KAJIAN RADIOAKTIVITAS UNTUK PENGAWASAN BERBAGAI BAHAN BANGUNAN

Transkripsi

1 KAJIAN RADIOAKTIVITAS UNTUK PENGAWASAN BERBAGAI BAHAN BANGUNAN Eny Erawati, Wiwied Wahyu U.P Staf Bidang Pengkajian Industri dan Penelitian, BAPETEN Abstrak Telah dilakukan analisis kandungan radioaktivitas alam pada berbagai jenis bahan bangunan, seperti pasir, semen, bata merah, dan batako dari berbagai daerah di Indonesia. Dari hasil survei radiologik (Ra 226, Th 232 dan K 40) diketahui bahwa sebagian besar konsentrasinya relatif rendah (kecuali granit dan gipsum). Oleh sebab itu untuk granit dan gipsum memerlukan pengaturan, pengawasan, penetapan kebijakan dan strategi yang lebih mendalam dalam penggunaannya yang akan melibatkan Pengembang perumahan, BAPETEN, Pemda, pemasok jasa analisis lab serta instansi lain terkait. Pengawasan radioaktivitas bahan bangunan dilakukan untuk membatasi paparan radiasi yang disebabkan oleh bahan bahan dengan tingkat radionuklida alam yang tinggi sehingga dosis yang diterima publik dapat serendah mungkin yang wajar yang dapat dicapai. Abstract Analysis was done on concentration natural radioactivity in the different types of building materials, such as sand, cement, red brick, concrete brick, from various regions in Indonesia. From the results of the survey radiologic (Ra 226, Th 232 and K 40) that most of the concentration is relatively low (except to granite and gipsum). Therefore for the granite and gipsum require regulation, supervision, the determination of policies and strategies that involve stake holders such as real estate, BAPETEN, the local government, service suppliers of lab analysis and other related institutions. Material radioactivity supervision aims to limit the radiation exposure caused by the materials with increasing levels of natural radionuklida a high dose so that the public can receive the lowest possible that can be reasonably achieved (ALARA). 1

2 BAB I. PENDAHULUAN Hampir 80 90% waktu kita dihabiskan di dalam suatu ruangan bangunan, namun bangunan itu sendiri pun sebenarnya dapat memberikan dampak terhadap kesehatan. Berdasarkan sebuah riset yang dilakukan oleh World Health Organization pada tahun 1984, hampir 30% dari tempat tinggal di seluruh dunia memiliki kualitas udara yang buruk. Jadi apabila tempat tinggal atau tempat bekerja kita tidak sehat maka ada kemungkinan kesehatan kita juga akan terpengaruh, Dalam makalah ini akan diberikan informasi dari hasil kajian baku tingkat radioaktivitas pada pengawasan bahan bangunan untuk mendukung kebijakan Pengawasan BAPETEN yang berkaitan dengan pengawasan radioaktivitas pada bahan bangunan Semua bahan bangunan mengandung beranekaragam radionuklida alam. Bahan yang berasal dari batu dan tanah mengandung sebagain besar radionuklida alam deret uranium ( 238 U) dan thorium ( 232 Th), termasuk juga potasium ( 40 K). Dalam turunan Uranium, rantai peluruhan yang dimulai dari radium ( 226 Ra) secara radiologik adalah sangat penting dan oleh karena itu radium sering dibuat acuan untuk uranium. Ratarata konsentrasi dari radium, thorium dan potassium di dunia pada lapisan kulit bumi berturut turut sekitar 40 Bq kg 1, 40 Bq kg 1, dan 400 Bq kg 1. Hasil studi literatur mengenai radioaktivitas bahan bangunan di Uni Eropa disajikan pada publikasi Radiation Protection 112 [3]. Paparan radiasi dari bahan bangunan dapat terjadi melalui paparan eksternal dan internal. Paparan eksternal disebabkan oleh radiasi gamma. Perhitungan paparan eksternal dapat dilakukan menggunakan program komputer. Sebagai contoh, pada tempat tinggal suatu apartemen yang dibuat dari bangunan beton dengan konsentrasi aktivitas rata rata (40 Bq kg 1, 30 Bq kg 1 dan 400 Bq kg 1 berturut turut untuk radium, thorium dan potassium) menerima dosis efektif tahunan sekitar 0,25 msv. Peningkatan tingkat radionuklida alam pada bahan bangunan dapat menyebabkan dosis berorde beberapa msv/tahun. Paparan internal disebabkan oleh inhalasi radon ( 222 Rn), thoron ( 220 Rn) dan anak luruhnya yang berumur pendek. Radon merupakan bagian dari deret peluruhan uranium, yang terdapat dalam 2

3 bahan bangunan. Karena radon merupakan inert gas, mereka dapat bergerak lebih bebas melewati media berpori seperti bahan bangunan, meskipun biasanya hanya sebagian dari yang dihasilkan di dalam bahan mencapai permukaan dan memasuki udara ruangan. Sumber paling penting dari radon di dalam gedung yaitu tanah di bawahnya namun ada beberapa kasus dan beberapa negara anggota Uni Eropa juga menyatakan bahwa bahan bangunan mungkin sumber penting. Kelebihan konsentrasi radon di ruangan berasal dari bahan bangunan yaitu kira kira 10 ~ 20 Bq m 3, tetapi pada beberapa daerah dan kasus jarang kenaikannya mencapai lebih dari 1000 Bq m 3. Bahan bangunan merupakan sumber paling penting untuk thoron dalam ruangan. Namun demikian, konsentrasi thoron biasanya lebih rendah. Thoron dalam ruangan dapat menjadi sumber penting hanya pada beberapa kondisi dengan bahan bangunan mengandung konsentrasi thorium yang tinggi. BAB II TEORI Prinsip Proteksi Radiasi Tujuan menetapkan pengendalian pada radioaktivitas bahan bangunan yaitu untuk membatasi paparan radiasi yang disebabkan oleh bahan bahan dengan tingkat radionuklida alam yang tinggi. Dosis yang diterima publik harus serendah mungkin yang wajar dapat dicapai. Namun demikian, karena paparan yang kecil dari bahan bangunan ada di mana mana, pengontrolan harus berdasarkan pada tingkat paparan yang di atas tingkat paparan pada umumnya dan variasi normalnya. Konsentrasi radionuklida alam dalam bahan bangunan bervariasi signifikan di antara dan di dalam negara anggota Uni Eropa. Penyelidikan mungkin diperlukan untuk mengetahui aktivitas pada berbagai bahan bangunan bila informasi seperti itu tidak tersedia dari survei sebelumnya. Semua bahan bangunan mengandung beberapa radioaktivitas alam. Paparan kecil dan tidak dapat dihindari perlu dikecualikan dari segala pengontrolan yang mungkin. Membatasi penggunaan bahan 3

4 bangunan tertentu mungkin signifikan secara ekonomik, lingkungan, dan sosial untuk tingkat lokal dan nasional. Dengan konsekuensi tersebut, tingkat radioaktivitas nasional di dalam bahan bangunan harus dinilai dan dipertimbangkan ketika menetapkan peraturan yang mengikat. Jumlah radium di dalam bahan bangunan harus dibatasi setidaknya sampai pada tingkat di mana tidak mungkin menjadi penyebab utama yang melebihi tingkat disain untuk radon di dalam ruangan yang disampaikan oleh badan yang memberi rekomendasi (200 Bq m 3 ). Dosis individu yang tinggi harus dibatasi. Di Uni Eropa, dosis gama dari bahan bangunan yang melebihi 1 msv/tahun sangat jarang yang dari sudut pandang proteksi radiasi nilai ini tidak dapat diabaikan. Ketika dosis gama dibatasi pada tingkat di bawah 1 msv/tahun, konsentrasi Ra 226 pada bahan tersebut terbatas, secara praktis, hanya mencapai level yang tidak mungkin menyebabkan konsentrasi radon di ruangan melebihi level yang dirancang oleh rekomendasi komisi berkompeten (200 Bq m 3 ). Pengontrolan radioaktivitas bahan bangunan dapat berdasarkan prinsip dan kriteria radiologik berikut: a) Kriteria dosis untuk pengendalian Pengendalian harus didasarkan pada suatu kriteria dosis yang ditetapkan dengan mempertimbangkan keadaan nasional secara keseluruhan. Di Uni Eropa, dari sudut pandang proteksi radiasi, dosis yang melebihi 1 msv/tahun harus diperhatikan. Oleh karena itu direkomendasikan bahwa pengendalian harus berdasarkan pada suatu dosis dalam rentang 0,3 1 msv/tahun. Nilai ini merupakan dosis gama tambahan terhadap yang biasanya diterima di luar ruangan. b) Tingkat pengecualian Bahan bangunan harus dibebaskan dari segala pembatasan mengenai radiokativitasnya jika tambahan (ekses) radiasi gamma yang berasal darinya meningkatkan dosis efektif tahunan anggota masyarakat dengan setinggitingginya 0,3 msv. Ini merupakan dosis gamma tambahan yang diterima di luar ruangan. Batasan terpisah untuk radon atau thoron yang keluar dari bahan bangunan 4

5 harus dipertimbangkan di mana hasil evaluasi beberapa radionuklida sebelumnya menunjukkan bahwa bahan bangunan mungkin menjadi sumber radon atau thoron yang signifikan dalam ruangan dan larangan yang dikenakan pada sumber ini menjadi efisien dan cara efektif untuk membatasi paparan radon atau thoron dalam ruangan. Tingkat investigasi dapat diturunkan untuk keperluan pemantauan praktis. Karena lebih dari satu radionuklida berkontribusi terhadap dosis dimaksud, menjadi praktis menyajikan tingkat investigasi dalam bentuk suatu indeks konsentrasi aktivitas. Indeks konsentrasi aktivitas harus juga memperhitungkan jumlah dan cara pada umumnya suatu bahan digunakan di dalam gedung. Indeks (I) konsentrasi aktivitas berikut ini diturunkan untuk mengidentifikasi apakah suatu kriteria dosis dipenuhi: I = (C Ra /300 Bq kg 1 ) + (C Th /200 Bq kg 1 ) + (C K /3000 Bq kg 1 ) dengan C ra,, C th, C K adalah konsentrasi aktivitas (Bq kg 1 ) berturut turut untuk radium, torium, dan potasium di dalam bahan bangunan. Indeks konsentrasi aktivitas harus tidak melampaui nilai berikut ini (lihat tabel I) tergantung pada kriteria dosis dan jumlah dan cara bahan digunakan di dalam suatu gedung. Indeks konsentrasi aktivitas harus digunakan hanya sebagai alat screening untuk mengidentifikasi bahan yang menjadi perhatian. Setiap keputusan mengenai pembatasan penggunaan suatu bahan harus berdasarkan pada penilaian dosis terpisah. Penilaian demikian harus berdasarkan pada skenario penggunaan bahan mengikuti cara pada umumnya untuk tipe bahan yang diperhatikan. Skenario yang bercirikan teoritik, dengan dosis maksimum paling tidak mungkin, harus dihindari. Tabel I. Indeks konsentrasi aktivitas berdasarkan nilai batasan dosis Kriteria dosis 0,3 msv/tahun 1 msv/tahun Bahan digunakan dalam jumlah besar, seperti beton I 0,5 I 0,5 5

6 Superficial dan bahan lain dengan penggunaan terbatas: lantai, papan, dll I 2 I 6 BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN penelitian yang pernah dilakukan untuk beberapa bahan dasar bangunan dari beberapa daerah di Indonesia seperti dari Medan, Jakarta serta daerah bogor dan Analisis sampel bahan bangunan dalam makalah ini diperoleh dari hasil survey di beberapa fasilitas industri bahan bangunan dan dari Laporan berbagai Tangerang oleh PTKMR, BATAN. Berikut adalah Tabel hasil analisis sampel dan konsentrasi radionuklida pada beberapa bahan bangunan tersebut. Hasil analisis sampel semen PT Holcim Indonesia [4] No. Radionuklida Aktivitas (Bq/kg) 1. Radium ,16 ± 3,99 2. Radium ,75 ± 1,13 3. Uranium ,23 ± 20,13 4. Kalium ,60 ± 7,60 Hasil analisis sampel granit dari PT. Indo Granit [4] No. Sampel Hasil Analisis (Bq/kg) Ra 226 Ra 228 Th 228 K Granit Afrika 75,38 136,96 148, ,18 2. Granit Camellia Brown 86,71 118,59 133, ,63 Konsentrasi radionuklida pada beberapa bahan bangunan (Jakarta dsk) [4] Jenis bahan bangunan Aktivitas (Bq/kg) Ra 226 Ra 228 U 238 K 40 Konsentrasi terendah yang dapat terdeteksi (Bq/kg) Gipsum 379,59 ± 21,09 3,60 ± 1,26 <33,94 18,39±10,15 U 238 = 33,94 6

7 Bottom Ash 26,68 ± 1,93 23,38 ± 1,55 <33,94 108,75±6,87 Beton 20,50 ± 2,61 11,69 ± 2,49 <33,94 163,32±12,28 Pasir 12,34 ± 1, 10 15,87 ± 1,10 <33,94 245,86±1490 Bata merah 40,44 ± 2,73 49,53 ± 3,12 35,16±14,34 153,17±9,37 Konsentrasi radionuklida pada bahan bangunan (daerah Medan) [4] Jenis bahan bangunan Radionuklida Pasir Bata merah Ra 226 Th 232 U 238 K 40 Ra 226 Th 232 U 238 K 40 Aktivitas 26,62 ± 1,38 50,57 ± 1,87 <3 3,94 337,39 ± 7,22 51,86 ± 2,10 96,89 ± 3,79 61,07 ±4 4,60 476,41 ± 9,62 Konsentrasi terendah yg dapat terdeteksi * (Bq/kg) Uranium 238 = 33,94 Konsentrasi radionuklida pada bahan bangunan (Bogor dan Tangerang) [4] Jenis bahan bangunan Konsentrasi (Bq/kg) Ra 226 Th 232 K 40 Batas maksimum Konsentrasi radionuklida (F<1) Genteng A 1 A 2 A 3 B 1 B 2 35,60±0,85 31,31±0,83 26,55±0,74 34,80±0,82 33,04±0,79 102,70±1,36 101,21±1,32 93,82±1,27 90,97±1,26 93,36±1,26 209,41±10,65 189,82±10,07 106,45±9,40 188,98±10,05 173,00±9,93 Konsentrasi rata rata 32,26±0,81 96,41±1,29 173,53±9,50 0,55 Bata merah A 1 A 2 B 1 B 2 B 3 35,39±0,70 39,60±0,93 32,99±0,94 33,72±0,74 29,41±0,82 65,82±0,88 74,98±1,26 85,68±1,44 51,06±0,92 67,40±1,20 110,02±7,41 115,90±10,63 128,67±12,24 75,76±8,05 82,84±9,75 Konsentrasi rata rata 34,22±0,83 68,99±1,41 102,64±9,62 0,42 Batako putih/kapur A 1 A 2 14,07±0,77 9,41±0,71 18,00±0,99 5,02±0,86 176,01±13,76 155,21±13,73 7

8 B 1 23,48±0,84 41,69±1,14 88,75±12,01 Konsentrasi rata rata 15,65±0,77 21,57±1,00 139,99±13,17 0,17 Batako pasir/press A 1 A 2 B 1 B 2 B 3 15,07±0,60 7,29±0,42 9,40±0,51 14,09±0,54 10,10±0,54 28,82±0,83 22,09±0,66 19,98±0,73 22,13±0,70 21,21±0,92 157,53±9,60 95,10±7,49 56,26±8,60 151,90±8,53 77,18±9,25 Konsentrasi rata rata 11,19±0,52 22,85±0,77 107,59±8,69 0,16 Pasir A 1 A 2 B 1 B 2 B 3 6,28±0,43 8,10±0,42 7,54±0,45 6,34±0,56 4,93±0,47 26,47±0,74 29,93±0,71 18,94±0,67 14,52±0,83 14,19±0,72 138,53±8,50 174,84±7,99 96,30±8,16 58,87±10,89 59,92±9,32 Keterangan: A = asal contoh dari daerah sekitar Bogor B = asal contoh dari daerah sekitar Tangerang Apabila model pengendalian bahan bangunan dari UE RP112 diterapkan dan dengan menetapkan kriteria dosis pengendalian sebesar 0,3 msv/tahun, maka rumus pengendalian melalui screening yang berlaku yaitu: (C Ra /300 Bq kg 1 ) + (C th /200 Bq kg 1 ) + (C K /3000 Bq kg 1 ) 0,5 atau (C Ra /150 Bq kg 1 ) + (C Th /100 Bq kg 1 ) + (C K /1500 Bq kg 1 ) 1,0 Dengan perkataan lain, konsentrasi radioaktivitas untuk keperluan operasional screening (seleksi) terhadap radionuklida Ra 226, Th 232, dan K 40, secara berurutan yaitu 150 Bq kg 1, 100 Bq kg 1, dan 1500 Bq kg 1. Dari hasil survei dan laporan/publikasi penelitian di Indonesia, bahan bangunan yang tidak memenuhi kriteria ketidaksamaan di atas yaitu terutama granit dan gipsum. Granit menunjukkan sumbangan dari radionuklida Ra 226, Th 232, dan K 40 sangat signifikan, sedangkan untuk gipsum sumbangan signifikan dari Ra 226. Sebagai cara opersional seleksi, bahan dimaksud bukan berarti tidak boleh dipergunakan tetapi memerlukan perhatian lebih lanjut dalam hal peruntukaanya di suatu bangunan. 8

9 Apabila peruntukkannya dapat menyebabkan penerimaan dosis anggota masyarakat melampaui 0,3 msv/tahun, maka harus diberikan alternatif lain misalnya dari semula sebagai lantai/dinding di dalam kamar tidur dialihkan menjadi bahan bangunan di sekitar teras rumah atau lainnya di mana keberadaan seseorang di tempat tersebut tidak lama. Secara strategi pengendalian paparan publik dan akseptabilitas oleh masyarakat, pengaturan dapat diberlakukan kepada pengembang perumahan/bangunan umum dan bukan untuk perseorangan. Hal ini dengan pertimbangan bahwa para developer merupakan legal person dan menjanjikan kepada konsumen mengenai pengadaan rumah/bangunan sehat atau layak huni sehingga pemerintah atau otoritas nasional secara bertanggungjawab perlu memastikan ketertiban dan kearifan pelaku pengembangan suatu bangunan yang diperjual belikan. Mungkin pengaturan bahan bangunan secara radiologik lebih sesuai diadopsi oleh Pemda setempat dengan bantuan teknis operasional pengawasan dari BAPETEN dalam hal konsultasi aspek kepatuhannya. Institusi lain seperti BATAN dan laboratorium analisis terakreditasi lain dapat disertakan dengan terlebih dahulu didefinsikan mengenai fungsi dan tugasnya. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN Dari hasil survei radiologik (Ra 226,Th 232 dan K 40) untuk berbagai jenis bahan bangunan (pasir, semen, bata merah, batako) diketahui bahwa sebagian besar konsentrasinya relatif rendah (kecuali granit dan gipsum) dibandingkan dengan nilai indeks yaitu untuk Ra 226 = 150 Bq/kg, Th 232= 100 Bq/kg, dan K 40= 1500 Bq/kg. Oleh sebab itu untuk granit dan gipsum memerlukan pengaturan sesuai dengan nilai indeks yang dimaksud pada bahan bangunan. Pengaturan radiologik bahan bangunan disarankan diberlakukan untuk developer bukan untuk perseorangan dan memerlukan pembahasan melibatkan BAPETEN, Pemda, instansi terkait, dan pemasok jasa analisis lab untuk penetapan kebijakan, strategi, dan peraturannya. DAFTAR PUSTAKA 1. MAYLEY, F., DENMAN, A.R., and PHILLIPS, P.S., Studies of radon and 9

10 radon progeny in air conditioned rooms in hospitals, Radiat. Prot. Dosim. 76 (4), (1998) , 2. NATIONAL RESEARCH COUNCIL, Committee on Health Risks of Exposure to Radon : BEIR VI. Health Effects of Exposure to Radon. National Academy Press, Washington DC. (1999). 3. Radiation Protection 112, Radiological Protection Principles concerning the Natural Radioactivity of Building Materials, European Commission, LHK Pengkajian Baku Tingkat Radioaktivitas Untuk Pengawasan Air Minum, Bahan Bangunan Dan Optimisasi Paparan Publik Dari Lepasan Fasilitas Nuklir,