- Pemberian packing tambahan.
Indonesia memiliki 2 (dua) opsi untuk pengelolaan sumber radiasi tidak digunakan, yaitu dikembalikan ke negara asal (reekspor) atau dilimbahkan sebagai limbah radioaktif sumber terbungkus (LRST) ke PTLR – BATAN
[4].
Undang-undang Negara Republik Indonesia No. 10 Tahun 1997 Tentang Ketenaganukliran, Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 18 Tahun 1999 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya Dan Beracun, serta Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 27 Tahun 2002 Tentang Pengelolaan Limbah Radioaktif mengamanatkan Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (PTLR) – Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) sebagai badan pelaksana pengelolaan limbah radioaktif di wilayah Negara Kesatuan Republik Indonesia. PTLR–BATAN sebagai badan pelaksana pengelolaan limbah radioaktif secara nasional mempunyai tugas untuk melakukan penelitian, pengembangan dan penerapan teknologi pengelolaan limbah radioaktif dan pelayanan pengelolaan limbah radioaktif
[4,5,6].
Dalam menjalankan tugasnya melayani pengelolaan limbah radioaktif, PTLR – BATAN banyak menerima LRST dari rumah sakit dan industri pengguna teknologi nuklir. Bungkusan LRST dari rumah sakit dan industri memiliki bentuk, dimensi, kandungan radionuklida yang beragam. Beberapa radionuklida yang sering digunakan sebagai sumber pemancar radiasi untuk keperluan medis dan industri antara lain
60Co,
137Cs,
192Ir,
90Sr,
85Kr,
147Pm,
241Am,
55Fe,
109Cd,
244Cm,
226
Ra dan lainnya. Beberapa contoh bungkusan LRST ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Contoh-contoh bungkusan LRST
439
Pada Gambar 3 di atas tampak beberapa model bungkusan LRST dari industri dan rumah sakit. Kapsul-kapsul berisi zat radioaktif seperti pada Gambar 1 dimasukkan ke dalam rumah sumber yang memiliki sistem buka tutup jendela radiasi tertentu. Rumah sumber biasanya terbuat dari bahan timbal (Pb) atau uranium susut kadar (uranium depleted).
Pada saat ini PTLR – BATAN menggunakan teknik retrievable (dapat diambil kembali) untuk mengelola LRST yang diterima. Limbah radioaktif sumber terbungkus dari rumah sakit dan industri dikelompokkan berdasarkan umur radionuklida dan dimensinya selanjutnya disimpan (dikondisioning) dalam wadah yang sesuai yaitu kontainer wadah iridium, shell drum 200 l, shell beton 350 l, atau shell beton 950 l.
Dalam makalah ini akan dibahas kegiatan pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus yang telah dilakukan oleh PTLR – BATAN pada Tahun 2012.
TATA KERJA Bahan dan Peralatan
Bahan yang digunakan dalam kegiatan pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus adalah shell drum 200 liter, shell beton 350 liter, shell beton 950 liter, plastik, lakban, WD 40, cable tee, dan lainnya.
Peralatan yang digunakan dalam kegiatan pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus adalah Inspector 1000 atau SAM untuk mengidentifikasi jenis radionuklida yang terdapat dalam LRST, Surveimeter FAG untuk mengukur laju paparan radiasi, crane, forklift, kunci ring, kunci pas dan peralatan mekanik lain, serta pakaian kerja dan peralatan proteksi radiasi.
Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Kegiatan pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus dari rumah sakit dan industri ini dilaksanakan pada tanggal 5 sampai dengan 29 November 2012 di Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif, PTLR – BATAN Kawasan PUSPIPTEK Serpong, Kota Tangerang Selatan, Banten, Indonesia.
Metode
Metode pengelolaan (kondisioning) terhadap limbah radioaktif sumber terbungkus dilakukan sebagai berikut
[7]:
- Diukur laju paparan radiasi pada kemasan / bungkusan limbah radioaktif sumber terbungkus yang akan dikondisioning.
- Diperiksa dan diidentifikasi sticker / plat label limbah radioaktif sumber terbungkus meliputi asal sumber, jenis radionuklida, nomor seri, aktivitas, tanggal aktivitas dan informasi-informasi lainnya. Jika identitas radionuklida tidak ada atau rusak, radionuklida dalam limbah radioaktif sumber terbungkus tersebut diidentifikasi dengan Inspector 1000 atau SAM.
- Jika diperlukan, dilakukan dismantling secukupnya terhadap limbah radioaktif sumber terbungkus dengan tetap memperhatikan agar sumber radiasi tetap berada dalam kontainernya.
- Masing-masing limbah radioaktif sumber terbungkus diambil gambarnya
dengan cara dipotret untuk keperluan dokumentasi.
440
- Limbah-limbah radioaktif sumber terbungkus selanjutnya dikelompokkan dan dikumpulkan berdasarkan umur radionuklida dan keseragaman dimensinya.
- Masing-masing kelompok limbah radioaktif sumber terbungkus tersebut kemudian dikondisioning dengan cara dimasukkan ke dalam wadah kondisioning seperti shell drum 200 l, shell beton 350 liter, atau shell beton 950 l.
- Jika wadah kondisioning telah penuh berisi limbah radioaktif sumber terbungkus, selanjutnya ditutup dan diukur laju paparan radiasi pada kontak permukaan dan pada jarak 1 m.
- Wadah kondisioning yang telah berisi limbah radioaktif sumber terbungkus selanjutnya diberi sticker identifikasi dan kode penomoran.
- Wadah kondisioning selanjutnya disimpan di gudang penyimpanan sementara limbah radioaktif (I.S 1).
- Untuk limbah radioaktif sumber terbungkus yang berdimensi besar, misalnya gammatron, alcyon dan lainnya, kondisioning tidak dimasukkan ke dalam shell drum ataupun shell beton tetapi langsung disimpan di Ruang limbah radioaktif sumber terbungkus Gedung I.S 2.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada tahun 2012 telah dilakukan pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus sebanyak 447 unit. Data karakteristik limbah radioaktif sumber terbungkus tersebut dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini :
Tabel 1 . Karakteristik limbah radioaktif sumber terbungkus yang telah dikelola pada tahun 2012.
No. Radionuklida Jumlah Aktivitas (mCi)
Paparan Kontak (µ µ µ µSv/jam)
Wadah Kondisioning
1
192Ir 254 0 - 40 10 – 2500 Shell Drum
200l
192
Ir 4 0 – 0,0005 0,25 – 4,20 Shell Drum Workshop 2
137Cs 91 0 - 1430 4,2 – 180 SB 23, SB 24,
SB 25
137
Cs 5 8 – 7042,85 4,4 - 28 IS 2
3
226Ra 31 0,258 - 60 4,2 - 4500 SB 14
4
60Co 12 0,0015 –
100
3 - 245 SB 04, SB 25
60
Co 9 1,19 –
6,6.10
68,15 - 141 IS 2
5
90Sr 21 20 410 - 1280 SB 13
6
147Pm 6 0,0004 –
500
0,36 – 3,3 SB 16
441 No. Radionuklida Jumlah Aktivitas
(mCi)
Paparan Kontak (µ µ µ µSv/jam)
Wadah Kondisioning
7
244Cm 2 0,03 – 0,37 0,70 – 1,5 SB 16
8
241AmBe 2 40 4,4 – 43 IS 2
9
55Fe 2 0,0001 0,20 – 0,27 SB 16
10
109Cd 2 40 0,27 – 0,30 SB 16
11
85Kr 2 267,6 –
401,4
17,5 – 30,2 SB 16
12
241Am 1 0,03 0,70 SB 14
13
238U 1 0,00002 0,82 SB 03
14 Tabung X-ray 2 - - Drum 100 l
JUMLAH 447
Pada Tabel 1 di atas terlihat bahwa limbah radioaktif sumber terbungkus yang berasal dari industri dan rumah sakit memiliki aktivitas radionuklida yang bervariasi. Terdapat limbah radioaktif sumber terbungkus kategori 1 dan 2 yang berisi radionuklida
60Co sebanyak 9 buah dan
137Cs sebanyak 5 buah yang tidak dikondisioning dalam shell beton 350 l tetapi langsung disimpan di Ruang limbah radioaktif sumber terbungkus Gedung I.S 2, karena memiliki dimensi besar yang melebihi dimensi shell beton 350 l. Demikian pula sebanyak 2 unit LRST pemancar neutron berisi
241AmBe yang merupakan sumber radiasi terbungkus kategori 4 juga langsung disimpan di Ruang limbah radioaktif sumber terbungkus Gedung I.S 2. Sedangkan 2 unit tabung X-ray disimpan dalam drum 100 l karena sebenarnya tabung X-ray jenis ini tidak mengandung radionuklida sehingga tidak termasuk limbah radioaktif dan dapat dikelola/dibuang sebagai limbah non radioaktif.
Beberapa limbah radioaktif sumber terbungkus memiliki laju paparan radiasi pada kontak permukaan yang relatif besar. Hal ini disebabkan oleh jendela radiasi (radiation window) alat tersebut pada posisi membuka. Untuk mengatasi hal tersebut maka pada saat kondisioning jendela radiasi tersebut diset pada posisi tertutup. Jika tidak memungkinkan penutupan jendela radiasi, maka diberikan tambahan perisai Pb pada bagian jendela dan dengan pengaturan posisi LRST tersebut dalam shell beton 350 l.
Strategi pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus yang berisi
radionuklida
192Ir dan
75Se dilakukan dengan metode simpan dan luruhkan. Hal
ini dikarenakan waktu paro
192Ir adalah 74,2 hari, sehingga setelah dibiarkan
meluruh 3 – 5 tahun aktivitas
192Ir sudah sedemikian kecil sehingga memenuhi
persyaratan untuk pelepasan klirens. Sebagai wadah kondisioning untuk
menyimpan LRST berisi
192Ir dan
75Se digunakan shell drum 200 l yang bagian
dalamnya telah dilapisi dengan timbal sebagai penahan radiasi seperti ditunjukkan
pada Gambar 4.
442
Gambar 4. Shell drum 200 l sebagai wadah kondisioning LRST berisi
192Ir dan
75
Se
Sedangkan sumber radiasi terbungkus kategori 3 sampai dengan 5 yang biasanya
memiliki dimensi relatif kecil dikondisioning dalam wadah shell beton 350 l atau
shell beton 950 l. Data laju paparan masing-masing shell beton 350 l yang
digunakan sebagai wadah kondisioning LRST kategori 3 - 5 dapat dilihat pada
Tabel 2 berikut ini :
443
Tabel 2. Data laju paparan radiasi shell beton 350 l yang digunakan untuk kondisioning LRST pada Tahun 2012.
No. Kode Shell Beton
Jenis Radionuklida
Paparan (µSv/jam)
Kapasitas Terisi Kontak Jarak
1 m 1 SB 03
238U (Uranium
depleted)
0,59 0,37 50 %
2 SB 04 Co-60 1,1 0,62 100 %
3 SB 13 Sr-90 0,42 0,17 60 %
4 SB 14 Ra-226, Am- 241
0,26 0,19 100 %
5 SB 16 Kr-85, Fe-55, Cd-109, Pm-
147, Cm-244, 7,28 0,45 80 % 6 SB 23 Cs-137 2,04 0,43 100 % 7 SB 24 Cs-137 0,81 0,35 100 % 8 SB 25 Cs-137, Co-60 4,6 1,07 20 % Pada Tabel 2 di atas terlihat bahwa shell beton yang digunakan sebagai wadah kondisioning LRST dapat pula berfungsi sebagai penahan radiasi sehingga laju paparan radiasi pada kontak permukaan shell beton menjadi kecil. Harga laju paparan terbesar pada kontak permukaan shell beton adalah 7,28 µSv/jam (0,728 mrem/jam). Harga laju paparan tersebut masih jauh di bawah laju paparan maksimal kontener untuk penyimpanan yang diperkenankan yaitu sebesar 200 mrem/jam (= 2 mSv/jam)
[2]. Contoh shell beton 350 l sebagai wadah kondisioning LRST kategori 3 – 5 ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Contoh shell beton 350 l yang digunakan sebagai wadah kondisioning
LRST kategori 3 - 5
444
Shell beton yang telah berisi limbah radioaktif sumber terbungkus kemudian disimpan dalam tempat Penyimpanan Sementara Limbah Aktivitas Rendah dan Sedang Gedung I.S 1 dengan susunan penempatan seperti ditunjukkan pada Gambar 5 berikut ini.
L I M
B A H
B E L U M
D I O L A H
P I N T U
M A S U K
R U A N G
S U M B E R
B E K A S
B
B SB
08
SB 07 P
SB 06 SB
11
SB 05 C
C
B
B SB
09
SB 02 SB
01
SB 21 SB
17
SB 12 C
C
B
B SB 18
SB 19 SB
04
SB 20 SB
22
SB 10 C
C
C
C
Drum 200 l
berisi hasil olahan lim- bah materi-al terkonta- minasi ra- dionuklida pemancar β, γ yang sudah diolah
B
SB 15
Drum 200 l hasil olahan limbah mengan dung αdan drum LTSS Radiu m
BA TE SB K
13
SB 23
SB 14
SB 24
SB 16
SB 25
SB 03 C
C
D D
Gambar 5. Penempatan shell beton hasil kondisioning sumber radiasi bekas Keterangan :
1. B : Shell beton berisi kelongsong / kapsul bekas target produksi radioisotop dari PRR / BATEK.
2. C : Shell beton berisi hasil sementasi konsentrat / resin
POSISI TANGGAL : 29/11/2012
445
3. P : Shell beton berisi limbah tersementasi dari PATIR (penyemenan oleh PATIR sendiri dan kondisi drum sudah rusak / jelek.
4. D : Drum 100 l berisi limbah radioaktif cair yang memiliki laju paparan relatif besar.
Pada Gambar 5 di atas terlihat bahwa shell beton yang digunakan untuk kondisioning limbah radioaktif sumber terbungkus selanjutnya disimpan di tempat Penyimpanan Sementara Limbah Aktivitas Rendah dan Sedang I.S 1. Susunan shell beton dibuat bertumpuk 2 dengan mempertimbangkan shell yang telah terisi penuh dan berisi radionuklida dengan waktu paro (t½) panjang ditempatkan pada sisi bagian dalam.
Kondisioning terhadap limbah radioaktif sumber terbungkus dalam wadah yang sesuai ini juga dimaksudkan untuk meminimalisir potensi hilangnya bungkusan sumber dan kerusakan bungkusan sumber radiasi akibat hal-hal tak diinginkan seperti resiko kebakaran, kerusakan karena benturan mekanis dan lainnya.
KESIMPULAN
Dari kegiatan pengelolaan limbah radioaktif sumber terbungkus yang dilakukan PTLR pada tahun 2012 dapat disimpulkan bahwa :
Telah dikondisioning sebanyak 447 limbah radioaktif sumber terbungkus yang berasal dari industri dan rumah sakit dengan rincian : 258 unit bekas radiografi mengandung radionuklida
192Ir dan
75Se, 96 unit mengandung radionuklida
137Cs, 31 unit mengandung radionuklida
226Ra, 21 unit mengandung radionuklida
60Co, 21 unit mengandung radionuklida
90Sr, 6 unit mengandung radionuklida
147
Pm, 2 unit mengandung radionuklida
244Cm, 2 unit mengandung radionuklida
241AmBe, 2 unit mengandung radionuklida
55Fe, 2 unit mengandung radionuklida
109Cd, 2 unit mengandung radionuklida
85
Kr, 1 unit mengandung radionuklida
241Am, 1 unit mengandung radionuklida
238U, dan 2 unit tabung pesawat X-ray.
Terdapat sumber radiasi bekas berdimensi besar kategori 1 – 2 yang mengandung radionuklida
60Co berjumlah 9 unit dan
137Cs sebanyak 12 unit. Limbah radioaktif sumber terbungkus ini dikondisioning / disimpan langsung di Ruang sumber radiasi terbungkus tidak digunakan Gedung I.S 2.
Terdapat limbah radioaktif sumber terbungkus kategori 3 – 5 berdimensi kecil sebanyak 172 unit. Limbah radioaktif sumber terbungkus ini dikondisioning dalam 8 buah shell beton 350 l. Setiap shell beton diisi dengan sumber-sumber yang mengandung radionuklida sejenis atau yang memiliki kesamaan sifat-sifat radiasi dan fisiknya.
