EVALUASI PEMANTAUAN TENORM PADA PEMBUATAN NATRIUM ZIRKONAT. Sajima dan Sunardjo Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN ABSTARK ABSTRACT

Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah Fungsional Pengembangan Teknologi Nuklir V Jakarta, 14 Desember 2010

ISSN : 1978-9971

EVALUASI PEMANTAUAN TENORM PADA PEMBUATAN NATRIUM ZIRKONAT

Sajima dan Sunardjo Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTARK EVALUASI PEMANTAUAN TENORM PADA PEMBUATAN NATRIUM ZIRKONAT. Telah dilakukan pemantauan TENORM pada pembuatan natrium zirkonat dalam proses pelindian menggunakan air. Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir zirkon. Hasil reaksi antara pasir zirkon dengan natrium hidroksida dilindi dengan aquadest kemudian dipisahkan dengan penyaringan. Natrium zirkonat dianalisis radioaktivitasnya menggunakan Spektrometer gamma. Hasil analisis dengan spektrometer gamma untuk radionuklida 238U, 226Ra, 228Th, 232Th, 210Pb, dan 40K bertuurut-turut adalah (2874,14 ± 356,41) Bq/kg, ( 3366,95 ± 177,67) Bq/kg, ( 2601, 54 ± 137,62 ) Bq/kg, ( 677,81 ± 36,80 ) Bq/kg, (1278,60 ± 82,62) Bq/kg, dan ( 97,43 ± 31,55 ) Bq/kg. Hasil ini telah melampaui tingkat intervensi yang ditetapkan oleh BAPETEN yaitu untuk tiap radionuklida anggota deret uranium dan thorium aktivitas maksimal sebesar 1.000 Bq/kg sedangkan untuk kalium sebesar 10.000 Bq/kg. Kata kunci : TENORM, natrium zirkonat, pelindian, tingkat intervensi.

ABSTRACT EVALUATION FOR TENORM MONITORING AT PREPARATION OF SODIUM ZIRCONATE. The monitoring of TENORM in preparation of sodium zirconate resulted from leaching by water has been done. Zircon sand was used as raw material in this research. The reaction product of zircon sand with sodium hydroxide was leached by aquadest and then separated by filtration. Radioactivity in sodium zirconate was analyzed by using gamma spectrometer. The result of radioactivity analyzed by gamma spectrometer for 238U, 226Ra, 228Th, 232Th, 210Pb, and 40K were (2874.14 ± 356.41) Bq/kg, ( 3366.95 ± 177.67) Bq/kg, ( 2601.54 ± 137.62 ) Bq/kg, ( 677.81 ± 36.80 ) Bq/kg, (1278.60 ± 82.62) Bq/kg, and (97.43 ± 31.55) Bq/kg respectively. The results had been overed the BAPETEN intervention level, where the maximum permisible concentration for radionuclides in the member of uranium and thorium series was 1,000 Bq/kg and for potassium was 10,000 Bq/kg. Keywords : TENORM, sodium zirconate, leaching, intervention level.

2009 harganya Rp 3.000,- per kilogram 1.

I. PENDAHULUAN : Bahan natrium

baku

zirkonat

untuk adalah

mendapatkan pasir

zirkon

(ZrO2.SiO2). Harga pasir zirkon sangat murah dan mudah untuk mendapatkannya karena merupakan bahan tambang yang ada di permukaan Bumi. Harga konsentrat pasir zirkon di Kalimantan Tengah pada tahun

Natrium zirkonat apabila diolah lebih lanjut mempunyai peran yang sangat strategis dalam berbagai industri. Dalam industri nuklir, apabila dipadu dengan logam lainnya (Zircalloy) maka paduan ini akan dapat digunakan sebagai kelongsong bahan bakar reaktor nuklir dan struktur reaktor nuklir.

Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi – Badan Tenaga Nuklir Nasional

18


ISSN : 1978-9971

Pada industri non nuklir, bahan ini dapat

Hasil proses pelindian dipisahkan untuk

diaplikasikan sebagai bahan ceramic, pelapis

mengambil

2

turbin dan bahan semi konduktor .

padatan

natrium

zirkonat

(Na2ZrO3) sedangkan filtrat yang berisi

Pasir zirkon (ZrO2.SiO2) merupakan bahan hasil tambang yang mempunyai sifat

natrium silikat (Na2SiO3) ditampung untuk pengolahan lanjutan 2.

non magnetik, non konduktor, tidak berbau 4

Tahap proses pelindian menggunakan

dan tidak berasa . Secara alami pasir zirkon

air memungkinkan dihasilkannya TENORM

mengandung Uranium dan Torium, sering

(Technologically

disebut

Occurring

Accurring Radioactive Material). TENORM

Radioactive Material), sehingga potensi

sering juga disebut LSA (Low Spesific

kontaminasi dan menaikkan paparan radiasi

Activity) berasal dari peluruhan radionuklida

NORM

(Naturally

3

Pada umumnya, radionuklida alam yang dominan ditemukan di dalam NORM adalah 220

210

U,

Rn,

232

Th,

Pb dan

yang

Naturally

primordial dari peluruhan 238U, 232Th dan 40K

cukup besar .

238

Enhanced

228

Th,

226

222

dari terkonsentrasinya radionuklida alam pada waktu proses berlangsung. TENORM

Po . Sedangkan radiasi

yang terbentuk dapat berupa slag, kerak air

dipancarkan

Ra,

. TENORM dapat terbentuk sebagai akibat

Rn,

210

Ra,

228

3

5

merupakan

(scale) dan lumpur (slude). Menurut sejarah,

campuran partikel alpha, beta dan photon

TENORM pertama kali dideteksi pada tahun

5

NORM

222

220

gamma . Radon ( Rn) dan Thoron ( Rn)

1904 pada industri minyak dan gas di

adalah pemancar alpha murni dan berwujud

Kanada,

gas. Proses pembentukan NORM diawali

dilakukan

dengan terlarutnya isotop Radium seperti

radiologi terhadap TENORM. Hasil kajian

226

226

Ra

dilaporkan bahwa TENORM berpotensi

U dan

228

Ra

memberikan

Ra berasal dari deret peluruhan

232

pekerja

Ra,

228

Ra,

224

Ra di dalam air. Isotop

berasal dari deret peluruhan dan

238

224

Th

4

.

selanjutnya pengkajian

dan

pada

tahun

terhadap

dampak radiologi lingkungan,

1980 aspek

terhadap

apabila

tidak

dikelola dengan benar. Akibat yang dapat Metode

yang

digunakan

untuk

ditimbulkan dalam masalah ini antara lain

mengolah pasir zirkon menjadi natrium

terkena partikel alpha dengan terhisapnya

zirkonat adalah metode proses basah. Proses

debu atau serbuk dalam pernafasan 6.

pengolahannya diawali dengan peleburan pasir zirkon dengan pereaksi NaOH, leburan yang diperoleh dilindi menggunakan air.


19


Gambar 1. Skema peluruhan radioaktif

Radium

mempunyai

238

U

sangat

thorium. Keberadaan thorium karena bahan

mudah mengendap, sehingga dapat memicu

ini sebagai bahan ikutan bersama uranium

terbentuknya

dalam pasir zirkon 4.

TENORM

sifat

ISSN : 1978-9971

dalam

produk.

Selain radionuklida tersebut di atas adalah


20


Gambar 2. Skema peluruhan radioaktif

Koordinasi

penanganan

terhadap

NORM/TENORM di Indonesia merupakan kegiatan

yang

melibatkan

ISSN : 1978-9971

232

Th

deret uranium dan torium pada kegiatan eksploitasi dan pengilangan gas bumi.

lembaga

pemerintah (BATAN, BAPETEN, DEPKES,

II.

BAHAN DAN TATA KERJA

BAPEDAL, Departemen terkait), lembaga swadaya

masyarakat,

dan

ilmuwan/

akademisi 5. Regulasi mengenai pengelolaan

Bahan yang digunakan  Leburan hasil proses reaksi antara pasir zirkon dengan soda api

NORM/TENORM hingga saat ini belum ada

(NaOH) dengan perbandingan 1 :

guideline yang dikeluarkan oleh IAEA 5.

1,1 pada suhu 750

Menurut PERKA BAPETEN No.9 tahun 2009 tentang Intervensi terhadap paparan yang berasal dari TENORM, radionuklida yang wajib dianalsis paling kurang 228

Th,

230

Th,

226

Radionuklida

Ra,

210

228

Ra,

234

Th dan

210

Pb,

210

Po 5.

Po hanya berlaku untuk

o

C sebagai

umpan. 

Aquadest

produksi

PTAPB-

BATAN Yogyakarta digunakan sebagai

pelarut

dalam

proses

pelindian.

konsentrasi aktivitas radionuklida anggota


21


mencapai

Alat yang digunakan  Satu

set

reaktor

analitik

maka

set

dilakukan

menggunakan

digunakan

sekuler.

pencacahan

spektrometer

gamma

selama 9 jam dilanjutkan pengolahan

untuk menimbang bahan.  Satu

kesetimbangan

Apabila waktu kesetimbangan tercapai,

pelindian

digunakan untuk proses pelindian.  Timbangan

ISSN : 1978-9971

spektrometer-

data.

untuk

pencacahan aktivitas radionuklida.  Polietilen

dan

sarana

dukung

lainnya dalam preparasi sampel.

III.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pasir zirkon hasil proses penambangan

Proses pelindian menggunakan air

pada umumnya mengandung uranium dan

Leburan ditimbang dengan berat

thorium,

sehingga

potensi

terjadinya

kemudian

kontaminasi dan paparan radiasi cukup

dimasukkan ke dalam reaktor pelindian

besar. Pada proses pelindian menggunakan

yang telah diberi aquades sambil

air akan terjadi pemurnian yaitu pemisahan

diaduk. Setelah itu, proses pelindian

silikat dari zirkonium. Produk dari proses

dilakukan pada waktu dan kecepatan

pelindian adalah natrium zirkonat dengan

tertentu.

Apabila

hasil samping antara lain TENORM. Hasil

selesai,

kemudian

yang

telah

ditentukan,

proses

pelindian

disaring

untuk

memisahkan padatan natrium zirkonat

samping ini mempunyai potensi kontaminasi dan paparan radiasi. Analisis

dan filtrat natrium silikat.

kandungan

radioaktivitas

alam yang ada pada natrium zirkonat

Preparasi untuk analisis

digunakan metode relatif dengan alat gamma

Padatan natrium zirkonat diayak

spektrometry memakai detektor germanium

dengan ukuran 0,8 mm. Hasil ayakan

HPGe (High Purity Germanium) mengacu

diambil, kemudian

ke

pada NCRP (National Council on Radiation

kemudian

Protection and Measurements). Sumber

Selanjutnya

standar yang digunakan adalah sumber multi

dalam ditutup

tabung hingga

dimasukkan

polietilen rapat.

tabung yang berisi sampel disimpan

gamma

dalam tempat tertentu pada suhu kamar

hasil pengukuran disajikan pada Tabel

selama lebih kurang 30 hari untuk

berikut.

152

Eu buatan LMRI Perancis. Data


22


ISSN : 1978-9971

Tabel 1. Kandungan radioaktivitas alam dalam natrium zirkonat hasil proses pelindian menggunakan air.

No

Nuklida

Aktivitas (Bq/kg)

Ketidak pastian

Batas minimal pencacahan 68 %

1

U-238

2874,14

356,41

86,17

2

Ra-226

3366,95

177,67

1,60

3

Th-228

2601,54

137,62

1,73

4

Th-232

677,81

36,80

1,96

5

Pb-210

1278,60

82,62

9,86

6

K-40

97,43

31,55

12,90

kanker paru-paru. Peluruhan Tabel 1 menunjukkan bahwa natrium zirkonat hasil proses pelindian menggunakan air mengandung unsur-unsur radioaktif alam (238U dan

232

Th beserta anak luruhnya)

sehingga dapat berisiko secara radiologis. Radionuklida

40

acuan

226

dalam

Radionuklida

Ra digunakan sebagai

pengukuran

238

U dan

aktivitas.

232

Th pada proses

peluruhan akan memancarkan partikel α (alpha) yang disertai radiasi γ (gamma). Hasil radionuklida

menjadi

analisis 226

memperoleh

Ra, radionuklida ini akan

Pb

akan

Ra hingga

menghasilkan

radionuklida radon yang berperan sebagai sumber radiasi lingkungan dalam jangka waktu yang cukup lama sehingga akan menaikkan tingkat penyinaran radiasi.

K perlu karakteristik lebih

lanjut, sedangkan

210

226

Berdasarkan

PERKA

BAPETEN

Nomor 9 tahun 2009 tentang Intervensi terhadap

paparan

yang

berasal

dari

TENORM untuk tiap radionuklida anggota deret

uranium

dan

torium

aktivitas

maksimum 1 Bq/gr (satu becquerel per gram)

sedangkan

10

Bq/gr

(sepuluh

becquerel per gram) untuk kalium, maka

Rn dengan waktu paro

natrium zirkonat hasil proses pelindian

3,8 hari dan merupakan gas pengemisi

menggunakan air dalam penanganannya

partikel

perlu perhatian karena melampaui batas

222

meluruh menjadi

alpha

yang

berpotensi

mengkontaminasi atmosfer. Gas ini cukup

maksimal yang telah ditetapkan.

berbahaya, apabila terhisap akan mengendap di dalam saluran pernafasan dan sebagian kecil radon akan mengendap dalam paruparu

sehingga

berpotensi

menimbulkan


23


IV. KESIMPULAN Berdasarkan

analisis

radioaktivitas

menggunakan spektrometer gamma terhadap natrium zirkonat hasil proses pelindian menggunakan air memberikan konsentrasi 238

U,

226

Ra,

228

232

Th,

Th,

210

Pb, dan

40

K

bertuurut-turut adalah (2874,14 ± 356,41) Bq/kg, ( 3366,95 ± 177,67) Bq/kg, ( 2601,54 ± 137,62 ) Bq/kg, ( 677,81 ± 36,80 ) Bq/kg, (1278,60 ± 82,62) Bq/kg, dan (97,43 ± 31,55)

Bq/kg.

Hasil

tersebut

telah

melampaui tingkat intervensi yang telah ditetapkan oleh BAPETEN, maka diperlukan kehati-hatian

dan

keseriusan

dalam

penanganannya.

DAFTAR PUSTAKA 1. FAHRIZAL ABUBAKAR, Pengelolaan Zirkon di PT Timah Tbk., Workshop Keselamatan dan Keamanan Pertambangan Zirkon Bagi Pekerja, Masyarakat dan Lingkungan, Yogyakarta, 24 Juni 2009. 2. DWIRETNANI, Pengambilan Silikat dari Peleburan Pasir Zirkon dengan Pelindian Memakai Air, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah, PPBMI-BATAN Yogyakarta, 1985. 3. ANONIM, www:Iluka.com, Lembar Data Keselamatan Materi, Desember 2008. 4. WISNUBROTO, D.S., Studi NORM dan TENORM dari Kegiatan Industri Non Nuklir, Jurnal Pengolahan Limbah, Vol.6 No.2 Desember 2003. 5. BUNAWAS, SYARBAINI, Penentuan Potensi Resiko Tenorm pada Industri Non Nuklir, Buletin Alara, Vol. 6 No.3 April 2005.

ISSN : 1978-9971

Intervensi terhadap paparan yang berasal dari TENORM (Technologically Enhanced Naturally Accurring Radioactive Material), 2009. 7. RASITO, MUHAYATUN S, DIAH DWIANA L., Penentuan Konsentrasi Uranium dan Thorium dalam Pasir Zirkon dengan Teknik AAN dan Spektrometri Gamma Langsung, PTNBR-BATAN, 13 Desember 2008. 8. ISKANDAR, D., M NOGUCHI., Gamma-Ray Spectrometry for Environmental sample, Joint Training Course on Application of Nuclear Technique in Industry and Environment Available for the Safety of Nuclear Facility, June 29 – July 10, 2009. 9. YASIR, M.S., MAJID, A.A., IBRAHIM, F., TAB, S.Q.M., ABIDIN, M.R.Z., Analisis 238U, 232Th, 226Ra, 40K Dalam Sampel Amang, Tanah dan Air di Dengkil Selangor Menggunakan Spektrometer Gamma, Malaysia Jurnal of Analytical Sciences, Vol. 10, No. 1, 2006, hal. 35-40.

TANYA JAWAB

1. Penanya: Sri Subandini L. - PTKMR Pertanyaan: - Dari hasil penelitian, ternyata hasilnya melampauitingkat intevensi yang telah ditetapkan oleh BAPETEN, bagaimana caranya agar hasil tersebut dapat diminimalkan (dikurangi) sehingga tidak melampaui nilai yang telah ditetapkan olen BAPETEN? Jawaban: Sunardjo - Untuk menindaklanjuti proses pembuatan natrium zirkonat yang menghasilkan limbah radioaktif seperti U dan Th, maka akan dibuat peralatan tambahan berupa cyclon dan proses pengendapan bahan radioaktif tersebut.

6. BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR, Perka No.9 tahun 2009 tentang


24


ISSN : 1978-9971

2. Penanya: Sri Wahyuni - PTKMR Pertanyaan: - Upaya apa yang dilakukan untuk mengurangi aktivitas dari U dan Th sehingga dapat diperoleh silikon murni? Jawaban: Sunardjo - Upaya yang dilakukan dengan dipasang alat cyclon dan proses pengendapan bahan U dan Th. 3. Penanya: Nazaroh - PTKMR Pertanyaan: - Apa yang saudara lakukan dari hasil pengukuran yang melebihi intervensi yang ditetapkan BAPETEN apakah melaporkan kepada BAPETEN atau bagaimana? - Potensi bahaya apa yang bisa terjadi? Jawaban: Sunardjo - Menampung bahan buangan atau limbah yang diperoleh. - Mengolah bahan limbah dengan proses pengendapan. - Membuat alat cyclon untuk penangkap debu limbah gas. - Penyakit kanker paru-paru.


25

EVALUASI PEMANTAUAN TENORM PADA PEMBUATAN NATRIUM ZIRKONAT. Sajima dan Sunardjo Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN ABSTARK ABSTRACT

Recommend Documents