SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176
Daftar Isi
PEMANTAUAN DISTRIBUSI PARTIKULAT DAN RADIOAKTIVITAS ALPHA DI UDARA INSTALASI ELEMEN BAKAR EKSPERIMENTAL TAHUN 2010.
1,2,3)
Budi Prayitno" Suliyanto2, Sri Wahyuningsih3 Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir, BAT AN, 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 bekelja 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 pm dan 4 pm. 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 2,5pm di Hot Room (222.000±15.890) partikulatlm3, (192.000±1.580) IEBE, berturut tUrtt! (541.000±39.310) partikulatlm3, partikulatlm3, (245.600±6.730) partikulatlm3, (162.400±3.210) partikulatlm3 dan (374.000±12.390) partikulatlm3. Untuk partikulat yang berdiameter 4 pm, berturut turut (1 17.800±7. 760) partikulatlm3, (39. 600±1.140) partikulatlm3, (91.400±1.340) partikulatlm3, (128.800±3.11 0) partikulatlm3, (81.200±1.640) partikulatlm3 dan (80.200±4.920) partikulatlm3. Radioaktivitas alpha di daerah pemantauan, berturut turut (5,265±2,029) Bqlm3, (5,915±2,849) Bqlm3, (3,680±0,940) Bqlm3, (1,253±O,126) Bqlm3, (1,353±O,130) Bqlm3, (1,504±0,128) Bqlm3. Hasil pemantauan partikulat di laboratorium IEBE berdasarkan Kepmenkes R.J No. 1405IMENKESISKlXII2002, temperatur di dalam laboratorium kurang sejuk serta kelembaban udaranya berada di atas bat asan. Pemantauan radioaktivitas alpha di udara laboratorium IEBE, berada di bawah batasan (Batasan 20 Bqlm} Hasil pantauan selama tahun 2010, dapat disimpulkan tidak membahayakan bagi kesehatan pekelja radiasi yang bekerja di ruangan tersebut. Kata kU1/ci : diameter dan jumlah partikulat, radioaktivitas alpha, pemantauan udara. ABSTRACT MONITORING THE DISTR1BUTION 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 plllpose 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, pelformed using an instrument measuring the distribution of particulate type GT-521. The number of particulates were measured for diameter of 2.5 pm and 4 pm .. 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 pm in the Hot Room IEBE, respectively (541.000 ± 39.310) particu/atelm3, (222.000 ± 15.890) particulatelm3, (192.000 ± 1.580) particu/atelm3, (245.600 ± 6.730) particulatelm3, (162.400 ± 3.210) particulatelm3 and (374.000 ± 12.390) particu/atelm3. For particulates with a diameter of 4 p111,respectively (J 77.800 ± 7.760) particu/atelm3, (39.600 ± 1.140) particulatelm3, (91.400 ± 1.340) particu/atelm3, (128.800 ± 3.110) particulatelm3, (81.200 ± Alpha radioactivity in the area of monitoring, 1.640) particulatelm3and (80.200 ± 4.920) particulatelm3. respectively (5.265 ± 2.029) Bqlm3, (5.915 ± 2.849) Bqlm3, (3.680 ± 0.940) Bqlm3, (1.253 ± 0.126) Bqlm3, (1.353 ± 0.130) Bqlm3, (1.504 ± 0.128) Bqlm3. The results of monitoring of particulate matter in the laboratory IEBE based on Kepmenkes R.J. No. 14051MENKESISKlXII2002, 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 Bqlm} 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 YOGY AKART A, 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 U02 berderajad nuklir (nuclear grade), dan memproduksi elemen bakar reaktor air berat (High Water Reactor) jenis ClRENE dengan menggunakan bahan baku utama uranium pengkayaan rendah. Untuk mendukung Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) IEBE akan dikembangkan untuk memproduksi e1emen 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 radiasilkontaminasi 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 danfume-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 j ika 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 (EP Ai3] ukuran partikulat yang dimaksud ialah zarah yang berukuran 0,0 I ~lm sampai dengan 5 11m.Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5 11m dengan mudah dapat terhisap dan masuk kedalam saluran pernapasan menuju ke paru-paru. Sementara paruparu adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir bend a asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BA TAN
berakibat terjadinya kerusakan paru-paru. Badan Perlindungan Amerika Serikat (EP A) tahun 1997 menetapkan standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum nilainya sebesar 15 I1g 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 temp at 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. Geja!a 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 YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 20 II ISSN 1978-0176 infiltrasi udara luar.
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 11m- 4 11m cukup kecil. Pada daerah bronchi maupun bronchioles merupakan daerah yang berbentuk seperti pipa sehingga partikel dapat lolos dengan mudah. Mekanisme sedimentasi dan eJekrostatik 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.
Pengendalian kualitas udara di dalam gedung terutama terletak pad a 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 [5J. 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) °C. • 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
Sistem saluran pemafasan pada Gambar I.
manusia dapat dilihat
-~ ~..•
..
_,
""'...., •• \"o.-.atP.rt: Jro_.,jf> ••.•
Thorilr;;k
(7) •
1.
2.
3.
Partikulat debu inhalable, merupakan partikulat debu yang dapat terhirup ke dalam mulut atau hidung serta berbahaya bila tertimbun dimanapun dalam saluran pemafasan. Partikulat debu thoracic, merupakan partikulat debu yang dapat masuk ke daJam saluran pemafasan atas dan masuk ke dalam saluran udara di paru-paru. Partikulat debu respirable, adalah partikulat airborne yang dapat terhirup dan dapat mencapai daerah bronchiola sampai alveoli di dalam sistem pemafasan. Partikulat debu jenis ini berbahaya bila tertimbun di alveoli yang merupakan daerah pertukaran gas di dalam sistem pemafasan.
Gambar
manusia
181
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 ( I + e-O.06d,~ )
(1)
dengan 0 < dae ::; 100 11m keterangan : E = Fraksi partikel udara yang terhirup dae = Diameter aerodinamik partikel (11m) Nilai fraksi E ini maksimal = I, artinya 100% partikulat terhirup oleh manusia ketika bemapas. Nilai fraksi yang dihasilkan dari persamaan (1) tidak akan berubah apabila kecepatan
Sistem pemafasan 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
1. Sistem pernafasan
417
Sekolah Tinggi Tekllologi Nuklir-BA TAN
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 angin 0,5 - 9 m/s. Untuk partikel yang lebih besar dari 100 11m, fraksi yang terhirup belum diketahui dengan pasti. Namun beberapa penelitian menunjukkan fraksi yang terhirup sebesar 0,5 untuk partikel berukuran > 100 11m[10]. Debu merupakan salah satu polutan sebagai partikulat di udara (Particulate Matter) dengan ukuran 1 11m sampai dengan 100 11m. Partikulat debu akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang di udara, kemudian dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui pemafasan. 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 11m dan biasanya terbentuk dari proses mekanik dan permukaan debu yang tersuspensi. Partikulat berdiameter 10 11matau kurang dari 10 11m didetinisikan sebagai PMlo. Partikulat halus yang berdiameter 2,5 11m atau kurang dari 2,5 11m didetinisikan sebagai PM~.5 (partikulat debu respirable), juga dapat memberi kontribusi kepada pengurangan jarak penglihatan (Tabel 1). Selain dari peraturan tersebut, ada peraturan lain yang pertu 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. Fraksi dan ukuran partikulat debu di udara 1111 FRAKSI PM10
(thoracic)
PM~.5 (respirable) PM1
Ultratine (UFP atau UP) PMwPM~.5 (coarse fraction)
Room dan Clean Hood. Untuk standar clean room ini ditentukan sebagai Class 100 dengan pengertian jumlah partikulat lebih kecil atau sarna dengan 100 partikulat / Cubic foot berdiameter partikulat 0,5 11m. Adapun Tabel 2 merupakan daftar standar keberadaan partikulat dalam suatu ruangan laboratorium. Ketentuan Intemasional ini mengacu standar untuk Cleansrooms dari Institute of Environmental Science and Technology, drafted lES-RP-CC-006-84-T [3J.
UKURAN PARTIKULAT :SIOl1m
:S2.5 11m :S I :S 0.1
~lIn ~lIn
2.5 11m- 10 ~lIn
menggunakan filter HEP A (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 LaboratOlY, Clean
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BA TAN
418
Budi Prayitno dkk
CLASS SI
7.570 757 3.090 100 309 10 I30,9 10.600 1.000 100 106 300 350 35.0 700 991 175 214 24.700 2.470 247 6.180 618 12.400 ].240 28.300 2.830 10.000 1.000 350LIMITS 26.500 3.530.000 100.000 2.650 265 30.900 3.530100 353 10.000 1.060 875 750 283.000 283 100.000 35.000 3.500 75.700 PARTICLE CONCENTRATION) 35.300 353.000 10.000.000 1.000.000 SEMINAR NASIONAL 75,7 100,000 10,000 1,000 35,3 10,0 30,0 3,00 0,875 70,0 87,5 7,00 8,75 99,1 9,91 17,5 21,4 2214,0 ,14 28,3 2,83 0,283 1,00 10,0 75,0 7,50 O,IJ.1m OO,SJ.1m O,3J.1m ,2J.1m S,OJ.1m English CLASS (MAXIMUM (m3) (m3) (fe) (fe) (m3) (fe) (ft3) NAME SOM NUKLIR VII ISSN TEKNOLOGI 1978-0176 YOGYAKARTA,16NOVEMBER2011 Tabcl 2. Konscntrasi partikulat untuk laboratorium bcrdasarkan Standar Airborne particle concentration limits for different cleanroom classes:
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 (J.1gram / m3 ) berdasarkan standart NISJi31 Fe 0,02 Klas Cu Cd Pb 0,002 0,4 Laboratorium 0,2 Laboratorium
Intcrnasional
131
standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum sebesar 15 flg partiklllat /
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. TAT A KERJA Bahan dan alat.
Clean Room Laboratory Clean Hood Laboratory
0,00 I
0,002
0,0002
ttd
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, A ir Sampler, Portable Scaler Ratemeter (PSR 8), Detektor Alpha dan Multy Channel Analyzer (MCA) untuk spektrometer gamma.
Berdasarkan ukurannya yang dimaksud partikulat yaitu zarah yang berukuran 0,0 I ~lInsampai dengan 5 flm. Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5 pm dengan mlldah dapat terhisap dan masllk kedalam saluran pemapasan 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
Pcmantauan
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 HEP A 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 flm dan 4 flm dengan lama pencuplikan 1 menit serta besamya
419
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BA TAN
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 siap untuk dicacah aktivitasnya dengan alat cacah PSR-S. 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 latamya dan ditampilkan pada pada Tabel-4. Tahapan berikutnya dihitung besamya radioaktivitas alpha di udara dengan menggunakan persamaan (2) :
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.
Pencacahan radioaktif alpha.
(2)
Pencacahan radioaktif a cuplikan udara menggunakan PSR S, adapun langkah langkahnya sebagai berikut : Sebelum pengambilan cuplikan udara, air sampler dipersiapkan dahulu, antara lain dipasang kertas filter yang telah diketahui cacah latamya 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 a sebesar 19 %)
LANT AI DASAR - IEBE kETE •••••••_
:
TfMPOQ.0,RY
HI01
STORAGE
HR 02 MAT FtSSIL£ STOWE HR 0)
lOUJ Etu: fl$ STOltOhf
HI! 04 ftS CONtAINERS OP. HI.S
CONTOL .•
L~IN' H~ 01
ROOM
PELlfTJZING
HR Of PEllUS
ROOM
S()I.ID \AASIE ","REHOUSE
HR 01: eLEMENt PoSSEM! ROOM HR 0'
-""R LOCC
HS! 1.
HOT
CORRIDOR
HR 11 'lULING ROOM HR 12 fLE"'ENT END PlATES STO&t1l.tf
HI 1): BUNDLESASSEM&lIN •• HR14A1JTO(~AREA HR
"
BUNDLES
!J.u'<:v'ING
HS!
1iii
BUNDLES
STOAAGf
HI 11 HOT RE~R
ROOM
HII! 11 "W
ROOM
DECO"
HR '" Bf ••.•aoAATORY H~ 2t SPAAf PARIS "'"REHOUSE HR 22 "u;TPLO LPL HR Z)PHYS (HEPs' LAS
HR24(HfM~ HI l6 HOT lOClCfR HR Z9 PfRSONfl
ROOM DECON ROOM
HI )1 HOT wP.:SH WIN HR )2 TJWfSIT ROOM HR)~ $/0 •••. PilOT COHVERSIOH PL.AtiT
"x
Gambar
2. Posisi pengukuran
4.
kualitas udara di laboratorium
HASIL DAN PEMBAHASAN Pemantauan distribusi partikulat di IEBE dilakukan di ruangan Hot Room antara lain ruang HR-04, HR- 05, HR-OS, 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
Sekolah Tinggi Teknologi NlIklir-BATAN
IEBEI11
perkantoran untuk udara ruangan berdasarkan Kepmenkes R.I No. 1405/MENKES/SK/XI/2002, adalah sebagai berikut [6J : Temperatur ruangan berkisar (IS - 2S) °c dan kelembaban udaranya berkisar (40 - 60) %. Jika dihubungkan dengan aturan ini laboratorium IEBE tidak me menu hi persyaratan dari segi temperatur dan kelembaban. Temperatur di dalam laboratorium kurang dingin dan kelembaban udaranya berada di
420
Blidi Prayitno dkk
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 20 II ISSN 1978-0176 lebih mudah berkaratlkorosi. Pengukuran partikulat diutamakan terhadap partikulat yang berdiameter 2,5 /lm dan 4,0 /lm, karena partikulat yang berukuran demikian cenderung akan terhirup oleh pekerja radiasi dan masuk ke dalam sistem pemapasan.
atas batasan. Tingginya temperatur di laboratorium disebabkan sistem VAC tidak bekerja secara optimal. Kelembaban yang tinggi dapat membuat tidak menguntungkan terhadap usia perala tan elektroniklatau peralatan yang terbuat dari logam DC HR -04
Suhu 64 541.000±39 .310 222.000±15.890 80.200±4.920 29 68 I192.000±1.580 128.800±3.110 81.200±1.640 62.400±3 .210 Partikulat 30 117.800±7.760 245.600±6.730 39.600±1.l40 91.400± 1.340 Kelembaban Diameter Tabel 4.374.000±12.390 Jumlah partikulat di ruangan laboratorium IEBE. 2,5 /lm %Jumlah Partikulatlm3 4,0 4,0 !lm !lm 4~m 4,0 !lm
Ruang
yang membesar. Fraksi yang terhirup relatif stabil sebesar 50 % untuk partikel yang memiliki diameter lebih dan 50 /lm. Fraksi terhirup 50% berarti apabila konsentrasi udara sebesar 100 Bq/m3 maka 50 Bq/m3 partikel berukuran lebih dari 50 /lm 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.
GambaI' 3 ini dibuat berdasarkan persamaan (I) pada
+
e-O,06d.c ) dengan nilai dae teori: E = 0,5 (1 o < dae ~ 100 /lm, dimana E adalah fraksi partikel udara yang terhirup dan dae adalah diameter fraksi aerodinamik partikel (/lm)[9J• Besamya 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
::!
-
... m c: .Y. 0)
a..
0.0
~
:£II)(J,) u.. .:::
0.8 0.6 1.0 0.2 T 0.4 0
• •
• • •
20
Diameter
40 aerodinarrik
•
60
80
100
partikel (JIm)
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
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
SEMINAR NASIONAL SDM TEKNOLOGI NUKLIR VII YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 analisa kualitati f 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 pad a Tabel 5. Pada Tabel 5, terlihat hasil pantauan radioaktivitas alpha sebesar Bq/m3 terdapat di HR-05 yang (5,915±2,849) 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 Bq/m3. Berdasarkan sebesar (5,265±2,029) ketentuan keselamatan kerja terhadap radiasi, yaitu keputusan BAPETEN nomor : Ol/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 am an terhadap bahaya kontaminasi radioaktif alpha.
+
E = 0,5 (I e-O.06d,~ ), maka akan didapat nilai fraksi E untuk masing masing diameter dan ditampilkan pada Tabel 5. Tabel 5. Nilai fraksi (E) untuk ruang HR-04
Diameter 0,93 0,89 Partikulat 4,0 2,5 11m 11m Fraksi (E)
lumlah 541.000±39.310
Pengertian Tabel 5 ini, untuk diameter partikulat yang berukuran 2,5 11m dengan jumlah partikulat diprediksi akan sebanyak 541.000 partikulatlm3 terhirup ke paru paru sebanyak 0,93 x 541.000 = 503.130 partikulatlm3 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 KEGIA TAN
AKTIVIT AS ALPHA (Bq/m3)
1.
HR-04
Gudang uranium
(5,265±2,029)
2.
HR-05
(5,915±2,849)
3.
HR-08
Pembuatan pelet Perakitan e1emen bakar
4.
HR-22
(1 ,253±0, 126)
5.
HR-23
Lab. Metalografi Lab. Kimia Fisika
6.
HR-24
Lab.Kimia
(1 ,504±0, 128)
Catatan
(3,680±0,940)
(1 ,353±0, 130)
: MPC 20 Bq/m3 untuk radioaktif alpha di udara II].
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
Sekolah Tinggi Teknologi Nllklir-BA TAN
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 Mlllty 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 YOGY AKART A, 16 NOVEMBER 2011 ISSN 1978-0176 GUDA.~GU.
GlF
,_f_
,JpiIC.M ••
•• ~t •• ~.tI't_ "*~; 1: """"" ",'I/J!II;I-.':"': MI,~"" ._",,"11
10•...•....
""QI._
11)<
= ~l
1100
1750
Typt: 1
Gambar
4. Spektrum
Tabel 7. Data radionuklida
RADIONUKLIDA Pb-212 Pb-214 Pb-214 Bi-214 K-40 Bi-214
tenaga
gamma debu udara di IE BE.
yang terdapat
di udara laboratorium
ASAL INDUK Th-232 U-238 U-238 U-238
ENERGI (KeY) 238,63 295,21 351,92 609,31 1460,75 1764.49
Np-239 U-238
IEBE
UMURPARO 3 menit 26,8 menit 26,8 menit 19, 7 menit 1,28.109 tahun 19, 7 menit
Terdapatnya radioaktif berumur pendek yang berasal dari alam ini merupakan suatu hal yang wajar. Suatu bangunanlgedung yang terbuat dari campuran pasir/batuan dapat memancarkan radioaktif alamiah, karena bahan-bahan terse but tidak sepenuhnya bebas dari induk suatu deret radioaktif alamiah.
6. DAFT AR PUST AKA
5. KESIMPULAN
[2]
[1]
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.
[3]
[4]
[5]
[6]
Budi Prayitno dkk
423
ANONIM, Laporan Analisis Keselamatan (LAK) Instalasi Elemen Bakar Eksperimental, No. Dok. KK20J09003, revisi 6, Pusat Teknologi Bahan BakarNuklir, BATAN, Tahun 2007. BAT AN, Keputusan Kepala BAT AN No.123/KAlVIII/2007 tentang Rincian Tugas Unit Kerja di Lingkungan BAT AN, Jakarta, Tahun 2007. C. VANDE CASTEELE AND C.B BLOCK, Modem Methods For Trace Element Determination, Copy right 1993 by John Wily and Sons Ltd, 1993. ANONIM, Sick Building Syndrome, Wikimedia Foundation, Inc., This page was last modified on 3 August 2010. LIPPMAN MORTON, Environmental Toxicants: Human Exposures and Their Health Effects, 2nd ed., Jhon sons, 2006. DEPARTEMEN KESEHATAN RI, Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja Perkantoran dan Industri, Keputusan Menteri Kesehatan Rl No. 1405/MENKESI SK/XI/2002, Jakarta, 2002.
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN
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 ALl 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.
Sekolah Tinggi Teknologi Nl/klir-BATAN
424
Bl/di Prayitno dkk
