Hasi/ Pellelitiall
dall Kegiatall
SELEKSI
ISSN 0852 - 2979
PTLR Tahllll 2006
RADIONUKLIDA DALAM LlMBAH NON REAKTOR UNTUK PENGKAJIAN KESELAMA T AN PENYIMPANAN LlMBAH RADIOAKTIF
DAY A
Dewi Susilowati, Heru Sriwahyuni Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN
ABSTRAK SELEKSI RADIONUKLIDA PENGKAJIAN KESELAMATAN
DALAM LlMBAH NON REAKTOR DAY A UNTUK Seleksi PENYIMPANAN LlMBAH RADIOAKTIF.
radionuklida dilakukan dengan tujuan memperoleh data berbagai radionuklida yang terkungkung didalam paket limbah radioaktif yang selanjutnya dapat digunakan sebagai data dukung pengkajian keselamatan penyimpanan limbah radioaktif. Metoda seleksi dengan cara pengumpulan data teknis, pustaka. Dari komparasi dan analisis data terseleksi 24 radionuklida dengan umur paruh antara 2,5785 jam (Mn56) sampai 1,3 1013 th (Te123) dan setiap radionuklida dapat memancarkan ; a , 13, y, EC dan beberapa bersifat sang at beracun.Untuk keperluan pengkajian keselamatan selama dalam penyimpanan, kelengkapan data teknis limbah perlu disempurnakan, karena kebanyakan radionuklida yang terseleksi mempunyai waktu paruh yang amat panjang. ABSTRACT RADIONUCLIDES SELECTION SAFETY ASSESSMENT RADIOACTIVE
IN THE NON POWER REACTOR FOR WASTE DISPOSAL. Radionuclides selection is
performed by the purpose to gain informations and data about varieties of radionuclides that entrapped within radioactive waste disposal packages, which can be used for supporting datas of safety assessment radioactive waste disposal. Selection method is applicated by collecting of technical data, composing informations from literatures, and comparating and analysing selected data from 24 radionuclides with half life between 2.5785 hours (Mn56) to 1.3 x 1013 years (Te 123). Each radionuclides can emites a, 13, y or EC ray, and some are very toxic and hazardous. For the purpose of safety assessment, completeness of waste technical data have to be performed dueto the most selected radionuclides have very long half life. PENDAHULUAN
Pengkajian
keselamatan
adalah
suatu
prosedur
iteratif
untuk
mengevaluasi unjuk kerja sistem disposal dan potensi dampaknya terhadap kesehatan manusia dan Iingkungan[1]. Tujuan pengkajian keselamatan adalah untuk memberikan jaminan yang beralasan ilmiah bahwa sistem disposal akan memberikan
tingkat
keselamatan
yang
cukup
memadai
dan
memenuhi
persyaratan dalam melindungi kesehatan manusia dan Iingkungan[2]. Badan tenaga nuklir internasional menyebutkan bahwa suatu pengkajian keselamatan meliputi[2] : ~
Estimasi unjuk kerja sistem terhadap semua situasi terpilih yang secara potensial berdampak terhadap kesehatan manusia dan lingkungan
~
Evaluasi derajat keyakinan terhadap unjuk kerja yang diestimasikan
~
Pengkajian
secara keseluruhan yang berkaitan dengan persyaratan
keselamatan.
182
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelilian dan Kegialan PTLR Tahllll 2006
Limbah radioisotop, banyak
yang
berasal
pembuatan
mengandung
dengan
unsur-unsur
seperti
proses
riset dan pengembangan
(R&D)
yang berbahaya
suatu seleksi terhadap
untuk pengkajian
tempat
spontan
yang
nuklida
di tempat
meluruh
yang
dengan
aman.
Maka
radionuklida-radionuklida penyimpanan
tidak
sehingga dapat
lestari.
stabil,
bersifat
memancarkan
Partikel atau radiasi tersebut dipancarkan
yang
yang kemudian
keandalan sistem penyimpanan
merupakan
bagi mahkluk
harus dikelola dengan baik,
suatu susunan data berbagai radionuklida
secara
radiasi[3].
pada
pad a suatau
dalam suatu bentuk immobilisasi
Radionuklida karena
daya,
limbah tersebut
cara disimpan/diisolasi
akan diperoleh digunakan
non
radionuklida
sehingga
sangat penting melakukan terkungkung
reaktor
bahan bakar maupun
hidup dan lingkungannya, yaitu
dari
partikel
radioaktif dan
untuk mencapai
atau
komposisi
inti yang lebih stabil. Partkel tersebut dapat berupa : ~
Sinar a yaitu identik lemah tetapi
~
Sinar
13
daya ionisasinya
inti atom helium(2He4),
daya tembusnya
besar
yaitu identik dengan elektron, daya tembusnya
daya ionisasinya "»
dengan
cukup besar tetapi
agak kecil
Sinar y tidak bermuatan(gelombang
elektromagnetik),
daya tembusnya
paling besar tetapi daya ionisasinya sangat kecil. Berdasarkan
pembentukannya
di
alam
radionuklida
dikelompokkan
menjadi [3] ; 1.
Radionuklida bersifat waktu
alam primer yaitu nuklida yang terbentuk
radioaktif, paruh
radionuklida
sampai
yang tersebut
sekarang
sangat
panjang(
masih 2:109
secara alamiah dan
diketemukan tahun),
karena
beberapa
memiliki
contoh
dari
adalah : U235, U238, Th232, Ra226,Rn222,K40,Te123,La 138,
Ce142,Re187[4] dan masih banyak lagi. 2.
Radionuklida secara
alam sekunder
alamiah
sebagai
ialah nuklida radioaktif
hasil peluruhan
radionuklida
yang selalu terbentuk alam primer seperti
Ra228, Pb206,Ca40, Ar40, Sr87, Nd143,Sm148 [4] dan seterusnya. 3.
Radionuklida terbentuk
alam terinduksi,
di alam, walaupun
selalu ditemukan
yaitu radionuklida
yang secara terus menerus
memiliki waktu paruh yang relatif pendek, tetapi
di alam dengan kelipahan tertentu, terbentuk
terus menerus
dari hasil interaksi sinar kosmik dengan N14 di atmosfir seperti : C14, Be7, A126, C136,Kr80, Na22, Mg38, Si32 [4]dan masih banyak lagi.
183
V
ISSN 0852 - 2979
HasH Pe1lelitia1l dall Kegiata1l PTLR Ta/1I111 2006
4. Radionuklida buatan adalah nuklida
hasil transmutasi inti di laboratorium.
Oengan reaksi inti, telah berhasil disintesa sejumlah nuklida yang tidak ditemukan
seeara alamiah. Sampai dengan tahun
1980 telah berhasil
disintesa 14 unsur sesudah uranium(unsur transuranium) di dalam sistem periodik unsur-unsur yang dihasilkan dari transmutasi inti. Seperti : Cs137, Sr90, Te99
+v
rendah Transisi Peluruhan 13+ Penangkapan
,
PU239
1131,
dan masih banyak lagi.
Tabel1. Modus peluruhan Radioaktif [3] 12 z 26 II z 10 90 88 a A+v A-I Inti berat metastabil umum rendah Peluruhan Contoh Modus 20 a~21 c+ Jenis2255Na~ Fe + e~55 nIp 228Th~ 224 Ra + + 22 NcReaksi /3+ + V+r AI/I~AX A+ X 45C ~+ e~ A-IY 45S +dengan ITar 601/lCO~60CO + :. X z~ Y v : X ~ ;~~Y + /3+ + v
METODOLOGIITATA
H3,
+v
KERJA
1. Melakukan penelusuran pustaka maupun data-data pengolahan limbah yang ada di PTLR 2. Melakukan
seleksi radionuklida yang ada didalam limbah radioaktif yang
telah diimmobilisasi 3. Melakukan pengolahan data dan evaluasi hasil seleksi radionuklida HASIL DAN PEMBAHASAN
Oari hasil pengumpulan data dari dalam paket limbah yang tersimpan di dalam interim storage (IS) telah terseleksi 23 radionuklida yang ditunjukkan pada Tabel 2. Pada peluruhan suatu radionuklida menunjukkan gambaran ringkas kaitan antara energi terhadap nomor atom (Z) yang memberikan informasi mengenai jenis, kuantitas (%) setiap modus peluruhan, waktu paruh dan energi partikel a, partikel
13
atau foton yang dipanearkannya. Pada Tabel 2
eukup
banyak radionuklida yang mempunyai waktu paruh relatif panjang antara 2,6 tahun
sampai
radionuklidanya
1013
tahun,
sendiri
dengan
sangat
energi
berbahaya
184
eukup bagi
besar
maupun
sifat
kesehatan
manusia
dan
fSSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR TaJllIn2006
lingkungan. Seperti Cs-137, radionuklida ini terbentuk melalui pembelahan inti dengan waktu paruh 30 tahun, pemancar
13-
dengan energi maksimum 1,17 Mev,
karena daya larutnya di dalam air sangat tinggi maka dengan mudah terbawa kedalam lingkaran LWR (Light Water Reactor). Cs-137 merupakan isotop yang mudah menguap, sehingga sangat berbahaya bila terhirup pernafasan.
masuk kedalam
Radionuklida Sr-90 meluruh dengan memancarkan
partikel
W,
energi maksimumnya 540 keV, umur paruhnya 28,7 tahun dengan hasil belahnya Y-90. Y-90 mempunyai potensi besar untuk menjadi kontaminan. Radionuklida U-238, walaupun 99,27 % merupakan uranium alami tetapi ada juga sedikit yang digunakan di dalam bahan bakar. U-238 merupakan pemancar a dengan waktu paruh 4,5 x 109 tahun dam mempunyai energi maksimal 4,198 Mev. Partikel a yang
dipancarkan
dari
spesifik(mono-energetik),
peluruhan partikel
13
suatu
radionuklida
memiliki
energi
dipancarkan oleh suatu spesi radionuklida
tertentu berupa spektrum kontinyu dengan energi antara 0 Mev sampai energi maksimumnya(E max). Electron capture (EC) terjadi bila suatu inti mengandung kelebihan proton relatif terhadap isobar yang lebih stabil. Tabel. 2 : Inventarisasi radionuklida dalam limbah di PTLR
, No.
1600 tl1ll 47,038 468 th xitorn Radionuklida Ix EC 2,645 01 thn thn 432,2 tl1ll EC EC EC EC EC aEC aW Waktu peluruhan paruh Mn-56(Mangan) 64,84 hari Se-75(Selenium) U-235(Uranium) Cs-137(Cesium) P-32(phospor) 1-131(Iodium) 1-125(Iodium) Zn-65(Zink) I23(Telerium) 3,78 5,2714 119,779 244,26 73,83) 59,408 8,04 53,29 30, 14,62 xI10°8 IJenis 1010 hari tl1ll hr hari hari thn Cd-I09(Cadmium) Sr-85 (Strons ium) C f-252(Cal ium) Lu-176(Lutecium) Mo-99(Molibdenum) Pm-147(Promisium) TeSr-89(Stronsium) Be-7(Berilium) 1-192(Iridium) I27aTelerium) 2,6234 50,53 hari tl1ll W W W WB Co-60(Cobalt) Am-24 I(Amerisium) U-238(Uranium) Ra-226(Radium) 462,6 jm 2,5785 65,94 jm W W 9,35 }m
185
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tah/ln 2006
Tabel. 3 Sumber radiasi bekas pada penyimpanan PTLR
limbah radioaktif
3Aktivitas -Ra-226 Ir-In 72 hari radionuklida 1600 tahun Am-241/Be433 Pm-147 Cs-13 CoKr-85 Sr-90 60 73131,5 500 1088 25 500 050 tahun tahun 142 34 51 67 21 mCi mCi tahun Ci Cf-252 4mCi 5mCi 229 500 Jenis mCi 129 2,62 0,3 7,6 Ci 52,6 ,3 tahun Jumlah (bh) Umur paruh 1.
Radiasi
mempunyai
efek buruk dan mematikan
sinar radiasi yang dipancarkan
oleh sumber
pad a tubuh
manusia,
radiasi dapat mengganggu
ikatan
kimia suatu molekul
yang terdapat didalam tubuh makhluk hid up. Bila pancaran
radiasi
bagian
menembus
memberikan
energi
kesehatan
: jangan
terlalu
menggunakan makhluk
hidup
dan sel tubuh
secara
langsung
makhluk
merata, tetapi akan terdeposit
tersebut.
di satu tempat.
akan Energi
Efek yang
manusia akibat terkena radiasi dapat dihindari dengan cara
lama
, terlalu
perisai
radiasi.
dan
lingkungan.
hidup
makhluk
pada jaringan
tersebut tidak tersebar merugikan
tubuh
paket
dekat
dengan
Tetapi
tidak
sumber
semua
radiasi
Oari 23 radionuklida
terkandung
didalam
limbah
ada
beberapa
pemeriksaan
medis, pengobatan/penyembuhan
1-131, Te-99, Mo-99 dan juga digunakan
suatu
radiasi
dan
harus
berbahaya
bagi
terseleksi
yang
yang yang
digunakan
untuk
penyakit, sebagai contoh ;
untuk industri seperti Tritium,
radium
dan sebagainya. Oi dalam dampak
radiologi
operasional
pengkajian
keselamatan
pada sistem
perhatian
penyimpanan
maupun pasca penutupan.
limbah
Oisposallimbah
perlu dicurahkan radioaktif,
baik
terhadap periode
harus menjamin proteksi
yang wajar baik untuk generasi kini maupun yang akan datang. Salah satu faktor terkait waktu yang perlu dipertimbangkan waktu paruh dari radionuklida
dalam pengkajian
yang relevan.
186
keselamatan
adalah
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006
KESIMPULAN Seleksi pengkajian
radionuklida
keselamatan
yang terkandung manusia, harus
penyimpanan
salah limbah
makhluk
hid up lain maupun jaminan
persyaratan
tingkat
satu
faktor
radioaktif,
di dalam limbah tidak boleh
memberi
memenuhi
merupakan
penting
karena
dalam
radionuklida
terlindi keluar dan terpapar
mencemari
keselamatan
lingkungan. yang
pad a
Sistem disposal
cukup
memadai
dan
dalam melindungi kesehatan manusia dan lingkungan.
DAFT AR PUST AKA 1.
2.
IAEA,
Safety
Assessment
for Near
Surface
Disposal
of Radioactive
Waste. IAEA Safety Standard Series No. WS-G1.1,
IAEA, Vienna 1999a
IAEA,
Waste.
Near
Standard
Surface
Disposal
of
Radioactive
IAEA
Safety
Series No. WS-R, IAEA, Vienna, 1999b.
3.
BUNDJALI.
B, Kimia Inti. ITB Press, Bandung 2002
4.
BRODSKY,
A. Handbook of Radiation Measurement
and Protection,
CRC
Radioactivity
from
Press, 1978 5.
EISEN BUD,
M and
GESELL,
T.,
Environmental
Natural, Indusrial and Military Source, Academic
Press, Inc. 1997
6.
BPL, Data Penyimpanan
Limbah radioaktif, BPL-PTLR,
7.
IAEA,
of Radioactive
Characterization
Technical 8.
Waste
BATAN 2006
Forms
and
Packages,
Report Series No. 383, IAEA, Vienna, 1997.
HALL. E, J. Radiation
and Life,
2nd
Britain, United Kingdom, 1984
187
edition, Wheaton
and Co, Ltd, Great
