PROSIDING SEMINAR NASIONAL PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS UDARA DAN HUBUNGANNYA DENGAN POLA ALIR UDARA DI INSTALASI RADIOMETALURGI TAHUN 2007 Budi Prayitno, Sri Wahyuningsih Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN
ABSTRAK PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS UDARA DAN HUBUNGANNYA DENGAN POLA ALIR UDARA DI INSTALASI RADIOMETALURGI TAHUN 2007. Pengukuran radioaktivitas udara dan hubungannya dengan pola alir udara di instalasi radiometalurgi (IRM) tahun 2007 telah dilakukan. Pengukuran radioaktivitas udara di IRM perlu dilakukan agar supaya pekerja radiasi yang bekerja di laboratorium terhindar dari bahaya radiasi interna. Hasil yang diharapkan ialah mempelajari apakah pola alir udara di IRM sesuai dengan desain. Metoda dilakukan dengan cara mencuplik udara dengan bantuan air sampler dan cuplikan partikulat yang ditangkap oleh kertas filter di air sampler dicacah dengan menggunakan alat cacah portable scaler ratemeter-B (PSR-B) yang dilengkapi dengan detektor alpha (a) dan beta ({3). Dari hasil pengukuran menunjukan radioaktivitas di zona II untuk a = (2,593±1,30B)Bq/m3 dan {3 = (9,92B±7,061)Bq/m3, sedangkan zona 11/ untuk radioaktivitas a berkisar(3,075±2,615)Bq/m3 dan {3 berkisar(10,945±7,721)Bq/m3. Hal ini menunjukkan radioaktivitas di zona IIlebih kecil dengan radioaktivitas yang berada di zona 11/, dengan demikian ada hubungannya radioaktivitas yang terdapat di udara dengan pola alir udara. Kata kunc; : lingkungan, pola alir udara, radioaktivitas udara.
ABSTRACT MEASUREMENT OF AIR RADIOACTIVITY IN YEAR 2007 AND RELA TlON WITH AIR FLOW PA TTERN IN RADIOMETALURGY INSTALLA TlON (IRMI). Measurement of air radioactivity in year 2007 and relation with air flow pattern in radiometalurgy installation (IRM) has been done. Measurement of air radioactivity in RMI was conducted in order to protect the radiation worker in laboratory from inhalation of radiation interna. Expected result from this research is meant to learn whether air flow pattem in RMI as suitable to basic desain. Method was conducted by collect of air via air sampler and collected particulate sample of the at filter paper was counted by using Portable Scaler Ratemeter-B (PSR-B) with provided by detector of alpha (a) and beta ({3). Result of measurement showed that radioactivity in zone II for a = (2. 593±1.30B)Bq/m3 and {3 = (9.92B±7.061)Bq/m3 , while zona 11/ for radioactivity of a = (3.075±2.615)Bq/m3 and {3 = (10. 945±7. 721)Bq/m3. This result showed that radioactivity in zone II is smaller than zone 11/. Therefore this result of radioactivity measurement is appropriate to the air flow pattern. Keywords: environmental, air flow pattem , air radioactivity
PENDAHULUAN
Instalasi Radiometalurgi (IRM) instalasi nuklir yang terletak di Puspiptek Teknologi
254
Serpong Bahan
adalahkawasan suatu dalam dan dikelola oleh Pusat Bakar Nuklir (PTBN).
Berdasarkan keputusan kepala BA TAN No. 123/KA/Y!II/2007 tentang Rincian Tugas Unit Kerja di Lingkungan BA TAN, Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN) mempunyai tugas melaksanakan Pengembangan Teknologi Bahan Bakar Nuklir. Dalam melaksanakan tugas
ISSN 1410 - 8178
Budi Prayitno dkk
PENELITIAN
PRO SIDING SEMINAR NASIONAL DAN PENGELOLAAN PERANGKAT
NUKLIR
Pusat Teknologi Akslerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
sebagaimana dimaksud dalam pasal 262 Peraturan Kepala BATAN No. I23/KAN11I/2007 PTBN menyelenggarakan fungsi (I) : sebagai laboratorium uji pasca irradiasi elemen bakar bekas dan bahan sruktur beserta komponennya. Sesuai dengan UU no. 10 tahun 1997 tentang ketenaganukliran pasal 16 berbunyi : Setiap kegiatan yang berkaitan dengan pemanfaatan tenaga nuklir wajib memperhatikan keselamatan, keamanan, dan ketentraman, kesehatan pekerja dan anggota masyarakat serta perlindungan terhadap lingkungan hidup. Dengan adanya UU no. 10 tahun 1997 ini, segal a mengenai ketentuan di atas diatur lebih lanjut oleh peraturan-peraturan Pemerintah dan ditetapkan oleh surat keputusan Ka. Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN), diantaranya tentang ketentuan keselamatan kerja terhadap radiasi (2). Berkenaan dengan pelaksanaan kegiatan di laboratorium IRM sangat dimungkinkan timbulnya zat radioaktiti'kontaminasi zat radioaktif, paparan radioaktif dan limbah radioaktif. Berkenaan dengan itu, program kese1amatan dan kegiatan pekerja radiasi merupakan hal yang sangat utama mendapatkan perhatian dan pencegahan dengan melakukan proteksi radiasi. Desain pola alir udara dan zona laboratorium di IRM di bagi dalam 4 daerah kerja yaitu (3): a. Zona I (area tidak aktif) yaitu ruang-ruang kantor dengan tekanan negatif I - 50 pa. b. Zona II Dosis < 25 ~Sv/jam (area radiasi rendah) yaitu laboratorium dan daerah operasi sel panas/operating area dengan tekanan negatif 70 - 100 pa. c. Zona III 25 S Dosis ~ 3000 ~Sv/jam (area radiasi sedang) yaitu daerah service area, ruang penyimpanan limbah, decoshop dengan tekanan negatif 120 - 150 pa. d. Zona IV Dosis > 3000 ~Sv/jam (area radiasi tinggi) yaitu sel beton dan sel baja dengan tekanan negatif> 250 pa. Pelaksanaan pengukuran radioaktivitas alpha dan beta dilakukan di zona II yaitu ruang 135, ruang 136, ruang 140 (operating area) dan zona 111 yaitu ruang 143 (service area). Pemilihan lokasi ini didasarkan kepada tujuan untuk melihat hubungan radioaktivitas udara dengan pola alir udara di IRM. Pola alir udara di dalam laboratorium IRM menurut desain, aliran udara akan bergerak dari zona II menuju ke zona 111atau dari daerah radioaktivitas yang rendah menuju ke daerah radioaktivitas yang lebih tinggi. Hal ini bertujuan apabila terjadi kontaminasi udara, kontaminan tersebut akan menuju ke satu area yaitu zona yang paling negatif tekanan udaranya (zona IV). Dengan desain pengaturan pola alir udara seperti ini hasil pantauan radioaktivitas udara secara umum dapat dipastikan Budi Prayitno, dkk
zona 111radioaktivitas udaranya lebih besar dari zona II. Kegiatan yang dilakukan di ruang 135 ialah(3) : Penyiapan sampel yang berasal dari ZG109 yang dipindahkan melalui rabbit line ke glovebox. Penyiapan sampel yang dimaksud antara lain pemisahan kimia dan electroplating untuk analisis derajat bakar mutlak (burn-up), yang diukur dengan spektrometer-y dan spektrometer-a. Penentuan unsur-unsur kimia dalam bentuk ion dan penentuan perbandingan oksigen dengan metal (DIM) menggunakan Polarograf. Penelitian fenomena korosi secara analisis elektro kimia pada logam mumi atau paduannya, menggunakan potensiograf. Penentuan rapat massa cairan, konsentrasi senyawa dalam larutan dan berbagai pengukuran yang berhubungan dengan rapat massa dilakukan denga!1Densitometer. Kegiatan yang dilakukan di ruang 136 ialah(3) : Penyiapan sampel ion radioaktif diantaranya pelarutan bahan sampel menggunakan asam atau basa, penguapan larutan dan pemisahan unsur dalam sampel. Penentuan konduktifitas larutan serta konsentrasi elektrolit sampel cair dengan Konduktometer. Pengukuran pH larutan menggunakan pH meter. Penentuan rapat massa cairan dengan Densitometer. Analisis gas menggunakan gas kromatografi. Pemanasan dan pelelehan garam yang ditempatkan dalam cairan menggunakan tungku pemanas. Pelarutan uranium dalam garam leleh dan penentuan unsur melalui pembentukan senyawa aktif serapan UV- VIS dalam larutan dengan menggunakan spektrofotometer UVVisibel atau luminisence. Kegiatan utama di IRM dilakukan di ruang 140 yaitu daerah operating area hotcell IRM dan termasuk zona II. Untuk zona 111merupakan daerah service area yang berfungsi sebagai area untuk pelaksanaan perbaikan dan dekontaminasi hotcell (3) Pemantauan radioaktivitas udara di IRM ini sangat diperlukan agar supaya pekerja radiasi yang bekerja di laboratorium terhindar dari bahaya radiasi intema. Metoda dilakukan dengan cara mencuplik udara dengan bantuan air sampler dan cuplikan partikulat yang ditangkap oleh kertas filter yang terdapat di air sampler dicacah dengan menggunakan alat cacah portable scaler ratmeter-8 (PSR-8) yang dilengkapi dengan detektor alpha dan beta. Hasil yang diharapkan adalah radioaktivitas di udara zona 111jika dibandingkan dengan zona II secara umum akan lebih besar radioaktivitasnya. Tujuannya untuk melihat apakah radioaktivitas di udara IRM ada hubungannya dengan pol a alir udara dan sesuai dengan desain serta kepentingan lebih lanjut terjaminnya keselamatan pekerja radiasi yang bekerja di laboratorium.
ISSN 1410 - 8178
255
PENELITIAN
PRO SIDING SEMINAR NASIONAL DAN PENGELOLAAN PERANGKAT
NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogvakarta, 28 Agustus 2008
TATA KERJA Lokasi pengukuran dipilih berdasarkan pertimbangan keperluan keselamatan tempat pekerja radiasi bekerja dan pengamatan untuk pola alir udara di IRM, yaitu pergerakan aliran udara dari zona II menuju zona III. Gambar lokasi pengukuran dapat dilihat pada Gambar-I denah lokasi pengambilan sampel udara.
4. Ditentukan tegangan kerja alat eaeah berdasarkan 2/3 plateu curve dan didapat tegangan kerja 510 volt. 5. Ditentukan kestabilan alat eaeah dengan mengatur loll' level sebesar 0,5 milivolt dan upper level sebesar 10 volt. 6. Ditentukan eaeah latar dengan lama meneaeah kertas filter yang akan dipergunakan selama I menit dengan bantuan detektor a dan (3. Pengambilan
Cuplikan
I. Dipasang kertas filter yang telah diketahui eaeah latamya pada alat air sampler dan diletakkan di titik lokasi pengambilan setinggi ± 150 em dari pennukaan lantai. 2. Dihidupkan tegangan Iistrik, dieatat jam saat alat air sampler dihidupkan dan dioperasikan selama 15 menit. 3. Dieatat pengukuran skala flow meter pada saat I menit, 5 menit, 10 menit, dan menjelang 15 menit. 4. Dimatikan sumber tegangan listrik pada saat akhir pengambilan euplikan (15 men it) 5. Dikeluarkan dan diambil kertas filter dari alat
air sampler. 6. Dimasukkan kertas filter kedalam eawan patri yang sudah disediakan. 7. Dibawa kertas filter tersebut ke alat eaeah PSR8 untuk diproses. 8. Peneaeahan dan Pengukuran Radioaktivitas dan (3 Cuplikan Udara 9. Dieaeah kertas filter tersebut dengan alat eaeah PSR-8 yang tersedia selama I men it dengan menggunakan detektor alpha dan beta seeara bergantian. 10. Hasil eaeahan tersebut dikurangi dengan eaeah latar masing-masing. II.Dihitung besamya aktivitas kontaminasi radioaktif a dan p di udara dengan menggunakan persamaan (4) :
a
Lantai Dasar - IRM
Gambar-I.
Denah lokasi pengukuran radioaktivitas udara di IRM dilakukan di R.135, R.136, R.140 (operating area) dan R.
143 (service area) Persia pan. I.
Disiapkan lembar pengambilan euplikan udara meliputi tanggal, bulan dan tahun serta titik pengambilan euplikan udara. 2. Dilakukan pemeriksaan dan disiapkan alat eaeah Portable Scaler Ratemeter-8 (PSR-8) yang akan dipergunakan meliputi, sumber listrik, faktor kalibrasi, tegangan kerja dan kestabilan alat. 3. Dihitung faktor kalibrasi detektor dan didapat untuk detektor a = 36,95 % dan untuk detektor p = 24,22 %.
A=Ccx1xJ.V
1) Ed-
Dengan : A = radioaktivitas, Bq/m3 Ce = eaeah netto euplikan, Cps = volume udara yang dihisap, m3 V Ed = efisiensi alat eaeah, % Ralat pengukuran radioaktivitas alpha dan diambil dari deviasi standar dengan persamaan
beta (5.6) :
n .L(Ai-A)2 sA=\I~
(2)
n-1
dengan : sA. = standar deviasi A. = radioaktivitas rata-rata n = jumlah pengukuran
256
ISSN 1410 - 8178
Budi Prayitno dkk
PRO SIDING SEMINAR NASIONAL PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akslerator don Proses Bahan Yogyakarta,
28 Agustus 2008
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengukuran radioaktivitas alpha dan beta di IRM pada tahun 2007 ditabelkan pada Tabel-I. - - bel-I. Hasil oene.ukuran radioaktivitas aloha dan beta di IRM tahun 200 B2,25 B 31-10-2007 4-12-2007 3-10-2007 7-11-2007 21-11-2007 29-11-2007 12-12-2007 1912-2007 22-8-2007 5-6-2007 3-7-2007 19-6-2007 12-6-2007 16-7-2007 2.10 2.15 22-5-2007 TANGGAL RI35 25-9-2007 6-7-2007 14-9-2007 10-7-2007 29-5-2007 4,74 2,48 3,03 9,42 5,41 7,06 1,39 3,06 1,52 1,21 10,68 5,68 7,50 3,57 9,860 6,385 8,60 10,32 7,42 8,89 8,62 2,25 12,99 3,17 4,21 4,330 4,36 10,12 10,945 7,061 10,42 2,12 2,99 2,96 3,075 2,573 0,755 0,92 11,43 4,70 0,51 3,84 0,96 3,87 2,45 6,68 8,60 2,95 5,98 9,928 2,593 2,615 8,47 3,42 12,66 8,26 2,82 9,91 1,27 1,18 1,45 1,308 1,394 7,721 1,30 1,43 6,43 0,82 8,23 8,56 0,71 3,71 2,9 9,91 22,203 ,432 2,24 0,30 2,96 2,15 0,20 1,35 1,12 12,01 12,66 12,60 10,00 10,93 7,25 24,00 11,32 8,10 7,01 14,26 6,32 3,37 3,31 4,15 3,15 4,17 2,35 22,06 12,43 11,01 7,35 10,83 4,14 2,90 2,65 2,29 9,80 6,24 2,14 0,41 12,7 1,92 9,32 5,96 2,30 9,57 1,02 3,01 2,20 2,66 5,47 1,15 6,75 1,00 1,20 1,35 7,25 1,41 2,21 1,10 8,10 2,76 1,84 2,86 1,37 1,II 2,83 1,02 2,76 1,94 2,25 3,12 1,52 3,50 31,50 39,10 3,20 4,75 3,54 5,22 1,01 1,57 2,04 1,60 1,82 Bq/m3) 13,38 a3,06 RI40 ( 7,37 0,67 5,46 Ba/m3) RRI43 13612.96 (Ba/m3) (Ba/m3) No
B
Pada Tabel-l, beberapa nilai deviasi mendekati harga reratanya. Hal ini disebabkan adanya perbedaan yang signifikan radiaoaktivitas di ruangan tersebut dengan keadaan sebelumnya. Perbedaan yang signifikan ini disebabkan oleh kegiatan yang dilakukan diruangan tersebut selalu tidak sarna, dengan demikian radioaktivitas yang ditimbulkan selalu bertlutuaksi. Namun demikian kejadian tersebut masih berada di bawah batasan yang diizinkan. Hasil akhir dari pengukuran ditampilkan pada Tabel-2, yaitu besamya radioaktivitas alpha dan beta berikut deviasi standar pengukuran untuk ruang 135, ruang 136, service area dan operating area. Budi Prayitno, dkk
Keberadaan radioaktivitas alpha dan beta di udara IRM juga ditampilkan dalam bentuk Gambar2. Pada Gambar-2, tampak radioaktivitas yang terdapat di zona III lebih besar jika dibandingkan dengan radioaktivitas yang terdapat di zona 11.Hal ini menunjukkan pola alir udara dari zona II menuju ke zona III, maka dapat disimpulkan bahwa ada hubungan antara radioaktivitas di udara IRM dengan pola alir udara. Pengaturan pola alir udara berdasarkan desain IRM adalah aliran udara akan bergerak dari daerah radiasi rendah menuju ke daerah radiasi yang lebih tinggi, atau dari zona I ke zona II dan menuju ke zona III (3). Pengaturan ini bertujuan apabila terjadi kontaminasi radioaktif
ISSN 1410-8178
257
PROSIDING SEMINAR NASIONAL PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan
Vogyakarta, 28 Agustus 2008 tidak akan terjadi penyebaran radioaktif ke lingkungan. Pengaturan pola alir udara ini biasa dinamakan dengan sistem tekanan udara negatif
(negative pressure)
pola alir udara, yang mana ditunjukkan radioaktivitas di zona III lebih tinggi jika dibandingkan dengan zona II, dengan demikian pola alir udara yang terjadi sesuai dengan desain yang ada.
12
610 cr 8 -.3i! ;:; ~ctE 42
:i
II
DAFT AR PUSTAKA 135
I. ANONIM, "Keputusan Kepala BA TAN No. 123/KANIII/2007 tentang Rincian Tugas Unit Kerja di Lingkungan BAT AN", Jakarta, tahun 2007.
0
136
140
143
RUling Gambar-2.
Radioaktivitas untuk R.135, tahun 2007.
a dan p di udara IRM R.136, R.140 dan R.143
Radioaktivitas udara di ruang 135 jika dibandingkan dengan ruang 136 nampak lebih besar aktivitas radioaktif di ruang 135. Hal ini disebabkan oleh kegiatan yang dilakukan di ruang 135 lebih memungkinkan untuk terjadinya pelepasan radioaktivitas ke udara. Kegiatan pokok di ruang 135 ialah penyiapan sampel yang berasal dari ZG109 yang dipindahkan melalui rabbit line ke glovebox. Penyiapan sampel yang dimaksud antara lain pemisahan kimia dan electroplating untuk analisis derajat bakar (3). Keseluruhan data pengukuran radioaktivitas di udara IRM pada tahun 2007 ini menunjukkan tidak ada data yang melebihi dari batasan yang ditentukan oleh BAPETEN. Dengan demikian keberadaan radioaktivitas a dan p di udara IRM tidak memberikan dampak radiologi kepada pekerja radiasi yang bekerja di IRM dan lingkungan disekitarnya.
2. ANONIM, "Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi", Badan Pengawas Tenaga Nuklir Bapeten nomor : Ol/Ka-BAPETENN1999 Jakarta, tahun 1999. 3. ANON1M, TIM LAPORAN ANALISIS KESELAMA TAN, "Laporan Analisis Keselamatan Instalasi Radiometalurgi (LAK IRM)", Pusat TeknoIogi Bahan Bakar Nuklir, no.dokumen KK20J09002, revisi 6, Serpong, tahun 2006. 4. ALAN MARTIN AND SAMUEL A. HABIRSON, "An introduction to radiation protection, London, 1986. 5. GANW.KUZMA AND STEPHENE, "Basic Statistics For Health Science",ed. 4 , 2001 6. PROF.Dr SUGIONO, "Statistika Untuk Penelitian", Penerbit Alfabeta, ISBN 979-843310-6, Bandung, tahun 2006
TANYA JAWAB Hendro Wahyono )>
258
untuk pola alir udara
Budi Prayitno -¢> Desain yang ber/aku adalah udara akan bergerak dari daerah kontaminasi rendah ke daerah dengan kontaminasi tinggi atau dari zona I ke zona II terus ke zona III
KESIMPULAN Hasil pengukuran radioaktivitas dan hubungannya dengan pola alir udara di IRM dapat disimpulkan, Radioaktivitas a dan p untuk daerah operating area yang meliputi zona II terdiri dari dan p = ruang 135 untuk a = (2,432±2,603)Bq/m3 (9,860±6,385) Bq/m3 , ruang 136 untuk a = (1,394±0,755)Bq/m3 dan p = (4,330±2,573) Bq/m3, ruang 140 untuk a = (2,593± 1,308) Bq/m3 dan p = Bq/m3. Sedangkan radioaktivitas a (9,928±7,061) dan p untuk daerah service area yang me!iputi zona Bq/m3 III di ruang 143, untuk a = (3,075±2,615) p = (IO,945±7,72I)Bq/m3• Data dan untuk pengukuran tersebut menunjukkan ada hubungan antara radioaktivitas yang terdapat di udara dengan
Bagaimana desain standar di IRM yang berlaku?
Antonio Gogo }>
Ruang-ruang mana saja yang dipilih untuk mewakili zona II dan III, kenapa ruang tersebut yang dipilih
Budi Prayitno -¢> Un/uk mewakili zona II dipilih R /35, R /36 dan R /40 (gambar /) sebagai operating area, ruang ini dipilih karena kegiatan yang dilakukan di ruang ini berpotensi menimbulkan kontaminasi udara. Untuk zona III diwakili R /43 (service area) karena pola alir udara berakhir di ruang ini
ISSN 1410 - 8178
Budi Prayitno dkk
