PEMANTAUAN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN RADIOAKTIVITAS ALPHA DI UDARA INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL TAHUN 2010

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176

PEMANTAUAN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN RADIOAKTIVITAS ALPHA DI UDARA INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL TAHUN 2010. 1, 2, 3)

Budi Prayitno1, Suliyanto2, Sri Wahyuningsih3 Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN, Serpong ABSTRAK

PEMANTAUAN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN RADIOAKTIVITAS ALPHA DI UDARA INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL TAHUN 2010. Pemantauan distribusi partikulat dan radioaktivitas alpha di udara instalasi elemen bakar eksperimental (IEBE) tahun 2010, telah dilakukan. Tujuan dari pemantauan ini untuk mengetahui kualitas udara laboratorium IEBE dan radioaktivitasnya, sehingga dapat mendukung sistem keselamatan bagi pekerja radiasi yang bekerja di laboratorium tersebut. Pemantauan distribusi partikulat di IEBE dilakukan dengan menggunakan alat ukur distribusi partikulat tipe alat GT-521. Jumlah partikulat yang diukur adalah untuk diameter 2,5 µm dan 4 µm. Radioaktivitas alpha di udara IEBE dipantau dengan menggunakan air sampler yang dilengkapi dengan kertas filter, selanjutnya diukur aktivitasnya dengan Portable Scaler Ratemeter- 8 (PSR-8). Lokasi pemantauan dilakukan di HR-04, HR- 05, HR-08, HR-22, HR-23 dan HR-24. Jumlah partikulat udara untuk diameter 2,5µm di Hot Room IEBE, berturut turut (541.000±39.310) partikulat/m3, (222.000±15.890) partikulat/m3, (192.000±1.580) partikulat/m3, (245.600±6.730) partikulat/m3, (162.400±3.210) partikulat/m3 dan (374.000±12.390) partikulat/m3. Untuk partikulat yang berdiameter 4 µm, berturut turut (117.800±7.760) partikulat/m3, (39.600±1.140) partikulat/m3, (91.400±1.340) partikulat/m3, (128.800±3.110) partikulat/m3, (81.200±1.640) partikulat/m3 dan (80.200±4.920) partikulat/m3. Radioaktivitas alpha di daerah pemantauan, berturut turut (5,265±2,029) Bq/m3, (5,915±2,849) Bq/m3, (3,680±0,940) Bq/m3, (1,253±0,126) Bq/m3, (1,353±0,130) Bq/m3, (1,504±0,128) Bq/m3. Hasil pemantauan partikulat di laboratorium IEBE berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, temperatur di dalam laboratorium kurang sejuk serta kelembaban udaranya berada di atas batasan. Pemantauan radioaktivitas alpha di udara laboratorium IEBE, berada di bawah batasan (Batasan 20 Bq/m3). Hasil pantauan selama tahun 2010, dapat disimpulkan tidak membahayakan bagi kesehatan pekerja radiasi yang bekerja di ruangan tersebut. Kata kunci : diameter dan jumlah partikulat, radioaktivitas alpha, pemantauan udara. ABSTRACT MONITORING THE DISTRIBUTION OF PARTICULATES AND ALPHA RADIOACTIVITY IN AIR OF EXPERIMENTAL FUEL ELEMENT INSTALATION IN 2010. Monitoring the distribution of particulates and alpha radioactivity in air of Experimental Fuel Element Installation (IEBE) in 2010, has been done. The purpose of monitoring is to determine air quality laboratory IEBE and its radioactivity, so it can support the safety systems for radiation workers who worked in the laboratory. Monitoring the distribution of particulates in IEBE, performed using an instrument measuring the distribution of particulate type GT-521. The number of particulates were measured for diameter of 2.5 μm and 4 μm.. Alpha radioactivity in air IEBE monitored by using air sampler equipped with a filter paper, then measured its activity with Portable Scaler Ratemeter-8 (PSR-8). Locations of monitoring carried out in the HR-04, HR-05, HR-08, HR-22, HR-23 and HR-24. The number of air particulate in diameter 2.5 µm in the Hot Room IEBE, respectively (541.000 ± 39.310) particulate/m3, (222.000 ± 15.890) particulate/m3, (192.000 ± 1.580) particulate/m3, (245.600 ± 6.730) particulate/m3, (162.400 ± 3.210) particulate/m3 and (374.000 ± 12.390) particulate/m3. For particulates with a diameter of 4 μm, respectively (177.800 ± 7.760) particulate/m3, (39.600 ± 1.140) particulate/m3, (91.400 ± 1.340) particulate/m3, (128.800 ± 3.110) particulate/m3, (81.200 ± 1.640) particulate/m3and (80.200 ± 4.920) particulate/m3. Alpha radioactivity in the area of monitoring, respectively (5.265 ± 2.029) Bq/m3, (5.915 ± 2.849) Bq/m3, (3.680 ± 0.940) Bq/m3, (1.253 ± 0.126) Bq/m3, (1.353 ± 0.130) Bq/m3, (1.504 ± 0.128) Bq/m3. The results of monitoring of particulate matter in the laboratory IEBE based on Kepmenkes R.I. No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, the temperature in the laboratory is less cold, and air humidity is above the limit. Monitoring of alpha radioactivity in air IEBE laboratory, is under the limit (limit 20 Bq/m3). Results of monitoring during the year 2010, it can be concluded no harm to the health of radiation workers who work in the room. Key words : diameter and number of particulates, alpha radioactivity, air monitoring. Budi Prayitno dkk

415

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 1. PENDAHULUAN Instalasi Elemen Bakar Eksperimental (IEBE) merupakan salah satu fasilitas laboratorium yang dibangun di Kawasan PUSPIPTEK Serpong dan mempunyai dua fungsi pokok yaitu : memproses yellow cake menjadi serbuk UO2 berderajad nuklir (nuclear grade), dan memproduksi elemen bakar reaktor air berat (High Water Reactor) jenis CIRENE dengan menggunakan bahan baku utama uranium pengkayaan rendah. Untuk mendukung Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) IEBE akan dikembangkan untuk memproduksi elemen bakar reaktor daya [1,2]. Proses kerja di IEBE didesain menggunakan uranium pengayakan rendah di bawah 5 %, namun hingga kini masih menggunakan uranium alam. Dalam setiap penanganannya didukung dengan sistem keselamatan radiasi dan keamanan fisik bahan uranium tersebut. Untuk pemantauan radiasi/kontaminasi dioperasikan alatalat deteksi radiasi dan kontaminasi, baik untuk keperluan keselamatan radiasi personel maupun untuk keselamatan daerah kerja serta lingkungan. Beberapa proses penanganan bahan uranium (dalam bentuk serbuk dan cairan) menggunakan pengungkung seperti glove-box dan fume-hood yang dilengkapi dengan sistem ventilasi. Walaupun demikian, potensi kontaminasi uranium ke daerah kerja tetap ada, misalkan akibat terjadinya kegagalan sistem ventilasi dan kesalahan penanganan uranium atau bahan yang mengandung uranium. Kontaminasi uranium didaerah kerja yang memancarkan radiasi alpha dan konsentrasinya melampaui batas keselamatan berpotensi terhadap bahaya radiasi interna bagi personel jika kontaminan tersebut masuk ke dalam tubuh (melalui pernafasan, mulut dan luka). Debu radioaktif dapat bergabung dengan debu udara menjadi satu dan disebut partikulat serta bergerak di udara mengikuti gerak brown. Untuk itu perlu dilakukan pemantauan distribusi keberadaan partikulat di udara laboratorium IEBE. Selain pelaksanaan pemantauan distribusi partikulat juga dilakukan pemantauan radioaktivitas alpha yang berada di udara IEBE. Keberadaan partikulat ini menunjukkan jika makin banyak partikulat yang beterbangan di udara, pertanda udara di ruangan tersebut tidak bersih. Berdasarkan klasifikasi laboratorium menurut Badan Perlindungan Amerika Serikat Environmental Protection Agency (EPA)[3] ukuran partikulat yang dimaksud ialah zarah yang berukuran 0,01 μm sampai dengan 5 μm. Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5 μm dengan mudah dapat terhisap dan masuk kedalam saluran pernapasan menuju ke paru-paru. Sementara paruparu adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir benda asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan


berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badan Perlindungan Amerika Serikat (EPA) tahun 1997 menetapkan standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum nilainya sebesar 15 μg partikulat / m3. Berdasarkan aturan yang berlaku untuk menjamin kualitas udara sebuah laboratorium seperti IEBE selain dipantau radioaktivitasnya juga perlu dipantau distribusi partikulatnya sehingga dapat mendukung sistem keselamatan bagi pekerja radiasi yang bekerja di laboratorium. 2. TEORI Ruangan merupakan tempat pekerja beraktivitas, dan waktu yang dihabiskannya lebih banyak dibandingkan di udara terbuka. Pada kenyataannya justru di dalam ruangan pekerja sering mengalami gangguan kesehatan yang dikenal sebagai Sick building Syndrome (SBS), merupakan kombinasi dari berbagai penyakit terkait dengan tempat individu bekerja (gedung perkantoran). Tahun 1984 organisasi kesehatan dunia World Health Organization (WHO) melaporkan bahwa hingga 30% dari bangunan di seluruh dunia berhubungan dengan masalah kualitas udara ruangan. Sebagian besar SBS adalah terkait dengan buruknya kualitas udara di dalam gedung, sering disebabkan oleh kekurangan dalam sistem pemanasan, ventilasi, dan pendingin udara. Penyebab lain disebabkan oleh kontaminan yang dihasilkan oleh gas yang keluar dari beberapa jenis bahan bangunan, senyawa organik volatile, jamur, ventilasi exhaust yang tidak baik, bahan kimia yang digunakan, atau asupan udara segar/ kurangnya penyaringan udara yang memadai. Gejala kesehatan yang dapat terjadi seperti iritasi mata, hidung, tenggorokan, masalah kesehatan neurotoksik; iritasi kulit, reaksi hipersensitivitas tidak spesifik, dan sensasi bau dan rasa [4]. Pola udara di dalam bangunan merupakan hasil kombinasi dari sistem vantilasi dan kegiatan pengguna gedung. Perbedaan tekanan menyebabkan adanya pergerakan kontaminan dari area bertekanan tinggi ke area bertekanan rendah melalui celah yang ada. Keberadaan komponen di dalam gedung seperti dinding, atap lantai, peralatan dan pengguna gedung dapat mempengaruhi distribusi kontaminan. Berikut ini adalah pola alternatif jalur distribusi kontaminan udara[5]: 1. Sirkulasi lokal dalam ruangan yang mengandung kontaminan. 2. Pergerakan udara ke ruang bertekanan lebih rendah. 3. Pergerakan kontaminan dari bawah ke atas bangunan gedung. 4. Pergerakan udara ke dalam gedung melalui

416

Budi Prayitno dkk

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 infiltrasi udara luar. Pengendalian kualitas udara di dalam gedung terutama terletak pada desain gedung. Selain itu, perlu dilakukan pengambilan cuplikan udara di dalam ruangan secara berkala serta menganalisis dan membandingkannya dengan standar yang berlaku, untuk menilai kualitas udara di dalam ruangan tersebut [5]. Persyaratan dan tata cara penyelenggaraan kesehatan lingkungan kerja perkantoran untuk udara ruangan berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, adalah sebagai berikut [6] : 1. Temperatur dan kelembaban  Temperatur : (18 ~ 28) 0C.  Kelembaban : (40 ~ 60) %. 2. Debu Kandungan debu maksimal di dalam udara ruangan dalam pengukuran rata-rata 8 jam adalah sebagai berikut : konsentrasi maksimal debu adalah 0,15 mg/m3. 3. Laju ventilasi Laju ventilasi adalah (0,15 ~ 0,25) m/detik. Untuk ruangan kerja yang tidak menggunakan pendingin harus memiliki lubang ventilasi minimal 15% dari luas lantai dengan menerapkan sistim ventilasi silang. Debu merupakan partikulat padat yang berukuran antara 1 mikron sampai dengan 100 mikron. Debu didefinisikan sebagai suatu sistem disperse (aerosol) dari partikulat padat yang dihasilkan secara mekanik seperti crushing (penghancuran), handling (penghalusan) atau grinding (penggerindaan). Berdasarkan ukurannya, partikulat debu dibagi menjadi tiga kelompok yakni [7] : 1. Partikulat debu inhalable, merupakan partikulat debu yang dapat terhirup ke dalam mulut atau hidung serta berbahaya bila tertimbun dimanapun dalam saluran pernafasan. 2. Partikulat debu thoracic, merupakan partikulat debu yang dapat masuk ke dalam saluran pernafasan atas dan masuk ke dalam saluran udara di paru-paru. 3. Partikulat debu respirable, adalah partikulat airborne yang dapat terhirup dan dapat mencapai daerah bronchiola sampai alveoli di dalam sistem pernafasan. Partikulat debu jenis ini berbahaya bila tertimbun di alveoli yang merupakan daerah pertukaran gas di dalam sistem pernafasan. Sistem pernafasan manusia secara garis besar terdiri dari paru-paru dan susunan saluran yang menghubungkan paru-paru dengan lainnya, yaitu hidung, pharynx, pangkal tenggorok, tenggorok, cabang tenggorok. Udara dihisap melalui hidung dan mulut dilewatkan trachea (tabung udara), lalu Budi Prayitno dkk

melalui saluran-saluran percabangan (bronchi dan bronchiola) masuk ke paru-paru. Konsentrasi aktivitas radionuklida pemancar alpha pada umumnya mengendap di daerah extrathoracic (ET) dan alveolar-intertitial (AI). Kondisi ini terjadi karena ukuran partikulat berukuran 2,5 μm ~ 4 μm cukup kecil. Pada daerah bronchi maupun bronchioles merupakan daerah yang berbentuk seperti pipa sehingga partikel dapat lolos dengan mudah. Mekanisme sedimentasi dan elekrostatik dimungkinkan terjadi di daerah ini. Pada daerah extrathoracic terdapat bulu-bulu hidung dan selaput lendir yang membuat partikel dengan mudah terdeposisi di daerah ini. Begitu pula deposisi di daerah AI, konsentrasinya besar karena daerah ini merupakan jaringan lunak. Sistem saluran pernafasan manusia dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Sistem pernafasan manusia [8]

Kemampuan penghirupan udara ini dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti ukuran aerodinamik partikel, laju alir, kecepatan dan arah angin. Fraksi terhirup rata-rata untuk semua arah angin sebagai fungsi ukuran aerodinamik partikel (dae) dinyatakan dalam hubungan sebagai berikut [9] : E  0,5 (1  e 0,06dae ) …..................….(1)

dengan 0 < dae  100 µm keterangan : E = Fraksi partikel udara yang terhirup dae = Diameter aerodinamik partikel (µm) Nilai fraksi E ini maksimal = 1, artinya 100% partikulat terhirup oleh manusia ketika bernapas. Nilai fraksi yang dihasilkan dari persamaan (1) tidak akan berubah apabila kecepatan

417


SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 angin 0,5 – 9 m/s. Untuk partikel yang lebih besar dari 100 µm, fraksi yang terhirup belum diketahui dengan pasti. Namun beberapa penelitian menunjukkan fraksi yang terhirup sebesar 0,5 untuk partikel berukuran > 100 µm [10]. Debu merupakan salah satu polutan sebagai partikulat di udara (Particulate Matter) dengan ukuran 1 µm sampai dengan 100 µm. Partikulat debu akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang di udara, kemudian dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui pernafasan. Partikulat ini bervariasi dalam bentuk, ukuran dan komposisi kimia, dan dapat terdiri dari berbagai bahan seperti logam, jelaga, tanah, dan debu. Coarse particle merupakan debu dari udara ambient yang berukuran ≥ 2,5 μm dan biasanya terbentuk dari proses mekanik dan permukaan debu yang tersuspensi. Partikulat berdiameter 10 μm atau kurang dari 10 μm didefinisikan sebagai PM10. Partikulat halus yang berdiameter 2,5 μm atau kurang dari 2,5 μm didefinisikan sebagai PM2,5 (partikulat debu respirable), juga dapat memberi kontribusi kepada pengurangan jarak penglihatan (Tabel 1). Selain dari peraturan tersebut, ada peraturan lain yang perlu diperhatikan yaitu standar kebersihan laboratorium. Standar bersih laboratorium yang dipakai oleh badan standar di Amerika (NBS) atau dikenal dengan nama NIST (National Institute Standard and Technology). Suatu laboratorium yang sirkulasi udaranya Tabel 1.

Room dan Clean Hood. Untuk standar clean room ini ditentukan sebagai Class 100 dengan pengertian jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat / Cubic foot berdiameter partikulat 0,5 μm. Adapun Tabel 2 merupakan daftar standar keberadaan partikulat dalam suatu ruangan laboratorium. Ketentuan Internasional ini mengacu standar untuk Cleansrooms dari Institute of Environmental Science and Technology, drafted IES-RP-CC-006-84-T [3].

Fraksi dan ukuran partikulat debu di udara [11]

FRAKSI

UKURAN PARTIKULAT

PM10 (thoracic)

≤ 10 μm

PM2.5 (respirable)

≤ 2.5 μm

PM1 Ultrafine (UFP atau UP) PM10-PM2.5 (coarse fraction)

≤ 1 μm ≤ 0.1 μm 2.5 μm – 10 μm

menggunakan filter HEPA (High Efficiency Particulate Absorber), biasanya keadaan udara di dalam laboratoriumnya bertujuan untuk mencapai kondisi laboratorium bersih ( Clean Room ). Dalam standar NBS (NIST) ditentukan tiga klas laboratorium yaitu : Ordinary Laboratory, Clean


418

Budi Prayitno dkk

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 Tabel 2. Konsentrasi partikulat untuk laboratorium berdasarkan Standar Internasional

[3]

Airborne particle concentration limits for different cleanroom classes: CLASS NAME SI

CLASS LIMITS (MAXIMUM PARTICLE CONCENTRATION) English

0,1µm

M1 M1.5

1

M2 M2.5

10

M3 M3.5

0,2µm 3

(m )

(ft )

(m )

(ft )

350

9,91

75,7

1.240

35.0

3.500 12.400 35.000

M4.5

3

(ft )

(m )

(ft )

2,14

30,9

0,875

10,0

0,283

265

7,50

106

3,00

35,3

1,00

99,1

757

21,4

309

8,75

100

2,83

350

2.650

75,0

1.060

30,0

353

10,0

991

7.570

214

3.090

87,5

1.000

28,3

26.500

750

10.600

300

3.530

100

75.700

214,0

30.900

875

10.000

283

35.300

1,000

M5 M5.5

10,000

M6 M6.5

100,000

M7

Disamping itu suatu laboratorium analisis seperti IEBE sebaiknya dipenuhi persyaratan lain diantaranya mengacu standar seperti ditampilkan pada Tabel 3. Tabel 3. Konsentrasi partikulat di Laboratorium dalam satuan (μ gram / m3 ) berdasarkan standart NIST[3]

Klas Laboratorium

Fe

Cu

Pb

Cd

Ordinary Laboratorium

0,2

0,02

0,4

0,002

3

5,0µm

(m )

100

3

0,5µm 3

M4

3

0,3µm

3

3

(m3)

(ft3)

1.000

247

7,00

100.000

2.830

618

17,5

353.000

10.000

2.470

70,0

1.000.000

28.300

6.180

175

3.530.000

100.000

24.700

700

10.000.000

283.000

standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum sebesar 15 μg partikulat / m3. Berdasarkan peraturan yang berlaku untuk menjamin kualitas sebuah laboratorium seperti IEBE ini selain dipantau radioaktivitasnya juga perlu diukur/dipantau distribusi partikulatnya sehingga dapat mendukung sistem keselamatan dan kesehatan kerja bagi pekerjanya. 3. TATA KERJA Bahan dan alat.

Clean Room Laboratory

0,001

0,002

0,0002

Clean Hood Laboratory

0,0009

0,007

0,0003 0,0002

Bahan yang dipakai dalam analisis adalah kertas filter, cawan petri dan pinset, sedangkan peralatan yang diperlukan adalah Alat pantau partikulat tipe GT-521, Air Sampler, Portable Scaler Ratemeter (PSR 8), Detektor Alpha dan Multy Channel Analyzer (MCA) untuk spektrometer gamma.

ttd

Berdasarkan ukurannya yang dimaksud partikulat yaitu zarah yang berukuran 0,01 μm sampai dengan 5 μm. Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5 μm dengan mudah dapat terhisap dan masuk kedalam saluran pernapasan menuju ke paru-paru. Sementara paru-paru adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir benda asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badan Perlindungan Amerika Serikat Environmental Protection Agency (EPA) tahun 1997 menetapkan

Budi Prayitno dkk

Pemantauan jumlah partikulat. Bateray alat GT-521 di isi ((charge) sekitar 15 jam dan alat tersebut dihidupkan dengan memasang terlebih dahulu filter HEPA yang tersedia diperangkat alat. Filter HEPA tersebut berfungsi untuk membersihkan udara / partikulat yang berada di dalam alat GT-521. Selanjutnya diatur alat GT-521 untuk menghitung jumlah partikulat yang berdiameter 2,5 µm dan 4 µm dengan lama pencuplikan 1 menit serta besarnya

419


SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 satuan dalam jumlah partikulat / liter. Alat GT-521 tersebut dilengkapi dengan perangkat ujung pengambilan partikulat. Selanjutnya alat dioperasikan ditempat pencuplikan udara dititik-titik pengambilan masing-masing sebanyak 5 kali setinggi ± 150 Cm. Pada alat GT-521 akan terekam jumlah partikulat/liter yang dipantau. Selanjutnya data yang didapat dirata rata dalam satuan partikulat/m3 udara dan ditampilkan pada Tabel 4.

siap untuk dicacah aktivitasnya dengan alat cacah PSR-8. Langkah selanjutnya cacah kertas filter tersebut dengan alat cacah yang tersedia dan lama pencacahan selama 1 menit minimal sebanyak tiga kali pencacahan. Kemudian hasil cacahan tersebut dirata-rata dan dikurangi dengan cacah latarnya dan ditampilkan pada pada Tabel-4. Tahapan berikutnya dihitung besarnya radioaktivitas alpha di udara dengan menggunakan persamaan (2) :

Pencacahan radioaktif alpha.

1 1 Ak  Nx x .....................................(2) VE

Pencacahan radioaktif α cuplikan udara menggunakan PSR 8, adapun langkah langkahnya sebagai berikut : Sebelum pengambilan cuplikan udara, air sampler dipersiapkan dahulu, antara lain dipasang kertas filter yang telah diketahui cacah latarnya pada air sampler. Kemudian dicatat jam pada saat air sampler dihidupkan dan dioperasikan selama 30 menit. Skala bacaan flow meter dicatat. Setelah selesai dimasukkan kertas filter ke dalam cawan patri dan selanjutnya kertas filter tersebut

dengan : Ak = aktivitas radioaktif alpha dalam satuan Bq/m3 N = cacah netto cuplikan dalam satuan cacah per menit V = volume udara yang dihisap dalam satuan m3 E = efisiensi alat cacah (untuk detektor α sebesar 19 %)

Gambar 2. Posisi pengukuran kualitas udara di laboratorium IEBE[1]

4.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pemantauan distribusi partikulat di IEBE dilakukan di ruangan Hot Room antara lain ruang HR-04, HR- 05, HR-08, HR-22, HR-23 dan HR-24. Fungsi dan kegunaan ruangan tersebut seperti yang terdapat pada Gambar 2. Adapun hasil pemantauan distribusi partikulat tersebut di tabelkan pada Tabel 4. Berdasarkan peraturan persyaratan dan tata cara penyelenggaraan kesehatan lingkungan kerja


perkantoran untuk udara ruangan berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, adalah sebagai berikut [6] : Temperatur ruangan berkisar (18 ~ 28) 0C dan kelembaban udaranya berkisar (40 ~ 60) %. Jika dihubungkan dengan aturan ini laboratorium IEBE tidak memenuhi persyaratan dari segi temperatur dan kelembaban. Temperatur di dalam laboratorium kurang dingin dan kelembaban udaranya berada di

420

Budi Prayitno dkk

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 atas batasan. Tingginya temperatur di laboratorium disebabkan sistem VAC tidak bekerja secara optimal. Kelembaban yang tinggi dapat membuat tidak menguntungkan terhadap usia peralatan elektronik/atau peralatan yang terbuat dari logam

lebih mudah berkarat/korosi. Pengukuran partikulat diutamakan terhadap partikulat yang berdiameter 2,5 µm dan 4,0 µm, karena partikulat yang berukuran demikian cenderung akan terhirup oleh pekerja radiasi dan masuk ke dalam sistem pernapasan.

Tabel 4. Jumlah partikulat di ruangan laboratorium IEBE.

HR-04

Suhu 0 C 30

Kelembaban % 64

HR-05

30

68

HR-08

29

68

HR-22

29

64

HR-23

29

68

HR-24

30

64

Ruang

Diameter Partikulat 2,5 µm 4,0 µm 2,5 µm 4,0 µm 2,5 µm 4,0 µm 2,5 µm 4,0 µm 2,5 µm 4,0 µm 2,5 µm 4,0 µm

Gambar 3 ini dibuat berdasarkan persamaan (1) pada teori : E  0,5 (1  e 0,06dae ) dengan nilai dae 0 < dae  100 µm, dimana E adalah fraksi partikel udara yang terhirup dan dae adalah diameter aerodinamik partikel (µm) [9]. Besarnya fraksi partikel udara yang terhirup berdasarkan persamaan ini dapat dilihat pada Gambar 3. Fraksi partikel yang terhirup akan semakin kecil secara eksponensial untuk diameter aerodinamik partikel

Jumlah Partikulat/m3 541.000±39.310 117.800±7.760 222.000±15.890 39.600±1.140 192.000±1.580 91.400±1.340 245.600±6.730 128.800±3.110 162.400±3.210 81.200±1.640 374.000±12.390 80.200±4.920

yang membesar. Fraksi yang terhirup relatif stabil sebesar 50 % untuk partikel yang memiliki diameter lebih dari 50 µm. Fraksi terhirup 50% berarti apabila konsentrasi udara sebesar 100 Bq/m3 maka 50 Bq/m3 partikel berukuran lebih dari 50 µm akan terhirup masuk ke dalam sistem pernafasan. Hal ini dapat dipahami mengingat partikel yang berukuran besar akan dibersihkan/ditahan terlebih dahulu oleh bulubulu dan selaput lendir yang ada di daerah hidung.

Gambar 3. Fraksi aerosol yang terhirup fungsi diameter aerodinamik partikel.

Apabila diameter partikulat (dae) di ruang HR-04 pada Tabel 3, dimasukkan ke persamaan : Budi Prayitno dkk

421


SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 analisa kualitatif radionuklida yang terdapat di udara laboratorium IEBE berasal dari alam dan berumur paro pendek, kecuali untuk K-40 (Gambar 4 dan Tabel 7). Hasil pemantauan radioaktivitas alpha di ruang HR-04, HR- 05, HR-08, HR-22, HR-23 dan HR-24 ditampilkan pada Tabel 5. Pada Tabel 5, terlihat hasil pantauan radioaktivitas alpha sebesar (5,915±2,849) Bq/m3 terdapat di HR-05 yang berfungsi sebagai tempat pembuatan pelet. Hal ini wajar karena mengingat penanganan uraniumnya dalam keadaan terbuka.dan berupa serbuk. Ruang HR-04 pun cukup besar radioaktivitas alpha yaitu sebesar (5,265±2,029) Bq/m3. Berdasarkan ketentuan keselamatan kerja terhadap radiasi, yaitu keputusan BAPETEN nomor : 01/Ka-BAPETEN/V1999 batasan untuk radioaktivitas alpha di udara untuk laboratorium yang menggunakan bahan baku uranium adalah sebesar 20 Bq/m3. Mengingat semua hasil pantauan di Tabel 6 ini tidak ada nilainya yang melebihi batasan, maka kondisi udara laboratorium aman terhadap bahaya kontaminasi radioaktif alpha.

E  0,5 (1  e 0,06dae ) , maka akan didapat nilai fraksi E untuk masing masing diameter dan ditampilkan pada Tabel 5. Tabel 5. Nilai fraksi (E) untuk ruang HR-04

Jumlah Partikulat/m3 541.000±39.310

Diameter Partikulat 2,5 µm

117.800±7.760

4,0 µm

Fraksi (E) 0,93 0,89

Pengertian Tabel 5 ini, untuk diameter partikulat yang berukuran 2,5 µm dengan jumlah partikulat sebanyak 541.000 partikulat/m3 diprediksi akan terhirup ke paru paru sebanyak 0,93 x 541.000 = 503.130 partikulat/m3 udara. Namun hal ini tidak perlu dikhawatirkan, mengingat sebagian besar partikulat tersebut bukanlah zat radioaktif. Keadaan ini dibuktikan dengan hasil pemantauan radioaktif alpha yang terdapat di ruangan tersebut dan di tampilkan pada Tabel 6. Selain itu juga dari hasil

Tabel 6. Hasil pemantauan radioaktivitas alpha di udara laboratorium IEBE

NO

RUANG

JENIS KEGIATAN

AKTIVITAS ALPHA (Bq/m3)

1.

HR-04

Gudang uranium

(5,265±2,029)

2.

HR-05

Pembuatan pelet

(5,915±2,849)

3.

HR-08

Perakitan elemen bakar

(3,680±0,940)

4.

HR-22

Lab. Metalografi

(1,253±0,126)

5.

HR-23

Lab. Kimia Fisika

(1,353±0,130)

6.

HR-24

Lab.Kimia

(1,504±0,128)

3

Catatan : MPC 20 Bq/m untuk radioaktif alpha di udara

Keberadaan distribusi partikulat di udara dengan keberadaan radioaktivitas alpha ini, secara teori semakin besar aktivitas radioaktif yang terdapat di udara, maka semakin besar pula keberadaan jumlah partikulat yang terdapat di udara. Namun pada kenyataan untuk IEBE ini tidak menunjukkan demikian. Hal ini kemungkinan disebabkan kondisi sirkulasi udara/pertukaran udara tiap ruangan tidak sama. Untuk mengetahui lebih lanjut penyebabnya perlu dilakukan pengujian sirkulasi udara di ruangan


[1]

.

tersebut. Makin banyak jumlah partikulat di udara menunjukkan bahwa ruangan tersebut makin kotor. Radioaktivitas alpha yang terdapat di udara IEBE ini berasal dari alam. Hal ini terlihat dari spektrum tenaga gamma dari bekas kertas filter yang dianalisis dengan menggunakan Multy Channel Analyzer (MCA). Tampak pada Gambar 4 spektrum tenaga gamma tersebut berupa radionuklida yang berasal dari alam yaitu : Pb-212, Pb-214, Bi-214 dan K-40.

422

Budi Prayitno dkk

SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176

Gambar 4. Spektrum tenaga gamma debu udara di IEBE.

Tabel 7. Data radionuklida yang terdapat di udara laboratorium IEBE

RADIONUKLIDA Pb-212 Pb-214 Pb-214 Bi-214 K-40 Bi-214

ENERGI (KeV) 238,63 295,21 351,92 609,31 1460,75 1764.49

Terdapatnya radioaktif berumur pendek yang berasal dari alam ini merupakan suatu hal yang wajar. Suatu bangunan/gedung yang terbuat dari campuran pasir/batuan dapat memancarkan radioaktif alamiah, karena bahan-bahan tersebut tidak sepenuhnya bebas dari induk suatu deret radioaktif alamiah. 5. KESIMPULAN Hasil pemantauan distribusi partikulat di laboratorium IEBE, berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, temperatur di dalam laboratorium kurang sejuk dan kelembaban udaranya berada di atas batasan. Untuk pemantauan keberadaan radioaktivitas alpha di udara seluruh ruangan berada di bawah batasan (Batasan 20 Bq/m3) dan radioaktivitas alpha yang terdapat di IEBE berasal dari alam yaitu : Pb-212, Pb-214, Bi214 dan K-40. Secara keseluruhan hasil pemantaun ini tidak memberikan dampak radiologi bagi pekerja radiasi di IEBE.

Budi Prayitno dkk

ASAL INDUK Th-232 U-238 U-238 U-238 Np-239 U-238

UMUR PARO 3 menit 26,8 menit 26,8 menit 19, 7 menit 1,28.109 tahun 19, 7 menit

6. DAFTAR PUSTAKA [1] ANONIM, Laporan Analisis Keselamatan (LAK) Instalasi Elemen Bakar Eksperimental, No. Dok. KK20J09003, revisi 6, Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BATAN, Tahun 2007. [2] BATAN, Keputusan Kepala BATAN No.123/KA/VIII/2007 tentang Rincian Tugas Unit Kerja di Lingkungan BATAN, Jakarta, Tahun 2007. [3] C. VANDE CASTEELE AND C.B BLOCK, Modern Methods For Trace Element Determination , Copy right 1993 by John Wily and Sons Ltd, 1993. [4] ANONIM, Sick Building Syndrome, Wikimedia Foundation, Inc., This page was last modified on 3 August 2010. [5] LIPPMAN MORTON, Environmental Toxicants: Human Exposures and Their Health Effects, 2nd ed., Jhon sons, 2006. [6] DEPARTEMEN KESEHATAN RI, Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja Perkantoran dan Industri, Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 1405/MENKES/ SK/XI/2002, Jakarta, 2002.

423


SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGYAKARTA, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 [7] RUZER AND HARLEY, Aerosol Handbook: Measurement, Dosimetry and Health Effects, CRC press, 2005. [8] INTERNATIONAL COMMISSION ON RADIOLOGICAL PROTECTION (ICRP). Committee 2: Supporting Guidance Document Interpretation of Bioassay Data. Tables And Figures, Vienna, 26 January 2006. [9] NATIONAL COUNCIL ON RADIATION PROTECTION AND MEASUREMENTS (NCRP). Deposition, Retention and Dosimetry of Inhaled Radioactive Substances. NCRP Report No. 125, USA, 1997. [10] USACHPPM. Inhalability and Respirability of Airborne Particles and Adjusting the ALI and CEDE for Various Particle Sizes. Appendix D. HRA Consultation No.26-MF-7555D, September 15, 2000 [11] ANONIM, Particulate Matter, API Home, Environment Health Safety, 2009.


424

Budi Prayitno dkk

PEMANTAUAN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN RADIOAKTIVITAS ALPHA DI UDARA INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL TAHUN 2010

Recommend Documents