PROSIDING SEMINAR NASIONALPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS UDARA DANHUBUNGANNYA DENGAN POLA ALIR UDARA DI INSTALASI

RADIOMETALURGI TAHUN 2007

Budi Prayitno, Sri WahyuningsihPusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir - BATAN

ABSTRAK

PENGUKURAN RADIOAKTIVITAS UDARA DAN HUBUNGANNYA DENGAN POLAALIR UDARA DI INSTALASI RADIOMETALURGI TAHUN 2007. Pengukuranradioaktivitas udara dan hubungannya dengan pola alir udara di instalasiradiometalurgi (IRM) tahun 2007 telah dilakukan. Pengukuran radioaktivitas udara diIRM perlu dilakukan agar supaya pekerja radiasi yang bekerja di laboratoriumterhindar dari bahaya radiasi interna. Hasil yang diharapkan ialah mempelajari apakahpola alir udara di IRM sesuai dengan desain. Metoda dilakukan dengan caramencuplik udara dengan bantuan air sampler dan cuplikan partikulat yang ditangkapoleh kertas filter di air sampler dicacah dengan menggunakan alat cacah portablescaler 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/ untukradioaktivitas a berkisar(3,075±2,615)Bq/m3 dan {3 berkisar(10,945±7,721)Bq/m3. Halini menunjukkan radioaktivitas di zona IIlebih kecil dengan radioaktivitas yang beradadi zona 11/, dengan demikian ada hubungannya radioaktivitas yang terdapat di udaradengan pola alir udara.Kata kunc; : lingkungan, pola alir udara, radioaktivitas udara.

ABSTRACT

MEASUREMENT OF AIR RADIOACTIVITY IN YEAR 2007 AND RELA TlON WITHAIR FLOW PA TTERN IN RADIOMETALURGY INSTALLA TlON (IRMI).Measurement of air radioactivity in year 2007 and relation with air flow pattern inradiometalurgy installation (IRM) has been done. Measurement of air radioactivity inRMI was conducted in order to protect the radiation worker in laboratory frominhalation of radiation interna. Expected result from this research is meant to learnwhether air flow pattem in RMI as suitable to basic desain. Method was conducted bycollect of air via air sampler and collected particulate sample of the at filter paper wascounted by using Portable Scaler Ratemeter-B (PSR-B) with provided by detector ofalpha (a) and beta ({3). Result of measurement showed that radioactivity in zone II fora = (2. 593±1.30B)Bq/m3 and {3 = (9.92B±7.061)Bq/m3 , while zona 11/ for radioactivity ofa = (3.075±2.615)Bq/m3 and {3 = (10.945±7. 721)Bq/m3. This result showed thatradioactivity in zone II is smaller than zone 11/. Therefore this result of radioactivitymeasurement is appropriate to the air flow pattern.Keywords: environmental, air flow pattem , air radioactivity

PENDAHULUAN

InstalasiRadiometalurgi (IRM) adalah suatuinstalasi nuklir yang terletak di dalam kawasanPuspiptek Serpong dan dikelola oleh PusatTeknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN).

Berdasarkan keputusan kepala BA TAN No.123/KA/Y!II/2007 tentang Rincian Tugas UnitKerja di Lingkungan BA TAN, Pusat TeknologiBahan Bakar Nuklir (PTBN) mempunyai tugasmelaksanakan Pengembangan Teknologi BahanBakar Nuklir. Dalam melaksanakan tugas

254 ISSN 1410 - 8178 Budi Prayitno dkk

PRO SIDING SEMINAR NASIONALPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akslerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

sebagaimana dimaksud dalam pasal 262 PeraturanKepala BATAN No. I23/KAN11I/2007 PTBNmenyelenggarakan fungsi (I) : sebagai laboratoriumuji pasca irradiasi elemen bakar bekas dan bahansruktur beserta komponennya.

Sesuai dengan UU no. 10 tahun 1997tentang ketenaganukliran pasal 16 berbunyi : Setiapkegiatan yang berkaitan dengan pemanfaatan tenaganuklir wajib memperhatikan keselamatan,keamanan, dan ketentraman, kesehatan pekerja dananggota masyarakat serta perlindungan terhadaplingkungan hidup. Dengan adanya UU no. 10 tahun1997 ini, segal a mengenai ketentuan di atas diaturlebih lanjut oleh peraturan-peraturan Pemerintahdan ditetapkan oleh surat keputusan Ka. BadanPengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN), diantaranyatentang ketentuan keselamatan kerja terhadapradiasi (2). Berkenaan dengan pelaksanaan kegiatandi laboratorium IRM sangat dimungkinkantimbulnya zat radioaktiti'kontaminasi zat radioaktif,paparan radioaktif dan limbah radioaktif. Berkenaandengan itu, program kese1amatan dan kegiatanpekerja radiasi merupakan hal yang sangat utamamendapatkan perhatian dan pencegahan denganmelakukan proteksi radiasi.

Desain pola alir udara dan zonalaboratorium di IRM di bagi dalam 4 daerah kerjayaitu (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 operasisel panas/operating area dengan tekanan negatif70 - 100 pa.

c. Zona III 25 S Dosis ~ 3000 ~Sv/jam (arearadiasi sedang) yaitu daerah service area, ruangpenyimpanan limbah, decoshop dengan tekanannegatif 120 - 150 pa.

d. Zona IV Dosis > 3000 ~Sv/jam (area radiasitinggi) yaitu sel beton dan sel baja dengantekanan negatif> 250 pa.

Pelaksanaan pengukuran radioaktivitasalpha dan beta dilakukan di zona II yaitu ruang 135,ruang 136, ruang 140 (operating area) dan zona 111yaitu ruang 143 (service area). Pemilihan lokasi inididasarkan kepada tujuan untuk melihat hubunganradioaktivitas udara dengan pola alir udara di IRM.Pola alir udara di dalam laboratorium IRM menurutdesain, aliran udara akan bergerak dari zona IImenuju ke zona 111atau dari daerah radioaktivitasyang rendah menuju ke daerah radioaktivitas yanglebih tinggi. Hal ini bertujuan apabila terjadikontaminasi udara, kontaminan tersebut akanmenuju ke satu area yaitu zona yang paling negatiftekanan udaranya (zona IV). Dengan desainpengaturan pola alir udara seperti ini hasil pantauanradioaktivitas udara secara umum dapat dipastikan

zona 111radioaktivitas udaranya lebih besar darizona II.

Kegiatan yang dilakukan di ruang 135ialah(3) : Penyiapan sampel yang berasal dari ZG­109 yang dipindahkan melalui rabbit line keglovebox. Penyiapan sampel yang dimaksud antaralain pemisahan kimia dan electroplating untukanalisis derajat bakar mutlak (burn-up), yang diukurdengan spektrometer-y dan spektrometer-a.Penentuan unsur-unsur kimia dalam bentuk ion dan

penentuan perbandingan oksigen dengan metal(DIM) menggunakan Polarograf. Penelitianfenomena korosi secara analisis elektro kimia padalogam mumi atau paduannya, menggunakanpotensiograf. Penentuan rapat massa cairan,konsentrasi senyawa dalam larutan dan berbagaipengukuran yang berhubungan dengan rapat massadilakukan denga!1Densitometer.

Kegiatan yang dilakukan di ruang 136ialah(3) : Penyiapan sampel ion radioaktifdiantaranya pelarutan bahan sampel menggunakanasam atau basa, penguapan larutan dan pemisahanunsur dalam sampel. Penentuan konduktifitaslarutan serta konsentrasi elektrolit sampel cairdengan Konduktometer. Pengukuran pH larutanmenggunakan pH meter. Penentuan rapat massacairan dengan Densitometer. Analisis gasmenggunakan gas kromatografi. Pemanasan danpelelehan garam yang ditempatkan dalam cairanmenggunakan tungku pemanas. Pelarutan uraniumdalam garam leleh dan penentuan unsur melaluipembentukan senyawa aktif serapan UV- VIS dalamlarutan dengan menggunakan spektrofotometer UV­Visibel atau luminisence.

Kegiatan utama di IRM dilakukan di ruang140 yaitu daerah operating area hotcell IRM dantermasuk zona II. Untuk zona 111merupakan daerahservice area yang berfungsi sebagai area untukpelaksanaan perbaikan dan dekontaminasi hotcell (3)

Pemantauan radioaktivitas udara di IRM ini

sangat diperlukan agar supaya pekerja radiasi yangbekerja di laboratorium terhindar dari bahayaradiasi intema. Metoda dilakukan dengan caramencuplik udara dengan bantuan air sampler dancuplikan partikulat yang ditangkap oleh kertas filteryang terdapat di air sampler dicacah denganmenggunakan alat cacah portable scaler ratmeter-8(PSR-8) yang dilengkapi dengan detektor alpha danbeta. Hasil yang diharapkan adalah radioaktivitas diudara zona 111jika dibandingkan dengan zona IIsecara umum akan lebih besar radioaktivitasnya.Tujuannya untuk melihat apakah radioaktivitas diudara IRM ada hubungannya dengan pola alir udaradan sesuai dengan desain serta kepentingan lebihlanjut terjaminnya keselamatan pekerja radiasi yangbekerja di laboratorium.

Budi Prayitno, dkk ISSN 1410 - 8178 255

PRO SIDING SEMINAR NASIONALPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan

Yogvakarta, 28 Agustus 2008

Dengan :A = radioaktivitas, Bq/m3Ce = eaeah netto euplikan, CpsV = volume udara yang dihisap, m3

Ed = efisiensi alat eaeah, %Ralat pengukuran radioaktivitas alpha dan betadiambil dari deviasi standar dengan persamaan (5.6) :

4. Ditentukan tegangan kerja alat eaeahberdasarkan 2/3 plateu curve dan didapattegangan kerja 510 volt.

5. Ditentukan kestabilan alat eaeah denganmengatur loll' level sebesar 0,5 milivolt danupper level sebesar 10 volt.

6. Ditentukan eaeah latar dengan lama meneaeahkertas filter yang akan dipergunakan selama Imenit dengan bantuan detektor a dan (3.

Pengambilan Cuplikan

I. Dipasang kertas filter yang telah diketahui eaeahlatamya pada alat air sampler dan diletakkan di

titik lokasi pengambilan setinggi ± 150 em daripennukaan lantai.

2. Dihidupkan tegangan Iistrik, dieatat jam saatalat air sampler dihidupkan dan dioperasikanselama 15 menit.

3. Dieatat pengukuran skala flow meter pada saat Imenit, 5 menit, 10 menit, dan menjelang 15menit.

4. Dimatikan sumber tegangan listrik pada saatakhir 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 PSR­

8 untuk diproses.

8. Peneaeahan dan Pengukuran Radioaktivitas adan (3 Cuplikan Udara

9. Dieaeah kertas filter tersebut dengan alat eaeahPSR-8 yang tersedia selama I men it denganmenggunakan detektor alpha dan beta seearabergantian.

10. Hasil eaeahan tersebut dikurangi dengan eaeahlatar masing-masing.

II.Dihitung besamya aktivitas kontaminasiradioaktif a dan p di udara denganmenggunakan persamaan (4) :

A=Ccx1xJ.- 1)V Ed-

TATA KERJA

Lokasi pengukuran dipilih berdasarkanpertimbangan keperluan keselamatan tempatpekerja radiasi bekerja dan pengamatan untuk polaalir udara di IRM, yaitu pergerakan aliran udara darizona II menuju zona III. Gambar lokasi pengukuran

dapat dilihat pada Gambar-I denah lokasipengambilan sampel udara.

Lantai Dasar - IRM

Gambar-I. Denah lokasi pengukuran radioaktivitasudara di IRM dilakukan di R.135,R.136, R.140 (operating area) dan R.143 (service area)

Persia pan.

I. Disiapkan lembar pengambilan euplikan udarameliputi tanggal, bulan dan tahun serta titikpengambilan euplikan udara.

2. Dilakukan pemeriksaan dan disiapkan alat eaeahPortable Scaler Ratemeter-8 (PSR-8) yang akandipergunakan meliputi, sumber listrik, faktorkalibrasi, tegangan kerja dan kestabilan alat.

3. Dihitung faktor kalibrasi detektor dan didapatuntuk detektor a = 36,95 % dan untuk detektor

p = 24,22 %.

n

.L(Ai-A)2sA=\I~

n-1

dengan :sA. = standar deviasiA. = radioaktivitas rata-rata

n = jumlah pengukuran

(2)

256 ISSN 1410 - 8178 Budi Prayitno dkk

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

PRO SIDING SEMINAR NASIONALPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akslerator don ProsesBahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

HASIL DAN PEMBAHASAN

- -No

TANGGAL RI35Bq/m3)R 136 (Ba/m3)RI40 (Ba/m3) RI43 (Ba/m3)a

BaBaBaBI

22-5-2007 1,603,501,213,201,5731,502,0439,102

29-5-2007 1,827,371,014,750,675,223,545,463

5-6-2007 1,5212,011,5211,322,219,572,3012,434

12-6-2007 2,8310,001,II1,923,379,321,415,965

19-6-2007 2.157,251,153,311,204,152,256,756

3-7-2007 2,258,101,003,151,104,173,0111,017

10-7-2007 2.107,011,202,351,353,152,208,108

16-7-2007 1,027,252,292,652,901,391,022,259

6-7-2007 2,7610,932,769,801,847,352,6610,8310

22-8-2007 3,1212,603,067,065,4124,003,067,25II

14-9-2007 1,9412,662,866,245,4714,266,4322,0612

25-9-2007 2,256,320,412,141,3712,74,1413,3813

3-10-2007 2,158,601,272,253,8712,990,829,9114

31-10-2007 2,963,571,183,172,126,682,458,2315

7-11-2007 12.9610,320,714,742,485,982,969,4216

21-11-2007 1,355,680,511,432,910,6812,669,9117

29-11-2007 1,127,500,963,842,828,260,926,4318

4-12-2007 0,208,620,924,703,4210,123,7111,4319

12-12-2007 0,308,891,304,363,038,470,9210,4220

1912-2007 2,247,421,454,212,958,602,998,56A

2,4329,8601,3944,3302,5939,9283,07510,945sA

2,2036,3850,7552,5731,3087,0612,6157,721

Pada Tabel-l, beberapa nilai deviasimendekati harga reratanya. Hal ini disebabkanadanya perbedaan yang signifikan radiaoaktivitas diruangan tersebut dengan keadaan sebelumnya.Perbedaan yang signifikan ini disebabkan olehkegiatan yang dilakukan diruangan tersebut selalutidak sarna, dengan demikian radioaktivitas yangditimbulkan selalu bertlutuaksi. Namun demikiankejadian tersebut masih berada di bawah batasanyang diizinkan. Hasil akhir dari pengukuranditampilkan pada Tabel-2, yaitu besamyaradioaktivitas alpha dan beta berikut deviasi standarpengukuran untuk ruang 135, ruang 136, servicearea dan operating area.

Keberadaan radioaktivitas alpha dan beta diudara IRM juga ditampilkan dalam bentuk Gambar­2. Pada Gambar-2, tampak radioaktivitas yangterdapat di zona III lebih besar jika dibandingkandengan radioaktivitas yang terdapat di zona 11.Halini menunjukkan pola alir udara dari zona II menujuke zona III, maka dapat disimpulkan bahwa adahubungan antara radioaktivitas di udara IRMdengan pola alir udara. Pengaturan pola alir udaraberdasarkan desain IRM adalah aliran udara akan

bergerak dari daerah radiasi rendah menuju kedaerah radiasi yang lebih tinggi, atau dari zona I kezona II dan menuju ke zona III (3). Pengaturan inibertujuan apabila terjadi kontaminasi radioaktif

Budi Prayitno, dkk ISSN 1410-8178 257

PROSIDING SEMINAR NASIONALPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanVogyakarta, 28 Agustus 2008

tidak akan terjadi penyebaran radioaktif ke

lingkungan. Pengaturan pola alir udara ini biasadinamakan dengan sistem tekanan udara negatif(negative pressure)

12

pola alir udara, yang mana ditunjukkanradioaktivitas di zona III lebih tinggi jikadibandingkan dengan zona II, dengan demikian pola

alir udara yang terjadi sesuai dengan desain yangada.

KESIMPULAN

Hasil pengukuran radioaktivitas dan

hubungannya dengan pola alir udara di IRM dapatdisimpulkan, Radioaktivitas a dan p untuk daerahoperating area yang meliputi zona II terdiri dari

ruang 135 untuk a = (2,432±2,603)Bq/m3 dan p =(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 =(9,928±7,061) Bq/m3. Sedangkan radioaktivitas adan p untuk daerah service area yang me!iputi zonaIII di ruang 143, untuk a = (3,075±2,615) Bq/m3dan untuk p = (IO,945±7,72I)Bq/m3• Datapengukuran tersebut menunjukkan ada hubunganantara radioaktivitas yang terdapat di udara dengan

RUling

Gambar-2. Radioaktivitas a dan p di udara IRMuntuk R.135, R.136, R.140 dan R.143tahun 2007.

Radioaktivitas udara di ruang 135 jikadibandingkan dengan ruang 136 nampak lebih besaraktivitas radioaktif di ruang 135. Hal ini disebabkanoleh kegiatan yang dilakukan di ruang 135 lebihmemungkinkan untuk terjadinya pelepasanradioaktivitas ke udara. Kegiatan pokok di ruang135 ialah penyiapan sampel yang berasal dari ZG­109 yang dipindahkan melalui rabbit line ke

glovebox. Penyiapan sampel yang dimaksud antaralain pemisahan kimia dan electroplating untukanalisis derajat bakar (3). Keseluruhan data

pengukuran radioaktivitas di udara IRM pada tahun2007 ini menunjukkan tidak ada data yang melebihidari batasan yang ditentukan oleh BAPETEN.

Dengan demikian keberadaan radioaktivitas a dan p

di udara IRM tidak memberikan dampak radiologikepada pekerja radiasi yang bekerja di IRM danlingkungan disekitarnya.

10;:; E 8-- cr~

II6

:i4.3i! ct 2

0135

136 140 143

DAFTAR PUSTAKA

I. ANONIM, "Keputusan Kepala BA TAN No.

123/KANIII/2007 tentang Rincian Tugas UnitKerja di Lingkungan BAT AN", Jakarta, tahun2007.

2. ANONIM, "Ketentuan Keselamatan KerjaTerhadap Radiasi", Badan Pengawas TenagaNuklir Bapeten nomor : Ol/Ka-BAPETENN­1999 Jakarta, tahun 1999.

3. ANON1M, TIM LAPORAN ANALISIS

KESELAMA TAN, "Laporan AnalisisKeselamatan Instalasi Radiometalurgi (LAKIRM)", Pusat TeknoIogi Bahan Bakar Nuklir,no.dokumen KK20J09002, revisi 6, Serpong,tahun 2006.

4. ALAN MARTIN AND SAMUEL A.HABIRSON, "An introduction to radiationprotection, London, 1986.

5. GANW.KUZMA AND STEPHENE, "BasicStatistics For Health Science",ed. 4 , 2001

6. PROF.Dr SUGIONO, "Statistika UntukPenelitian", Penerbit Alfabeta, ISBN 979-8433­10-6, Bandung, tahun 2006

TANYA JAWAB

Hendro Wahyono)> Bagaimana desain standar untuk pola alir udara

di IRM yang berlaku?

Budi Prayitno-¢> Desain yang ber/aku adalah udara akan

bergerak dari daerah kontaminasi rendah kedaerah dengan kontaminasi tinggi atau darizona I ke zona II terus ke zona III

Antonio Gogo}> Ruang-ruang mana saja yang dipilih untuk

mewakili zona II dan III, kenapa ruang tersebutyang 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 yangdilakukan di ruang ini berpotensimenimbulkan kontaminasi udara. Untuk zona

III diwakili R /43 (service area) karena polaalir udara berakhir di ruang ini

258 ISSN 1410 - 8178 Budi Prayitno dkk