ANALISIS RADIONUKLIDA PEMANCAR
PADA SAMPEL
TUMBUHAN
Sri Artiningsih, Wijiyono
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN-Yogyakarta Jl Babarsari Nomor 21, Kotak pos 6101 Ykbb 55281
e-mail : [email protected]
ABSTRAK
ANALISIS RADIONUKLIDA PEMANCAR β PADA SAMPEL TUMBUHAN. Telah dilakukan analisis radionuklida pemancar pada sampel tumbuhan. Sampling dilakukan dengan metode acak, Tumbuhan diambil 5 x ulangan secara acak sebanyak ± 200 gram di kawasan reaktor Kartini. Preparasi dilakukan dengan cara tumbuhan dibersihkan, kemudian dikeringkan, dibakar dan dibuat arang lalu diabukan dengan Furnace pada suhu 4500C selama 24 jam. Pencacahan radioaktivitas tumbuhan menggunakan Low Background Counter selama 20 menit dengan efisiensi alat = 8,11%. Hasil pengukuran radioaktivitas pemancar beta pada sampel tumbuhan dari Januari s.d Desember 2011 di kawasan reaktor Kartini diperoreh data tertinggi bulan Januari = 6,54 0,41 Bq/g, Pebruari = 7,19 0,42 Bq/g, Maret = 7,19 0,42 Bq/g, April = 6,02 0,40 Bq/g, Mei = 6,02 0,40 Bq/g, Juni = 7,29 0,41 Bq/g., Juli = 6,71 0,41 Bq/g, Agustus = 643 0,41 Bq/g, September = 6,07 0,39 Bq/g. Oktober = 6,93 0,42 Bq/g, Nopember = 6,88 0,42 Bq/g, dan Desember = 5,86 0,40 Bq/g Dari data tersebut yang paling terendah pada bulan Desember.yang berlokasi Desa Demangan dengan aktivitas = 5,6 0,40 Bq/g dengan titik koordinat 07°46’27 S 110°25’35 E dengan tinggi tempat 143 dpl sedangkan data tertinggi di bulan Mei yang berlokasi Depok dengan aktivitas = 7,29 0,41 Bq/g dengan titik koordinat 07°46’38 S 110°25’25 E dengan tinggi tempatt 157 dpl Hasil uji statitistik total pada tumbuhan dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) tidak ada beda nyata karena faktor hitung < faktor tabel yaitu 0,06 < 3, 48 pada tingkat kesalahan 5 % atau tingkat ketelitian 95 %.
ABSTRACT
THE ANALYSIS OF RADIONUCIDE β Ray OF THE PLANTATION SAMPLES. Were
done Plantation sample about 200 g, were from some point stations area with 5 replicates. Plantation samples were dried and carbonized on the hot electric stove and ashed in furnace on 250o C for 24 hours. Each ash samples of plantation were weight 1 g and filled in to aluminium planchet. The samples were for 20 minutes by G M detector in LBC system, with 8.11 % of efficiency. It was found that the radioactivity of the plantation samples of the Kartini reactor area in 2011 the higher of radionuclide
ray activity on January = 6.54 0.41 Bq/g, February = 7.19 0.42 Bq/g, March = 7.19 0.42 Bq/g, April = 6.02 0.40 Bq/g, May = 6.02 0.40 Bq/g, June = 7.29 0.41 Bq/g, July = 6.71 0.41 Bq/g, Agust = 6.43 0.41 Bq/g, September = 6.07 0.39 Bq/g. October 6.93 0.42 Bq/g, November = 6.88 0.42 Bq/g and December = 5.86 0.40.Bq/g. Tthe lowest of plantation radioactivity was Desember was Demangan location, coordinat position 07°46’27 S 110°25’35 E 07°46’27 S 110°25’35 E ‘Elevation = 143 m from ocean, abaut 5.86 0.40 Bq/g abu and the highest radioaktiviting was on May at Depok location by coordinat 07°46’38 S 110°25’25 E ‘Elevation = 157 m from ocean, 7.29 0.41 Bq/g Result of statistic every months by Complette Radomiced Designer (CRD) no siqnificant because calculated factor < table factor namly 0.06 < 3.48 on 5 % error degree or 95 % accuratted degree
PENDAHULUAN
eiring dengan beroperasinya reaktor Kartini, diperkirakan akan menimbulkan dampak limgkungan. Maka perlu dilakukan pemantauan radioaktivitas lingkungan secara rutin sebulan sekali pada sanpel tumbuhan. Salah satu upaya yang bisa ditempuh agar diperoleh data pemantauan radioaktivitas lingkungan yang baik, perlu sampling dan analisis data harus dilaksanakan sesuai dengan prosedur. Sebab analisis dan statistik tidak dapat memanipulasi data yang diperoleh dari sampling dan pengukuran yang tidak mengikuti prosedur. Variasi yang timbul dari pengambilan sampel yang kurang baik, tidak merupakan random variation. Variasi ini lazim disebut sebagai Inaccuracy (tidak cermat)[1] Untuk mengatasi Inaccuracy maka pengambilan sampel dilakukan dengan cara acak (random) pada lokasi sesuai dengan titik koordinat minimal 3 x ulangan. Pengambilan sampel dengan cara demikian menjamin dapat diduganya exsperimental error dan rata-rata hasil pengukuran tidak bias. Bila dalam melaksanakan sampling dilakukan tanpa acak (random) sering diperoleh dugaan exsperimental error yang terlalu besar [1]. Sedangkan zat radioaktif dapat memancarkan partikel alpa, beta dan gamma. Partikel-partikel ini akan berbahaya apabila mengenai manusia pada dosis tinggi. Maka gas buang yang terlepas dari cerobong reaktor masih perlu pemantauan. Dalam hal ini berguna untuk mengetahui lebih dini bila terjadi kenaikan radioaktivitas pada tumbuhan di kawasan reaktor. Agar penduduk terhindar dari bahaya radiasi pada tumbuhan sebagai akibat beroperasinya reaktor melalui daur penyebaran radionuklida alam maupun buatan [3] Karena pada dasarnya radioaktivitas dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu radioaktivitas buatan dan radioaktivitas alam.[2] Senyawa radionuklida baik alam maupun buatan dapat terakumulasi pada tumbuhan melalui proses respirasi dan assimilasi.. Maka jika masukannya melebihi batas kecepatan penguraian radioaktif dalam jumlah yang tinggi tentu saja zat radioaktif akan sampai pada manusia Oleh karena itu diperlukan pengaturan dan pengawasan radioaktivitas lingkungan dengan baik. Selain itu perlu dipahami jalur kritis sebaran radioaktivitas di lingkungan, supaya lebih tepat dalam pengambilan sampel lingkungan yang akan dianalisa radioaktivitasnya. Jalur penyebaran radionuklida di lingkungan pada gambar 1 dibawah ini [3]
Untuk menguji 2 data sampel tumbuhan pada 2 lokasi apakah berbeda nyata atau tidak masih bisa menggunakan metode Distribusi T.test
Tetapi jika akan menguji populasi sampel tumbuhan pada lokasi yang berbeda-beda dapat menggunakan analisis variance. Untuk pengujian populasi sampel
tumbuhan yang terdiri dari 12 bulan dengan masing-masing bulan terdiri dari 17 titik lokasi dengan 3 x ulangan dapat menggunakan Metode Rancangan Acak Lengkap (Completely Randomized Disign)[1]. Adapun lokasi sampling seperti pada tabel 1.
Gambar 1. Jalur Penyebaran Radionuklida di Lingkungan
TATA KERJA
Bahan dan Peralatan
Bahan analisis yang digunakan, sampel tumbuhan yang diambil di sekitar reaktor Kartini, sebulan sekali selama tahun 2011.
Peralatan yang digunakan tungku pemanas /kompor, pipet, oven, timbangan sartorius, planset aluminium, GPS, peta, kamera, kantong plastik, alat tulis dan alat cacah Low Background Counter (LBC).
Cara Kerja
Pengambilan Sampel tumbuhan
Sampel tumbuhan diambil di sekitar rekator Kartini berdasarkan titik pengambilan sampel yang sudah ditentukan. Sampel diambil 200 g kemudian dimasukkan ke dalam plastik, diberi label dan ditutup rapat. Adapun sampel yang diambil adalah tumbuhan yang hidup dan berkembang di lokasi terbuka. Tumbuhan diambil dengan memotong kira-kira 2-5 cm diatas permukaan tanah pada luasan sekitar 1 m2. Cara penentuan titik pengambilan sampel dilapangan adalah dengan sistem random sampling.
Data diambil dari beberapa titik pengambilan cuplikan sebanyak 16 lokasi, (tabel 1), kemudian ditentukan sebagai data radioaktivitas tumbuhan. Masing-masing lokasi diambil sebanyak 5 ulangan secara acak dan diketahui titik koordinatnya dengan GPS. Tehnik pengambilan sampel tumbuhan seperti pada gambar 2
Tabel 1 Lokasi pengambilan sampel tumbuhan di sekitar reaktor Kartini periode tahun 2011
No. Radius (meter) Nama Lokasi Latitude/Longitude Ketinggian (mdpl) 1. 100-1 Akselerator (PTAPB BATAN) 07°46’41 S/110°24’44 E 154
2. 100-2 Utara gedung Bengkel 07°46’37 S/110°24’43 E 156
3. 200-1 Sahid Hotel 07°46’51 S/110°24’44 E 144 4. 500-1 Ngentak 07°46’36 S/110°24’42 E 156 5. 500-2 Kledokan 07°46’32 S/110°24’42 E 156 6. 500-4 Yadara 07°46’16 S/110°24’58 E 168 7. 1000-2 JEC (Janti) 07°46’49 S/110°24’31 E 151 8. 1000-4 Seturan 07°46’20 S/110°24’19 E 159 9. 1000-6 Demangan 07°46’27 S/110°25’35 E 143 10. 1000-8 Tambak Bayan 07°47’01 S/110°25’06 E 136 11. 1500-2 Ambarukmo Hotel 07°47’38 S/110°24’39 E 130 12. 1500-4 Depok 07°46’38 S/110°25’25 E 157 13. 5000-1 Krapyak Ndayu 07°43’44 S/110°24’34 E 219
14. 5000-2 Pokoh (Pengawat Rejo) 07°43’46 S/110°26’06 E 220
15. 5000-3 Kalasan 07°47’03 S/110°26’23 E 134
16. 5000-4 Warung Boto 07°47’56 S/110°24’25 E 126
Gambar 2 Tehnik pengambilan sampel Preparasi Cuplikan
Langkah-langkah preparasi sbb :
Pengeringan : dikeringkan di tempat terbuka dengan bantuan cahaya matahari untuk menurunkan kadar air
Pengarangan : setelah sampel kering, dibakar sampai menjadi arang menggunakan tungku pembakar dari kompor listrik
Pengabuan : Sampel yang berupa arang dimasukan dalam cawan porselin masing-masing diberi kode agar tidak keliru, kemudian diabukan ke dalam Furnuce pada suhu 4500 C selama 24 jam
Pencacahan Sampel
Cuplikan abu halus diambil 1 g dimasukan ke dalam planset aluminium sambil diberi air suling sedikit demi sedikit sampai homogen. Sampel di dalam planset dikeringkan diatas hotplate selama 15 menit, maka cuplikan siap untuk dianalisis. Pencacahan radioaktivitas β total dilakukan dengan alat cacah β Ortec/ LBC (Low Background Counter) pada tegangan kerja 1150 volt dengan waktu cacah 20 menit. Efisiensi alat cacah β : 8,45 % Alat tersebut ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Alat Cacah LBC Perhitungan total radioaktivitas gross
Total radioaktivitas gross βdapat dihitung dengan persamaan sbb : gram / Bq E 100 C uplikan AktivitasC (1) Dimana :
C = cacah cuplikan-cacah latar (cpm)
E = efisiensi alat 8,11% dengan standar K-40 dari KCL)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Beraneka ragam tumbuhan yang tumbuh di kawasan reaktor Kartini secara alami akan mengakumulasi radioaktif alam maupun buatan melalui proses respirasi maupun fotosintesis. Maka kemungkinan terlepasnya radioaktif akibat aktivitas reaktor nuklir bisa meningkatkan radioaktivitas β
Tabel 2. Aktivitas tertinggi total pada lokasi pengambilan tumbuhan disekitar reaktor Kartini tahun 2011 No. Bulan Lokasi Jumlah Cacah Eff (%) Laju peluruhan
(dpm)
Aktivitas (Bq/g abu) Cplk Latar
1. Januari Pengawat Rejo 473 70 6,44 96,07 12,32 6,54 0,41 2. Februari Depok 481 92 6,44 215,73 12,51 7,19 0,42 3. Maret Ngentak 416 93 6,44 180,55 11,74 6,02 0,40 4. April Nentak 441 92 6,44 180,55 11,94 6,02 0,40
5. Mei Depok 493 70 6.44 218.83 12.28 7.29 0,41
6. Juni Kalasan 481 92 6.44 201.24 12.38 6.71 0,41 7. Juli Dayu (Jakal) 466 93 6.44 192.96 12.23 6.43 0,41 8. Agustus Janti 438 86 6.44 182.00 11.84 6.07 0,39 9. September Kalasan 441 95 6.44 179.00 11.98 5.97 0,42 10. Oktober Kledokan 496 94 6.44 207.97 12.57 6.93 0,42 11. Nopember Janti 491 92 6,44 206.42 12.49 6.88 0,42 12. Desember Ds.Demangan 436 96 6.44 175.89 11.93 5.86 0,40 total pada berbagai tumbuhan yang berada di sekitar
reaktor. Kontribusi β total pada tumbuhan tersebut bisa juga berasal dari radioaktivitas alam. Maka dari data pemantauan yang diperoleh dapat diketahui kemungkinan ada tidaknya peningkatan radioaktivitas β total pada berbagai tumbuhan yang disebabkan beroperasi reaktor Kartini, atau berasal dari radioaktivitas alam. Oleh karena itu diperlukan analisis data pemantauan berbagai tumbuhan setiap tahun sekali. Jika ternyata ada indikasi yang menunjukkan adanya perubahan terhadap lingkungan, maka dapat ditentukan langkah dan tindakan yang diperlukan demi kelangsungan hidup manusia. Hasil pengukuran total pada sampel berbagai tumbuhan tahun 2011 dapat dilihat pada tabel 2.
Radioaktivitas total pada berbagai tumbuhan pada aktivitas pada tahun 2011 dari masing-masing bulan dan lokasi memang berbeda-beda. Secara visual radioaktivitas β total pada tumbuhan seperti pada Gambar 4.
Perbedaan data tersebut perlu dilakukan uji statistik pada data aktivitas tertinggi setiap Triwulan selama setahun dengan metode Rancangan Acak Lengkap supaya tahu ada beda nyata atau tidak secara statistik. Perhitungan : 50 , 484 12 25 , 76 FK 2 JKT 6,1427,902....5,802 02 , 14 50 , 484 52 , 498 JKP 3 42 , 17 43 , 18 80 , 20 06 , 20 2 2 2 2 60 , 553 50 , 484 10 , 1938 JKGP JKPJKT553,6014,02469,58
Gambar 4. Pengaruh bulan terhadap kadar β pada tumbuhan
Tabel 3. Hasil pengukuran radioaktivitas total pada tumbuhan tahun 2011 di kawasan reaktor Kartini
Ulangan
Radioaktivitas total tumbuhan pada triwul 1 2 3 4 76,25 1 6,14 6,02 6,43 4,88 2 7,90 7,29 6,07 6,88 3 6,02 6,99 5,97 5,86 Y 20, 06 20,30 18,47 17.42 Y1 6,63 6,76 6,15 5,80 Tabel Anova SK Db JK KT I : hitung Tabel Perilaku P-1 4-1 = 3 14,02 14.02/3 = 4,67 4,67/68.2 = 0,06 5% 3,48 Galat Perilaku n-p 12-4 = 8 553,6 0 553,60/8 = 68,2
Radionuklida yang kemungkinan terlepas dari cerobong reaktor, akan terbawa aliran angin bersamaan dengan air hujan dan akan mengendap pada tanah. Karena tanah merupakan media tumbuh
maka tidak menutup kemungkinan radionuklida dapat terakumulasi pada berbagai tumbuhan melalui proses respirasi maupun fotosintesa pada tumbuhan. Akan tetapi bisa juga dari radionuklida alam yang terdapat di dalam tanah seperti 226Ra 232Th, 40K,
214
Pb atau radionuklida alam pemancar lainnya yang terakumulasi dalam tanah. Radionuklida baik alam maupun buatan yang terakumulasi pada tanah yang merupakan media tumbuh dapat memberikan kontribusi radioaktivitas pada berbagai tumbuhan. Hasil pemantauan rata-rata belum melebihi data aktivitas berbagai tumbuhan sebelum reaktor beroperasi yaitu 0,47Bq/g - 10,93 Bq/g. Data terendah dari hasil pemantauan di lokasi Desa Demangan dengan aktivitas sebesar 5.86 0,40 Bq/g, yang jaraknya 1000 m dari pusat kegiatan reaktor sedangkan data tertinggi di lokasi Depok dengan aktivitas sebasar 7.29 0,41 Bq/g yang jaraknya. 1500 m dari reaktor. Dengan melihat fenomena ini memberikan indikasi bahwa aktivitas β total pada tumbuhan di kawasan reaktor belum tentu semata-mata dari lepasan radionuklida dari reaktor. Akan tetapi bisa saja dari radionuklida alam yang ada disekitar reaktor karena hasil pengukuran β total pada tumbuhan di sekitar reaktor bersifat acak, maka perlu uji statistik untuk membuktikan ada beda nyata atau tidak. Kalau ada beda nyata perlu dilanjutkan dengan test Duncan`s, untuk mengetahui seberapa jauh perbedaan hasil analisis tersebut. Namun apabila uji statistik tidak menunjukkan beda nyata, tidak perlu dilanjutkan dengan test Duncan`s. Sementara hasil uji statistik untuk data tertinggi pada berbagai tumbuhan tahun 2011 setiap Triwulan tidak ada beda nyata, karena faktor hitung masih lebih kecil dari pada faktor tabel yaitu 0,06 < 3, 48 pada tingkat kesalahan 5 %. Kesimpulan yang dapat di ambil tidak terjadi peningkatan β total pada berbagai tumbuhan dikwasan reaktor Kartini. Selain itu aktivitas beta total pada berbagai tumbuhan tidak menunjukan korelasi jauh dekatnya terhadap aktivitas reaktor nuklir di tempat itu.
KESIMPULAN
Hasil analisis total dari beraneka ragam tumbuhan di kawasan reaktor Kartini pada tahun 2011 dapat di simpulkan sebagai berikut :
1. Data terendah di lokasi desa Demangan sebesar 5.86 0,40 Bq/g, yang jaraknya 1000 m, sedangkan data tertinggi di lokasi Depok sebasar 7.29 0,41 Bq/g yang jaraknya. 1500 m dari reaktor, masih lebih kecil dibandingkan rona
awal reaktor beroperasi yaitu 0,47Bq/g - 10,93 Bq/g. Tidak ada korelasi aktivitas beta total pada sampel tumbuhan berdasarkan radius terhadap aktivitas reaktor nuklir di tempat itu.
2. Hasil uji statistik dari masing-masing bulan dan lokasi sampling tidak ada beda nyata, karena faktor hitung lebih kecil dari faktor tabel yaitu 0,06 < 3, 48 pada kepercayaan 95 %.
DAFTAR PUSTAKA
1. IR. SOEMARTONO, Diklat Rancangan Percobaan I Yayasan Pembina Fakultas Pertanian Universitas Gajah Mada Yogyakarta 2. THOYIB. Radionuklida Pencemaran
Lingkungan Dan Ekologinya. Yogyakarta : Penerbit Pusat Dosimetri dan Standarisasi BATAN. (1985).
3. WARDANA. Dampak Pencemaran
Lingkungan. Yogyakarta : Penerbit Andi Offset. (2001).
TANYA JAWAB Suparno (PTAPB)
Tumbuhan apa yang mewakili sebagai tanaman bio indikator untuk pemantauan radioaktivitas lingkungan tumbuhan?
Apa pengaruh penuapan pada tanaman terkait dengan radionuklidan pemancar beta?
Wijiyono
Jenis tanaman alang-alang sebab tanaman ini dapat hidup sepanjang tahun baik di musim hujan maupun kemarau serta tahan terhadap serangan hama dan penyakit.
Radionuklida pemancar beta yang larut dalam air bersama-sama unsur hara akan lebih cepat terserap tanaman pada saat terjadi proses respirasi dan potosintesis.
Sihono (PTAPB)
Bagaimana untuk mengetahui unsur yang menimbulkan sinar beta pada sampel tumbuhan?
Wijiyono
Berdasarkan data B total pada tumbuhan jika melebihi ambang batas sebelum reaktor komisioning maka perlu diidentifikasikan dengan spektrometer gamma untuk mengetahui lebih lanjut unsur tertentu yang menimbulkan sinar beta tersebut.
