APLIKASI TEKNIK NUKLIR DALAM HIDROLOGI

Sampling Oil- Tracer

Pemanfaatan teknik nuklir dimasa sekarang ini telah digunakansecara luas dalam berbagai bidang oleh masyarakat lndonesia. Oalambidang hidrologi teknik nuklir (teknik perunut radioisotop) saat ini sudahdapat memecahkan berbagai masalah yaitu :

1. Penentuan gerakan sedimen di pelabuhan dan daerah pantai,yaitu untuk studi efisiensi pengemkan dan untuk perencanaanpembangunan pelabuhan bam.

2. Untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan, teknikperunut dapat melacak zat pencemar.

3. Menentukan kebocoran dam atau bendungan.4. Menentukan arah gerakan air tanah.5. Studi hubungan antar surnur-sumur minyak untuk mengetahui

karakteristik aliran cairan di sekitar sumur minyak.6. Menentukan debit air sungai.7. Studi geothermal.8. Teknikgauging.

1. Penentuan Gerakan Sedimen di Pelabuhan dan Daerah Pantai

Pendangkalan pelabuhan dan alur pelayaran yang menyangkut kelangsungan pelayananperhubungan laut mempakan masalah yang cukup serius. Pergerakan dan pengendapanlumpur tanah ini merupakan peristiwa alam, oleh karena itu tidak dapat dihentikan namunhanya diusahakan mengurangi dampaknya terhadap alur dan kolam pelabuhan. Terjadinyapendangkalan alur pelabuhan dan kolam pelabuhan, mengakibatkan kapal-kapal besar tidakdapat merapat ke dermaga, sehingga bongkar muat barang akan terganggu, sedangkan untukmengeruk lumpur itu membutuhkan biaya yang cukup besar.

Salah satu usaha untuk memperkecilkecepatan terj'adinya pendangkalan (endapanlumpur) adalah dengan cara mengetahui darimana asal dan ke mana arah gerakan sedimentersebut. Untuk estimasi laju pendangkalanalur pelabuhan dapat diterapkan teknik nuklirdengan menggunakan teknik perunutradioisotop. Radioisotop yang dipergunakanberupa pasir tiruan, bentuk dan ukurannyamenyerupai pasir yan"g terdapat padapelabuhan yang akan diteliti. Radioisotopyang sering dipergunakan adalah Iridium-192,Aurum-l 98 dan Scandium-46.

Setelah radioisotop diinjeksikan kedasar laut, kemudian radiasi yang dipancarkandilacak dengan detektor dan responnya akandicatat dengan mesin pencatat radiasi(recorder). Pemantauan terhadap radioisotopyang dilepas ke dasar laut dilakukan beberapakali dengan jangka waktu tertentu. Dari hasilpemantauan itu secara kumulatif dapatditentukan arah gerakan sedimen, teballapisan sedimen dan kecepatan rata-ratalapisan sedimen.

Data yang diperoleh ini dapat puladigunakan untuk menentukan pembangunanpelabuhan baru yang sesuai dan tidakmemerlukan biaya pengerukan yang tinggi.

Pengambi/an sampel sediman di c%n fapak PLTN

I

2. Mendeteksi Zat Pencemar dalam Air

Selain menggunakan isotop buatan, pergerakan zat pencemar dalam air tanah dapatdirunut dengan menggunakan isotop alam. lsotop alam yang digunakan harus mempunyaini lai yang berbeda (ekstrem) dari ni lainya di air tanah pada umumnya.

Sebagai contoh adalah isotop karbon-I 3 dan deuterium (H-2) pada air lindi mempunyaiyang lebih tinggi daripada air tanah pada umumnya karena tingginya aktivitas bakteri penguraibahan organik. Berdasarkan perbedaan nilai isotop inilah dapat dibedakan apakah air tanahtelah tercemar air lindi atau belum.

Demikian juga isotop alam oksigen-IS dan deuterium dapat digunakan untuk merunutsejauh mana instrusi air laut telah mencapai formasi daratan. Nilai kedua isotop ini pada airlaut lebih tinggi daripada air tanah, sehingga dapat diketahui pergerakan air laut ke dalam airtanah.

3. Menentu.kan Kebocoran Dam atau Bendungan

Teknik perunut radioisotop juga telah dimanfaatkan untuk menentukan kebocoran/rembesan dam atau bendungan. Radioisotop yang digunakan sebagai perunut harus memenuhipersyaratan tertentu, antara lain: tidak berbahaya bagi manusia atau makhluk hidup lain disekelilingnya, aktivitasnya rendah, waktu paronya pendek, larut dalam air, tidak diserap olehtanah atau tubuh bendung/dam dan oleh tumbuhan.

Radioisotop dilepaskan pada tempat tertentu di reservoir (air dam) yang diper-kirakansebagai tempat terjadinya rembesanl bocoran pada dam/bendungan. Apabila terjadi kebocoranpada bendungan tersebut, maka air yang telah diinjeksi/dilepas radioisotop akan masuk danmengikuti arah bocoran. Dengan mengikuti/mencacah air yang keluar dari mata air, sumur­sumur pengamat yang terdapat di daerah downstream, maka akan dapat diketahui adanyabocoran/rembesan dan arah dari rembesan dam tersebut.

4. Mengetahui GerakanAirTanah

Air tanah selalu bergerak sesuai dengan kondisi geologinya. Data gerakan air tanah disuatu daerah sangat berguna untuk pembangunan bendungan, pembangunan instatasipengolahan limbah dan lain-lain

Untuk mengetahui gerakan air tanah digunakan metoda sumur banyak (multiwelltechnique). Perunut radioisotop diinjeksikan ke dalam sumur yang berada ditengah dan padalubang bor yang lain di sekelilingnya, selanjutnya dilakukan pemantauan dengan detektorradioaktif. Arah gerakan air tanah dapat ditentukan dengan mengetahui adanya radioaktif pad asumur-sumur bor tersebut. .

Di sam ping untuk mengetahui arah gerakan air tanah, teknik perunut radioisotop ini jugadapat digunakan untuk mengetahui kecepatan air tanah, pem1eabilitas dan besaran air tanahlainnya.

5. Mengetahui KarakteristikAliran Cairan di Sumur Minyak

Peru nut radioisotop dapat juga digunakan untuk studi hubungan antar sumur-sumurminyak untuk mengetahui karakteristik aliran cairan di sekitar sumur minyak terse but.

"?jeksi Tracer Oil

Evaluasi yang akurat ten tang karakteristik reservoirminyak pada proyek Enchanced OHRecovery, dengan metoda penekanan air menggunakan perunut radioisotop yang diinjeksikanke dalam lubang sumur, kemudian dipantau di setiap sumur-sumur minyak yang ada.

Hasil yang diperoleh berupa data gerakan cairan minyak dan waktu transit antara sumurinjeksi dengan sumurproduksi ..

6. Pengukuran DebitAir Sungai

Penggunaan metoda perunut radioisotop w1tuk mengukur debit air sungai terbukti lebihsederhana dibandingkan metoda dengan alat ukur arus (Current Meter). Keunggulan metodaperunut radioisotop adalah pengukurannya lebih cepat dan dalam keadaan sungai banjirpengukuran tetap dapat dilaksanakan.

Dasar metoda perunut radioisotop adalah pengenceran perunut. Perunut radioisotopdalam jumlah yang tidak membahayakan dilepaskan di bagian hulu sungai, kemudiandipantau konsentrasinya di bagian hilir.

Perubahan konsentrasi yang diakibatkan oleh aliran (debit) sungai dapat diketahui dariperubahan intensitas pancaran radioisotop yang diukur langsung di dalam aliran air sungai itu.

7. Melakukan Studi Geothermal

Pemanfaatan sumber panas bumi untukkeperluan tenaga listrik di negara kita sudah

mulai dikembangkan, cont~h PembangkitListrik Geothermal Kamojarig. Pemanfaatanteknologi nuklir khususnya teknik perunutradioisotop telah membantu menentukansuhu sumber panas dan jumlah cadanganpanas dengan jalan menentukan komposisiisotop alam yang dikandung oleh sumberpanas tersebut.

Injeksi Tracer Isotop di PertaminaGeothermal Energy Kall/ojang

8. Teknik Gauging

..Selain dengan teknik perunut radioisotop, dikenal pula teknik gauging. Dalam teknik iniradioisotop digunakan sebagai sumber tertutup. Efek radiasi terhadap sistem dapatmengetahui keadaan sistem tersebut.

Penggunaan teknik gauging ini antara lain untuk mengukur kandungan air dalam tanah,kepadatan tanah, aspai dan beton. Teknik ini sangat luas pemakaiannya dalam teknikhh sipilantara lain pondasi bangunan,jalan raya, pembuatan tanggul dan lain-lain.

THANSPQR SEDIMEN

'i~-- --. -----------------

'.01 l.' ••••..~.~ •••a) ••t

Studi hubungan antar sumur-sul11ur minyak untuk l11engetahui karakteristikreservoir pada proyek Enhanced Oil Recovery (EaR)

Pemal?(aatan radioisotop pada pemode/ansumber daya air dan pemode/an air tanah

Penelitian ap/ikasi radioisotop da/ameksp/orasi poanas bumi

Pusat Diseminasi Iptek NuklirGedung Perasten : JI. Lebak Bulus Raya No. 49, Pasar Jumat, Jakarta 12440Kotak Pos: 4390, Jakarta 12043, Indonesia, Telp.: (021) 7659401,7659402

Fax.: (021) 75913833, Email: pdin@batan.go.id, infonuk@jkt.bozz.comwww.batan.go.id, www.infonuklir.com

lksign by Agus Rial