ABSTRAK ABSTRACT PENDAHULUAN ISSN Suratman dad Agus Sulistyono Puslitbang Teknologi Maju BATAN, Yogyakarta.

Transkripsi

1 Sura/man dan Agus Sulistyono ISSN Suratman dad Agus Sulistyono Puslitbang Teknologi Maju BATAN, Yogyakarta. ABSTRAK Telah dipelajari bioassay H-3 dalam urin dengan destilasi reflux. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan metoda bioassay H-3 dalam urin, dalam rangka penentuan dosis radiasi intema pekerja radiasi. Dalam penelitian ini dilakukan analisis urin yang terkontaminasi buatan dengan H-3 baku, dengan aktivitas kontaminan bervariasi. Urin terkontaminasi H-3 didestilasi reflux dengan penambahan KMnO4 dan KOH untuk merusak senyawa organik, kemudian didestilasi biasa. Destilat dicacah aktivitas betanya dengan pencacah kelip cairo Dari hasil percobaan didapat hubungan yang linier antara aktivitas H-3 yang diberikan dengan hasil analisis, dengan koefisien korelasi r= 0,9994 yang berarti hasil analisis selalu proporsional dengan aktivitas yang diberikan. Tersedia metoda bioassay H-3 dalam urin dengan temuan kembali antara 77,20-88,20 %, simpangan baku lebih kecil dati pada 10% dan deteksi minimum bioassay 0,54 Bq/l00ml. ABSTRACT The bioassay method of H-3 in urine by reflux distilation has been studied. The ai,n of this research is to obtain bioassay method of H-3 in urin for the detennination of intenlal radiation dose. The bioassay was carried out to the urine which artificially contaminated of standard H-3, activity of the contaminant was varied. The standard H-3 in the urine was reflux distilated by addillg KMnO4 and KOH solution. Destilat was counted for the beta activity using liquid scintillation counter. In this research the corelation between the given activity of H-3 and the analysis result were linier, with the corelation coeffisient was r= Recovery of the bioassay method where between %, standard deviation was less than 10 %, and the minilnum detection was 0.54 Bq/IOO mi. PNDAHULUAN M enurut SK. Dirjen BATAN nomor: 03/160/Dj/89, tentang Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi, dosis radiasi yang diterima pekerja radiasi pada waktu bekerja di dalam instalasi nuklir adalah dari dosis radiasi interna dan dosis radiasi eksterna, sehingga metoda pemantauan dosis radiasi intema perlu disediakan di samping metoda pemantauan dosis radiasi eksterna yang telah dilakukan secara rutin.(i) Metoda pemantauan dosis radiasi interna dapat dilakukan secara langsung dengan alat cacah seluruh tubuh untuk radionuklida kontaminan pemancar gamma atau secara tidak langsung dengan bioassay hasil ekskresi tubuh, untuk radionuklida kontaminan pemancar alfa, beta atau gamma. Pada penelitian ini dilakukan percobaan metoda bioassay hasil ekskresi tubuh lewat urin ialah bioassay H-3 dalam urin. H-3 adalah pemancar beta, tenaga maksimum 0,018 Mev dengan umur paro 12,3 tahun, merupakan radionuklida yang penting dari segi proteksi radiasi. H-3 ditemui dalam bentuk larutan, masukan H-3 dalam tubuh manusia melalui pernapasan, pencernaan, luka maupun pori-pori, diserap masuk ke dalam cairan ekstraseluler. H-3 dengan cepat seimbang dalam seluruh cairan tubuh dan dalam waktu 3-4 jam. Di dalam urin konsentrasinya sarna seperti di dalam cairan tubuh yang lain, maka fraksinya ekskresi sarna dengan fraksi ekskresi dati air.<2) Organ kritis dati H-3 adalah jaringan tubuh karena H-3 seperti air berada di seluruh cairan tubuh. Dalam proses metabolisme, H-3 akan diekskresi lewat urin dan dati H-3 yang diekskresi ini dapat ditentukan kandungan H-3 yang ada dalam tubuh. Sehingga dapat dihitung dosis radiasi interna yang disebabkan oleh kontaminan H-3 dalam tubuh. Untuk menentukan kecepatan ekskresi H-3 dati tubuh diperlukan metoda bioassay H-3 dalam urin. Metoda bioassay H-3 dalam urin pada penelitian ini adalah metoda destilasi reflux, dimana urin sebelum didestilasi biasa, dilakukan destilasi reflux dengan penambahan KMnO4 dan KOH untuk merusak senyawa organik. Destilal yang diperoleh dicacah aktivitas belanya dengan alat cacah kelip cair3) Pada bioassay ini cuplikan urin yang mengandung kontarninan H-3 didestilasi reflux selama 30 menit kemudian didestilasi biasa. Pada destilasi reflux H-3 akan terjadi H-3 dalam senyawa air dan pada destilasi biasa H-3 akan ikut dalam uap air. selanjutnya dalam destilat air, yang tidak berwarna dan bebas dati senyawa kimia. -- Prosldlng Pertemuan dan Presentasl IImlah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM.BATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002

2 ISSN Sura/man dan Agus Sulistyono Senyawa kimia dan warna dalam cuplikan akan meredam (quenching) kuanta sinal pada waktu pencacahan dengan pengelip cairo H-3 dalam destilat dimasukkan dalam botol vial 20 ml yang berisi larutan pengelip cair. Pengelip cair yang digunakan adalah "Ultima Gold LL T' untuk pencacahan cuplikan air. Penggunaan pengelip cair ini memungkinkan mencacah air lebih ban yak dibanding dengan penggunaan pengelip cair yang lain. fisiensi pencacahan juga relatif tinggi, tetapi effisiensi berkurang dengan semakin bertambahnya air. Kondisi optimum penggunaan pengelip cair ini adalah perbandingan 7,4 ml cuplikan air dan 12,6 ml larutan pengelip cair. Pada pencacahan ini, tenaga dati H-3 dalam pengelip cair dipindahkan ke pelarut dan terjadi eksitasi, tenaga eksitasi pelarut dipindahkan pada molekul pengelip primer. Molekul pengelip primer tereksitasi kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan kuanta sinar. Sinar ini diserap pengelip sekunder dan dipancarkan lagi pada panjang gelombang yang cocok dengan kemampuan tabung pelipat ganda foton. Sinar ini diubah menjadi foton oleh fotokatoda pada tabung pelipat ganda foton, selanjutnya ke alat cacah.(4) Tujuan penelitian ini adalah penyediaan metoda bioassay H-3 dalam urin yang dapat digunakan secara rutin. TATA KRJA Bahan yang digunakan Pengelip cair Ultima Gold LLT, Larutan baku H-3, KOH, I-Propanol dan KMnO4 Alat yang digunakan Alat-alat gel as, Tabung destilasi reflux, Tabung destilasi biasa, Vial gelas, Kompor pemanas dan Pencacah kelip cair :PACKARD:2000 CALL-TRI- CARB-LSA. Cara kerja I. Pembuatan cuplikan urin terkontaminasi buatan H-3 dengan variasi aktivitas 2. Penentuan efisiensi alai cacah 3. Penentuan aktivitas H-3 hasil bioassay dan temuan kembali (recovery) dari berbagai aktivitas H-3 yang dikontaminasikan dalam urin 1. Pembuatan cuplikan orin terkontaminasi buatan dengan 8-3 aktivitas bervariasi Dari larutan blanko urin pekerja bukan pekerja radiasi diambil sebanyak 100 mi, kemudian ditambahkan larutan baku H-3 masing-masing 10 Bq, 40 Bq, 80 Bq, 120 Bq, 200 Bq dad 280 Bq. 2. Penentuan efisiensi alat cacah a. Blanko urin diarnbil sebanyak 100 ml, dilakukan destilasi reflux selarna 30 menit dengan penarnbahan KMnO4 0,05 mg, 1 ml larutan KOH dan 3 tetes larutan I-propanol, urin kemudian didestilasi biasa. b. Destilat yang diperoleh diarnbil sebanyak 7,4 ml, dimasukkan ke dalam vial gelas 20 ml, ditambah larutan pengelip cair sebanyak 12,6 ml dan larutan H-3 baku dengan aktivitas sebesar 51 Bq, campuran digojog sampai homogen. c. Larutan dalarn vial dicacah aktivitas betanya dengan alat cacah pengelip cair selama 100 menit. 3. Penentuan aktivitas H-3 basil bioassay dad temuan kembali dari berbagai aktivitas 0-3 yang dikontaminasikan dalam orin a. Dari masing-masing cuplikan urin terkontaminasi yang telah dibuat, ditambahkan KMnO4 0,05 mg, 1 ml KOH dan 3 tetes larutan I-propanol kemudian didestilasi reflux selama 30 menit, dilanjutkan dengan destilasi biasa. b. Destilat yang diperoleh diambil sebanyak 7,4 ml dimasukkan ke dalam vial 20 ml, ditambah larutan pengelip cair sebanyak 12,6 ml, digojog sampai homogen. c. Larutan dalam vial dicacah aktivitas betanya dengan alat cacah pengelip cair selama 100 menit. 4. Cara perhitungan Cpm H-3 baku a. fisiensi alai = x 100% 60 x Dps H-3 baku = 112( ) x 100% =27 % 60 x 51 b. Perhitungan hasil bioassay clan temuan kembal 4. Cara perhitungan Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologl Nukll P3TM-BATAN Yogyakarta. 27 Junl 2002

3 Suratman dan Agus Sulistyono dimana : 7,4 = volume destilat yang dicacah dati volume total 100 ml d = fisiensi alat cacah pengelip cair ISSN pacta pengambilan destilat untuk pencacahan dapat dilakukan pacta setiap volume destilat, tidak perlu sampai volume urin habis. T k bal" Aktivitas H -3 basil bioassay emuan em 1= -X 100 '" 70 Aktivitas H -3 baku mula -mula Tabel 1. Hasil pencacahan destilat urin terkontaminasi H-3 dari berbagai volume pengambilan destilat. HASIL DAN PMBAHASAN Pacta bioassay H-3 dalam urin dengan metoda destilasi reflux ini, pacta destilasi refluks penambahan KMnO4 dan KOH akan merusak senyawa organik, sehingga H-3 yang terikat pacta senyawa organik akan terlepas dan selanjutnya berada dalam senyawa anorganik. Pada destilasi biasa H-3 akan ikut dalam uap air, yang selanjutnya berada di dalam destilat air. Pada destilasi reflux ini, untuk menghindari timbulnya buih ditambahkan larutan I-propanol. Dari Tabel I, basil destilasi 10 ml destilat pertama, kedua dan seterusnya, terlihat basil pencacahan dari cuplikan pacta tiap 10 ml volume destilat tidak menunjukkan perbedaan. Sehingga Pacta pencacahan, volume destilat yang diambil 7,4 ml dengan volume pengelip cair 12,6 mi. Perbandingan 7,4 ml destilat dan 12,6 ml pengelip cair ini merupakan kondisi optimum penggunaan larutan pengelip cair Ultima Gold LL T dengan efisiensi sebesar 27 %. Aktivitas H-3 mula-mula / Cuplikan iobq Tabel 2. Dala hasil bioassay H-3 dalam urin dengan berbagai aktivitas kontaminan Cacah netto (Cpm) 8,94XO,45 6,75XO,45 9,15XO,46 10,30:1:0,47 38,69XO,71 36,88XO,70 34,90:1:0,68 40,17XO,72 71,87XO,91 79,48XO,95 83,18XO,97 75,41XO,93 133,01:1:1,18 119,71:1:1,15 119,14:1:1,15 123,48:1:1,16 204,27:1:1,47 204,79:1:1,47 210,60:1:1,49 123,48:1:1,16 303,86:1:1,77 291,47:1:1,76 293,92:1:1,75 295,08:1:1,75 0,60 < OM 0,15 < OM 0,49 < OM 0,71 < OM 40Bq Bq Bq Bq Bq 27 Pekerja -- Pekerja 2 Keterangan : OM = Oeteksi minimum fisiensi Aktivitas H-3 alai hasil analisis (Bo) 27 7,46:1:0,37 7,30:1:0,37 7,63:1:0,38 8,76:1:0,39 32,27:1:0,59 30,76:1:0,68 29,11:1:0,57 33,50:1:0,60 59,95:1:0,76 66,29:1:0,79 69,38:1:0,81 62,90:1:0,77 110,94:1:0,98 99,85:1:0,96 99,37:1:0,96 102,99:1:0,97 170,38:1:1,23 170,81:1:1,23 175,66:1:1,24 154,68:1:1,17 253,45:1:1,48 243,11:1:1,47 245,16:1:1,46 246,13:1:1,46 Temuan kembali 74,60:!:3,37 70,30:!:8,94 76,30:!:1,I6 87,60:!:13,47 80,67:t2,74 76,90:f:2,O6 72,77:1:7,32 83,75:1:6,16 74,94:1:7,23 82,86:1:2,57 86,72:1:7,35 78,62:1:2,67 92,45:1:7,40 83,21:1:3,33 82,81:1:3,80 85,83:1:0,29 85,19:1:1,49 85,40:1:1,74 87,83:1:4,63 77,34:1:7,86 90,52:1:2,63 86,82:1: 1,56 87,56:1:0,72 87,90:1:0,34 Temuan kembali rerata 77.20:f: ,52:1:4,11 80,78:1:4,43 86,O8:t3, :t ,20:1: 1,39 -- Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002

4 t)per 358 ISSN Suratman dan Agus Sulistyono Dari Tabel 2 terlihat basil temuan kembali yang diperoleh dari metoda ini cukup baik antara 77,20-88,20 % dengan simpangan baku lebih kecil dari pada 10 %, meskipun dari distribusi Gauss dengan tingkat kepercayaan 95 %, deteksi minimum dipilih = 2 0" atau (DM) = 2 0" = 2 (Cpm latar I waktu pencacahan)l/2 melalui dua tahapan destilasi yaitu destilasi reflux clan destilasi biasa. Pada penggunaan metoda ini untuk dua orang pekerj a radiasi ekselerator, dari dua kali pengamatan menunjukkan bahwa aktivitas H-3 dalam urin dibawah batas deteksi minimum. Dari Gambar 1, terlihat bahwa hubungan antara aktivitas H-3 basil bioassay dengan aktivitas H-3 kontaminan mula-mula linier, dengan koefisien korelasi r = 0,9994, yang berarti bahwa kedapat ulangan metoda bioassay ini baik, dengan deteksi minimum 0,54 Bq/lOO mi. ~t) = fraksi H-3 yang tinggal dalam tubuh pacta waktu t hari (I) diperoleh dari basil bioassay H-3 dalarn urin, sedang Y (I) clan ~I) diperoleh dari persamaan sebagai berikut: ~t) = exp( t) Tb Tb dipakai 10 hari seperti rata-rata umur paro biologi H-3 oksida dalam tubuh. Y;/) = 0.07 exp( hari Untuk menghitung dosis radiasi interna yang diakibatkan oleh kandungan H-3 dalam tubuh sebesar I~Ci atau 3,7x1O4 Bq digunakan persamaan Dosis(rem) =Qx3.2xlO9xxl.6xlO-6 x~x. 100 m =Qx512x- m AktIvltas H-3 mula-mula (Bq) Gambar 1. Kurva hubungan antara aktivitas H-3 hasi! bioassay dengan aktivitas H-3 mula-mula Dengan metoda bioassay ini maka dapat diketahui laju ekskresi H-3 lewat urin dari dalam tubuh. Dari laju ekskresi H-3 lewat urin ini dapat dihitung kandungan H-3 di dalam tubuh dan dosis radiasi interna. Menurut publikasi ICRP No.10, fraksi radionuklida yang ada di dalam tubuh atau retensi radionuklida di dalam tubuh pada waktu t hari setelah masukan sebesar qo Bq dalam tubuh adalah qo= dengan: ~ VII) q(i)=r(l)xqo qo = kandungan H-3 dalam tubuh mula-mula (~Ci) ~I) = kecepatan ekskresi (~Ci/hari) Y (I) = fraksi ekskresi pada waktu t hari q(l) = kandungan H-3 dalam tubuh pada waktu t hari dengan Q = integral waktu dari kontaminasi interna, dinyatakan dalam ~Ci-hari, dihasilkan dari masukan atau pengendapan I ~Ci. (3,7xI04 Bq) 3.2x109 = jumlah disintegrasi per hari dari I ~Ci 1.6xI0-6 = erg per Mev 100 = erg per gramjaringan per rad m = absorbsi tenaga efektif per disintegrasi (Mev) = mas a organ kritis (gram) Untuk H-3 yang mempunyai organ kritis jaringan tubuh. masukan I I.1Ci dalam tubuh maka : I Q = Jq(l)dt 0 50 th exp(-o.693) dt 0 Q = 14J1 Ci -hari Maka dosis radiasi interna pacta seluruh tubuh dari masukan 1 ~Ci atau 3.7x1O4 Bq : D=14x512x. D=Qx51.2x- rem m 0.01 =1.67xl0-lrem Prosldlng Pertemuan den Presentasilimiah Penelltlan Dasar Ilmu Pengetahuan den Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002

5 Suratman don Agus Sulistyono ISSN = 0,01 Mev m = 4,3x104 gram. Untuk serapan sebesar qo Bq, maka dosis interna pada organ kritis seluruh tubuh adalah : 1.67xlO4 X (I) D= 3.7xlO4 Threm=O.45x~rem (I) Yu (I) dengan: ~t) = kecepatan ekskresi lewat urin pada t bari, diperoleb dari basil bioassay urin. Y U(t) = fraksi ekskresi lewat urin 2. "valuation of Radiation Doses to Body Tissues from Internal Contamination due to Occupational xposure", ICRP Publication 10, April JAMS. A, GIBBS, LRROY.J, VR'n", DON MOOR,"Sample Preparation for Liquid Scintillation Counting", Packard Instrument Company, (1984). 4. "TRI-CARB Liquid Scintillation Analyzer Model 2000 CA Operation Manual", Packard Instrument Company 2200 Warrenville Road, USA Publication no KSIMPULAN Dari bioassay H-3 dalam urin dengan metoda destilasi reflux diperoleh temuan kembali antara 77,20-88,20 % dengan simpangan baku lebih kecil dati pada 10 %. Hubungan antara aktivitas H-3 hasil bioassay dengan aktivitas H-3 mula-mula linier dengan koefisien korelasi r = 0,9994, deteksi minimum 0,54 Bq/l 00 mi. Aktivitas H-3 dalam urin dua pekerja radiasi akselerator di bawah batas deteksi minimum. Tersedia metoda bioassay H-3 dalam urin dengan destilasi refluks. UCAPAN TRIMA KASIH Terima kasih diucapkan kepada saudari Agnes Murwanti yang telah membantu menyelesaikan penelitian ini. DAFTARPUSTAKA 1. BATAN, Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi (SK.Dirjen BATAN No.O3/160/Dj/89) tahun (1989). TANYAjAWAB Budi Sulistyo...Pacta destilasi bias a.kemungkinan acta H-3 yang terbawa oleh oleh uap air. yang akan terlepas keluar tidak mengembun. Apakah H-3 yang terlepas sudah diperhitungkan?...apakah tindak lanjut dari keberhasilan metode ini (bila recovery dianggap cukup baik) di masa mendatang? Agus Sulistiono.Sudah diperhitungkan, karena H-3 dalam air berada dalam keadaan homogen, sehingga konsentrasi H-3 yang ada dalam destilat tidak mengalami perubahan..tindak terjadi radiasi. lanjut untuk melakukan analisis jika kontaminasi internal pada pekerja Proslding Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-8ATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002