DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN HUBUNGANNYA DENGAN KONTAMINASI ZAT RADIOAKTIF DI UDARA PADA OPERA TlNG AREA SERTA SERVICE AREA INST ALASI RADIOMET ALURGI

Transkripsi

1 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 ISSN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN HUBUNGANNYA DENGAN KONTAMINASI ZAT RADIOAKTIF DI UDARA PADA OPERA TlNG AREA SERTA SERVICE AREA INST ALASI RADIOMET ALURGI Budi Prayitno ABSTRAK DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN HUBUNGANNYA DENGAN KONTAMINASI ZAT RADIOAKTIF 01 UDARA DAERAH OPERATING AREA SERTA SERVICE AREA INSTALASI RADIOMETALURGI. Pengukuran Distribusi Partikulat dan Hubungannya dengan Kontaminasi Zat Radioaktif di Udara pada Operating Area Serta Service Area Instalasi Radiometalurgi. Pengukuran distribusi partikulat dilakukan dengan menggunakan alat ukur distribusi partikulat tipe GT- 521 dan Porta Cont buatan TSI USA, sedangkan untuk mengetahui besarnya kontaminasi zat radioaktif di udara dilakukan dengan menggunakan pencuplik udara dan hasilnya dicacah dengan menggunakan detektor alpha tipe SAC-4. Dari hasil pantauan distribusi partikulat tersebut dipelajari hubungannya dengan aktivitas zat radioaktif alpha yang terdapat di udara. Dari hasil pengukuran I pantauan tersebut ada kecenderungan semakin tinggi nilai distribusi partikulat semakin besar pula aktivitas zat radioaktif alpha yang terdapat di udara. Dari distribusi partikulat menunjukkan daerah Operating Area merupakan Class (M7). Sedangkan pantauan radioaktifitas alpha di udara memenuhi persyaratan. PENDAHULUAN Instalasi Radiometalurgi Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir ( IRM-PTBN) memiliki 12 bilik panas yang terdiri dari 3 bilik beton dan 9 bilik baja serta laboratorium analisis pendukung lainnya. Dengan fasilitas ini IRM-PTBBN dapat melakukan uji Pasca irradiasi elemen bekas baik untuk elemen bekas eksperimental maupun elemen bekas reaktor daya serta bahan struktur untuk pendukung pembuutan elemen bakar nuklir. Karena kegiatannya tersebut dimungkinkan timbulnya bahaya radiasi externa maupun intern a bagi para pekerja radiasi yang bekerja didalam instalasi tersebut. Bahaya radiasi externa dapat ditimbulkan karena pekerja radiasi menerima paparan radiasi melebihi batasan yang diizinkan ( 25 IJ Sv I Jam ) ataupun dibawahnya ( efek stokastik ) yang tidak mempunyai dosis ambang. Sedangkan bahaya radiasi interna dapat terjadi diantaranya karena adanya kontaminasi zat radioaktif di udara yang melebihi batasan yang diizinkan (20 Bq I m3 ). Bahaya radiasi interna dapat disebabkan diantaranya karena sistem ventilasi yang kurang baik atau bocornya sistem saluran udara buang serta tidak berfungsinya sistem tekanan negatif antar zone didalam instalasi nuklir tersebut. Semua udara yang keluar dari laboratorium IRM maupun hot cell IRM dikumpulkan pada satu saluran udara buang (exhaust air room) dan dilepas ke lingkungan melalui cerobong setinggi 60 meter. Pergantian udara didesain berdasarkan standard IAEA (Safety saries NO.30 th 1981), untuk daerah hijau ( zone II) : 5-10 kaliljam dan untuk daerah kuning (zone III): lebih dari 5 kali/jam serta daerah merah (zone IV) : kaliljam. Untuk menjamin kesempurnaan ventilasi yaitu aliran udara mengalir dari daerah yang lebih bersih menuju ke daerah dengan risiko kontaminasi lebih tinggi. IRM 260 J.,.

2 ISSN Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 dibagi menjadi 4 daerah tekanan negatif sebagai berikut : 1. Zone I dengan tekanan : 0-50 Pa 2. Zone II dengan tekanan : Pa 3. Zone III dengan tekanan : Pa 4. Zone IV dengan tekanan : di atas 250 Pa Menurut standard IAEA dari Safety Series No. 17 "Technique for Controlling Air Pollution from the Operation of Nuclear Facilities" selisih tekanan negatif kira-kira - 2,5 mm wg atau 24,5 Pa.. Untuk memperoleh perbedaan tekanan masing-masing daerah digunakan Automatic Control Damper. Kondisi udara tergantung pad a fungsi masing-masing ruang. Secara garis besar tingkat suhu dan kelembaban udara pada ruangan dikelompokkan sebagai berikut: 1.Tempat kerja pernldnen, laboratorium & ruang kontrol( )oc, (45-65) RH (Relatif Humidity) 2. Ruang-ruang operasional/mesin-mesin listrik 0,4 3PbCd 0,02 0,002 Cu 0,001 0,2 0,000 i Fe 2 I7I! Laboratoriu Clean 0,000 ttd I 0,000 I Room Laboratory Ordinary Laboratory i 9 mclean Hood I 2 12 I C, max 65% RH 3. Sel baja: maks 400C, maks 60% RH 4. Sel beton maks 600C, maks 60% RH Laboratorium bersih ( Clean Room ).~Dalam standar NBS (NIST) ditentukan tiga klas laboratorium yaitu : Ordinary Laboratory, Clean Room dan Clean Hood. Untuk standar clean room ini ditentukan sebagai Class 100 dengan pengertian jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat I Cubic foot dengan diameter partikulat 0,5 um. Pada dasarnya untuk laboratorium analisis yang menggunakan alat seperti : SEIvt,TEM,UV-VIS dan sejenisnya kasifikasinya seharusnya adalah kodisi Clean Room. Untuk kondisi tersebut harus dipenuhi beberapa persyaratan diantaranya mengacu kedalam standar tabel 1. dibawah ini : Tabel 1.Konsentrasi Partikulat di dalam Laboratorium dalam Satuan IJ gram I m3 Berdasarkan standart NIST Selain dari aturan aturan tersebut diatas. ada aturan lain yang perlu diperhatikan yaitu standar bersih laboratorium. Standar bersih laboratorium yang dipakai oleh badan standar di Amerika (NBS) atau dikenal dengan NIST (National Institute Standard and Technology. Laboratorium yang sistem udara masuk menggunakan filter HEPA biasanya keadaan udara didalam laboratoriumnya bertujuan untuk mencapai kondisi Disamping itu ada ketentuan Internasinal lain yang dapat diacu dari standart untuk Cleansrooms dari Institute of Environmental Science and Technology. drafted IES-RP-CC T seperti Tabel 2. dibawah ini : 261

3 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 ISSN Tabel 2. Konsentrasi Partikulat untuk laboratorium berdasarkan Standar Internasional ,650 7,570 26,500 75, ,060 3,090 10,600 30, :too , ,000 3,530 10,000 35, , ,000 3,530 10, ,470 6,180 24: Berdasarkan ukurannya yang dimaksud partikulat yaitu zarah yang berukuran 0,01 IJ m sampai dengan 5 IJ m. Partikulat yang berukuran lebih keeil dari 2,5 IJ m dengan mudah dapat terhisap dan masuk kedalam saluran pernapasan menuju ke paruparu. Sementara paru-paru adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir benda asing tersebut. Kemudian bend a asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badang Perlindungan Amerika Serikat ( EPA ) tahun 1997 menetapkan standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum sebesar 15 IJ gram partikulat / m3. Berdasarkan aturan yang berlaku untuk menjamin keselamatan pekerja radiasi yang bekerja di instalasi nuklir seperti IRM ini perlu dipantau kondisi radioaktifitasnya dan untuk menunjang hasil anal isis sampei di laboratorium perlu diketahui distribusi partikulat didalam laboratorium tersebut. TATA KERJA Pegambilan data untukdistribusi partikulat dan aktivitas radiasi alpha di udara dilakukan didaerah Operating area dan Service area Instalasi Radiometalurgi. Untuk distribusi partikulat dilakukan dengan bantuan alat menghitung partikulat merek : Porta Count TSI USA. Alat ini mempunyai kemampuan menghitung jumlah partikulat secara keseluruhan dari mulai berukuran 0,01 IJm sampai dengan 5 IJ m. Sedangkan untuk mengetahui penghitungan Classrooms digunakan alat couter partikulat merek : Particle Monitor Instruments model GT Adapun lokasi pengambilan jumlah partikulat dan euplikan udara dapat dilihat di gambar (1) di bawah ini. Langkah-Iangkah pengambilan cuplikan udara dengan air samplear dan peneaeahannya adalah sebagai berikut : 1. Tempatkan alat peneup!ik udara (movable) ditempatkan ruangan yang akan dipantau tingkat radioaktivitas udaranya pad a ketinggian sekitar 150 em. 2. Pasang kertas filter di filter holder pencuplik udara. 3. Hubungkan alat pencuplik udara dengan sumber listrik tegangan 220 volt dan hidupkan sumber listrik. 4. Catat: posisi penunjuk flow ratemeter awal dan akhir pencuplikan, nomor ruangan kerja, lama pencuplikan 262

4 ISSN Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun Matikan alat pencuplik udara setelah pencuplikan selama 15 menit dan matikan sumber listrik. 6. Lepaskan kertas filter dengan menggunakan pinset dan tempatkan dalam wadahnya. 7. Kertas filter hasil cuplikan udara di cacah dengan detektor alpha model SAC-4 selama 5 menit. 8. Hasil cacahan digunakan untuk menghitung besarnya aktivitas radioatif alpha di udara dengan bantuan persamaan (1) dengan efisiensi detektor sebesar 23 % Langkah-Iangkah pemantauan distribusi partikulat dengan Porta Count TSI USA di udara sebagai berikut : 1. Isi (charge) bateray sekitar 15 jam dan isi cairan pendingin alkohol yang tersedia 2. Operasikan alat ditempat pencuplikan udara dititik-titik pengambilan masingmasing sebanyak 10 kali, setingi ± 150 Cm dan caiat uniui<. masillg-masing data distribusi partikulat yang ada dilayar monitor alat. 3. Data bacaan dalam satuan partikulat I Cm 3 Langkah-Iangkah pemantauan distribusi partikulat dengan GT-521 di udara sebagai- berikut : 1. Isi (charge) bateray alat GT -521 sekitar 15 jam dan hidupkan alat tersebut dengan memasang terlebih dahulu filter HEPA yang tersedia diperangkat alat. 2. Filter HEPA tersebut berfungsi untuk membersihkan udara I partikulat yang berada didalam alat GT-521. ~ r ~ 3. Atur alat untuk diameter Gf ~.~ partikulat 0,5 fjm ~ sid 5!-1mdan lama pencuplikan selama 1 men it serta besarnya satuan dalam partikulat I liter. 4. Atur alat GT-521 untuk pengambilan berbatas Difference) bawah dan berbatas atas (mode: 5. Lengkapi alat dengan perangkat ujung pengambilan partikulat. 6. Operasikan alat ditempat pencuplikan udara dititik-titik pengambilan masingmasing sebanyak 5 kali setinggi ± 150 Cm. 7. Data pantauan langsung terekam di alat GT-521. ~ HasH-HasH dan Pengolahan Data Adapun lokasi pengambilan jumlah partikulat dan cup!ikan udara serta hasil-hasil datanya dapat dilihat pada gambar (1) dan hasil pengukuran dilihat pad a tabel.3, tabela, tabel.5,tabel.6 dan tabel.7 ;.' t7r ~- '02 J, I ~:,. 141)0 I ~I ";5 :J I ;:,.,? ~ 140 E 11}1-1 i1> 0 1~1l;;1'~lol- JsTi,;,: I"" i1>.' ' ').". 14iJB g;, l~ 140 P. Gambar (1). Peta lokasi pengambilan cuplikan udara dan jumlah partikulat. " 263

5 Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 ISSN Tabel. 3: Distribusi Partikulat di di Operating Area dengan diameter 0,01!Jm sid 5!Jm ( Partikulat I Cm 3 ) B140C E A 1400 ± ± ± 40 LOKASI Jumlah Rerata Partikulat di Operating Area = ( ± 84) partikulat I Cm 3 Tabel.4: Distribusi Partikulat di di Service Area dengan diameter 0,01 IJm sid 5 IJm ( Partikulat I Cm 3 ) LOf<ASI B 143A ± 34 ± 42 Jumlah Rerata Partikulat di Service Area = ( ± 38) partikulat! Cm 3 Tabel. : Distribusi Partikulat di di Operating Area dengan diameter 0,5 IJm sid 5 IJm untuk penentuan classrooms ( Partikulat I Liter)!! DIAMETER '140E B140A C Rerata distribusi partikulat untuk diameter 0,51JmsId 5IJm (8.834 ± 1.991) Partikulat I Liter Untuk pantauan radioaktif a. di udara pada daerah Operating Area dan ServiceArea dilakukan dengan menggunakan air sampler. Kemudian kertas filternya dicacah dengan alat cacah radiasi alpha model SAC-4 dan hasil berikut ralatnya dapat dilihat di Tabel.6 dan Tabel.7 dibawah ini. Hasil cacahan radioaktif alpha tersebut dihitung aktivitas radiasinya dengan menggunakan persamaan : AK 1 = N x --- x V Ed dengan : Ak = aktivitas kontaminasi 3 alpha, Bq/m N = cacah n8tto cuplikan, Cps... ( 1 ) V = volume udara yang dihisap, m3 E = efisiensi alat cacah, 23,06 % radioaktif 264

6 ISSN Hasil-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 Ralat hasil pengukuran radioaktif alpha dihitung dengan cara perambatan ralat dari persamaan (1) dan hasilnya ditampilkan di Tabel.6 dan Tabel.7 di bawah ini. Tabel.6: Aktivitas radioaktif a di udara pada daerah operating area am) 0,042 0,041 0,045 0,044 0,011 0,007 SvSe 0,117 volume 0,108 (cps) 0,101 0,095 0,113 Cacahan cacah N RalatAktivitas efisiensi 0,081,249±0,670 0,081,155±0,633 0,081,086±0,670 0,081,300±0,633 0,081,346±0,704 Volume 0,375 0,378 Efisiens 23,06 ± V (cps) ± Sak (%) Sn (m3) (m3) (Bq/m3 ) Ralat Aktivitas radioaktif a rata-rata di udara pada daerah operating area (1,227 ± 0,662) Bq/m3 Tabel.7: Aktifitas radioaktif a di udara pada daerah service area (cps) - I 1 10,048 volume 0,132 (m3) SvSe 0,007 0,151 0,128 0,011 0,143 Cacahan N 1,728±0,845 efisiensi 1,650±0,819 1,514±0,767 0,051 (%) 1,468±0,750 Ralat 1,492±0,633 0,050 0,047 Sn Aktivitas cacah Volume Efisiensi ± Sak± Ralat 0,007 0,08 0,378 0,78 0,372 0,375 23,06 V (cps) (Bq/m3 (m3) E (%) J ) Ralat Aktivitas radioaktif a rata-rata di udara pad a daerah service area = (1,570 ± 0,763) Bq/m PEMBAHASAN Oari hasil-hasil data distribusi partikulat untuk diameter 0,01 IJm sid 5 IJm didaerah Operating area sebesar = ( 2885 ± 84) partikulat I Cm 3 dan daerah Service Area sebesar = ( ± 38) partikulat I Cm 3 terlihat ada kecenderungan partikulat yang terdapat dilaboratorium IRM menuju kedaerah Service Area. Hal ini disebabkan karena adanya perbedaan tekanan antara kedua daerah tersebut yaitu udara akan bergerak dari Zone 2 (Operating Area) menuju Zone 3 ( Service Area) atau dari tekanan yang positif menuju ketekanan yang lebih negatif. Kemudian jika distribusi partikulat ini dihubungkan dengan kontaminasi radioaktif alpha yang berada didaerah tersebut akan lebih besar kontaminasi didaerah Service Area (1,570 ± 0,763) Bq/m3 jika dibandingkan dengan daerah Operating Area area (1,227 ± 0,662) Bq/m3. Hal ini wajar karena udara akan bergerak dari Zone 2 (Operat/ng Area) menuju Zone 3 ( Service Area) atau dari tekanan yang positif menuju ketekanan yang lebih negatif. Jika dihubungkan dengan ketetuan keselamatan kerja terhadap radiasi aktivitas di kedua daer8h tersebut dibawah batasan yang izinkan ( Batasan yang diizinkan maksimum 20 ) Bq/m3. Sedangkan untuk distribusi partikulat 265

7 Hasi/-hasil Penelitian EBN Tahun 2005 ISSN untuk penentuan classrooms ditunjukan pada tabel. 5 dengan diameter 0,5 ~m sid 5 ~m berkisar ( ± ) Partikulat I Liter atau sama dengan ( ± ) Partikulat I Liter dan jika dihubungkan dengan standar yang berlaku termasuk dalam Classrooms KESIMPULAN (M7). dan SARAN Dari hasil pantauan kegiatan ini dapat diambil beberapa kesimpulan diantaranya 1. Ada hubungan antara banyaknya distribusi partikulat di daerah Operating Area dan Service Area dengan tingkat aktivitas radioaktif alpha di udara di daerah tersebut. 2. Secara keseluruhan untuk daerah Operating Area dan Service Area IRM jauh dibawah batas kontaminasi zat radioaktif yang diizinkan. 3. Untuk distribusi partikulat di daerah Operating Area termasuk dalam Classrooms (M7 ). 4. Disarankan agar diusahakan untuk meningkatkan klasifikasi Operating Area minimal menjadi Classrooms diatasnya. DAFTAR PUSTAKA 1. C. Vande Casteele and C. B. Block, Modern Methods For Trace Element Determination, Copy right 1993 by John Wily and Sons Ltd, Surat Keputusan I<epala Badan Pengawas Tenaga Nuklir No. 011 Ka- BAPETEN / V 99 tentang Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi, Sri Wahyuningsih, Pengaruh Ventilasi Dan Pengkondisian Udara Terhadap Tingkat Radioaktivitas Alpha di Udara Pada Laboratorium Inst81asi Radiometalurgi. Tugas Akhir Jurusan Tekno Kimia STTN Yogyakarta, Particle Monitor Model GT-521 Operation Manual, Met One Instruments,lnc 1600 NW Washington Blvd. 5. Pusat Elemen Bakar Nuklir, "Laporan Analisis Keselamatan Instalasi Radiometalurgi", Revisi 3, PEBN, Serpong. 266