Wijiyono, Suparno Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Transkripsi

1 PENGUKURAN RADIOAKTIVIT AS BETA TOTAL TUMBUHAN DI SEKIT AR GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2006 Wijiyono, Suparno - BATAN ABSTRAK PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS BETA TOTAL TUMBUHAN DI SEKITAR GUNUNG MERAPI PASCA ERUPSI TAHUN 2006 Telah dilakukan pengukuran beta total tumbuhan di sekitar gunung Merapi pasca erupsi Sampling dilakukan dengan metode acak. Setiap rumput, ubijalar dan kentang diambil 5 x ulangan secara acak sebanyak ± 200 gram di sekitar gunung Merapi. Tumbuhan (ubijalar, rumput dan kentang) dibersihkan, kemudian dikeringkan lalu diabukan dengan Furnace pada suhu C selama 24 jam. Pencacahan radioaktivitas f3 total tumbuhan menggunakan Low Background Counter selama 20 menit. Hasil pengukuran radioaktivitas beta total tumbuhan berkisar antara ± Bq/g sid 3.23 :t Bq/g Data tertinggi jenis rumput.(t-5) sejauh 1 km dari gunung Merapi. Sebesar 3.23 :t O Bq/g dan yang terendah jenis Ubijalar (T-1) sejauh 3 km dari kawasan Merapi. ABSTRACT THE MEASUREMENT OF GROSS P RADIOACTIVITY 2006 OF THE PLANT SAMPLES IN THE SURROUNDING OF MERAPI VOLCANO AFTER ERUPTION. The measurement of gross p radioactivity of the plants samples La. grass, cassava and potato in the surrounding of the Merapi volcano after eruption in 2006 have been done. Each plant samples, about 200 g, collected from some point stations area with 5 replicates. The plant samples were dried and ashed in furnace on 25(f C as long as 24 hours. Each ash samples were weight 1 g and filled into aluminium planchet. Each samples counted during 20 minutes by GM detector in Ortec!LBC system. It was found that the gross pradioactivity of the plants samples variation from 1.42 ± Bq/g to 3,23 ± 0,1996 Bq/g. Tthe highest of gross p radioactivity was grass sample (T-5) 3.23 ± Bq/g, about 1 km from Merapi volcano. Whereas the lowest of gross p radioactivity was sweet potato sample (T-1) 1.42 ± Bq/g about 3 km from Merapi volcano. PENDAHULUAN Adanya berapi semburan biasanya lahar diikuti akibat oleh aktivitassemburan gunung material, debu dan beberapa batuan(4) Dari masingmasing elemen itu sebenamya mengandung radioaktif. Seperti batuan misalnya, jika batuan itu melapuk dan dianalisis, pasti didalamnya terkandung bahan radioaktif. Secara visual memang tidak tampak. Hal ini disebabkan oleh sifat dan ciri radioaktif yang tidak bisa dilihat dan dirasakan langsung(2) Oleh sebab itu kandungan radioaktif hanya dapat dibuktikan melalui analisis sampel tanaman disekitar kawasan letusan gunung berapi yakni dengan mengambil sample dan menganalisis menggunakan bantuan alat LBC(I) Dengan begitu dapat memantau besamya aktivitas radioaktif disana. Sumber pencemaran dapat berupa logam atau zat radioaktif yang dapat terjadi melalui udara dan air. Air merupakan sumber kehidupan yang sangat dibutuhkan oleh mahluk hidup. Jika terjadi pencemaran pada air maka akibatnya akan sampai pada mahluk hidup yang menggunakannya. Secara tidak langsung manusia dapat mengalami keracunan akibat adanya air yang tercemar melalui tanaman, dalam hal ini berupa sayuran dan buah-buahan serta hewan yang menjadi sumber makanan. Sedang secara langsung keracunan diakibatkan oleh air yang tercemar yang dikonsumsi oleh manusia. Pencemaran melalui udara dapat mengakibatkan hal yang sarna. Udara merupakan komponen penting Wijiyono, dkk. ISSN

2 bagi manusia untuk bemafas dan menjadi bahan fotosintesis bagi tanaman. Bahan pencemar yang terdapat dalam udara akan terakumulasi dalam tanaman dan akhimya sampai pada hewan dan manusia yang mengkonsumsinya. Dalam jangka waktu yang panjang zat-zat anorganik yang dapat berupa, misalnya timbal, kalsium dan besi terakumulasi dalam jaringan dan menyebabkan keracunan karena lambat dieliminasi(5) Pencemaran zat radioaktif baik melalui udara maupun air dapat merugikan mahluk hidup. Radioaktivitas dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu radioaktivitas buatan dan radioaktivitas lingkungan. Radioaktivitas buatan berasal dari hasil reaksi pembelahan yang dibuat oleh manusia, dari debudebu radioaktif dan ledakan born nuklir. Sedangkan radioaktivitas lingkungan merupakan bagian dari alam misalnya batuan dari tanah yang mengandung sejumlah kecil elemen radioaktif uranium dan thorium serta hasil turunannya(1) Radionuklida yang dibuang ke alam seringkali un sur ini tersebar dan terlarut, tetapi dapat pula tertimbun dalam organisme hidup dan selama pertukaran rantai makanan dengan berbagai jalan. Senyawa radionuklida dapat pula terkumpul di dalam air, tanah, endapan, atau udara bila masukannya melebihi batas kecepatan penguraian radioaktif dalam jumlah yang amat tinggi dan alam akan mengembalikannya kepada kita sebagai paket yang mematikan. Zat radioaktif pada akhimya akan sampai pada manusia melalui jalur rantai makanan, maupun terhirup langsung melalui pemafasan: Oleh karena itu diperlukan pengaturan dan pengawasan radioaktivitas lingkungan dengan baik. Selain itu perlu diketahui jalur kritis sebaran radioaktivitas di lingkungan, sehingga dengan memperhatikan jalur lorimordial 4,5 7,1x108tahun 4,7 Uranium-235 (Deret Kalium-40 1,28 Rubidium-87 Uranium-238 xx109tahun 1010 Aktinium) Uranium) & t1l2 tersebut dapat dilakukan pengambilan contohcontoh lingkungan untuk ditentukan dan dianalisa radioaktivitasnya. Jalur penyebaran radionuklida dilingkungan dapat dilihat pada gambar 1(3) terbentuknya bumi (alam semesta ini seperti radiasi Primordial adalah radiasi alam yang berasal dari dalam bumi. Jenis radiasi ini sering juga disebut dengan radiasi terrestrial. Adapun jenis radiasi yang berasal dari mineral-mineral yang ada dalam batubatuan dan dari dalam tanah. antara lain sederet nuklida hasil peluruhan alam yang terdiri dari deret Uranium, Actinium dan Thorium(3) Sedangkan akibat Erupsi Merapi diperkirakan akan melepaskan mineral-mineral yang mengandung radionuklida primordial kelingkangan. Adapun mineral-mineral yang mengandung radionuklida primordial seperti pada tabel I. Sehingga tidak menutup kemungkinan terjadi pencemaran radioaktif alam yang terdapat pada tanaman yang tumbuh disekitar gunung berapi Maka perlu diteliti dan diawasi dengan eara melakukan pengukuran radioaktivitas alam tersebut pada tanaman. Dari data yang diperoleh dapat diketahui kemungkinan ada tidaknya pencemaran zat radioaktif ke lingkungan, selanjutnya dari analisis data yang diperoleh akan dapat ditentukan langkah dan tindakan yang diperlukan demi kelangsungan hidup manusia(4) Mengingat daya dukung alam sangat menentukan bagi kelangsungan hidup manusia, maka kemampuan daya dukung alam tersebut hams dijaga agar tidak rusak dan berakibat buruk bagi manusia(2) Sedangkan tujuan dari pemantauan ini untuk mengetahui pengaruh radioaktif ke tanaman yang ditimbulkan dari sinar beta dan memperoleh data dukung pemantauan radioaktif lingkungan Tabel 1. Contoh mineral yang mengandung radionuklida primordial. Radionuklida TZirkonTimbal-207 Muscovite Biotite87 (oasir ZirkonTimbal-206 erdapat Argon-40 Nuklida Strontium- turunannva dan pad batuan) a mineral Biofite Uraninite Pitchblende Lepidolite Glauconite metamorfosis Hornblende Sanidine berapi Microcline Semua batuan gunung Gambar I. Daur Penyebaran Radioaktivitas Lingkungan Radiasi alam adalah yang tidak dapat dibuat oleh manusia dan sudah ada sejak 204 ISSN Wijiyono, dkk

3 METODOLOGI Bahan Bahan analisis yang digunakan dalam pengukuran radioaktivitas ini adalah sam pel tanaman yang diambil di sekitar kawasan erupsi Gunung Merapi Pengambilan sampel tanaman dilakukan pada 24 Juli Lokasi TI-T5 dapat di ilustrasikan seperti berikut ini : Gambar 2. Skema lokasi pengambilan sampel Tanaman I (T 1) Desa :Tunggul Arum (PukuI9.15WlB) Kelurahan :W onokerto Kecamatan :Turi, Sleman Yogyakarta Letak :07 35 ' 43 S : ' 19 M Elevasi :672 mdpl :Ubi ialar, pohon salak, pisang Landuse :Tegalan :Cerah : 1,5 km dari Merapi (daerah bahaya 1) Keterangan :Banyak masyarakat menanam ubi jalar untuk dikonsumsi Tanaman 2 (T 2) Desa :Ngepring, Pakem Binangun (Pukul 10.08WlB) Letak :07 36 ' 56 S :110 24' 28 M Elevasi Landuse :700 mdpl :Ubi ialar, pohon salak, nangka ;Tegalan :Sangat eerah : 1 km dari Merapi (daerah bahaya 1 ) Keterangan :Banyak masyarakat menanam ubi jalar untuk dikonsumsi Tanaman 3 (T 3) Desa :Grogol, Umbulharjo 10AOWIB) Letak :07 37 ' 25 S : ' 44 M Elevasi :676 mdpl (Pukul Landuse Keterangan Elevasi Landuse :Kentang, pisang, ketela :Sawah :Cerah : 1,5 km dari Merapi (daerah bahaya I) :masyarakat tanaman kentang membudidayakan Tanaman 4 (T 4) Desa :Kali adem, Umbulharjo (Pukul 11.34WIB) Letak :07 35 ' 22 S :110 26' 41 M :1012 mdpl :rumput, eemara, sengon :Sawah :Cerah : 1 km dari Merapi (daerah bahaya 1) Keterangan :daerah ini letaknya dekat dengan erupsi gunung berapi sehingga tanaman jenis sayuran tidak dapat tumbuh didaerah ini. Tanaman 5 (T 5) Desa :Gendol (Pukul 12.29WIB) Letak :07 35 ' 04 S :110 26' 55 M Elevasi :I090 mdpl :rumput :Cerah : 1 km dari Merapi (daerah bahaya 1) Keterangan :daerah ini letaknya dekat dengan erupsi gunung berapi sehingga tanaman jenis sayuran tidak dapat tumbuh didaerah ini Alat Alat-alat yang digunakan antara lain : Gelas ukur dan pipet, timbangan sartorius, planset aluminium, penumbuk mortir dan alat eaeah Low Background Counter (LBC), GPS, peta, kantong plastik, alat tulis. Cara kerja 1. Pengambilan Sampel Tanaman Sampel tanaman diambil di sekitar daerah pasea erupsi Gunung Merapi Sam pel tanaman diambil ± 100g kemudian dimasukkan ke dalam plastik, diberi label dan ditutup rapat. Tanaman yang diambil berupa daun dari tanaman ketela dan ken tang. Adapun sam pel tanaman yang diambil berupa alang-alang, hal ini disebabkan tidak ada vegetasi tanaman lain didaerah itu. Tanaman diambil dan dipotong kira-kira 2-5 em dari tanah pada luasan 1m2 Cara penentuan titik pengambilan Wijiyono, dkk. ISSN

4 Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan sample dilapangan adalah dengan system random sampling. Cara penentuan titik pengambilan sample dilapangan adalah dengan sistem random sampling. Data diambil dari beberapa titik pengambilan cuplikan (5 lokasi dimana setiap lokasi akan diambil 5 titik sample), kemudian ditentukan sebagai data radioaktivitas tanaman. Efisiensi yang digunakan dalam pencacahan tanaman sebesar 8,45 %. Masing-masing titik diambil 5 ulangan secara acak dan diketahui koordinat posisi dengan GPS. diatas hotplate baru kemudian sam pel itu siap untuk dianalisis (dicacah). Pencacahan radioaktivitas gross fj dilakukan dengan alat cacah fj Ortec/ LBC (Low Background Counter) dengan tegangan kerja 1150 volt dan waktu cacah 20 menit. Efisiensi alat cacah fj dicari dengan menggunakan radionuklida baku K-40 dalam KCL. Didapatkan nilai efisiensi alat cacah : 8,45 % 4. Perhitungan total radioaktivitas gross fj Total radioaktivitas gross fj dapat dihitung dengan persamaan sbb : Cx100 =--Bq/gram (1) E C = cacah cuplikan-cacah latar (cpm) E = efisiensi alat 8, II % dengan standar K-40 dari KCL) HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 3. Sistem random sampling. Keterangan TI :Tanaman I(Ubijalar) 1'2 : Tanaman 2 (Ubi jalar) T3 : Tanaman 3 (Kentang) T4 : Tanaman 4 (Rumput) T5 : Tanaman 5 (Rumput) 2. Preparasi Cuplikan Tujuan preparasi cuplikan dilakukan adalah untuk menghindari cuplikan tidak terkontaminasi oleh bahan yang tidak diperlukan atau peralatan selama proses preparasi, cuplikan agar siap untuk dianalisis. Tahapan yang harus dilakukan : a. Pengeringan yaitu dikeringkan-anginkan di udara terbuka dan dibersihkan dari kotoran, akar tumbuhan dan lain-lain. Untuk penentuan kadar radioaktivitas cuplikan daun dikeringkan sampai bobot air minimal. b. Pengabuan. Sampel tanaman yang tadinya dikeringkan harus dibakar dahulu agar kadar air yang terkandung didalamnya benar-benar hilang. Untuk penentuan radioaktivitas cuplikan diambil seluruh bagian, ditimbang dan dibakar dengan tungku pemanas sampai menjadi arang. Arang kemudian diabukan dengan fonuce pada suhu C selama 24 jam. 3. Pencacahan Sampel Cuplikan abu halus diambil I g ditaruh kedalam planset alumunium kemudian diberi air suling sedikit demi sedikit sampai bercampur homogen. Sampel didalam planset dikeringkan Gunung Merapi memuntahkan material piroklastik yang mengakibatkan terjadinya luncuran awan panas disepanjang Kali Gendol sejauh lebih kurang 7,5 Km dan terjadi penumpukan material sebanyak 5 juta m3 matei'ial gunungapi yang terendapkan setelah erupsi, belum terkonsolidasi, terdiri dari material-material lepas, memiliki viskositas tinggi, mengalir oleh adanya media air dengan material kerakal- bongkah (5cm- > Imeter) lebih dari 60% menghasilkan aliran rombakan (debris-flow) dan aliran lumpur (mud-flow) (Wacana,2006). Tiap jenis tanaman yang berada disekitar kawasan letusan gunung berapi pada umumnya mengandung radioaktif. Baik tanaman besar dan tinggi (pohon nangka, sawo, mangga), semak maupun tanaman sayuran (kentang, ubi jalar. cabe). Hal ini berhubungan dengan siklus hidup tanaman yang membutuhkan air dan udara untuk proses hidupnya. Adanya aktivitas merapi yang mengandung radioaktif tentu saja akan mencemari air dan udara disekitar kawasan itu. Padahal seperti kita ketahui tanaman membutuhkan air untuk fotosintesis. Tentu saja air yang tercemar akan mencemari tanaman. Sedangkan udara juga dibutuhkan tanaman untuk berespirasi. Dari data yang diperoleh dapat diketahui kemungkinan ada tidaknya pencemaran zat radioaktif ke lingkungan, selanjutnya dari analisis data yang diperoleh dapat ditentukan langkah dan tindakan yang diperlukan demi kelangsungan hidup manusia. Hasil data yang diperoleh dari radioaktif ~ total sampel tanaman dapat ditunjukkan pada Tabel I. 206 ISSN Wijiyono, dkk

5 (gross)-p Radioaktivitas gross-p sampel tanaman di sekitar pasca erupsi Gunung Merapi menunjukkan bahwa untuk lokasi pengambilan sampel Tl sebesar 1.42 ± Bq/g untuk lokasi pengambilan sampel 1'2 sebesar 2.59 ± Bq/g untuk lokasi pengambilan sampel T3 sebesar 2.33 ± Bq/g untuk lokasi pengambilan sampel T4 sebesar 3.07 ± Bq/g untuk lokasi pengambilan sampel T5 sebesar 3.23 ± Bq/g. 3.5 mi 2 3 Ci tr 2.5 f! 1: 1.5 /I) ~ o 1 "' 0.5 o T1 T2 T3 T4 T5 Sampel Tanaman Gambar 4. Radioaktivitas p total pada sampel tanaman Keterangan Tl :Tanaman I(Ubijalar) 1'2 : Tanaman 2 (Ubi jalar) T3 : Tanaman 3 (Kentang) T4 : Tanaman 4 (Rumput) T5 : Tanaman 5 (Rumput) Dari grafik dapat dilihat radioaktivitas gross P total tanaman sampel tanaman ditiap daerah berbeda-beda. Kandungan gross beta total tertinggi ditunjukkan oleh jenis sam pel T 5 yakni dengan konsentrasi sebesar 3.23 ± Bq/g. Hal ini dimungkinkan letak sampel tanaman yang berdekatan dengan sumber letusan gunung berapi, sehingga kemungkinan kandungan radionuklidanya juga lebih besar. Jenis sampel tanaman yang terletak didaerah ini berupa tanaman alang-alang atau rumput. Untuk daerah yang dekat dengan letusan gunung berapi biasanya didominasi oleh rerumputan. Tanaman jenis sayur-sayuran tidak dapat hidup didekat daerah itu mengingat faktor lingkungan yang tidak memenuhi. Sedangkan kandungan gross beta terendah ditunjukkan oleh jenis sampel T 1 yakni dengan konsentrasi sebesar 1.42 ± Bq/g. Pada umumnya, radioaktivitas yang ada di lingkungan berasal dari debu jatuhan radioaktif, hasil pelapukan dari batuan yang mengandung radionuklida alam atau berasal dari material hasil erupsi gunung berapi. Efisiensi yang digunakan untuk tan am an adalah sebesar 8.45%. Dengan ketelitian alat sebesar 8,45% kandungan radioaktivitas p total sampel tanaman dapat diketahui. Peluruhan disini adalah banyaknya waktu yang digunakan untuk meluruh permenitnya. Pada umumnya peluruhan makin lama akan semakin menurun hingga mencapai titik non aktif. Oleh sebab itu sam pel tanaman yang akan dicacah tidak boleh dibiarkan terlalu lama karena unsur radionuklidanya dapat hilanglmeluruh. Adanya radioaktivitas gross-p pada beberapa tanaman sekitar Gunung Merapi ini kemungkinan dapat disebabkan oleh adanya radionuklida alam seperti 226Ra yang terdapat didalam tanah atau batuan, 232Th, 4 K, 214Pb ataupun radionuklida alam pemancar p lainnya. Yang terakumulasi dalam tananman. Radioaktivitas jenis gross-p belum dapat menunjukkan daerah ini tercemar atau tidak karena belum memiliki nilai am bang batas yang disyahkan dalam Peraturan Pemerintah sehingga kondisi kualitas lingkungan pada daerah tersebut belum dapat dikategorikan tercemar. Data radioaktivitas yang diperoleh disetiap daerah berfluktuasi. Data yang berfluktuasi kemungkinan dipengaruhi oleh cuaca dan angin. Unsur radioaktif yang berada di udara lingkungan tidak dapat dikendalikan. Pada waktu musim kemarau, unsur radioaktif tersebut akan terbawa oleh angin, terdistribusi dan mengendap pada tempat yang sesuai dengan arah dan kecepatan angin,misal mengendap pada permukaan tanah, tanaman, dan meresap dalam air, sehingga dapat memberikan kontribusi radioaktivitas ke tempat mengendap. yang baru dan mengurangi radioaktivitas tempat yang ditinggalkan. Selain itu hujan juga dapat mengendapkan unsur radioaktif di udara ke permukaan tanah. Hujan dapat membuat lapisan permukaan tanah berubah, sehingga unsur radioaktif yang berada pada lapisan permukaan tanah juga berubah. KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat simpulkan sbb : I. Semakin dekat pengambilan sampel tanaman dengan kawasan erupsi gunung berapi maka aktivitas radioaktivitas p totalnya semakin tinggi. Wijiyono, dkk. ISSN

6 PENELITIAN PROSIDING SEMINAR DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan 2. Radioaktivitas tertinggi ditunjukkan oleh jenis sampel tanaman 5 berkisar sebesar 3.23 ± Bq/g, dimana kawasan tersebut jaraknya ± I km dari kawasan pasca erupsi gunung berapi, sedangkan terendahnya ditunjukkan pada jenis sam pel tanaman I berkisar sebesar 1.42 ± Bq/g yang diambil ± 3 km dari kawasan gunung berapi. 3. Data yang berfluktuasi kemungkinan dipengaruhi oleh cuaca, angin atau lingkungan sekitar kawasan gunung berapi. DAFT AR PUST AKA I. SURA TMAN Pengukuran Radioaktivitas Beta. Yogyakarta : P3TM-BA TAN. (1997). 2. THOYIB. Radionuk/ida Pencemaran Lingkungan Dan Ekologinya. Yogyakarta : Penerbit Pusat Dosimetri dan Standarisasi BATAN. (1985). 3. W ARDANA. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta : Penerbit Andi Offset. (200 I). 4. ANONIM,. Pengetahuan Dasar Gunungapi Indonesia. Vulcanological Survey of Indonesia. Pu:;at Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Gcologi. < Diakses tanggal 1 Juli (2006) 5. DAKLAN, A. Kajian Terhadap Kadar Pb, Ca, Fe dan Tingkat Radioaktivitas Beta Total Dalam 3 Jenis Sayuran Yang Yang Dihasilkan oleh Petani. Diterbitkan oleh Pusat Dosimetri Dan Standararisai Badan Tenaga atom Nasional. (2002) Gambar Daun ketela Gambar Rumput LAMPIRAN : Cara Mengeringkan Gambar Daun kentang Gambar Pengarangan 208 ISSN Wijiyono, dkk

7 Sampel tanaman yang akan dicacah Gambar Oven Gambar Alat Pencacah Gambar LBC Wijiyono, dkk. ISSN