DISTRIBUSI 90 Sr DI DALAM TANAH PERMUKAAN DI DAERAH CALON LOKASI PLTN SEMENANJUNG MURIA

Transkripsi

1 DISTRIBUSI 90 Sr DI DALAM TANAH PERMUKAAN DI DAERAH CALON LOKASI PLTN SEMENANJUNG MURIA Cerdas Tarigan, Terima Ginting, Budi Hari, Sugeng Purnomo Pusat Teknologi Limbah Radioaktif ABSTRAK DISTRIBUSI 90 Sr DI DALAM TANAH PERMUKAAN DI DAERAH CALON LOKASI PLTN SEMENANJUNG MURIA. Distribusi 90 Sr di dalam tanah permukaan di daerah calon lokasi PLTN Semenanjung Muria telah diselidiki. Sampling tanah permukaan diambil pada 4 lokasi, dilakukan pada tiap kedalaman 5 cm, yaitu dari kedalaman 0 25 cm. Konsentrasi 90 Sr yang terdapat dalam tanah dianalisis dengan metode leaching dan pencacahan dilakukan dengan alat cacah LSC. Konsentrasi 90 Sr di kawasan Semenanjung Muria bila dibandingkan dengan yang terdapat di PPTN BATAN Serpong relatif sama, sedangkan dengan di Antartika dan di Jepang sebagai negara industri nuklir, menunjukan nilai yang relatif lebih kecil. Hal ini memberikan informasi bahwa konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di kawasan Semenanjung Muria umumnya berasal dari fallout. ABSTRACT DISTRIBUTION OF 90 Sr IN SURFACE SOIL AT THE CANDIDATE AREA OF THE NUCLEAR POWER PLANT SITE SEMENANJUNG MURIA. The investigation of 90 Sr concentration in surface soil at the the candidate area of the nuclear plant site Semenanjung Muria was carried out. The soil sample was taken out from 4 locations, sampling was done every 5 cm until 25 cm depth from the surface. The 90 Sr was analysed with leaching method and counted by using LSC. The 90 Sr concentration was found in Semenanjung Muria site at was compared to the concentration of 90 Sr in PPTN BATAN the result was similar relatively and if compare with Antartica and Japan area, the results showed that the concentrations in Semenanjung Muria were lower significantly. This informations indicated that the 90 Sr concentration in Semenanjung Muria site dominantly coming from fallout. LATAR BELAKANG Pada tahun 1950 s/d 1960 banyak dilakukan percobaan peledakan bom nuklir di atmosfir baik di kutub Selatan maupun di Utara yaitu sebanyak 423 kali oleh negaranegara maju seperti USA, USSR, UK, Prancis, China dan sejak tahun 1970 secara internasional kegiatan ini telah dilarang. Hasil peledakan nuklir di atmosfer berupa hasil belah dari uranium atau plutonium. Berbagai jenis radionuklida yang ditimbulkan dari peledakan tersebut menyebar secara mengglobal di atmosfer selanjutnya akan terdeposisi di permukaan bumi dan dikenal sebagai jatuhan debu radioaktif (fallout). Radionuklida 90 Sr merupakan salah satu dari ratusan radionuklida yang dihasilkan dari hasil belah, mempunyai waktu paro cukup panjang (T 1/2 = 29 tahun) dan radiotoksisitasnya tinggi. Total 90 Sr yang menyebar di atmosfer yang berasal dari peledakan nuklir di atmosfer dari tahun 1950 s/d 1960 mencapai 600 PBq (1 PBq= 1x10 15 Bq) [1]. Percobaan peledakan nuklir di atmosfer menyebabkan penyebaran zat radioaktif hingga ke lapisan stratosphere dan tinggal untuk beberapa lama di lapisan

2 ini. Waktu tinggal rata-rata zat radioaktif di lapisan stratosphere telah diestimasi, hasil penelitian yang diperoleh menunjukan waktu tinggal antara setahun hingga beberapa tahun, tergantung pada altitude dan latitude peledakan nuklir tersebut dilakukan. Pada saat ini, diprakirakan sebagian besar residu 90 Sr hasil peledakan nuklir di atmosfer telah turun & kemudian terdeposisi dan tinggal di permukaan bumi [2]. Dalam makalah ini disampaikan hasil penelitian distribusi konsentrasi 90 Sr di dalam tanah permukaan di kawasan calon lokasi PLTN Semenanjung Muria. Konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di Semenanjung Muria ini juga akan dibandingkan dengan konsentrasi 90 Sr yang terdapat di PPTN BATAN Serpong, daerah Antartika dan daerah Jepang yang diprakirakan hanya berasal dari jatuhan debu radioaktif (fall-out) dan data ini juga digunakan sebagai baseline data untuk menunjang program pembangunan PLTN dimasa yang akan datang. Posisi lokasi sampling ditetapkan dengan menggunakan alat Global Positioning Satelite (GPS). Sampling tanah permukaan dilakukan pada 4 daerah mata angin (Utara, Selatan, Timur dan Barat) dan sebagai kontrol diambil 1 lokasi sampel tanah. TATA KERJA Alat dan Bahan Alat Alat sampling : cangkul, gunting rumput, frame kayu berukuran 50x50 cm, sekop, pisau plastik, penggaris, sarung tangan, spidol, kantong plastik, GPS, alat gelas, furnace, alat cacah yang digunakan adalah Liquid Scintilation Analyzer 1600TR Packard Canberra. Bahan Asam nitrat (HNO 3 berasap 6 N), asam klorida (HCl pekat), asam oksalat (H 2 C 2 O 4 8 %), asam asetat (CH 3 COOH 6 M), ammonium asetat (CH 3 COONH 4 6 M), ammonium karbonat ((NH4) 2 CO 3 ) padat, ammonium oksalat ((NH4) 2 C 2 O 4 H 2 O), natrium karbonat (Na 2 CO 3 padat), amoniak (NH 4 OH, NH 4 OH 6 N), natrium kromat (Na 2 CrO 4 1,5 M), hidrogen peroksida (H 2 O 2 30 %), metanol, indikator metil merah 1 %, pengemban Sr (10 mg/ml), pengemban Y (10 mg/ml) dan picoflour (coctail). Metode Sampling tanah Sampel tanah diambil pada radius 1 s/d 2 km dari calon lokasi tapak PLTN dengan luas 50x50 cm. Sampling dilakukan dengan menggunakan frame yang terbuat dari kayu berukuran 50x50 cm yang diletakan diatas permukaan tanah. Lahan yang 128

3 dicangkul sampai kedalaman 25 cm dan kemudian dipotong tiap kedalaman 5 cm dengan menggunakan pisau dari bahan plastik. Sampel dimasukan kedalam kantong plastik ukuran 5 kg yang sudah diberi label. Tiap lokasi terdapat 5 sampel tanah, kedalaman 0-5 cm, 5-10 cm, cm, cm dan cm [3]. Persiapan sampel Sampel tanah dibersihkan dari akar dan kerikil, selanjutnya dikering udara kan selama 3 x 24 jam di udara terbuka. Sampel tanah selanjutnya diambil secara acak sebanyak 2 kg, dihaluskan dan diayak dengan saringan ukuran 25 mesh. Sampel tanah sebanyak 500 g selanjutnya dimasukan ke dalam cawan porselen dan dikeringkan dalam oven 105 C selama 12 jam. Selanjutnya tanah yang telah dikeringkan ditimbang sebanyak 250 g dan dimasukan ke dalam gelas piala 500 ml, sampel siap dianalisis [4] Analisis 90 Sr Analisis 90 Sr dalam tanah dilakukan melalui proses leaching dengan menggunakan larutan HCl. Radionuklida 90 Sr yang terdapat dalam filtrat dimurnikan dari berbagai macam pengganggu melalui beberapa kali pengendapan dengan menggunakan HNO 3 berasap. Kandungan 90 Sr ditentukan melalui pencacahan anak luruhnya 90 Y yang memancarkan sinar-β dengan alat cacah LSC [5]. HASIL DAN PEMBAHASAN Lokasi pengambilan sampel tanah permukaan di daerah Lemah Abang Semenanjung Muria dilakukan pada radius 1 km (lokasi 1 s/d 3) dan pada radius 2 km dari calon tapak sebagai kontrol (lokasi-4) ditunjukkan pada Gambar

4 Berdasarkan pengukuran GPS koordinat lokasi-1 adalah (LS 06º 26 2,9 ; BT 110º 47 43,3, lokasi-2 (LS 06º 26 10,8 ; BT 118º 47 37,5 ; lokasi-3 (LS 06º 26 12,7 ; BT 110º 47 24,6 ); dan lokasi-4 (LS 06º 26 28,8 ; BT 110º47 44,3 ). Hasil analisis konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di kawasan Semenanjung Muria ditampilkan dalam Tabel 1. Konsentrasi 90 Sr di kawasan Semenanjung Muria (lokasi 1-4) berkisar antara dbd sampai 0,33 Bq/kg dengan rerata 0,14 ± 0,03 Bq/kg. Dalam Tabel 1 terlihat bahwa konsentrasi 90 Sr di lokasi 1,2,3 dan 4 relatif sama tidak menunjukkan perbedaan konsentrasi yang nyata. Hal ini memberikan informasi bahwa daerah sampling mempunyai komposisi tanah dan topografi serta pola permukaan tanah tidak jauh berbeda. Pada kedalaman 15 s/d 20 cm umumnya terlihat cacahan di bawah deteksi (dbd) kemungkinan besar disebabkan karena migrasi 90 Sr ke lapisan tanah yang lebih dalam mengalami kesukaran dan memerlukan waktu yang lama, sehingga konsentrasinya di bawah batas deteksi. Tabel 1. Distribusi konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di Semenanjung Muria LOKASI KEDALAMAN (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) 0-5 0,29 0,33 0,25 dbd ,31 0,30 0,32 0, ,23 0,22 dbd 0, dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd Rentang dbd-0,31 dbd-0,33 dbd-0,32 dbd-0,26 Rerata 0,16 0,17 0,11 0,10 Keterangan : - batas deteksi pencacahan = 0,17 Bq/kg, - dbd = dibawah batas deteksi. Konsentrasi 90 Sr di daerah di PPTN BATAN Serpong dapat dilihat pada Tabel 2. Bila dilihat nilai konsentrasi rerata 90 Sr di 4 kawasan Semenanjung Muria dibandingkan dengan di daerah PPTN BATAN Serpong menunjukan angka yang tidak terlalu jauh berbeda. Hal ini memberikan informasi bahwa konsentrasi 90 Sr di kawasan Semenanjung Muria dengan yang di daerah di PPTN BATAN Serpong adalah sama, yang berarti tidak adanya kontribusi peningkatan konsentrasi radionuklida 90 Sr pada lingkungan karena adanya kegiatan nuklir di PPTN BATAN Serpong [6]. 130

5 Tabel 2. Konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di PPTN Serpong (lokasi 1 s.d 4) dan di daerah Lepas Kawasan (lokasi 5) LOKASI KEDALAMAN (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) dbd dbd 5-10 dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd dbd Keterangan : - batas deteksi pencacahan = 0,20 Bq/kg - dbd = dibawah batas deteksi Konsentrasi 90 Sr di tanah permukaan di Antartika telah banyak diselidiki dan diprakirakan hanya berasal dari jatuhan debu (fallout) radioaktif yang berasal dari peledakan bom nuklir di atmosfer disajikan dalam Tabel 3. Pada Tabel 3 terlihat konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di Antartika yang dilaporkan oleh Hashimoto dan kawan-kawan sangat beragam, dengan rentang ttd. sampai 3,70 Bq/kg. Konsentrasi 90 Sr di kawasan Semenanjung Muria dengan rentang ttd. sampai 0,33 Bq/kg, bila dibandingkan dengan 90 Sr yang terdapat di Antartika, terlihat berada dalam kisaran rentang yang lebih sempit dan jauh lebih rendah. Hal ini diperkirakan karena menyangkut transport zat radioaktif di stratosfir dan proses deposisi yang terjadi ke permukaan bumi dengan lokasi yang jauh dari percobaan senjata nuklir. Tabel 3. Konsentrasi 90 Sr di tanah permukaan di Antartika [7] Sampel Waktu sampling 90 Sr (Bq/kg) ,34 ± 0, ,10 ± 0, ,18 ± 0, ttd ttd ,20 ± 0, ,06 ± 0, ,70 ± 0, ,18 ± 0, ,70 ± 0, ,56 ± 0,07 131

6 Tabel 4. menyajikan konsentrasi 90 Sr di negara Jepang sebagai negara industri nuklir dalam laporan National Institute of Radiological Science [8]. Seperti telah diketahui bahwa jumlah Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) di Jepang saat ini terdapat 52 unit yang telah beroperasi dan 3 unit masih dalam pembangunan. Pusat Listrik Tenaga Nuklir saat ini mensuplai kebutuhan energi listrik sebesar ± 34,65 % dari seluruh kebutuhan listrik negaranya. PLTN di Jepang umumnya dibangun dipinggir pantai, di sekitar pulau Honshu terdapat lebih dari 12 site PLTN. Dalam Tabel 4 ditunjukkan bahwa konsentrasi 90 Sr di negara Jepang berkisar antara 0,12 sampai 26,0 Bq/kg dengan rerata 7,50 ± 0,12 Bq/kg. Konsentrasi 90 Sr di negara Jepang relatif tinggi untuk setiap lokasi. Mungkin hal ini terjadi karena PLTN yang dibangun di Jepang umumnya berada di pinggir pantai dan telah mengitari Negara Jepang itu sendiri dan selain itu kontribusi adanya pengolahan daur bahan bakar Plutonium di Jepang. Tabel 4. Konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di Jepang waktu sampling 1993 Lokasi Sampling 90 Sr ( Bq/kg) Aomori 1,30 ± 0,09 Yamagata 2,90 ± 0,13 Tochigi 26,0 ± 0,40 Gunma 1,30 ± 0,09 Saitama 2,0 ± 0,11 Niigata 0,83 ± 0,07 Nagano 4,20 ± 0,26 Gifu 0,72 ± 0,07 Mie 1,0 ± 0,09 Fukuoka 0,59 ± 0,11 Kyoto 0,71 ± 0,13 Osaka 1,20 ± 0,09 Nara 0,98 ± 0,13 Tottori 0,12 ± 0,09 Okayama 0,27 ± 0,09 Tokushima 0,72 ± 0,12 Kagawa 2,50 ± 0,19 Ehime 1,0 ± 0.08 Saga 0,57 ± 0,06 Nagasaki 1,70 ± 0,16 Kumamoto 6,90 ± 0,20 Miyazaki 0,92 ± 0,13 Okinawa 1,50 ± 0,10 Konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di kawasan Semenanjung Muria bila dibandingkan dengan konsentrasi radionuklida yang sama di negara Jepang, terlihat bahwa konsentrasi di Semenanjung Muria relatif sangat kecil. Hal ini memberikan 132

7 informasi bahwa konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di Semenanjung Muria umumnya berasal dari fallout saja. KESIMPULAN Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di Semenanjung Muria, tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dan bila dibandingkan dengan konsentrasi radionuklida yang sama di daerah PPTN BATAN Serpong, sedangkan dengan di daerah Antartika menununjukan konsentrasi jauh lebih rendah. Bila dibandingkan untuk radionuklida yang sama di negara Jepang sebagai Negara industri nuklir, terlihat konsentrasi 90 Sr dalam tanah permukaan di kawasan Semenanjung Muria sangat rendah. Hal ini memberikan informasi bahawa 90 Sr dalam tanah permukaan di Semenanjung Muria umumnya berasal dari fallout. DAFTAR PUSTAKA 1. BENNET B. G., Exposure from Worldwide Release of Radionuclides, Proceedings of A Symposium on Environmental Impact of Radioactive Release, Vienna, (1995). 2. UNITED NATIONS., Sources and Effects of Ionizing Radiations, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Report to the General Assembly, United Nations, New York, (1993). 3. IAEA., Measurement of Radionuclides in Food and the Environment, Technical Reports Series No.295, IAEA, Vienna (1989). 4. TARIGAN C., Konsentrasi Sr-90 dalam air sumur penduduk di Lepas Kawasan PPTN Serpong, Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi dan Lingkungan VI, BATAN (1998). 5. BATAN., Prosedur Analisis Sampel Radioaktivitas Lingkungan, Jakarta, (1998). 6. ERWANSYAH L., dkk., Distribusi 90 Sr dalam tanah permukaan di kawasan PPTN Serpong, (2004 ) 7. HASHIMOTO T., Survey of Artificial Radionuclides in the Antartic, Geo Science Vol. No.2, (1998). 8. NIRS., Radioactivity Survey Data in Japan, Chiba, Japan, (1996). 133