ISSN PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS GAMMA, BETA DAN IDENTIFIKASI RADIONUKLIDA DALAM SEDIMEN DAN AIR SUNGAI

Transkripsi

1 7"D Sukirno don Sudarmadji. ISSN PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS GAMMA, BETA DAN IDENTIFIKASI RADIONUKLIDA DALAM SEDIMEN DAN AIR SUNGAI Sukirno dad Sudarmadji Puslitbang Teknologi Maju Batan, Yogyakarta. ABSTRAK PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS GAMMA, BETA DAN IDENTIFIKASI RADIONUKLIDA DALAM SEDIMEN DAN AIR SUNGAI. Telah dilakukan penentuan radioaktivitas gamma, beta dan identijikasi radionuklida dalam sedimen dan air sunagi di 4 lokasi sekitar semena,'ljung Muria (Kancilan, Banjaran, Suru dan Balong) pesisir semenanjung Muria, dengan menggunakan spektrometri r dengan detektor Ge (Li) dan a/at cacah beta latar rendah modifikasi P3TM-BATAN dengan detektor Geiger-Muller (GM). Masingmasing pencacahan dilakukan selama 30 menit untuk gross ft total dan 5 jam untuk ]-: Hasil identifikasi radionuklida alam dengan alat spektrometri r menunjukkan adanya 5 jenis radionuklida yang terdeteksi, yaitu Tl-208 (540 kev), K-40 (1460,7 kev), Pb-214 (351 kev), Pb-212 (238 kev) dan Ac-228 (910 kev). Radionuklida Cs-137 (661,7 kev) tidak terdeteksi karena semua tenaga gamma yang dipunyainya tidak terdeteksi dengan alat cacah gamma. Hasil pengukuran radioaktivitas r tertinggi yang terkandung sedimen sungai Banjaran, yaitu Pb-212 (238 kev) sebesar 17,35 Bq/Kg dan radioaktivitas ft tertinggi 76,1 ~ 4,50 Bq/Kg terdapat pada sedimen Balong. ABSTRACT_DETERMINATION OF GAM.'-f.4, BET A RADIOACTIVITIES AND IDENTIFICATION RADIONUCLlDE IN SEDIMENT AND WATER RIVER. Determination of gamma. beta radioactivities and ldeillljicailon - radionuclide in sediment and water river at four locations (Kancilan. Banjaran. Suru dan Balong) around the beach of Muria peninsula. by using r-spectrometry with Ge (Li) detector and modified of low level beta counter of P3TM-BATAN with detector of Geiger-Muller (GM). Counting for gross ft was in 30 minute and gamma was in 5 hours. The instrument r-spectrometer could identify five natural radionuclides of TI-208 (540 kev), K-40 ( kev). Pb-214 (351 kev). Pb-212 (238 kev) and Ac-228 (910 kev). Radionuclide of Cs-I 37 (661,7 kev) was undetected because all of its gamma energies could not be detected by the gamma counter. Measurement result of the radioactivity which give the highest of]: contained in the sediment of Banjaran river was Pb-212 (238 kev) of 17,35 Bq/Kg. for r spectrometry and in the highest..of ft radioactivities was 76.1 :l: 4,50 Bq/Kg for ft it was obtained in the sediment of Balong river. PENDAHULUAN B anyak radionuklida alamiah terdapat di semua bagian lingkungan alam dan akibatnya terdapat suatu latar belakang alamiah radioaktif. Penyebaran radioaktif di dalam lingkungan alamiah mudah sekali dipahami. Radioaktivitas ini disebarkan secara homogen di seluruh lingkungan. Dengan cara ini radioaktivitas tidak mencapai kadar yang tinggi di dalam suatu daerah yang khusus. Sebagai tambahan, radiasi kosmik dapat mengakibatkan produksi radionuklida yang ditambahkan ke dalam kegiatan latar belakang alamiah. Reaksi nuklir dari percobaan persenjataan dan pembangkj~ tenaga listrik serta kegiatan yang berhubungan, telah mengakibatkan suatu sumber radiaktif yang baru dan nyata dilingkungan. Radioaktivitas alam sudah ada sejak terbentuknya bumi dan alam semesta ini. Radioaktivitas a!am ini dapat berasal dari dalam bumi dan dari luar bumi, yaitu radiasi dati nuklida primordial dan radiasi sinar kosmis(i.2). Radionuklida primordial yang memancarkan radiasi sudah ada sejak terbentuknya bumi dan batu-batuannya. Radio-nuklida primordial antara lain K-40 serta sederetan nuklida hasil peluruhan alam yang terdiri alas: deret uranium, deret aktinium dan deret thorium. Dosis radiasi yang diterima dati radionuklida primordial merupakan radiasi latar atau cacah latar yang sering dipakai sebagai garis dasar di dalam melakukan analisis mengenai dampak lingkungan (AMDAL). Radioaktivitas lingkungan di sekitar daerah pesisir semenanjung Muria perlu dilakukan penelitian, hal ini erat kaitanya dengan rencana lokasi pembangunan PLTN, maupun akan beroperasinya PL TU di daerah terse but. Untuk mengetahui kualitas lingkungan dati aspek radiologis, perlu dilakukan kajian radioaktivitas pada suatu ekosistem yang berkaitan dengan Prosiding Pertemuan dan Presentasi IImiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nukli P3TM-BATAN Yogyakarta. 7-8 Agustus 2001

2 258 ISSN Sukirno dan Sudarmadji - paparan radiasi gross (totoal) alpha, beta dad ditimbang seberat 3,5 gram dalam planshet untuk gamma(i). pengukuran aktivitas gross beta totalnya dengan alat P3TM salah satu Puslit di Batan mempunyai pencacah beta latar rendah dengan detektor GM, tanggung jawab untuk mendata sebaran radioaktivitas alam dad buatan dikawasan Indonesia dan 100 gram untuk pengukuran aktivitas y dan identifikasi radionuklda yang terkandung dalam sebelah timur. Sehingga nanti akan dapat disusun cuplikan sedimen dengan mengunakan spetrometer suatu Bank Data Radioaktivitas lingkungan, yang gamma detektor Ge (Li). Dari pencacahan dapat dapat dipakai sebagai pembanding data yang akan teridentifikasi radionuklida dan aktivitas masingmasing radionuklida yang terkandung dalam datang setelah dibangunya industri nuklir maupun non nuklir. sedimen sungai. Tujuan dari penelitian ini adalah: mengetahui Air sungai: Air sungai setelah diambil dari jenis radionuklida dad harga radioaktivitas gamma sungai kemudian ditetesi dengan 5 tetes HN03, dad gross beta total dalam cuplikan sedimen dad air untuk supaya jangan ada lumut yang tumbuh di air sungai didaerah semenanjung Muria, hasil ini sungai tersebut. Air sungai tersebut diambil 2 liter diharapkan dapat digunakan sebagai pembanding kemudian dipekatkan sampai sekitar 40 ml hasil penelitian selanjutnya, setelah di daerah ini kemudian dipindahkan ke planset sedikit demi beroperasi PL TV maupun PL TN TATA KERJA Alat Alatjiregen air dengan volume 5 liter, plastik klip tempat sedimen basah, alat penumbuk sedimen kering, ayakan Karl Colb dengan ukuran 100 mesh, timbangan analitik, kompor listrik, mangkok porselin, alat cacah /3 Geiger Muller counter Ortec 410A, dan Spektrometer y dengan detektor Ge (Li) dan MCA Ortec Bahan Bahan yang digunakan adalah: Akuades, HNO), Air dan sedimen sungai, planset aluminium, bahan standar Sr-90 (13) dan Eu-152 (y). Cara Kerja. Sedimen sungai diambil pada dasar sungai bagian atas, kemudian dicuci dengan air setempat, dikeringkan dan dihilangkan kotoran yang terikut sedimen. Sedimen yang telah bersih dan kering di haluskan dengan lumpang penumbuk terbuat dari "stainless steel" kemudian diayak, lolos 100 mesh, selanjutnya diserbasamakan dan ditempatkan dengan wadah yang telah tersedia. Sedimen sedikit sampai air sungai teruapkan semua, penguapan dilakukan dengan kompor listrik di almari asam. Endapan atau padatan yang ada dalam planset siap dicacah untuk mengetahui aktivitas gross beta, dengan alat cacah beta latar rendah dengan detektor GM. Rumus perhitungan yang dipakai untuk mengukur aktivitas gross beta: Aktivitas /3 cuplikan dihitung dengan cara kalibrasi efesiensi, -yak.~i menggunakan persamaail,. dan standar deviasi dengan tingkat signifikan 95 % diberikan oleh persamaan(3). Ao = [Co. -CIJb]/[60xExL]I,96.S(A) Ao = aktivitas beta total (Bq/L) Co. = laju cacah total (cpm) CIJb = laju cacah latar (cpm) E = Efisiensi alat cacah /3 setelah dihitung 31,18 % L = Ukuran sam pel yang diukur (I) angka 60 men it ke detik S(A) = standar deviasi Jenis cuplikan, lokasi p~ngambilan, volume/beratnya.. Sedimen ditimbang masingmasing sekitar 3 gram untuk cuplikan pencacahan (/3) dan 100 g pencacahan (y). Air sungai dari pengambilan cuplikan air 5 liter, diambil 2 liter kemudian dipekatkan untuk cuplikan pencacahan, dapat dilihat pada Tabel 1. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

3 Sukirno dan Sudarmadji. ISSN HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi radionuklida dalam cuplikan sedimen (Banjaran, Kancilan clan Balong) ditampilkan dalam Tabel 2 dad aktivitas gamma yang terukur ditampilkan dalam Tabel 3 dad Gambar I. Pengukuran radioaktivitas clan identi-fikasi dalam cuplikan sedimen dilakukan dengan teknik spektroskopi 'Y clan analisis kualitatif basil puncakpuncak spektra. Puncak-puncak tenaga spektrum sinar 'Y karakteristik yang diperoleh ini dicocokan dengan tabel isotop(3,4), dengan mengetahui tenaga puncak dapat diidifikasikan radionuklida yang terdapat dalam sedimen. Hasil identifikasi radionuklida dalam sedimen pada Tabel 2, ada 5 jenis radionuklida yang teridentifikasi disetiap masing-masing sedimen dengan menggunakan alat spektrometri 'Y dengan detektor Ge (Li). Puncak tenaga 'Y yang teridentifikasi adalah K-40 dengan umur paro 1,27 x 109 tahun merupakan radionuklida alam, Pb-212, Tl- 208 dan Ac-288, merupakan deret peluruhan alam Th-232 dengan um_ur paro 1,39 x 1010 tahun, sedangkan radionuklida Pb-214 merupakan deret peluruhan alam U-238 dengan umur paro 4,56 x 109 tahun, ini menunjukkan dalam sedimen sungai disekitar semenanjung Muria mengandung thorium dan uranium. Adanya thorium dan uranium alam telah dianalisis oleh Sukirno dkk(5) dengan metoda analisis aktivasi netron, dengan kadar sekitar 1 sampai dengan 5 ppm. r---2o I Pb-212 Pb-214 TL-228 K-40 Ac-20B Radionuklida Gambar I. Histogram aktivitas r radionuk/ida pada berbagai sedimen Prosiding Pertemuan dan Presentasl IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

4 260 ISSN Sukirno don Sudarmadji Tabe13 dan Gambar 1, merupakan hasil perhitungan radioaktivitas gamma dati radionuklida yang terdeteksi dalam sedimen sungai. Dari ke lima radionuklda yang terdapat yang terkandung dalam sedimen, Radionuklida Pb-212 yang mempunyai aktivitas tertinggi yaitu 17,35 Bq/Kg, radionuklida ini terdapat di sedimen Banjaran, sedangkar aktivitas yang terkecil adalah radionuklida Ac-228 ini terdapat di sedimen Balong yang mempunyai aktivitas gamma 0,15 Bq/Kg. Analisis terhadap kemungkinan adanya nuklida Cs-137 mengunakan alat spektrometer gamma di dalam sedimen yang didasarkan atas tenaga (662 key) spektrum sinal gamma menurut Erdtmann(J) tidak menunjukkan adanya puncak spektrum nuklida Cs-13 7.Hal ini menunjukkan bahwa daerah semenanjung Muria belum menunjukkan adanya nuklida basil dati kegiatan penggunaan nuklir. Tidak terdeteksinya radionuklida Cs-137 dimungkinkan karena faktor jarak tempat uji ciba nuklir atau fasilitas nuklir ke lokasi sampling, atau adanya pengenceran debudebu radioaktif yang masuk perairan sehingga konsentrasinya menjadi sangat kecil sampai di pesisir Muria, dad atau dibawah barns minimum deteksinya (0,002 Bq/L atau 0,002 Bq/Kg beret cuplikan) didalam semua cuplikan yang diambil. Tabel 4. Hasil pengukuran aktivitas beta total sedimen dan air sungai. No Nama Sungai Banjaran Kancilan Suru Balon~ Air sung~mbq/l} 10,70:i:0,12 4,55:i: 0,13 1,33 :i: 0,09 6,30:i: 0,09 Cu~likan sedi!!!en (BqlKg} - 51,4:i: 1,91 58,5 :i: 0,38 68,9:i: 1,12 76,1 :i: 4,50 Gambar 1 merupakan pengukuran aktivitas y pada radionuklida di berbagai sedimen sungai, terlihat jelas.-: bahwa aktivitas dalam sedimen Banjaran paling tinggi,untuk nuklida Pb-212 dan aktivitas y terendah radionuklida Ac-228 terdapat dalam sedimen Balong. Aktivitas gross 8 untuk sedimen dad air sungai Aktivitas gross beta temkur untuk cuplikan sedimen dad air masing-masing sungai dapat dilihat pacta Tabel 4. Data pacta Tabel 4 terlihat aktivitas gross beta total untuk air sungai yang terbesar pacta adalah terdapat pacta air sungai Banjaran adalah sebesar 10,70 :i: 0,12 mbq/l. Sedangkan aktivitas terkecil terdapat pacta sungai sum dengan aktivitas sebesar 1,33 :i: 0,09 mbq/l. Radiaktivitas yang terukur tersebut keseluruhannya masih dibawah arnbang batas Peraturan Pemerintah No 20/1990, yaitu sebesar 1000 mbq/l, sehingga kondisi lingkungan sekitar semenanjung Muria dari aspek radioekologi untuk gross beta bisa dikatagorikan baik, karena masih dibawah nilai arnbang batas. Radioaktivitas yang terukur untuk masingmasing sedimen sungai, mempunyai aktivitas relatif harnpir sarna sekitar 51 Bq/Kg sarnpai dengan 75 Bq/Kg. Ini menunjukkan radioaktivitas sekitar perairan sungai daerah semenanjung Muria mempunyai paparan radiasi yang harnpir sarna. Paparan radiasi yang terukur tersebut diperkirakan merupakan deret radionuklida primordial, yang umumnya merupakan pemancar alpha dan beta. -I- 0- m E III IU....> ~ oct C Banjaran Kancilan SUN Satang Nama Sungai Gambar 2. Hislrogram aklivilas bela lolal unluk masing-masing air sungai Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BA TAN Yogyakarta, 7 -B Agustus 2001

5 Sukirno dan Sudarmadji. ISSN C) ~ -0- m II) cu -'> ~ <C a Banjaran Kancilan Nama Sungai Suru Balong Gambar 3. Histrogram aktivitas beta total, masing-masing sedimen sungai Gambar 2 dad 3, mempakan histrogram aktivitas beta total untuk masing-masing sedimen dad air sungai. Telihat jelas aktivitas yang terbesar maupun terkecil hila dibuat histrogram dati datadata Tabel 2. Aktivitas untuk air sungai tertinggi adalah sungai Banjaran dad terendah pada air sungai Sum sedangkan untuk sedimen tertinggi adalah sedimen sungai Balong, dad derendah terdapat pada sedimen sungai Banjaran. DAFT AR PUST AKA 2. W ARDANA. W.A., Teknik Analisis Radioaktivitas Lingkungan., Andi Offset, Yogyakarta (1994) SUTflPTO., MURYONO., SUMINING., "Pola Sebaran Radioaktivitas Dalam Cuplikan Air Laut, Alga danlkan di Pesisis Semenanjung Muria".,Prosiding, PPI P3TM-Batan Yogyakarta (2000).. KESIMPULAN 3. ERDTMANN. G., Neutron Activation Tables., New York (1976) Dari penelitian yang telah dilakukan, maka 4. IAEA., Measurement of radionuclides in food dapat disimpulkan sebagai berikut: and the environment., Technical Reports Series 1. Hasil identifikasi radionuklida dengan Blat No 295., Vienna, (1989) spetrometer gamma menunjukkan adanya lima 5. SUKIRNO, SUSANA.," Aplikasi APN Untuk jenis radionuklida yang terdeteksi j':litu Pb- Menentukan Multiunsur Dalam Sedimen 212, Pb-214, TI-208, K-40 dad Ac-228, yang Sungai"., Prosiding., PPI, P3TM-Batan., kesemuanya berasal dati slam, Radionuklida Yogyakarta (1999). Cs-137 dan lainnya basil dari percobaan nuklir atau basi belah, tidak terdeteksi disemua cuplikan. 2. Radionuklida yang mempunyai aktivitas terbesar adalah Pb- 212 sebesar 17,35 Bq/Kg terdapat dalam sedimen Banjaran. Untuk radiaktivitas terkecil adalah Ac-228 dengan aktivitas gamma 0,15 Bq/Kg terdapat dalam sedimen sungai Balong. 3. Radioaktivitas beta total untuk cuplikan air sungai yang terbesar adalah 10,70 % 0,12 mbq/l terdapat di air sungai Banjaran dad aktivitas ini masih dibawah ambang batas baku mutu menu rut PPRl No 20/1990. Sedangkan aktivitas untuk sedimen sungai relatif hampir sarna yaitu sekitar 51 Bq/Kg sampai dengan 76 Bq/Kg. TANYAJAWAB Indra Surayawan -Pengukuran sedimen laut dan sungai metode pengukurannya apakah sarna. -Kalau percobaan nuklir terj3di, nuklida-nuklida yang terdeteksi apa saja. Sukirno -Pengukuran aktivitas sedimen laut don sungai metode soma, tetapi sampling berbeda. Karena sedimen laut lokasinya sangat lugs don diambil pada bagian pinggir don bagian tengah. -Prosldlng pertemuan dan Preaentaal IImlah Penelltlan Daaar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr

6 262 ISSN Sukirno dan Sudarmadji Banyak radionuklida yang terjadi, tetapi pada umumnya Co-60, Cs-137 dan Sr-90 karena radionuklida ini mempunyai umur Faro yang panjang dan sangat toksislberbahaya bagi lingkungan An~ar Budiarto -Bagaimana cara menentukan sampel di suatu sungai, mengingat aliran sungai bisa berubahubah posisinya/ tempatnya. Apakah perlu dipilih sungai yang tidak pernah diambil pasirnya. Sukirno -Pengambilan sampling dilakukan di bagian pinggir kedua sisi dan bagian tengah, diambil juga sedimennya yang tidak ada airnya, waktu musim hujan air akan melalui jalur yang tidak dialiri pada musim kemarau. Pengambilan cuplikan diambil di beberapa titik kira-kira jauhnya dari titik awal sampai titik akhir 0,5 Km. Pada umumnya sungai disekitar/ sepanjang muara tidak berpasir. Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr