PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

PENENTUAN RADIOAKTIVIT AS TOTAL BETA DAN GAMMA DALAM AIRDAN SEDIMEN SUNG AI GAJAHWONG

Suhardi, Bambang Irianto, Sri WahyuningsihPusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTRAK

PENENTUAN RADIOAKTIVITAS TOTAL BETA DAN GAMMA DALAM AIR DANSEDIMEN SUNGAI GAJAHWONG. Penentuan konsentrasi radioaktivitas total betadan gamma dalam air dan sedimen sungai telah dilakukan. Penentuan radioaktivitastotal f3 dan total y dilakukan dengan menggunakan alat cacah total f3 dengan detektorGeiger Muller (GM) dan spektrometer y dengan detektor Ge(Li). Hasil yang diperolehmenunjukkan bahwa radioaktivtas total f3 dan total y dalam air sungai Gajahwongmasih berada di bawah baku mutu menurut Keputusan Menteri Negara LingkunganHidup No 51 Tahun 2004. Konsentrasi tertinggi yang diijinkan adalah : 1.000 mBq/luntuk total f3 dan : 4.000 mBq/l untuk total y. Konsentrasi hasil penentuan total f3

dalam air berkisar : (213,3 -314,2) mBq/l dan konsentrasi total y berkisar: (69,6 ­89, 7) mBq/l. Hal ini memberikan informasi bahwa konsentrasi radioaktivitas total betadan gamma sungai Gajahwong merupakan radioaktivitas latar.

ABSTRACT

DETERMINA TION OF BETA AND GAMMA GROSS RADIOACTIVITY ON THEWA TER AND SEDIMENT GAJAHWONG RNER. The concentration determination ofbeta and gamma gross radioactivity at Gajahwong river was carried out. Theradioactivity on the water and sediment river were detected by beta grossspectrometer with Geiger Muller (GM) detector and gamma spectrometer with Ge(Li)detector. The result indicates that concentration along of the Gajahwong river are stillin standard level. Government Minister of Health Enviromental. Standardconcentration is beta gross: 1.000 mBq/l and gamma gross: 4.000 mBq/l. Theconcentration of beta dan gamma total are (213,3 -314,2) mBq/l and (69,6 - 89,7)mBq/l respectively. The calculations of beta dan gamma total concentration atGajahwong river are only background radioactivity.

PENDAHULUAN

Air merupakan salah satu sumber daya alamyang sangat esensial bagi kelangsungan hidupmanusia dan makhluk hidup lainnya. Oalam hal inikualitas air perlu diperhatikan supaya dapatdimanfaatkan seeara optimal. Tentunya perlu upayapelestarian keselamatan lingkungan perairan untukmenjaga kelangsungan hidup manusia dankomunitas pengguna air disekitamya. Upayapelestarian merupakan suatu eara untuk memeliharadan mempertahankan kualitas pada kondisialamiahnya.

Kualitas peneemaran yang terjadi dilingkungan perairan saat ini semakin memburukdengan makin bertambahnya pemukiman penduduk,dan sarana-sarana pemenuhan kebutuhan seperti

pabrik industri, rumah sakit, hotel serta sarana­sarana lain yang membuang limbahnya ke saluranperairan atau sungai seperti yang terjadi pada sungaiGajahwong di Yogyakarta.

Radionuklida adalah bahan alam

lingkungan hidup yang bersifat khusus, dengankonfigurasi inti yang tak stabil dan mengalamipeluruhan radioaktif sambil memanearkan radiasidalam bentuk partikel alpha (a.), betha (P), gamma(y) ataupun sinar X(l). Radionuklida selalu terdapatdi lingkungan alamiah. Radiasi yang dipanearkanradionuklida memiliki energi yang sangat kuatsehingga mampu mengionisasi dan menyebabkankerusakan pada jaringan, dengan demikian radiasidapat merusak dan mengganggu kesehatan manusia.

Suhardi, dkk. ISSN 1410 - 8178 199

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

Radionuklida di alam berasal dari

radionuklida yang sudah ada semenjak bumiterbentuk(radionuklida primordial) dan dariradionuklida hasil interaksi antara sinar kosmis

dengan atom-atom di lapisan atmosfer(radionuklida kosmogenik)(2,3). Radioaktivitasadalah proses bahan/zat yang mempunyai inti tidakstabil yang secara spontan merubah diri menjadistabil. Bahan/inti yang meluruh memancarkanradiasi disebut bahan radioaktif. Perubahan

radionuklida menjadi nuklida lain yang lebih stabilitu dinamakan proses peluruhan atau disintegrasi.Proses peluruhan yang terjadi akibat dari perubahaninti secara spontan antara lain peluruha alpha «(1),

beta (~), gamma (yi,,4).Tujuan pemantauan ini dilakukan untuk

mengetahui radioaktivitas total ~ dan radionuklidapemancar y dalam air dan sedimen sunganGajahwong yang mengakomodasikan datalingkungan terkini untuk mendukung AnalisisMengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) dalamrangka program kali bersih (PROKASIH) diYogyakarta. Oengan adanya penelitian inidiharapkan dapat mengetahui tingkat pencemaranlingkungan khususnya yang disebabkan olehradioaktivitas dan radionuklida di sungai GajahWong, sehingga dapat memberikan infonnasi bagimasyarakat tentang kandungan dan aktivitasradionuklida alam dalam sungai Gajah Wong, sertadapat memacu upaya pemeliharaan dan pelestarianlingkungan perairan sungai tersebut.

TATAKERJA

Alat yang digunakanAlat sampling: water sampler, dredger, pH

meter, pengukur kecepatan arus, pengukur dalamdan lebar sungai, jiregen, nampan, plastik klip.Seperangkat Spektrometri Gamma (y), cawanporselin I liter, alat-alat gelas, corong, kertas saring,penumbuk, wadah sampel air dan sedimenpencacahan, ayakan 100 mesh, kompor listrik,almari asam.

Bahan yang digunakanSam pel air dan sedimen yang diambil dari sungaiGajah Wong Yogyakarta, Standar multigamma Eu­152, asam nitrat.

Lokasi Sampling.Sampling dilakukan pada 22 Maret 2007

dan 16 Juli 2007 dan lokasi adalah disepanjangperairan Sungai Gajah Wong Yogyakarta. Sam pelair dan sedimen sungai diambil di 9 titik lokasi.Untuk sam pel air, satu lokasi diambil dibagiantengah sungai, sedangkan delapan lokasi lainnyadiambil tiga titik yaitu pinggir sebelah kiri, tengah,

pinggir sebelah kanan sungai. Lokasi nya adalah I)jembatan Tanen Hargobinangun, 2) Jembatan ringroad utara, 3) Jembatan Jalan Solo (UIN), 4) SGM,5) Pertigaan JI Pramuka, 6) JembatanRejowinangun, 7) Jembatan Winong, 8) ring roadselatan dan 9) Kanggotan Wonokromo

Cara kerja

1. Air Sungaia. Sam pel air diambil pada lokasi diambil tiga

titik yaitu pinggir kiri, kanan dan bagiantengah, masing-masing 5 liter dalam jerigen.

b. Air yang ada didalam jerigen dikocok dandiambil 1000 ml kemudian disaring dandipekatkan dalam cawan porselin denganbantuan kompor listrik, pemekatan dilakukan50 kali atau menjadi 20 ml.

c. Semua cuplikan yang telah dipekatkan diberilabel dan telah siap untuk dilakukanpencacahan menggunakan alat spektrometergamma.

d, Pencacahan dengan alat spektrometergamma dilakukan selama 14.400 detik atau 4jam, setelah selesai pencacahan dilakukanpenyimpanan data dalam komputer (file),yang sewaktu data dapat diambil, dandilakukan perhitungan untuk mengetahuibesar aktivitas totoal gamma.

e. Sampel nomor 4, kemudian dipekatkan lagidalam planset sedikit demi sedikit sampaiteIjadi endapan kering.

f. Oi lakukan pencacahan total beta denganmenggunakan spektrometer beta dan setiapcuplikan dilakukan pencacahan 20 menit dandengan dua kali pengulangan, setelah selesaipencacahan dicacat hasil cacah, dandilakukan perhitungan menurut rumus yangada.

2. Sedimen sungaia. Sedimen yang ada didalam plastik klip

dikeluarkan dan dipindahkan ke dalamnampan plastik kemudian dibiarkan sedimentersebut hingga kering dalam beberapa haridan dibersihkan dari kotoran yang ada.

b. Setelah sedimen kering ditumbuk denganpenumbuk anti karat, dan dilakukanpengayaknya hingga lo\os 100 meshkemudian ditimbang 100 g dalam wadahpencacahan yang berlabel.

c. Oilakukan pencacahan total beta dangamma, prosedur pencacahan hampir sarnadengan perlakukan pencacahan air, hanyaberat cuplikan yang berbeda, untuk gammaberat cuplikan 100 gram dan untuk total betaberat cuplikan adalah I gram.

200 ISSN 1410 - 8178 Suhardi, dkk

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

HASIL DAN PEMBAHASAN

Radioaktivitas total gammaAnalisis kuantitatif radioaktivitas total

gamma dalam cuplikan. Selesai pencacahan denganwaktu yang telah ditentukan dibuat atau membatasispektrum puncak total gamma yang terjadikemudian dicatat hasilnya selanjutnya dilakukanperhitungan, adapun perhitungannya adalah ;a. Hasil cacah yang tercatat total gamma adalah

15.007 cacah dan waktu pencacahan 14.400detik, sedangkan hasil pencacahan latar adalah10.352 cacah.

b. Hasil bersih cacah per sekon (cps) adalah ; hasilcacah bersih per waktu cacah:

c. = (15007-10352)/14400 = 0,3232d. Efisiensi detektor gamma (I:) adalah 0,07887

Dps = cps/ I: = 0,3232/0,07887 = 4,098Hasil diatas merupakan hasil pemekatan 50

kali dari satu liter, dimana pemekatan dari 1000 mlmenjadi 20 ml, kemudian dicacah, hasildikembalikan ke semula yaitu 1000 liter, makakonsentrasi radioaktivitas total gamma dibagi 50.Pemekatan 50 kali, maka aktivitas = 4,098/50 =0,07709 Bq/literDengan cara yang sarna untuk pencacahan ke 2 dan3 adalah :

• Pencachan ke 2 = 0,07882 Bq/liter• Pencachan ke 3 = 0,08197 Bq/liter• Hasil rerata perhitungan radioaktivitas gamma

adalah = 0,079 ±0,002 Bq/IRadioaktivitas total gamma = 79,4 ±2 mBq/liter

Hasil pencacahan radioaktivitas totalgamma dari lokasi satu sampai lokasi sembilandapat dilihat pad a perbandingan histogram GambarI. Pada gambar ter sebut terlihat jelas perbandinganbesaran konsentrasi aktivitas total gamma setiaplokasi sampling tingkat konsentrasi radioaktivitastotal gamma bekisar (69,6 - 89,7) mBqlliter Padaperbandingan besaran konsentrasi aktivitas totalgamma terlihat konsentrasi yang terkecil padalokasi 2 yaitu radioaktivitas total gammanya dengannilai (69,6 ± 3) mBq/liter terdapat pada daerahjembatan ring road utara, sedangkan konsentrasiradioaktivitas terbesar 89,7 ± 2 mBq/liter, terdapatpada daerah ring road selatan. Bila dilihatperbandingannya secara keseluruhan tidak terlihatkonsentrasi yang mencolok dari satu sampai kelokasi ke sembilan.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwakonsentrasi total radioaktivitas pemancar gammadalam air sungai Gajahwong masih berada di bawahbaku mutu menurut keputusan Menteri NegaraLingkungan Hidup No 51 Tahun 2004 yaitu sebesar(4.000 mBq/I)(5). Hal ini memberikan informasibahwa konsentrasi radioaktivatas total gammasungai Gajahwong merupakan radioaktivitas latar.

/1• I 89"

100/794 77.9 83.5 .' 83.7

E' 8°11fd":: ~ Ai"';: Ailrr~ritr .1

g 50/;;; 1/E 40C41••Co~

oLS1 L$2 LS3 LS4 LS5 LSO LS7 LS8 LS9

Lokasl Sampling

Gambar I. Histrogram perbandingan konsentrasitotal gamma dalam air.

Radioaktivitas total beta

Hasil pencacahan dan perhitunganradioaktivitas beta dalam air sungai Gajahwongdapat dilihat pada Tabel I. Pada Tabel I, tersebutdapat dilihat hasil radioaktivitas total beta padamusim penghujan dan kemarau dan pada umumnyamusim penghujan lebih besar dari pada musimkemarau kecuali pada daerah 9 yaitu KanggotanWonokromo.

Untuk melakukan perhitunganradioaktivitas total beta, cuplikan air sungaiGajahwong dipekatkan dari 1 liter menjadi 20 mtkemudian dimasukkan dalam planset dandikeringkan sampai tetjadi residu kering kemudianditimbang, hasil penimbangan beratnya 0,272 gram.Efisiensi detektor (I:) spectrometer beta (GM)melalui perhitungan didapat debesar 8,01 %. Hasilpencacahan cuplikan 66 cacah dan waktupencacahan 120 detik, sedangkan pencacahan latarsebesar 52 cacah.

• Cacah bersih cuplikan =(66-52)cacah/I20 detik• Cps = 0,01 17• Aktivitas = cps/ (I:) = 0,0117/0,08101 = 0,1456

dps/I atau Bq/I• Hasil cacah kedua = 0,1561 Bq/I• Hasil rerata radioaktivitas total beta pada lokasi 1

adalah 0,1509 ± 0,005 Bq/I• Radioaktivitas total beta = (150,9 ± 5 ) mBq/1.Dengan cara yang sarna untuk setiap lokasi makaradioaktivitas total beta dapat diketahuikonsentrasinya, dan hasilnya dapat dilihat padaTabel I.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwakonsentrasi total radiaktivitas pemancar beta dalamair sungai Gajahwong masih berada di bawah bakumutu menurut keputusan Gubemur Kepala DaerahIstimewa Yogyakarta No 214/KPTS/I 99 I tahun1991, yaitu (1.000 mBq/li6). Konsentrasi totalradionuklida pemancar beta dalam air bekisar(213,3 -314,2) mBq/1 pada musim penghujan dan(143,9 -.284,1) mBq/1 pada musim kemarau. Hal inimemberikan informasi bahwa tingkat radioaktivitas

Suhardi, dkk. ISSN 1410 - 8178 201

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

KESIMPULAN

01 Tanen Hargobinangun,

02 Jembatan ring road utara03 Jalan Solo (UIN)04 Pengolahan limbah SGM

05 Pertigaan JI Pramuka06 Jembatan Rejowinangun07 Jembatan Winong08 Ring road selatan09 Kanaaotan Wonokromo

01 Tanen Hargobinangun,02 embatan ring road utara03 Jalan Solo (UIN)04 Pengolahan limbah SGM05 Pertigaan JI Pramuka06 Jembatan Rejowinangun07 Jembatan Winong08 Ring road selatan09 Kanaaotan Wonokromo

Konsentrasi radioaktivitas total gammaberkisar (69,6 - 89,7) mBq/liter, hasil yangdiperoleh menunjukkan bahwa konsentrasi totalradioaktivitas pemancar gamma dalam air sungaiGajahwong masih berada di bawah baku mutumenurut keputusan Menteri Negara LingkunganHidup No 5\ Tahun 2004 yaitu sebesar (4.000m Bq/I).

TANYA JAWAB

Purwoto~ Mengapa untuk penentuan effisiensi alat

menggunakan Ce-13 7, tidak sekalianmenggunakan Eu-152 ?Suhardi~ Penentuan efjisiensi a/at spektrometer gamma

kita gunakan sumber standar Ce-137, karenaCe-/37 hanya punya satu puncak tenagagammalspektrum, sedangkan Eu-/52 punya 8puncak tenaga gamma, sehinggamengefektifkan dalam penghitungan efjisiensia/at spektrometer gamma.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwakonsentrasi total radiaktivitas pemancar beta dalamair sungai Gajahwong masih berada di bawah bakumutu menurut keputusan Gubemur Kepala DaerahIstimewa Yogyakarta no 214/KPTS/1991 tahun1991, yaitu (1.000 mBq/I). Konsentrasi totalradionuklida pemancar beta dalam air bekisar(213,3 -314,2) mBq/1 pada musim penghujan dan(143,9 -.284,1) pada musim kemarau.

DAFTAR PUSTAKA

I. ANONIMOUS, IAEA. Measurement ofRadionuclides in Food and The Environment., AGuide Book., Tech Rep Ser No 295, IAEA,Vienna (1989)

2. HISW ARA, E. Analysis Technique ofEnvironment Radioactivity Samples. BAT AN­JAERI Training course on RadiationMeasurement and Nuclear Spectroscopy. Jakarta(1998)

3. SUKIRNO. AGUS. T., MUZAKKY.,"Identifikasi Radioaktivitas Pemancar Gamma

di Daerah Pantai Lemahabang Muria DenganSpektrometri Gamma". Prosiding., PPI P3TMBATAN, Yogyakarta (2003)

4. SUSETYO. W. "Spektrometri Gamma DanPenerapannya Dalam Analisis PengaktifanNeutron.", Gadjah Mada University Press.(1988).

5. ANONIM., Keputusan Menteri NegaraLingkungan Hidup No 51 Tahun 2004. Jakarta(2004)

6. ANON 1M., Keputusan Kepala Daerah IstimewaYogyakarta no 214/KPTS/1991 tahun 1991,Yoyakarta (1991 )

Lokasi Sampling

Lokasi Sampling

Tabel 2. Hasil pengukuran gross beta dalamsedimen sungai Gajahwong.

radioaktivitas mB Ik

Pen hu'an Kemarau

434,3±36 507,9±36522,7±7 507,9±22

507,9±66 537,4±36522,6±51 559,5±14309,2±36 419,6±22309,2±29 500,5±29507,9±36 522,7±36647,8±29 412,3±29368,1±29 493,2±22

No

No

Hasil analisis radiaoktivitas total beta yangterdapat dalam sedimen sungai Gajahwong dapatdilihat pada Tabel 2. Konsentrasi radioaktivitas totalbeta yang terukur disetiap lokasi tidak ada yangsarna. Radioaktivitas ini tergantung pada keadaansekitar dan memang sudah ada sejak terbentuksedimen. Konsentrasi radioaktivitas beta terukur

pada musim penghujan yang terbesar adalah(647,8±29) mBg/kg terdapat dilokasi 8 yaitu daerahring road selatan, sedangkan radioaktivitas terkecil(647,8±29) mBg/kg pada lokasi 6 yaitu daerahRejowinangun. Sedangkan pada musim kemarauterbesar adalah 559,5±14 di lokasi 4 yaitu daerahPengolahan limbah SGM dan konsentrasiradioaktivitas total beta terkecil (412,3±29) mBg/kgdi lokasi 8 di daerah Ring road selatan.

total beta dalam air sungai Gajahwong merupakanradioaktivitas latar.

Tabel I. Hasil pengukuran gross beta dalam airsungai Gajahwong.

radioaktivitas mB II

Pen hu'an Kemarau

213,3±15 150,9±5314,2 ± 23 157,1 ± 29265,3 ±1 6 157,1 ± 52313,2 ± 16 166,9 ± 29313,1 ± 32 174,5 ± 23302,2 ± 29 238,6 ± 9239,6 ± 27 243,9 ± 20266,2 ± 27 258,9 ± 6239,9 ± 25 284,1 ± 31

202 ISSN 1410 - 8178 Suhardi, dkk