92. Prosiding Pertemuan don Presentasi Ilmiah PPNY-BATAN Yogyakarta 25-27 April 1996
Buku 11
327
. PENGARUH PERSEN BERAT BAHAN LOKAL BENTO NIT, PASIR KUARSA DAN MAGNETIT TERHADAP KEMAlVIPUAN SERAP SR-90 DALAM LIMBAH RADIOAKTIF M. Eko Budiyono PPNY-BATAN, Jl Babarsari P.D. Box 1008, Yogyakarta 55010
ABSTRAK PENGARUH PROSEN BERAT BAHAN LOKAL BENTONIT, PASIR KUARSA DAN MAGNETIT TERHADAP KEMAMPUAN SERAP SR-90 DI DALAM LlMBAH RADIOAKTIF Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh persen berat bentonit, pasir kuarsa dan magnetit yang dikaitkan dengan kemampuan serap terhadap nuklida Sr- 90, yang nantinya digunakan sebagai bahan isi. Nuklida Sr-90 mempunyai toksisitas yang tinggi, maka perlu dilakukanpenelitian terhadapnya, agar nuklida tersebut tidak mudah tersebar ke lingkungan. Penelitian dilakukan dengan cora memvariasi beberapaparameter yang berpengaruh terhadap kemampuan atau kapasitas serap bahan lokal yang digunakan. Variabel yang diteliti antara lain, komposisi bahan isi bentonit/pasirkuarsa dan bentonit/magnetit, divariasi dart 100/0 sampat 0/100 persen berat danjuga ditentukankapasitasserapnya dart hasilyang balk Dari hasil percobaan dapat ditarik kesimpulan bahwa FD yang diperoleh dart bahan lokal bentonit sebesar 86,40, pasir kuarsa sebesar 14,19 don magneti!sebesar 18,83. Dengan memvariasi komposisi bahan lokal dapat memperbaiki FD. Pada 30% bentonit/70%pasir kuarsa, FD yang diperoleh sebesar 183,33, sedangkan pada 80% bentonit/20% magnetit, FD yang diperolehsebesar 165,35. Kapasitas serap yang paling besar dari berbagai komposisi adalahpada bentonit 100%yaitu sebesar 8,62 xl 0-3IlO/g. Aktivitas awal Sr-90 sebesar 8,4251 x 10-4IlO/ml. Sedangkan aktivitas Sr~90dart hasilyang terbaik adalah sebesar 4,55 x 10 -6IlCi/mI., aktivitas ini adalah mendekati aktivitas maksimumyang diijinkan,yaitu dalam ketentuan keselamatan kerja radiasi pada (SK. DIRJEN BATAN No. PN 03/180/DJ/89), sebesar 2, 7x 10-6IlO/ml.
ABSTRACT THE INFLUENCE OF THE PERCENT WEIGHTLOCAL MATERiAL BENTONITE, QUARTZ AND MAGNETITE OF THE CAPACITY SORPTION SR-90 1N THE RADIOACTIVE WASTE. An experimental investigation on the influence of the percent weight local material bentonite, quartz and magnetite of the capacity sorption on the nuclide of Sr-90 used as a backfill material has been done. The nuclide ofSr-90 has high toxicity, so an experimental investigation on its sorptiveness is necessary since this nuclide can not be dispersed to the environment. This investigation was carried out by varying some parameters which influence the sorption ability or sorptive capacity of the local material used. The variables investigated were the backfill materialcomposition of bentonite/quartzand bentonite/magnetite. They were varied from 100/0 to 0/100% by weight. The sorption capacity of the maximum results was also determined. It can be concluded that the DF obtainedfrom the local material of bentonite was 86.40, the quartz was 14.19 and the magnetite was 18.83. Variedthe composition of local materials can improve DF At the composition of 30% bentonite/70% quartz, the DF obtained was 183.33, where as at the composition of 80% bentonite/20% magnetite, the DF obtained was 165.35. The sorption capacity of bentonite 100% was 8,62 x 10-3IlCi/g is the best sorption capacity. The initial activity of Sr- 90 about 84,251 x 10-3 IlCi/ml. The best result of activity ofSr-90 nuclide as the sorption residue was about 4,55 x 10-6IlCi/ml is still in the range of safety limit ifit dispersedto the environment, which is on in accordance with the maximum permissible concentration based on the safety limit of radiation work which is 2.7 x 10-6IlCi/ml. (The Director General's Decree No. PN 03/180/DJ/89).
PENDAHULUAN
M
asalah yang utama dalam suatu instalasi nuklir adalah timbulnya limbah radioaktif yang mengandung sejumlah nuklida. Salah satu
ISSN 0216-3128
nuklida yang perIn mendapat perhatian adalah Sr90, yaitu isotop aktif pemancar 13mumi, yang mempunyai energi rata-rata 195,8 KeV clan meluruh dengan waktu para Sr- 90 28,6 tahun, berasal dari instalasi nuklir.(I)
M Eko Budiono
Prosiding PertenUJan don Presentasi llmiah 328
Buku l/
Sr-90 meluruh pactaumur para 28,8 tahun menjadi Y-90 dengan umur para 64 jam, pemancar beta dengan energi rata-rata 934,8 KeV. Deposisi Sr-90 teIjadi dengan baik di daratan maupun di perairan, terdapat pacta lapisan atas dari tanah setebal 30 cmY) Karena sifat kimianya mirip dengan kalsium, maka jika isotop Sr- 90 ini tersebar ke lingkungan clan terserap oleh tanaman clanteIjadi mata rantai yang berakhir pactamanusia, maka perlu dilakukan antisipasi, agar tidak mudah tersebar ke lingkungan. Pengelolaan limbah meliputi pengumpulan, pemisahan, pengolahan, pemadatan, transportasi clan penyimpanan sementara/lestari, maka untuk mencegah tersebarnya nuklida ke lingkungan maka perlu ditambah bahan isi yang dapat menyerap clanmengikatnya.(3) Bahan yang digunakan untuk mencegaMnenahan nuklida dinamakan bahan isi at au "Buffer/Backfill materia!". Penggunaan benton it, pasir kuarsa clan magnetit dipandang perlu, karena sifat serapnya yang tinggi.(4) Bentonit mempunyai bentuk kristal yang tersusun dari unsur dominan aluminium silikat dalam satu rangkaian polimer berongga. Pacta umumnya mineral ini mempunyai bermacammacam jenis yang actadi alam yaitu montmorilonit, amalcit, chabazit, clinoptilolit, mordenit, erionit clanphilipsit.(5) Untuk memperbaiki sifat serapnya, maka perlu ditambah aditif, sehingga mampu mempertahankan clara serapnya dari perubahan alamo Salah satu aditifyang biasa digunakan adalah pasir kuarsa clanmagnetit, karena kandungan silika pactapasir kuarsa sangat tinggi clanpactamagnetit mengandung ferit cukup tinggi. Kedua unsur ini dapat mendukung bahan isi menjadi stabil. Hanya kerugiannya dapat menurunkan kapasitas serapnya. Hal ini perlu dilakukan optimasi komposisi bahan isi, agar didapat kondisi bahan isi yang ideal.(6) Bentonit mempunyai sifat plastis yang tinggi clanhila jenuh air akan mengembang secara maksirnum. Hasil analisis contoh kering 105°C mengandung SiO2 64,4%, AhO3 20,2%, Fe203 1,24%, CaO 2,09%, MgO 1,87%, K2O0,15% clan hUang pijar termasuk CO2 8,27%. mempunyai rumus molekul (AI,Mg)4SisO20(OHk Ada 2 jenis bentonit, tergantung pactakandungan unsur alkali, jenis montmorillonit yang kaya akan kalium/ natrium sering disebut sebagai Na-bentonit. Terdiri dari montmorillonit 79%, ilIit 9,5%, kuarsa 5%, plaksiglas 3%, gipsum 2% clankarbonat 1,5%, sedangkan kapasitas total 93,7 meq/1 00 g, mempunyai sifat dapat mengembang dengan
M Eko Budiono
PPNY-BATAN Yogyakarta 25-27 April 1996
adanya air hingga 200%. Kemudian jenis yang kaya kalsium/magnesium disebut Ca-bentonit clan pacta umumnya relatif stabil. Terdiri dari montmorilIonit 80%, iIlit 10%, kuarsa 5%, gipsum 3%, karbonat 1% clan bahan organik 0,5%, sedangkan kapasitas total 56,1 meq/l 00 g.(7.S) Pasir kuarsa merupakan mineral inert tipe felsic yang terdiri dari kristal- kristal silika (SiO2). Pasir ini terjadi dari pelapukan batuan yang mengandung kristal kuarsa yang didekantir oleh alam, misalnya oleh air sungai, air hujan, air danau, air laut clanlain-lain. Pactaumumnya pasir kuarsa mempunyai sistim kristal heksagonal dengan kekerasan 7 skala Mohs clan berat jenisnya 2,6 sampai 2,7(9). Di Indonesia pacta umumnya terdapat sebagai endapan sedirnen clan tercampur dengan tempting,feldspar, magnetit, ilmenit, lirnorit,pyrit, mika, biotit, hornblende clanzirkon. Dari penelitian kandungan SiO2 berkisar 80 99%, Na20 antara 0,02 0,4%, K2O antara 0,03 0,7% clan Fe203
-
-
antara 0,1
-
- 2,5%.
Dalam penelitian ini pasir kuarsa hanya dipakai sebagai bahan pengencer mineral bentonit clanuntuk melancarkan proses serap antara bentonit dengan nuklida Sr-90, karena sifat pasir kuarsa sendiri. Magnetit adalah salah satu mineral biji besi, hasil analisis mengandung Fe203sebanyak 50,26%, SiO2 5,89%, AhO3 8,67%, FeO 12%, Fe 4,46%, TiO2 13,37% clan H2O 4,61%. Magnetit pacta umumnya berbentuk oktahidral, biasanya dalam butir-butir kecil hingga masif. Kekerasan 6 Mohs, berat jenis 5,20 berwarna hitam barn. Dalam struktur AI3+dapat menggantikan Fe3+,Ca2+,Mn2+. Magnetit adalah ferri magnit alam, tetapi hila dipanaskan di at as 578°C akan menjadi paramagnetik.
(10)
Dengan mempelajari parameter-parameter yang berpengaruh pacta sifat serap bahan lokal bentonit terhadap nuklida Sr-90, maka hasil yang diperoleh dapat ditentukan dengan cara menghitung FD, efisiensi penyerapan clankapasitas penyerapan menggunakan persamaan di bawah ini.(II) FD
= Ao/ At
(1)
FOldalahfaktordekon tam inasi. Aoada lahaktivitasseb elumdiser ap(Ci/mI). At adalah aktivitassetelah diserap (Ci/mI). Ep
= (Ao -
At)/ Ao x 100%
(2)
ISSN 0216-3128
Prosiding Pertemuan danPresentasi llmiah PPNY-BATAN Yogyakarta 25-27 April 1996
Buku II
Ep adalah efisiensi penyerapan (%). Kapasitas serap dapat dihitung dengan persarnaan sebagai berikut:
Ks
- At) = (AoAo x Wx Vt (!lCi/g)
(3)
Ks adalah kapasitas serap (meq/g).
329
percobaan ini dapat ditentukan FD clanEp yang paling besar pactavariasi % berat B/PK. 3. Dengan cara yang sarna pacta percobaan 2.1., tetapi pasir kuarsa diganti dengan magnetit (MG) clanpersen berat divariasi, yaitu % B/% MG adalah: 90% B/10% MG, 80% B/20% MG, 70% B/30% MG, 60% B/40% MG clan 40% B/60% MG. Dari percobaan ini dapat ditentukan FD clanEp yang paling baik. Percobaan 3.
Vt adalahjumlah volume efluen pacta saatjenuh W adalah berat bahan penyerap (g).
TAT A KERJA Bahan daD Alat Yang Digunakan Limbah radioaktif cair Sr-90, Bentonit dari Tengaran Salatiga, Pasir kuarsa, Magnetit, HNO3, NaCI, NaOH, air aquades. pH meter, planset, timbangan elektronik, pengaduk magnit, pompa dosis masterflex,jam, ayakantyler, peralatan gelas, furnace Sybron Thermolyne clan Alat cacah /13 Jatarrendah buatan Canberra. Percobaan 1. Menentukan Sifat Scrap Bentonit, Pasir Kuarsa daD Magnetit. 1. Ditimbang bentonit 60/80 mesh sebanyak 2,5 g dimasukkan ke dalam buret yang sebelumnya telah diberi aquades clangelas wool, kemudian dialirkan limbah radioaktif cair Sr-90 (pH 9), kecepatan alir 0,8 ml/menit, setiap 50 mllimbah ditarnpung untuk dianalisis. Dari percobaan ini FD clanEp bentonit dapat ditentukan. 2. Diambil pasir kuarsa 2,5 g dimasukkan ke dalam buret, kemudian dengan cara yang sarna FD clan Ep dapat ditentukan. 3. Diarnbil magnetit sebanyak 2,5 g dimasukkan ke dalam buret, kemudian dengan cara yang sarna FD clanEp dapat ditentukan. Percobaan 2. Menentukan Sifat Scrap Campuran Bentonit/Pasir Kuarsa daD Bentonit/Magnetit. 1. Ditimbang bentonit 1,5 g (60% bib) clan 1,0 g Pasir kuarsa (40% bib). Dengan earn yang sarna percobaan 1.1. Dari percobaan ini FD clanEp dapat ditentukan. 2. Dengan cara yang sarna(percobaan 2.1.) proseD berat divariasi 50% bentonit(B)/50% pasir kuarsa(PK), 40% B/60% PK, 30% B/70% PK, 20% B/80% PK, clan 10% B /90% PK. Dari
ISSN 0216-3128
Menentukan Kapasitas Scrap Bahan Isi Bentonit, P.Kuarsa, Magnetit daD Komposisi Bentonit/P.Kuarsa, Bentonit/Magnetit. 1. Ditimbang bentonit 60/80 mesh sebanyak 2,5 gram dimasukkan ke dalam buret, kemudian dialirkan limbah radioaktif cair Sr-90 (pH 9), setiap 5 ml ditampung untuk dianalisis. Percobaan dihentikan hila aktivitas efluen (limbah yang setelah melewati kolom bentonit sarna dengan aktivitas awal). Dari percobaan ini kapasitas serap bentonit dapat ditentukan. 2. Diambil pasir kuarsa sebanyak 2,5 g dimasukkan ke dalam buret, kemudian dilakukan dengan cara yang sarna seperti pacta percobaan 3.1. Dari perbobaan ini kapasitas scrap pasir kuarsa dapat ditentukan. 3. Diambil magnetit sebanyak 2,5 g dimasukkan ke dalam buret, kemudian dengan cara yang sarnapactapercobaan 3.1. Kapasitas scrap dapat ditentukan. 4. Diambil komposisi bahan isi an tara bentonit/pasir kuarsa yang optimal dari percobaan 2.2. yaitu 30% B/70% PK, dilakukan seperti percobaan 2.1. Dari percobaan ini kapasitas scrap dapat ditentukan. 5. Diambil komposisi bahan isi antara bentonit/magnetit yang optimal dari percobaan 2.3. yaitu 80% B/20% MG, dengan cara sarna kapasitas serapnya dapat ditentukan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian ini disajikan setelah diolah menggunakan persamaan (1,2 clan3). Kemampuan scrap carnpuran antara bentonit clan pasir kuarsa dapat dilihat dalam tabel I. clanpada gambar 1. Pengaruh perbandingan berat an tara bentonit clan pasir kuarsa terhadap FD dengan adanya pasir kuarsa akan memberikan dampak positip terhadap FD. Dampak ini terlihat pacta garnbar di bawah ini, yaitu FD versus persen berat bentonit terhadap pasir kuarsa.
M Eko Budiono
Buku II
330
Tabell.
Kemampuan Scrap Bcntonit, Pasir Kuarsa, BentonitJPasir Kuarsa. Aktivitas awal Sr-90 8,4251 x 10-4!lei/mI.
No
Aktivitas Etuen
Bahan Lokal Jenis
FD
EP
Komposisi (%)
10-6 flCi/ml
100
9,75
86,40
98,89
(%)
I
Bentonit
2
Bentonitlp.kuarsa
60/40
9,65
90,04
98,69
3
Bentonitlp.kuarsa
50/50
8,79
98,06
98,89
4
Bentonit/p.kuarsa
40/60
7,95
106,88 99,06
5
Bentonitlp.kuarsa
30170
4,55
183,33 99,45
6
Bentonitlp.kuarsa
20/80
20,02
42,09
97,62
7
Bentonit/p.kuarsa
10/90
36,75
22,76
95,61
8
Pasir kuarsa
100
59,39
14,19
92,95
FoU" D,hltuimi
IFDI
170
130
90
50
10 .20
60 80 20 40 """amla"'OIitrerlldl,'Hirl"rII
100
120
Gambar 1. FD vs persen beral bentonit terhadap pasir kuarsa
Prosiding Pertemuan dun Presentasi Ilmiah PPNY-BATAN Yogyakarta 25-27 April 1996
nuklida Sr-90 yang berada di dalam limbah. Dengan demikian penambahan pasir kuarsa di dalam percobaan ini hanya digunakan untuk menaikkan permabilitas clanmenambah luas bidang kontak antara nuklida Sr-96 clan permukaan bentonit, maka hila bidang kontak menjadi lebih luas akan semakin banyak nuklida banyak yang terserap di permukaan. Hasil yang diperoleh semakin besar ini terjadi pada penambahan pasir 70%. Namun demikian hila pasir kuarsa yang ditambahkan semakin banyak malahan akan menutupi pori-pori permukaan bentonit, sehingga luas bidang kontak makin sempit clan hasilnya lebih keci!. Dari percobaan ini basil yang baik pada perbandingan berat 30% bentonit clan 70% pasir kuarsa menghasilkan FD 183,33, aktivitas nuklida Sr-90 setelah diserap sebesar 4,557 x 10'6/-lCi/m!. Dengan demikian basil yang diperoleh pada percobaan ini akan ditentukan kapasitas serapnya pada percobaan berikutnya. Hasil yang diperoleh dati penelitian tentang sifat serap bahan lokal campuran antara bentonit clanmagnetit dapat dilihat pada tabel 2. clan pada gambar 2. Pada tabel clangambar di atas dapat dilihat bahwa penambahan magnetit pada perbandingan berat 80% benton it clan 20% magnetit, menghasilkan FD yang paling besar dati komposisi yang lainnya. FD yang diperoleh sebesar 165,35, sedangkan aktivitas nuklida Sr-90 setelah diserap 5,087 x 10'6/-lCi/m!. Penambahan magnetit pada bentonit ada dampak positipnya, akan tetapi hila parsell berat
I Terlihat bahwa FD yang baik pada Tabel2. Kemampuan Scrap Campuran Antara komposisi persen berat 30% bentonit clan70% pasir Bentonit Dan Magnetit. Aktivitas awal kuarsa yaitu, 183,33, yang semula pada 100% Sr-90 8,4251 x 10-4!lCi/ml bentonit FD yang diperoleh hanya 86,40. Aktivitas Sedangkan hila persen berat pasir dinaikkan No Bahan Lokal FD EP E1uen menjadi 90%, FD yang diperoleh menjadi turun 10-0 Komposisi yaitu, 22,76 clan pada pasir 100% menjadi lebih Jenis (%) (%) !lei/mt kecillagi 14,19. Hal ini dapat terjadi, karena pasir 1 Bentonit 100 kuarsa merupakan mineral inert tire felsic yang 9,75 86,40 98,89 terdiri dari kristal- kristal silika (SiO2) hampir 2 Bentonitlmagnetit 60/40 7,95 108,49 99,08 100%. Sehingga dengan demikian kemampuan 50/50 3 Bentonit/magnetit 5,09 165,35 99,35 serapnya relatif lebih kecil hila dibanding dengan komposisi yang lainnya. 4 Bentonit/magnetit 40/60 7,76 108,48 99,08 Akan tetapi hila pasir yang ditambahkan 5 Bentonit/magnetit 30170 11,45 74,44 98,66 sesuai dengan yang diperlukan, maka pasir kuarsa 6 20/80 14,88 Bentonit/magnetit 56,62 98,23 ini akan memperbesar permeabilitas, aliran limbah radioaktif cair akan lebih merata ke seluruh 7 Bentonit/magnetit 10/90 18,40 56,82 97,86 permukaan bahan penyerap, juga akan 8 Magnetit 100 44,30 18,83 94,69 memperbanyak bidang kontak, sehingga penyerapan bentonit menjadi lebih baik terhadap M Eko Budiono
ISSN 0216-3128
Prosiding Pertel7Ulan dan Presentasi l/miak PPNY-BATAN Yogyakarta 25-27 April 1996
BukuII
Tabel3.
IFOI
U~t" IttHlUill'i
331
160
Kapasitas Bentonit, Bentonitl Magnetit, Bentonit/Pasir Kuarsa, Magnetit Dan Pasir Kuarsa.
140 120
No
Jenis Bahan lokal
100
Komgosisi Ba an Lokal (%)
Volume limbah (ml)
Kaleasitas eraf (10/lei/g)
80
1
Bentonit
100
260
8,62
60
2
Bentonit / Magnetit
80/20
240
8,00
3
Bentonit /
30/70
200
5,60
40 20
40
60
80
100
120
Pasir J..:uarsa
"""I"ltlflt..itT,,~.jl"lSirIlIlSl
Gambar 2.
FDvs persen berat bentonit terhadap magnetik
magnetit terlalu kecil ataupun terlalu besar FD yang diperoleh menjadi lebih kecii. Pacta90% bentonit clan 10% magnetit FD yang diperoleh adalah 108,49, kemudian hila persen berat magnetit dinaikkan menjadi 60%, menghasilkan FD 46, 82. Hal ini dapat teIjadi karena magnetit adalah salah satu mineral biji besi, disebabkan magnetit mempunyai sifat magnit yang diharapkan menarik kontaminan yang bersifat radioaktif. Kadar magnetit di dalam bentonit tidak boleh terlalu besar, karena antara bentonit clan magnetit mempunyai sifat yang berbeda. Magnetit yang berbentuk butiran masif, unsur utamanya adalah besi clan mempunyai permukaan yang licin clan hila dicampur dengan benton it tidak dapat melekaUbercampursatu sarna lainnya, tal ini dapat mengurangi daya penahan terhadap cairan, sehingga menghasilkan FD yang lebih kecii. Percobaan berikutnya adalah mempelajari pengaruh komposisi bahan lokal terhadap kapasitas serapnya. Hasil yang baik yang diperoleh dari kedua percobaan di alas, ditentukan kapasitas serapnya clandapat dihitung dengan menggunakan persamaan (3). Kapasitas serap yang paling besar yaitu pactabentonit 100% sebesar 8,62 x 10.3!lCi/g, kemudian ditambah magnetit ataupun pasir kuarsa kapasitas serapnya menjadi lebih kecil yaitu 80% bentonitl 20% magnetit sebesar 8,00 x 10 -3!lCi/g clanuntuk 30% bentonitl70% pasir kuarsa sebesar 5,60 x 10-3!lCi/g. Sedangkan untuk magnetit 100% clan pasir kuarsa 100% menjadi lebih kecil hila dibanding dengan kedua komposisi bahan lokal di alas, yaitu masing-masing 4, lOx 10-3!lCi/g clan 3,70 x 10'3 !lCi/g. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pactalabel 3. Hal ini dapat terjadi karena bentonit dalam kondisi normal mampu menyerap sebanyakbanyaknya nuklida Sr- 90 yang actadi sekitamya, sesuai dengan sifatnya yang dapat sebagai penukar
ISSN 0216-3128
4
Magnetit
100
160
4,10
5
Pasir kuarsa
100
145
3,70
kation clan mempunyai kelebihan muatan negatif pacta subtitusi isomorfik antara Si clan AI. Dari kelebihan muatan negatifini, bentonit lebih mampu mengikat kation ( nuklida Sr- 90) yang berada di sekitamya seperti reaksi di bawah ini. Bentonit-(H)n
+ 90mSr+:z,.-Bentonit_90(Sr)m
+ nH+
Bentonit-(Na)n
+ 90mSr+2 -Bcntonit_90(Sr)m
+ DNa + (2)
(1)
Di dalam teori bentonit mempunyai sifat sebagai penyaring, karena sifatnya clanmempunyai tiga lapisan jaringan permukaan yang aktif pacta struktur oktahedral clan tetrahedral yang saling berpengaruh. Sedangkanhila ditambah pasir kuarsa atau m'agnetitkapasitas menjadi lebih kecil, karena sifat dari pasir kuarsa clanmagnetit itu sendiri hila terlalu banyak, maka dapat menghalangi jalannya nuklida Sr-90 kontak dengan permukaan bentonit, sehingga jumlah nuklida yang terserap menjadi lebih kecil clan kemudian kapasitas dari kedua komposisi di alas menjadi lebih kecil pula. Bagaimana dengan magnetit 100%clanpasir kuarsa 100% itu jelas kapasitas serap terhadap nuklida Sr-90 jauh lebih kecil dari bentonit 100%. Hal ini dapat terjadi karena sifat dari kedua bahan ini adalah inert clanmasif, sehingga kedua bahan ini hanya digunakan sebagai aditif bahan lokal bentonit. Penelitian tentang sifat bahan lokal yang digunakan sebagai bahan penyerap kontaminan dalam tal pengelolaan limbah radioaktif tetap diperlukan, mengingat basil yang diperoleh akan digunakan untuk mendukung dalam pengelolaan limbah radioaktif baik dalam tal transportasi ataupun proses penyimpanan sementara atau pembuangan lestari. Dengan demikian basil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai
M Eko Budiono
331
Prosiding Pertemuan thin Presentasi llmiah PPNY-BATAN Yogyakarta 15-17 April 1996
Buku II
acuan untuk pengelolaan limbah radioaktif cair selanjutnya.
KESIMPULAN Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut bahwa ballan lokal bentonit, pasir kuarsa clanmagnetit dapat digunakan sebagai bahan penyerap nuklida Sr-90 yang ada di dalam limbah radioaktif cairo FD yang diperoleh dari bahan lokal bentonit sebesar 86,40, pasir kuarsa sebesar 14,19 clan magnetit sebesar 18,83. Dengan memvariasi komposisi bentonit clanpasir kuarsa atau bentonit clan magnetit dapat memperbaiki FD yaitu 30% bentonit/70% pasir kuarsa, FD yang diperoleh sebesar 183,33, sedangkan pada 80% bentonit/20% magnetit, FD yang diperoleh sebesar 165,35. Bentonit mempunyai kapasitas serap paling besar hila dibanding yang lainnya, yaitu 8,60 x 10.3 meq/g. Aktivitas Sr-90 setelah diserap pada basil yang terbaik yaitu sebesar 4,557 x 10-6aktivitas ini masih dalam batas yang aman. Sedangkan aktivitas Sr-90 maksimum yang diijinkan menurut SK. DIRJEN BATAN No: PN 03/180/DJ/89 tentang ketentuan keselamatan kerja radiasi yaitu, aktivitas Sr-90 terlarut adalah sekitar 2,7 x 10-6 Ci/m\. Dengan demikian basil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk pengelolaan limbah radioaktif cair yang lainnya, sehingga pengelolaan limbah radioaktif cair menjadi lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA 1. lAEA., "Radioisotope Production And Quality Control", Technical Report Series No. 128, Vienna, 1971. 2. RONODIRJO S.,"Diktat Pengelolaan limbah Radioaktif', Batan, Jakarta, 1985. 3. lAEA., "Conditioning of Radioactive Wastes for Storage and Disposal", Proceedings Series, Vienna, 1983. 4. lAEA., "Use of Local Mineral in The Treatment of Radio- active Waste", Technical Report Series No. 136, Vienna, 1972. 5. MUROl M., "Migration Through Bentonite/Zeolite and Bentonite/Quartz Sand Mixture", In Waste Management, Vo1.2, 1984. 6. lAEA., "Environmental Migration of Long Live Radionuclides", Proceedings Series, Vienna, 1982. 7. KOSTER R., KRAMER R., " Treatment and Conditioning of Liquid Low and Intermediate Level Waste", in Management of Low and Intermediate Level Radioactive Wastes, Vol 2, Proceeding Series, Vienna, 1988. 9. lAEA., "Siting Design and Construction of Underground Repositories for Radioactive Wastes", Proceedings Series, Vienna, 1986. 10.M. EKO BUDIYONO, dkk.," Mempelajari Sifat Penukar Ion Dad Bentonit Terhadap Nuklida Sr-90 Sebagai Bahan lsi", Proceedings Seminar MPTN Menyongsong PJPT II, Bandung, 16 - 18 Pebruari 1993.
SARAN Untuk melengkapi penelitian ini masih banyak yang perlu dikaji beberapa parameter yang berpengaruh terhadap kemampuan serap bahan lokal, yaitu jenis clan asal bahan lokal, sehingga diperoleh data yang lengkap clandapat digunakan sebagai acuan tentang pengelolaan limbah radioaktif cair, agar pengelolaan limbah radioaktif menjadi lebih baik.
II. BARRER RM. FRS., "Zeolites and Clay Minerals as Sorbent and Molecular Sieves", Academic Press, London, New York, San Francisco, 1978.
LAMPIRAN Contoh perhitungan cara mementukan Ep clan Ks. FD = Ao/ At
FD, (1)
FD = 842,5114,55= 183,33
U CAP AN TERIMA KASIH Ep = {Ao-At)/Ao
Penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya disampaikan kepada sdr. Sri Artiningsih clan segenap Staf clan teknisi PLKL yang membantu jalannya penelitian ini, sehingga dapat terselasaikannya laporan ilmiah ini.
Ep
= {842,51 - 4,55)/842,51
(2) x 100%
= 99,45
%
Kapasitas serap bahan lokal bentonit dapat dihitung sebagai berikut :
Ks
M Eko Budiono
x 100%
=
(AoAoxW - At) x Vt (~CV g)
ISSN 0216-3128
Prosiding Pertemuan don Presentasi I/miah PPNY-BATAN Yogyakarta 25-27 April 1996
Untuk volume 5 ml efluen pertama sbb: -
Ks -
(842,51-7,81)x5
842,51x 2,5
X 10-6 = 1,98 x 10-6 (J.1CVg)
Untuk volume 10 ml efluen berikutnya
Ks =
(842,51-
8,90) x 10 x 10-6 = 3,98 X 10-6 (J.1cvg)
842,51x 2,5
clan seterusnya sampai bahan lokal bentonit jenuh, jumlah volume efluen seluruhnya sebanyak 260 ml. Dengan menjumlah kapasitas dari setiap volume efluen di atas. Kapasitas serap yang diperoleh daTi seluruh perhitungan menggunakan persamaan (3). Ks
= 8,62x
333
Buku II
2. Dulu acta koordinasi litbang antara PTPLR clanPPNY, tetapi nyatanya follow up sampai sekarang belum acta. lndro Yuwono : 1. Aktivitas Sr-90 yang diperoleh (4,55 x 10-6 IlCi/ml) bagaimana hila dibandingkan dengan ketentuan SK Dirjen. tentang batas radioaktif di lingkungan th. 1992 (bukan yang '89 -- lama). 2. Apa/bagaimana hubungan penelitian Saudara antara menentukan FD dan daya serap (yang terbaik 100% bentonit), mana yang terbaik. ME Budiyono :
10-3 (J.1CVg)
T ANY A-JA W AB DS Wisnubroto : 1. Pada hasil ditunjukkan puncak pada perbandingan tertentu, apakah bisa dijelaskan kenapa pada perbandingan tersebut terjadi "peak" ? 2. Alangkahnya baiknya apabila ada kerjasama dengan peneliti PTPLR karena adanya kemiripan dengan penelitian di PTPLR bidang TPL. ME Budiyono : I. Pada komposisi 30170%Bentonit clanPasir kuarsa terjadi puncak, karena pacta perbandingan tersebut adalah kontaminan dapat terikat secara luas oleh bentonit secara maksimum. Karena fungsi pasir clan magnetit dapat memperluas rongga sehingga dapat menyerap Sr-90 lebih banyak.
ISSN 0216-3128
1. Aktivitas Sr-90 yang diperoleh (455 x 10-6 IlCi/ml) hila dibandingkan dengan SK Dirjen. tho 1989 adalah 2,7 x 10-6IlCi/ml, aktivitas tersebut adalah mendekati ketentuan SK Dirjen. tersebut, sedangkan untuk ketentuan SK Dirjen tho 1992 kami belum melihatnya. 2. FD adalah nisbah antara aktivitas awal dengan aktivitas setelah dialih, sedangkan kapasitas adalah jumlah maksirnum Sr-90 yang dapat diserap oleh bahan lokal tersebut. Bambang Gudtno : Kapasitas serap terbesar dari berbagai komposisi Bentonit adalah pada Bentonit 100% sebesar 8.62.10-3Ilei/g. Apakah ini berarti bahwa ..penggunaan bentonit sebagai bahan isian tidak per/u ? ME Budiyono : Pertanyaan hampir mirip sarna dengan Sill. lndro Yuwono, maka dari itujawaban dapat dilihat padajawaban untuk Sdr. lndro Yuwono.
M Eko Budiono
