7"D
PENGUKURAN IDENTIFIKASI AIR SUNGAI Sukirno
257
ISSN 0216 -3128
Sukirnodon Sudarmadji.
RADIOAKTIVITAS GAMMA, BETA RADIONUKLIDA DALAM SEDIMEN
DAN DAN
daD Sudarmadji
PuslitbangTeknologiMaju Batan,Yogyakarta.
ABSTRAK PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS GAMMA, BETA DAN IDENTIFIKASI RADIONUKLIDA DALAM SEDIMEN DAN AIR SUNGAI. Telah dilakukan penentuanradioaktivitas gamma,beta dan identijikasi radionuklida dalam sedimendan air sunagi di 4 lokasi sekitar semena,'ljung Muria (Kancilan, Banjaran, Suru dan Balong)pesisir semenanjungMuria, denganmenggunakanspektrometrir dengandetektorGe (Li) dan a/at cacahbeta latar rendah modifikasiP3TM-BATANdengandetektorGeiger-Muller(GM). Masingmasingpencacahandilakukan selama30 menit untuk grossft total dan 5 jam untuk ]-:Hasil identifikasi radionuklida alam denganalat spektrometrir menunjukkanadanya5 jenis radionuklidayang terdeteksi, yaitu Tl-208 (540 keV),K-40 (1460,7 keV),Pb-214 (351 keV), Pb-212(238 keV) dan Ac-228 (910 keV). RadionuklidaCs-137 (661,7 keV) tidak terdeteksikarena semuatenaga gammayang dipunyainya tidak terdeteksidenganalat cacahgamma. Hasil pengukuranradioaktivitasr tertinggiyang terkandungsedimen sungai Banjaran,yaitu Pb-212 (238 keV) sebesar17,35 Bq/Kg dan radioaktivitasft tertinggi 76,1 ~ 4,50 Bq/Kg terdapatpada sedimenBalong.
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 ofP3TM-BATAN with detector of Geiger-Muller (GM). Counting for grossft 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 (1460.7 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 ..offt radioactivities was 76.1 :l: 4,50 Bq/Kg for ft it was obtained in the sediment ofBalong 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 PLTU di daerah tersebut. 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
258
ISSN 0216 -3128
paparan radiasi gross (totoal) alpha, beta daD gamma(I). P3TM salah satu Puslit di Batan mempunyai
tanggung jawab untuk mendata sebaran radioaktivitas alam daD buatan dikawasan Indonesia sebelah timur. Sehingga nanti akan dapat disusun suatu Bank Data Radioaktivitas lingkungan, yang dapat dipakai sebagai pembanding data yang akan datang setelah dibangunya industri nuklir maupun
nonnuklir. Tujuan dari penelitian ini adalah: mengetahui jenis radionuklida daD harga radioaktivitas gamma daD gross beta total dalam cuplikan sedimen daD air sungai didaerah semenanjung Muria, hasil ini
diharapkan dapat digunakan sebagaipembanding hasil penelitian selanjutnya, setelah di daerah ini 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 7010.
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
Sukirnodan Sudarmadji
ditimbang seberat 3,5 gram dalam planshet untuk pengukuran aktivitas gross beta totalnya dengan alat pencacah beta latar rendah dengan detektor GM, dan 100 gram untuk pengukuran aktivitas y dan identifikasi radionuklda yang terkandung dalam cuplikan sedimen dengan mengunakan spetrometer gamma detektor Ge (Li). Dari pencacahan dapat teridentifikasi radionuklida dan aktivitas masingmasing radionuklida yang terkandung dalam sedimen sungai. Air sungai: Air sungai setelah diambil dari sungai kemudian ditetesi dengan 5 tetes HN03, untuk supaya jangan ada lumut yang tumbuh di air sungai tersebut. Air sungai tersebut diambil 2 liter kemudian dipekatkan sampai sekitar 40 ml kemudian dipindahkan ke planset sedikit demi 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 cacahtotal (cpm) CIJb= laju cacah latar (cpm) E = Efisiensi alat cacah /3setelah dihitung 31,18 % L = Ukuran sampel yang diukur (I) angka 60 menit 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 P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
259
ISSN 0216-3128
SukirnodanSudarmadji.
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 puncak-
puncak spektra. Puncak-puncaktenaga 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 109tahun merupakan radionuklida alam, Pb-212, Tl208 dan Ac-288, merupakan deret peluruhan alam Th-232 dengan um_ur paro 1,39 x 1010 tahun,
sedangkanradionuklida 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.
I
r---2O 15
10 5 0 Pb-212
Pb-214
TL-228
K-40
Ac-20B
Radionuklida Gambar I. Histogramaktivitasr radionuk/idapada berbagaisedimen Prosiding Pertemuan dan Presentasl IImiah Penelitian Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
260
Sukirnodon Sudarmadji
ISSN 0216 -3128
Tabe13dan Gambar1,merupakanhasilperhitungan radioaktivitas gamma daTi radionuklida yang terdeteksi dalam sedimensungai. Dari ke lima radionuklda yang terdapatyang terkandungdalam sedimen, Radionuklida Pb-212 yang mempunyai aktivitas tertinggi yaitu 17,35 Bq/Kg, radionuklida ini terdapat di sedimen Banjaran, sedangkar aktivitas yang terkecil adalahradionuklidaAc-228 ini terdapat di sedimenBalong yang mempunyai aktivitas gamma 0,15 Bq/Kg. Analisis terhadap kemungkinan adanyanuklida Cs-137 mengunakan alat spektrometergamma di dalam sedimenyang didasarkanatas tenaga (662 keY) spektrumsinal
gamma menurut Erdtmann(J)tidak menunjukkan adanyapuncak spektrumnuklida Cs-137.Hal ini menunjukkan bahwa daerah semenanjungMuria belum menunjukkan adanya nuklida basil daTi kegiatan penggunaannuklir. Tidak terdeteksinya radionuklida Cs-137 dimungkinkan karena faktor jarak tempat uji ciba nuklir atau fasilitas nuklir ke lokasi sampling, atau adanya pengencerandebudebu 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)didalamsemuacuplikanyang diambil.
Tabel4. Hasil pengukuranaktivitasbetatotal sedimendan air sungai.
Cu~likan No
Nama Sungai
Air sung~mBq/L}
1.
sedi!!!en(BqlKg} -
Banjaran Kancilan
51,4:i: 1,91 58,5 :i: 0,38
Suru
10,70:i:0,12 4,55:i: 0,13 1,33 :i: 0,09
Balon~
6,30:i: 0,09
2. 3.
4.
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
-m -I
0-
E III IU
... .>
~ oct
68,9:i: 1,12 76,1 :i: 4,50
terukur tersebut keseluruhannyamasih dibawah arnbang batas PeraturanPemerintahNo 20/1990, yaitu sebesar 1000 mBq/L, sehingga kondisi lingkungan sekitar semenanjungMuria dari aspek radioekologi untuk gross beta bisa dikatagorikan baik,karenamasihdibawahnilai arnbangbatas. Radioaktivitasyang terukur untuk masingmasing sedimensungai,mempunyaiaktivitasrelatif harnpir sarna sekitar 51 Bq/Kg sarnpaidengan75 Bq/Kg. Ini menunjukkan radioaktivitas sekitar perairan sungai daerah semenanjung Muria mempunyai paparan radiasi yang harnpir sarna. Paparanradiasi yang terukur tersebutdiperkirakan merupakan deret radionuklida primordial, yang umumnyamerupakanpemanCar alphadanbeta.
12 10 8 6 4
2 C Banjaran
Kancilan
SUN
Satang
Nama Sungai
Gambar2. Hislrogram aklivilas bela lolal unluk masing-masingair sungai
Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelitlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BA TAN Yogyakarta, 7 -B Agustus 2001
'> C)
~
0-
m II)
cu
~
~
261
ISSN 0216-3128
Sukirnodan Sudarmadji.
100 80 60 40 20
a Banjaran
Kancilan
Suru
Balong
Nama Sungai
Gambar 3. Histrogramaktivitas beta total, masing-masing sedimensungai
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, daDderendah terdapat pada sedimen sungai Banjaran.
DAFT AR PUST AKA WARDANA. W.A., Teknik Analisis RadioaktivitasLingkungan.,Andi Offset, Yogyakarta
(1994) 2. 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.,
Dari penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan sebagaiberikut: 1. Hasil identifikasi radionuklida dengan Blat spetrometer gamma menunjukkan adanya lima jenis radionuklida yang terdeteksi j':litu Pb212, Pb-214, TI-208, K-40 daD Ac-228, yang kesemuanya berasal daTi slam, Radionuklida Cs-137 dan lainnya basil dari percobaan nuklir
4.
5.
New York (1976) IAEA., Measurementof radionuclides in food and the environment.,TechnicalReportsSeries No 295., Vienna,(1989) SUKIRNO, SUSANA.,"Aplikasi APN Untuk Menentukan Multiunsur Dalam Sedimen Sungai"., Prosiding., PPI, P3TM-Batan., Yogyakarta(1999).
atau basi belah, tidak terdeteksi disemua 2.
3.
cuplikan. 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. 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 menurut 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 luGSdon diambil pada bagian pinggir don bagian tengah.
Prosldlng pertemuan dan Preaentaal IImlah Penelltlan Daaar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
262
ISSN 0216 -3128
Banyak radionuklida yang terjadi, tetapi pada umumnya Co-60, Cs-137 dan Sr-90 karena radionuklida ini mempunyaiumur 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.
Sukirnodan Sudarmadji
Sukirno -Pengambilan sampling dilakukan di bagian pinggir kedua sisi dan bagian tengah,diambil juga sedimennyayang tidak ada airnya, waktu musim hujan air akan melaluijalur 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 umumnyasungai disekitar/sepanjang muara tidak berpasir.
Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 7 -8 Agustus 2001
