Top Banner
Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002 MODEL MA TEMA TIKA UNTUK TRANSPORT RADIONUKLIDA PADA BIOSFER Dadang Suganda, Pratomo Budiman S. Pusat Pengembangan Pengelolaan limbah Radioaktif ABSTRAK MODEL MATEMATIKA UNTUK TRANSPORT RADIONUKLIDA PADA BIOSFER. Model matematika untuk transport radionuklida pad a biosfer telah dipelajari. Limbah radioaktif yang disimpan dalam penyimpanan limbah dekat permukaan (PLOP) di PPT A Serpong adalah limbah aktivitas rendah dan sedang. Penelitian bertujuan untuk memperkirakan dosis radiasi yang diterima oleh populasi penduduk di sekitar PLOP. PLOP berL;!"'.! ,r~n panjang 11 m, lebar 7 m; volume limbah 300,9 m3, aktivitas total 59.2 Ci , ketebalan tanah urug 0.6 m dan waktu pengoperasian maksimal 1000 tahun. Penghitungan dosis radiasi dilakukan dengan menggunakan PRESTO-EPA-CPG computer code, dengan menggunakan dua asumsi jalur paparan radionuklida yaitu transport me!alui lingkungan dan atmosfir. Hasil pengkajian menunjukan bahwa dosis radiasi yang mengenai ropulasi penduduk sekitar PLOP masih memenuhi standar keselamatan. ABSTRACT MA TEMA TICAL MODEL FOR TRANSPORT OF RADIONUCLIDE ON BIOSFER. Matematical model for transport of radionuclide on blasfer has been done. The radioactive waste disposed in shallow land burial (SLB) PPT A Serpong is low and intermediate level waste. The research is carried out to predict the content of radiation dose accepted by population sorround SLB. SLB is 11 m of length, 7 m of width, 300.9 m3 of volume, 59.2 Ci of total activity, 0.6 m of the thick of cap SLB, and 1000 year of operating time. Calculation of radiation dose is carried out by PRESTO-EPA-CPG computer code, it was used two asumsion of radionuclide pathway were the transport through environment and atmosfere. The result of investigation show that the content of radiation dose accepted population sorround SLDF is still under the safety of population. PENDAHULUAN Berbagai aktifitas dalam bidang nuklir akan menimbulkan limbah radioaktif. Sebagian besar limbah radioaktif yang dihasilkan adalah limbah radioaktif tingkat rendah dan sedang. Agar dampak paparan radiasi am an bagi lingkungan maka limbah tersebut perlu disimpan dalam suatu tempat penyimpanan. Model PLOP dipilih untuk jenis limbah tersebut. PLOP merupakan suatu sistem penyimpanan yang cukup sederhana, murah dan menggunakan relatif sedikit penahan teknik buatan. Oari pengalaman penyimpanan limbah di negara-negara maju, PLOP termasuk sistem penyimpanan yang.- aman, sehingga IAEA telah merekomendasikan untuk menggunakan sistem tersebut di dalam penyimpanan limbah aktifitas rendah dan sedang[1]. Beberapa paket program untuk memperkirakan paparan dosis radiasi telah dikembangkan oleh negara-negara maju, diantaranya SOURCE2 oleh ORNL USA, PATH REA dan PRESTO-EPA-CPG oleh The US Environmental Protection Agency (EPA). Kali ini peneliti mengaplikasikan program PRESTO-
5

Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH 2002... · tahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun

Jul 17, 2019

Download

Documents

ĐỗDung
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH 2002... · tahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun

Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002

MODEL MA TEMA TIKA UNTUK TRANSPORT RADIONUKLIDAPADA BIOSFER

Dadang Suganda, Pratomo Budiman S.Pusat Pengembangan Pengelolaan limbah Radioaktif

ABSTRAKMODEL MATEMATIKA UNTUK TRANSPORT RADIONUKLIDA PADA BIOSFER.

Model matematika untuk transport radionuklida pad a biosfer telah dipelajari. Limbah radioaktifyang disimpan dalam penyimpanan limbah dekat permukaan (PLOP) di PPT A Serpong adalahlimbah aktivitas rendah dan sedang. Penelitian bertujuan untuk memperkirakan dosis radiasiyang diterima oleh populasi penduduk di sekitar PLOP. PLOP berL;!"'.! ,r~n panjang 11 m, lebar7 m; volume limbah 300,9 m3, aktivitas total 59.2 Ci , ketebalan tanah urug 0.6 m dan waktupengoperasian maksimal 1000 tahun. Penghitungan dosis radiasi dilakukan denganmenggunakan PRESTO-EPA-CPG computer code, dengan menggunakan dua asumsi jalurpaparan radionuklida yaitu transport me!alui lingkungan dan atmosfir. Hasil pengkajianmenunjukan bahwa dosis radiasi yang mengenai ropulasi penduduk sekitar PLOP masih

memenuhi standar keselamatan.

ABSTRACTMA TEMA TICAL MODEL FOR TRANSPORT OF RADIONUCLIDE ON BIOSFER.

Matematical model for transport of radionuclide on blasfer has been done. The radioactivewaste disposed in shallow land burial (SLB) PPT A Serpong is low and intermediate level waste.The research is carried out to predict the content of radiation dose accepted by populationsorround SLB. SLB is 11 m of length, 7 m of width, 300.9 m3 of volume, 59.2 Ci of total activity,0.6 m of the thick of cap SLB, and 1000 year of operating time. Calculation of radiation dose iscarried out by PRESTO-EPA-CPG computer code, it was used two asumsion of radionuclidepathway were the transport through environment and atmosfere. The result of investigationshow that the content of radiation dose accepted population sorround SLDF is still under the

safety of population.

PENDAHULUANBerbagai aktifitas dalam bidang nuklir akan menimbulkan limbah

radioaktif. Sebagian besar limbah radioaktif yang dihasilkan adalah limbahradioaktif tingkat rendah dan sedang. Agar dampak paparan radiasi am an bagilingkungan maka limbah tersebut perlu disimpan dalam suatu tempatpenyimpanan. Model PLOP dipilih untuk jenis limbah tersebut. PLOPmerupakan suatu sistem penyimpanan yang cukup sederhana, murah danmenggunakan relatif sedikit penahan teknik buatan. Oari pengalamanpenyimpanan limbah di negara-negara maju, PLOP termasuk sistempenyimpanan yang.- aman, sehingga IAEA telah merekomendasikan untukmenggunakan sistem tersebut di dalam penyimpanan limbah aktifitas rendah

dan sedang[1].Beberapa paket program untuk memperkirakan paparan dosis radiasi

telah dikembangkan oleh negara-negara maju, diantaranya SOURCE2 olehORNL USA, PATH REA dan PRESTO-EPA-CPG oleh The US EnvironmentalProtection Agency (EPA). Kali ini peneliti mengaplikasikan program PRESTO-

Page 2: Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH 2002... · tahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

EPA-CPG karena selain lebih sederhana juga cukup lengkap untuk mengkajidosis radiasi yang mengenai populasi penduduk sekitar PLOP di PPTA

Serpong.

METODOLOGIModel matematika yang direkomendasikan oleh The US Environ- mental

Preotection Agency (EPA) dalam program komputer PRESTO-EPA-CPGdigunakan untuk memperkirakan dosis radiasi yang mengenai populasipenduduk disekitar PLOP.

Secara umum untuk memperkirakan tingkat radiasi akibat adanyafasilitas PLOP memandang dua macam jalur paparan yaitu untuk tr anspoiilingkungan dan atmosfir[2]. Model jalu!" paparan untuk transprot lingkunganmelibatkan air permukaan dan air tanah. Radionuklida dapat lepas dari bagianbawah PLOP atau luapan dari penutup PLOP. Radionuklida yang tumpah padadaerah permukaan ditransportasi ke air permukaan atau ke lapisan air tanahmelalui rembesan. Akhirnya radionuklida mencapai lingkungan populasi baikmelalui air sumur atau air permukaan.

Pada jalur paparan atmosfir, material dapat mencapai atmosfir daripermukaan tanah yang terkontaminasi melalui proses luapan (overf/ow) dart

PLOP, tumpahan opera~ional, atau melalui erosi penutup PLOP yangterhembus ke udara.

MODEL MATEMATIKA

A Model Matematika

Lingkungan meliputi

Untuk Jalur Paparan (Pathways) Transport

cwTransportasi Radionuklida di Bawah PLOP

Untuk menghitung konsentrasi radionuklida dalam air sumur,digunakan persamaan :

Cw = Q/WA1)

dengan:Cw = konsentrasi dalam air sumur (Ci 1m3)Q = iaju transport radionuklida pad a jarak L dari sumber (Ci/yr)WA = laju air yang terkontaminasi dalam sumur (m3/yr)

Transport luapan PLOP dan Kontaminasi Sungai KecilAir akan meluap dari PL TO ke permukaan tanah jika air di dalam

PL TO melebihi kapasitas. Untuk menghitung konsentrasi radionuklida dalamair di pemukaan tanah digunakan persamaan berikut :

48

Page 3: Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH 2002... · tahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun

HasiJ PeneJitian P2PLR Tahun 2002

Css = Csw Kdl/1 000

dengan:Css = Koilsentrasi radionuklida di tanah permukaan yang terkontaminasi

(Ci/m3)Csw = konsentrasi radionuklida dalam air di tanah permukaan ( Ci/m3 )Kdl = koefisien distribusi di tanah permukaan ( ml/g )1000 = faktor konversi yang digunakan untuk Kd (1 ml/g=1 m3/1000 kg) dan

untuk pw ( 1 g/cm3 = 1000 kg/m3 )

8. Model rv1atematika Untuk Menghitung Dosis RadiologiOosis tv.h~Jr:an yang mengenai individu pad a suatu lokasi k untuk organ !,

nuklida i, dan jalur paparan j dinyatakan sebagai :

Dijl (k) = (KjEij (k) .DFijl ) / P (k)

dengan:Kj = faktor numerik yang diintroduksi oleh satuan Eij(k),Eij(k) = paparan untuk radionuklida i pad a jalur paparan j,Dfijl = faktorlajun dosis radionuklida i jalur paparan j dan organP(k) = populasi pada lokasi k.

dan

Paket Program PRESTO-EPA-CPGPaket program PRESTO-EPA-CPG dapat menghitung dosis radiasi pad a

organ-organ penting manusia seperti sumsum merah, endosteum, thyroid,dada, paru-paru, dinding perut, usus, hati kelnjar ludah perut, ginjal, dan lain-lain. Oihasilkan juga suatu grafik Oosis tahunan (dalam Ci) yang diterima olehindividuterhadap waktu tertentu (dalam tahun).

Data MasukkanData masukkan yang digunakan dalam paket program PRESTO-EPA-

CPG adalah data yang diperoleh dari data primer yaitu dari hasil penelitianlaboratorium dan data sekunder .mengenai data geologi, curah hujan, cuaca,serta beberapa data asumsi mengenai kondisi fasilitas PL TO, dan dataradionuklida yang secara kuantitas cukup banyak dan memiliki toksisitas tinggi.

HASIL DAN PEMBAHASANOari hasil perhitungan diperoleh beberapa keluaran yaitu dosis/paparan

yang mengenai organ-organ tubuh manusia pada radius 150 m dari PL TO, yaitured marrow (sumsum merah), endosteum, thyroid, breast (dada), pulmonary(paru-paru), stomach wall (dinding perut), intestine (usus), liver (hati), pancreas(kelenjar ludah perut), kidney (ginjal),dan lain-lain serta untuk seluruh tubuh

49

Page 4: Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH 2002... · tahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

seperti terlihat dalam Tabel 1. Disamping itu juga diperoleh mengenai dosisindividu maksimum tahunan seperti t6rlihat dalam Gambar 1.

I~beI1. Dosis/PaDa~Q_rqanoasis ~k~i~ndari Organ(mre~:ahunl

Organ Tahun1 100

12,.40-25,90~

54 30,7,10

~4,58

4.604,56

~3..94-4,05

10,70

331

1.44~

2.97~

~0,83

0.39

0.57

0.540.530,47

0,46

0,47

17,40

5001,28

~~~

0,740,340,500.48--0.47

0.420 40.

1000

iSumsum

Merah 1.16e.-O3;,

9,86&03"

~1~!~O31, 29&-03

1,13&-03

1,O7e-O3

1,56e-Q3

1,28e-O3

1,O7e-O3

1,25e-03

1,O7e-O3

2 68e-02,

'Endoste(Jm':Thyr6ia ~59.30~0,56O ~'\I,.-,--0.38

£-0.360,32-0,31-0.32

~

6,28

Dada

Paru-paruc,inding Perut

Usus

Hati-Kelenjar Ludah Perut.

Gtnjal

0.42Lajn~iajn~

Seluruh Tubuh

2.00E+O1

? 1.80E+O1 J

.E 1.60E+O1ro+"'E 1.40E+G1

Q)E 1.20E+O1

-; 1.00E-rO1'C:~ 8.00E+OO"CoS 6.00E+OOtI)

'in 4.00E+OO0

c 2.00E+OO

~

O.OOE+OO~ "'" c-) (J) ~ ~ "'" c-) <:Ii It) ".. , (t) m It) T;- "'"'

".. -N t") c-) .q; .q. It) cD cD , "'" (0 m 0)

Waktu (X1i() tahun)

Gambar 1. Dosis Individu vs Waktu

50

Page 5: Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH 2002... · tahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun

Hasi! Penelitian P2PLR Tahun 2002

Oari Tabel 1, terlihat bahwa dosis individu pada organ-organ manusiamencapai nilai maksimum pada seluruh tubuh di tahun ke-331 sebesar 17,40mrem/tahun. Oasis in.dividu untuk selL:ruh tubuh menurun hingga hanyasebesar 6,28 mrern/tahun pada tahun ke-1000.

Oari Gambar 1 ditampilkan dosis individu terhadap waktu yang menaiksampai tahun ke-32 sebesar 12,03 mrem/tahun, selanjutnya menurun sampaitahun ke-51 sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagi sampai dengan tahun ke-71 sebesar 12,01 mrem/tahun, menurun lagi sampai tahun ke-131 sebesar10,05 mrem/tahun. Oasis individu maksimum terjadi pada tahun ke-331 sebesar17,40 mrem/tahun dan nilai ini sesuai dengan Tabel 1. Untuk dosis indiyidumaksimum bagi seluruh tubuh, selanjutnya menurun lagi sampai tahun ke-1000sebesar6,28 mrem/tahun.

KESIMPULANOari hasil pengkajian maka beberapa kesimpulan dapat diberikan

sebagai berikut :

Perhitungan memberikan hasil dosis individual maksimum tahunan yangmasih dibawah batas ambang yang aman yaitu dibawah 5 rem/tahun.

Dosis/paparan yang mengenai masing-masing organ penting masihdianggap aman.Mengingat beberapa data masukkan sekunder yang diperolehberdasarakan asumsi maka hasil dari pengkajian ini masih perlu

diperbaharui.

2.

3.

DAFTARPUSTAKA1. IAEA, Operational Experience in Shallow Ground Disposal of Radioactive

Wastes, Technical Report Series No. 69, IAEA, Vienna 1985.2. HUNG, CHEN YENG, User's Guide for the SYSCPG Program a PC Version

of the PRESTO-EPA-CPG Operation System Version 2.0, USEnvironmental Protection Agency Office of Radiation Programs Washington,DC 20460, 1993.

51