peluruhan radioaktif

33
Peluruhan radioaktif Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas Belum Diperiksa Langsung ke: navigasi , cari Simbol trefoil digunakan untuk menunjukkan sebuah material radioaktif. Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah inti atom yang tidak stabil memancarkan partikel subatomik (partikel radiasi ). Peluruhan terjadi pada sebuah nukleus induk dan menghasilkan sebuah nukleus anak. Ini adalah sebuah proses acak sehingga sulit untuk memprediksi peluruhan sebuah atom. Satuan internasional (SI ) untuk pengukuran peluruhan radioaktif adalah becquerel (Bq). Jika sebuah material radioaktif menghasilkan 1 buah kejadian peluruhan tiap 1 detik, maka dikatakan material tersebut mempunyai aktivitas 1 Bq. Karena biasanya sebuah sampel material radiaktif mengandung banyak atom,1 becquerel akan tampak sebagai tingkat aktivitas yang rendah; satuan yang biasa digunakan adalah dalam orde gigabecquerels. Daftar isi [sembunyikan ] 1 Pendahuluan 2 Penemuan 3 Mode Peluruhan 4 Rantai peluruhan dan mode peluruhan ganda 5 Keberadaan dan penerapan

Upload: hamson

Post on 26-Jun-2015

701 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Peluruhan radioaktif

Peluruhan radioaktif

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebasBelum Diperiksa

Langsung ke: navigasi, cari

Simbol trefoil digunakan untuk menunjukkan sebuah material radioaktif.

Peluruhan radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana sebuah inti atom yang tidak stabil memancarkan partikel subatomik (partikel radiasi). Peluruhan terjadi pada sebuah nukleus induk dan menghasilkan sebuah nukleus anak. Ini adalah sebuah proses acak sehingga sulit untuk memprediksi peluruhan sebuah atom.

Satuan internasional (SI) untuk pengukuran peluruhan radioaktif adalah becquerel (Bq). Jika sebuah material radioaktif menghasilkan 1 buah kejadian peluruhan tiap 1 detik, maka dikatakan material tersebut mempunyai aktivitas 1 Bq. Karena biasanya sebuah sampel material radiaktif mengandung banyak atom,1 becquerel akan tampak sebagai tingkat aktivitas yang rendah; satuan yang biasa digunakan adalah dalam orde gigabecquerels.

Daftar isi

[sembunyikan] 1 Pendahuluan 2 Penemuan

3 Mode Peluruhan

4 Rantai peluruhan dan mode peluruhan ganda

5 Keberadaan dan penerapan

6 Laju peluruhan radioaktif

o 6.1 Pengukuran aktivitas

7 Waktu peluruhan

[sunting] Pendahuluan

Neutron dan proton yang menyusun inti atom, terlihat seperti halnya partikel-partikel lain, diatur oleh beberapa interaksi. Gaya nuklir kuat, yang tidak teramati pada skala makroskopik,

Page 2: Peluruhan radioaktif

merupakan gaya terkuat pada skala subatomik. Hukum Coulomb atau gaya elektrostatik juga mempunyai peranan yang berarti pada ukuran ini. Gaya nuklir lemah sedikit berpengaruh pada interaksi ini. Gaya gravitasi tidak berpengaruh pada proses nuklir.

Interaksi gaya-gaya ini pada inti atom terjadi dengan kompleksitas yang tinggi. Ada sifat yang dimiliki susunan partikel didalam inti atom, jika mereka sedikit saja bergeser dari posisinya, mereka dapat jatuh ke susunan energi yang lebih rendah. Mungkin bisa sedikit digambarkan dengan menara pasir yang kita buat di pantai: ketika gesekan yang terjadi antar pasir mampu menopang ketinggian menara, sebuah gangguan yang berasal dari luar dapat melepaskan gaya gravitasi dan membuat tower itu runtuh.

Keruntuhan menara (peluruhan) membutuhkan energi aktivasi tertentu. Pada kasus menara pasir, energi ini datang dari luar sistem, bisa dalam bentuk ditendang atau digeser tangan. Pada kasus peluruhan inti atom, energi aktivasi sudah tersedia dari dalam. Partikel mekanika kuantum tidak pernah dalam keadaan diam, mereka terus bergerak secara acak. Gerakan teratur pada partikel ini dapat membuat inti seketika tidak stabil. Hasil perubahan akan mempengaruhi susunan inti atom; sehingga hal ini termasuk dalam reaksi nuklir, berlawanan dengan reaksi kimia yang hanya melibatkan perubahan susunan elektron diluar inti atom.

(Beberapa reaksi nuklir melibatkan sumber energi yang berasal dari luar, dalam bentuk "tumbukkan" dengan partikel luar misalnya. Akan tetapi, reaksi semacam ini tidak dipertimbangkan sebagai peluruhan. Reaksi seperti ini biasanya akan dimasukan dalam fisi nuklir/fusi nuklir.

[sunting] Penemuan

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja dengan material fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan dia berfikir pendaran yang dihasilkan tabung katoda oleh sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya ia membungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam dan menempatkan beragam material fosforen diatasnya. Kesemuanya tidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan garam uranium. Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika ia menggunakan garam uranium tesebut.

Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada pelat bukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan, material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.

Page 3: Peluruhan radioaktif

Partikel Alfa tidak mampu menembus selembar kertas, partikel beta tidak mampu menembus pelat alumunium. Untuk menghentikan gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin menembus pelat metal

Pada awalnya tampak bentuk radiasi yang baru ditemukan ini mirip dengan penemuan sinar-X. Akan tetapi, penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie, Ernest Rutherford dan ilmuwan lainnya menemukan bahwa radiaktivitas jauh lebih rumit ketimbang sinar-X. Beragam jenis peluruhan bisa terjadi.

Sebagai contoh, ditemukan bahwa medan listrik atau medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan alfabet yunani yakni alpha, beta, dan gamma, nama-nama tersebut masih bertahan hingga kini. Kemudian dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa sinar alfa mengandung muatan positif, sinar beta bermuatan negatif, dan sinar gamma bermuatan netral. Dari besarnya arah pantulan, juga diketahui bahwa partikel alfa jauh lebih berat ketimbang partikel beta. Dengan melewatkan sinar alfa melalui membran gelas tipis dan menjebaknya dalam sebuah tabung lampu neon membuat para peneliti dapat mempelajari spektrum emisi dari gas yang dihasilkan, dan membuktikan bahwa partikel alfa kenyataannya adalah sebuah inti atom helium. Percobaan lainnya menunjukkan kemiripan antara radiasi beta dengan sinar katoda serta kemiripan radiasi gamma dengan sinar-X.

Para peneliti ini juga menemukan bahwa banyak unsur kimia lainnya yang mempunyai isotop radioaktif. Radioaktivitas juga memandu Marie Curie untuk mengisolasi radium dari barium; dua buah unsur yang memiliki kemiripan sehingga sulit untuk dibedakan.

Page 4: Peluruhan radioaktif

Bahaya radioaktivitas dari radiasi tidak serta merta diketahui. Efek akut dari radiasi pertama kali diamati oleh insinyur listrik Amerika Elihu Thomson yang secara terus menerus mengarahkan sinar-X ke jari-jarinya pada 1896. Dia menerbitkan hasil pengamatannya terkait dengan efek bakar yang dihasilkan. Bisa dikatakan ia menemukan bidang ilmu fisika medik (health physics); untungnya luka tersebut sembuh dikemudian hari.

Efek genetis radiasi baru diketahui jauh dikemudian hari. Pada tahun 1927 Hermann Joseph Muller menerbitkan penelitiannya yang menunjukkan efek genetis radiasi. Pada tahun 1947 dimendapat penghargaan hadiah Nobel untuk penemuannya ini.

Sebelum efek biologi radiasi diketahui, banyak perusahan kesehatan yang memasarkan obat paten yang mengandung bahan radioaktif; salah satunya adalah penggunaan radium pada perawatan enema. Marie Curie menentang jenis perawatan ini, ia memperingatkan efek radiasai pada tubuh manusia belum benar-benar diketahui (Curie dikemudian hari meninggal akibat Anemia Aplastik, yang hampir dipastikan akibat lamanya ia terpapar Radium). Pada tahun 1930-an produk pengobatan yang mengandung bahan radioaktif tidak ada lagi dipasaran bebas.

[sunting] Mode Peluruhan

Sebuah inti radioaktif dapat melakukan sejumlah reaksi peluruhan yang berbeda. Reaksi-reaksi tersebut disarikan dalam tabel berikut ini. Sebuah inti atom dengan muatan (nomor atom) Z dan berat atom A ditampilkan dengan (A, Z).

Mode peluruhan Partikel yang terlibat Inti anakPeluruhan dengan emisi nukleon:Peluruhan alfa Sebuah partikel alfa (A=4, Z=2) dipancarkan dari inti (A-4, Z-2)Emisi proton Sebuah proton dilepaskan dari inti (A-1, Z-1)Emisi neutron Sebuah neutron dilepaskan dari inti (A-1, Z)

Fisi spontanSebuah inti terpecah menjadi dua atau lebih atom dengan inti yang lebih kecil disertai dengan pemancaran partikel lainnya

-

Peluruhan clusterInti atom memancarkan inti lain yang lebih kecil tertentu (A1, Z1) yang lebih besar daripada partikel alfa

(A-A1, Z-Z1) + (A1,Z1)

Berbagai peluruhan beta:

Peluruhan betaSebuah inti memancarkan elektron dan sebuah antineutrino || (A, Z+1)

Emisi positron Sebuah inti memancarkan positron dan sebuah neutrino (A, Z-1)

Tangkapan elektronSebuah inti menangkap elektron yang mengorbit dan memancarkan sebuah neutrino

(A, Z-1)

Peluruhan beta gandaSebuah inti memancarkan dua elektron dan dua antineutrinos

(A, Z+2)

Tangkapan elektron ganda

Sebuah inti menyerap dua elektron yang mengorbit dan memancarkan dua neutrino

(A, Z-2)

Tangkapan elektron dengan emisi positron

Sebuah inti menangkap satu elektron yang mengorbit memancarkan satu positron dan dua neutrino

(A, Z-2)

Page 5: Peluruhan radioaktif

Emisi positron ganda Sebuah inti memancarkan dua positrons dan dua neutrino (A, Z-2)Transisi antar dua keadaan pada inti yang sama:

Peluruhan gammaSebuah inti yang tereksitasi melepaskan sebuah foton energi tinggi (sinar gamma)

(A, Z)

Konversi internalInti yang tereksitasi mengirim energinya pada sebuah elektron orbital dan melepaskannya

(A, Z)

Peluruhan radioaktif berakibat pada pengurangan massa, dimana menurut hukum relativitas khusus massa yang hilang diubah menjadi energi (pelepasan energi) sesuai dengan persamaan E = mc2. Energi ini dilepaskan dalam bentuk energi kinetik dari partikel yang dipancarkan.

[sunting] Rantai peluruhan dan mode peluruhan ganda

Banyak inti radioaktif yang mempunyai mode peluruhan berbeda. Sebagai contoh adalah Bismuth-212, yang mempunyai tiga.

Inti anak yang dihasilkan dari proses peluruhan biasanya juga tidak stabil, kadang lebih tidak stabil dari induknya. Bila kasus ini terjadi, inti anak tadi akan meluruh lagi. Proses kejadian peluruhan berurutan yang menghasilkan hasil akhir inti stabil, disebut rantai peluruhan.

[sunting] Keberadaan dan penerapan

Menurut teori Big Bang, isotop radioaktif dari unsur teringan (H, He, dan Li) dihasilkan tidak berapa lama seteleah alam semesta terbentuk. Tetapi, inti-inti ini sangat tidak stabil sehingga tidak ada dari ketiganya yang masih ada saat ini. Karenanya sebagian besar inti radioaktif yang ada saat ini relatif berumur muda, yang terbentuk di bintang (khususnya supernova) dan selama interaksi antara isotop stabil dan partikel berenergi. Sebagai contoh, karbon-14, inti radioaktif yang mempunyai umur-paruh hanya 5730 tahun, secara terus menerus terbentuk di atmosfer atas bumi akibat interaksi antara sinar kosmik dan Nitrogen.

Peluruhan radioaktif telah digunakan dalam teknik perunut radioaktif, yang digunakan untuk mengikuti perjalanan subtansi kimia di dalam sebuah sistem yang kompleks (seperti organisme hidup misalnya). Sebuah sampel dibuat dengan atom tidak stsbil konsentrasi tinggi. Keberadaan substansi di satu atau lebih bagian sistem diketahui dengan mendeteksi lokasi terjadinya peluruhan.

Dengan dasar bahwa proses peluruhan radioaktif adalah proses acak (bukan proses chaos), proses peluruhan telah digunakan dalam perangkat keras pembangkit bilangan-acak yang merupakan perangkat dalam meperkirakan umur absolutmaterial geologis dan bahan organik.

[sunting] Laju peluruhan radioaktif

Laju peluruhan, atau aktivitas, dari material radioaktif ditentukan oleh:

Konstanta:

Page 6: Peluruhan radioaktif

Waktu paruh - simbol t1 / 2 - waktu yang diperlukan sebuah material radioaktif untuk meluruh menjadi setengah bagian dari sebelumnya.

Rerata waktu hidup - simbol τ - rerata waktu hidup (umur hidup) sebuah material radioaktif.

Konstanta peluruhan - simbol λ - konstanta peluruhan berbanding terbalik dengan waktu hidup (umur hidup).

(Perlu dicatat meskipun konstanta, mereka terkait dengan perilaku yang secara statistik acak, dan prediksi menggunakan kontanta ini menjadi berkurang keakuratannya untuk material dalam jumlah kecil. Tetapi, peluruhan radioaktif yang digunakan dalam teknik penanggalan sangat handal. Teknik ini merupakan salah satu pertaruhan yang aman dalam ilmu pengetahuan sebagaimana yang disampaikan oleh [1])

Variabel:

Aktivitas total - simbol A - jumlah peluruhan tiap detik. Aktivitas khusus - simbol SA - jumlah peluruhan tiap detik per jumlah substansi.

"Jumlah substansi" dapat berupa satuan massa atau volume.)

Persamaan:

dimana adalah jumlah awal material aktif.

[sunting] Pengukuran aktivitas

Satuan aktivitas adalah: becquerel (simbol Bq) = jumah disintegrasi (pelepasan)per detik ; curie

(Ci) = disintegrasi per detik; dan disintegrasi per menit (dpm).

[sunting] Waktu peluruhan

Sebagaimana yang disampaikan di atas, peluruhan dari inti tidak stabil merupakan proses acak dan tidak mungkin untuk memperkirakan kapan sebuah atom tertentu akan meluruh, melainkan ia dapat meluruh sewaktu waktu. Karenanya, untuk sebuah sampel radioisotop tertentu, jumlah kejadian peluruhan –dN yang akan terjadi pada selang (interval) waktu dt adalah sebanding dengan jumlah atom yang ada sekarang. Jika N adalah jumlah atom, maka kemungkinan (probabilitas) peluruhan (– dN/N) sebanding dengan dt:

Page 7: Peluruhan radioaktif

Masing-masing inti radioaktif meluruh dengan laju yang berbeda, masing-masing mempunyai konstanta peluruhan sendiri (λ). Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa jumlah N berkurang seiring dengan peluruhan. Penyelesaian dari persamaan diferensial orde 1 ini adalah fungsi berikut:

Fungsi di atas menggambarkan peluruhan exponensial, yang merupakan penyelesaian pendekatan atas dasar dua alasan. Pertama, fungsi exponensial merupakan fungsi berlanjut, tetapi kuantitas fisik N hanya dapat bernilai bilangan bulat positif. Alasan kedua, karena persamaan ini penggambaran dari sebuah proses acak, hanya benar secara statistik. Akan tetapi juga, dalam banyak kasus, nilai N sangat besar sehingga fungsi ini merupakan pendekatan yang baik.

Selain konstanta peluruhan, peluruhan radioaktif sebuah material biasanya juga dicirikan oleh rerata waktu hidup. Masing-masing atom "hidup" untuk batas waktu tertentu sebelum ia meluruh, dan rerata waktu hidup adalah rerata aritmatika dari keseluruhan waktu hidup atom-atom material tersebut. Rerata waktu hidup disimbolkan dengan τ, dan mempunyai hubungan dengan konstanta peluruhan sebagai berikut:

Parameter yang lebih biasa digunakan adalah waktu paruh. Waktu paruh adalah waktu yang diperlukan sebuah inti radioatif untuk meluruh menjadi separuh bagian dari sebelumnya. Hubungan waktu paruh dengan konstanta peluruhan adalah sebagai berikut:

Hubungan waktu paruh dengan konstanta peluruhan menunjukkan bahwa material dengan tingkat radioaktif yang tinggi akan cepat habis, sedang materi dengan dengan tingkat radiasi rendah akan lama habisnya. Waktu paruh inti radioaktif sangat bervariasi, dari mulai 10 24 tahun untuk inti hampir stabil, sampai 10 -6 detik untuk yang sangat tidak stabil.

Limbah radioaktif

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebasBelum Diperiksa

Langsung ke: navigasi, cari

Page 8: Peluruhan radioaktif

Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang mengandung atau terkontaminasi radionuklida pada konsentrasi atau aktivitas yang melebihi batas yang diijinkan (Clearance level) yang ditetapkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Definisi tersebut digunakan didalam peraturan perundang-undangan. Pengertian limbah radioaktif yang lain mendefinisikan sebagai zat radioaktif yang sudah tidak dapat digunakan lagi, dan/atau bahan serta peralatan yang terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif dan sudah tidak dapat difungsikan/dimanfaatkan. Bahan atau peralatan tersebut terkena atau menjadi radioaktif kemungkinan karena pengoperasian instalasi nuklir atau instalasi yang memanfaatkan radiasi pengion.

[sunting] Jenis limbah radioaktif

Dari segi besarnya aktivitas dibagi dalam limbah aktivitas tinggi, aktivitas sedang dan aktivitas rendah.

Dari umurnya di bagi menjadi limbah umur paruh panjang, dan limbah umur paruh pendek.

Dari bentuk fisiknya dibagi menjadi limbah padat, cair dan gas.

[sunting] Sumber-sumber limbah radioaktif

Limbah radioaktif umumnya berasal dari setiap pemanfaatan tenaga nuklir, baik pemanfaatan untuk pembangkitan daya listrik menggunakan reaktor nuklir, maupun pemanfaatan nuklir untuk keperluan industri dan rumah sakit.

[sunting] NORM (naturally occurring radioactive material)

Ada material-material yang secara alami bersifat radioaktif. Mengolah material-material ini dapat menghasilkan limbah radioaktif dan biasanya dikategorikan dalam NORM. Kebanyakan limbah ini adalah material pemancar partikel alpha yang berasal dari rantai peluruhan uranium dan thorium.

Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 384ISSN : 0854 - 2910DAMPAK RADIOAKTIF PENGGUNAAN ENERGI FOSIL BATUBARA DAN ENERGI NUKLIRDI PUSAT PEMBANGKIT LISTRIK

Page 9: Peluruhan radioaktif

Heni SusiatiPusat Pengembangan Energi Nuklir, BATANABSTRAKDAMPAK RADIOAKTIF PENGGUNAAN ENERGI FOSIL BATUBARA DAN ENERGI NUKLIRDI PUSAT PEMBANGKIT LISTRIK. Studi ini mengkaji hasil-hasil studi dampak radioaktif dalampembangkitan listrik yang pernah dilakukan, terutama terhadap jenis pembangkit berbahanbakarbatubara dan pembangkit nuklir. Batubara mempunyai peran penting dalam pemenuhankebutuhan energi di dunia demikian juga di Indonesia. Pembakaran batubara untukmenghasilkan listrik merupakan satu sumber paparan radiasi primordial yang disebut materialradioaktif alam (NORM = Naturally Occurring Radioactive Material) yang akan terjadipeningkatan paparannya terhadap manusia. Tujuan penulisan makalah ini adalah untukmemberikan informasi yang jelas dan menunjukkan bahwa energi nuklir merupakan teknologiyang mantap dan memberikan keuntungan dalam memproteksi lingkungan. Studi perbandingandampak radioaktif oleh PLTU batubara dan PLTN telah banyak diteliti dan beberapa studi telahdipublikasikan. Pada prinsipnya PLTU batubara akan mengemisikan radionuklida seperti radon,uranium, thorium dan juga kalium, dan PLTN akan melepaskan gas mulia, tritium, dan halogen.Hasil studi menunjukkan bahwa dampak operasional pembangkit listrik batubara (PLTU) lebihradioaktif daripada pengoperasian PLTN.Kata kunci : radioaktif, batu bara, nuklirABSTRACTRADIOACTIVE IMPACT OF THE COAL AND NUCLEAR ENERGY IN THE ELECTRICALPOWER PLANT. The study discusses the of radiological impact of emission associated withdifferent mode of power generations, especially fossil fueled coal power plant and nuclearpower plant. Coal plays an increasingly important role in meeting the energy needs in the worldand also in Indonesia. The burning of coal in the electrical power plant is one source ofprimordial radioanuclides radiation which exposure to Naturally Occurring Radioactive Material(NORM) and it will be technologically enhanced exposure to man. The main objective of thispaper is to provide clear information and to demonstrate that nuclear power is a mature

Page 10: Peluruhan radioaktif

technology that has protection environmental advantages. Comparative studies of coal firedpower plant and nuclear power plant have been reported by many scientists and severalpublished reports. Principally, the radionuclides emitted by coal fired power plant such as radon,uranium, and thorium, and also kalium. While nuclear power plants emit the noble gases,tritium, and halogens. The study result indicate that the impact of operational power station ofcoal more radioactive than the nuclear power plant.Key words : radioactive, coal, nuclearPENDAHULUANUjung Lemahabang (ULA) Semenanjung Muria merupakan lokasi terpilih untuk tapakPLTN yang letaknya berdekatan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) batubaraTanjung Jati. Dalam kegiatannya, PLTU tersebut menggunakan batubara sebagai bahan bakaryang berasal dari alam dan mengandung material radioaktif (NORM = Naturally OccuringRadioactive Material), sehingga dapat menimbulkan terjadinya pemekatan radionuklida alamyang dinamakan TENORM (Technologically Enhanced Naturally Occuring Radioactive Materia).TENORM yang terbentuk dapat terikut dalam produk akhir atau sebagai sisa proses yangselanjutnya di daur-ulang ataupun dibuang ke lingkungan. TENORM yang didaur-ulang danProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 385ISSN : 0854 - 2910dibuang ke lingkungan mempunyai potensi meningkatkan residu radioaktif di lingkungan,sehingga dapat meningkatkan paparan radiasi latar (background).Batubara merupakan bahan tambang yang mengandung unsur-unsur radioaktif alamiberumur paruh panjang. Batubara mengandung uranium-238 (238U), thorium-232 (232Th),radium-226 (226Ra) dan kalium-40 (40K) yang kadarnya cukup bervariasi antara satu negaradengan negara lainnya. Radionuklida radium-226 dan radium-228, berturut-turut merupakanhasil peluruhan uranium dan thorium dengan waktu paruh 1.600 tahun. Radionuklida alamimemang sudah terbentuk bersamaan dengan proses terbentuknya alam ini. Namun,

Page 11: Peluruhan radioaktif

radionuklida seperti U, Th, dan Ra biasanya terikat kuat dalam matrik batuan. Radionuklida inidalam kadar yang sangat rendah terdapat pada setiap bagian kerak bumi. Kandunganradionuklida alam di dalam batubara bervariasi tergantung pada jenis dan lokasi penambanganbatubara. Demikian juga, konsentrasi radionuklida di dalam abunya juga akan bervariasi dancenderung lebih kaya dibandingkan unsur radionuklida yang terkandung di dalam batubara.Laju produksi abu batubara pada sistem pembangkit listrik tenaga uap kira-kira 10 % darivolume batubara. Lebih kurang 95 % abu akan tertinggal, masing-masing 20 % berupa bottomash dan slag, lainnya 75 % berupa fly ash[1].Banyak NORM/ TENORM yang dijumpai dengan konsentrasi yang sangat rendah danmenjadi bagian kehidupan sehari-hari manusia. Namun ada juga NORM/ TENORM yangmempunyai konsentrasi radionuklida tinggi dan mampu menaikkan paparan radiasi. Dampaklingkungan akibat polutan radioaktif alam dari pembangkit listrik tenaga uap berbahan bakarbatubara sudah banyak dilakukan penelitiannya, tetapi pengukuran dosis radiasi banyakdipusatkan pada nilai absolut dari paparan radiasi eksternal atau konsentrasi aktifitas per masaabu batubara. Sedangkan dampak radiasi yang nyata dari penumpukan/ terakumulasinyaterhadap rona awal lingkungan radioaktif masih belum banyak dilakukan[2].Dalam pengoperasian PLTN, cemaran yang disebabkan oleh zat radioaktif terhadaplingkungan dapat dikatakan hampir tidak ada. Gas radioaktif yang dapat ke luar dari sistemreaktor tetap tertahan di dalam sistem pengungkung PLTN, dan akan melewati sistem ventilasiyang berlapis-lapis. Gas yang lepas melalui cerobong aktivitasnya sangat kecil (sekitar 2milicurie/ tahun), sehingga tidak menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan[1]. Sehinggadengan kondisi tersebut, PLTN dapat dipertimbangkan sebagai energi listrik alternatif yangramah lingkungan dan berkelanjutan dalam memenuhi kebutuhan listrik di Indonesia.Makalah ini dibuat untuk memberikan gambaran yang nyata mengenai problemlingkungan yang kemungkinan besar akan dihadapi baik di Indonesia maupun masyarakat didunia pada masa mendatang oleh adanya peningkatan emisi radioaktif alam dari pembakaran

Page 12: Peluruhan radioaktif

batubara sebagai sumber energi listrik yang berpotensi meningkat risiko radioekologi terhadapmakhluk hidup. Hasil penelitian yang telah dilakukan di beberapa negara menyebutkan bahwaPLTU batubara cenderung memberikan paparan yang lebih besar per individu kecuali untukorgan seperti kelenjar gondok yang hanya mencapai 1,9 mrem/ tahun[3]. Hal ini tentuberlawanan dengan opini masyarakat berkembang bahwa hanya PLTN saja yangProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 386ISSN : 0854 - 2910mengemisikan zat radioaktif. Tulisan ini kiranya dapat memberikan informasi yang bermanfaattentang dampak pencemaran radioaktif pembangkit listrik baik dari industri nuklir maupun nonnuklir, dalam hal ini pembakaran batubara sebagai bahan bakar pada PLTU. Hasil studi ini jugadapat memberikan masukan dalam menentukan langkah kebijakan dalam pengelolaanlingkungan di lokasi kegiatan pengembangan fasilitas pembangkit listrik di Semenanjung Muria,Jepara. Khususnya dalam rangka menekan dampak negatif dan meningkatkan dampak positifkegiatan operasional fasilitas pembangkit listrik di daerah tersebut.SUMBER PENCEMARAN DARI KEGIATAN PEMBANGKIT LISTRIK BATUBARA DANNUKLIRPembangkit Listrik Tenaga BatubaraBatubara merupakan salah satu bahan bakar fosil yang banyak digunakan untukpembangkit listrik. Listrik dibangkitkan dengan cara batubara dibakar untuk memanaskan airdalam bejana guna menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan akan memutar turbin danmenghasilkan listrik. Dampak lingkungan terbesar dari penggunaan bahan bakar batubaraadalah pelepasan polutan seperti CO2, NOx, CO, SO2, hidrokarbon dan abu serta abu layang(bottom dan fly ash) dalam jumlah yang relatif besar. Akibat pelepasan gas pencemar tersebutdapat menimbulkan dua masalah utama yaitu efek gas rumah kaca dan hujan asam.Tabel 1. Konsentrasi Radionuklida (Bq/kg) yang Terukur di Berbagai ResiduPembakaran Batubara[4].238U 234U 230Th 226Ra 228Ra 210Pb 210Po 235U 232T 40K TotalEmisi abu layang (Fly ash) dari PLTU di InggrisDrax 109,7 121,0 34,5 53,0 188,0 171,3 <3,60 39,6Eggborough 84,9 88,0 30,6 74,0 125,4 139,8 <1,90 19,1

Page 13: Peluruhan radioaktif

Alberthaw 43,3 47,9 38,2 44,3 98,0 64,2 2,08 28,6High Mar <200 208,0 74,0Drakelow <200 220,0 92,0Burton barat <400 290,0 158,0PLTU Polish (1195 sampel abu dan 645 sampel slag)Abu (rata-rata) 146 102 631Abu (median) 131 101 654Abu (range) 18- 16- 35-870 275 1484Slag (rata-rata) 108 79 549Slag (median) 9 79 561Slag (range) 17- 17- 23-487 261 1103PLTU di KroasiaAbu layang 8700 2400 20 400 150 11.700Bottom ash danslag3400 2000 60 200 290 5.900Produk dari batubara dan pembakaran batubara BrasilProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 387ISSN : 0854 - 2910Batubara 72 72 62 72 62Bottom ash 156 120 84 70 96Fly ash 144 192 144 440 80Limbah pembakaran batubara AmerikaFly ash 96 96 67 111 96 200 207 5 63 1003Bottom ash danslag26 26 19 26 22 52 52 1 15 255Sumber: IAEA, 2003Selain itu, batubara umumnya mengandung radionuklida alam atau NORM makapembakaran batubara akan menyebabkan terjadinya pemekatan radionuklida alam atauTENORM. Abu batubara dapat meningkatkan paparan radiasi terhadap lingkungan. Paparanradiasi yang dihasilkan dari PLTU batubara secara umum lebih besar daripada paparan radiasidari PLTN.Tabel 2. Konsentrasi Aktifitas (Bq/kg) dalam Residu PLTU[4]Negara Deret 238U Deret 232Th 40KHungaria 200 – 2.000 20 – 300 300 – 800Amerika Serikat 100 – 600 (fly ash) 30 – 300 (fly ash) 100 – 1.200 (fly ash)Mesir 16 – 41 (fly ash) 9 – 11 (fly ash)41 – 90 (slag) 24 – 34 (slag)

Page 14: Peluruhan radioaktif

Jerman 6 – 166 (fly ash) 3 – 120 (fly ash) 125 – 742 (fly ash)68 – 245 (slag) 76 – 170 (slag) 337 – 1.240 (slag)Sumber: IAEA, 2003Hal ini tentu berlawanan dengan anggapan umum bahwa hanya PLTN yangmenghasilkan radioaktivitas yang berbahaya bagi lingkungan. Pada kenyataannya, PLTUbatubara cenderung memberikan paparan radiasi yang lebih besar per individu kecuali untukorgan seperti kelenjar gondok karena adanya lepasan gas mulia (I-131) yang dilepaskan padaoperasi normal PLTN. Lepasan radionuklida utama tahunan untuk PLTU batubara adalahberupa radium-226 (0,0172 Ci) dan radium-228 (0,0108 Ci)[3].Beberapa contoh konsentrasi NORM dalam pembakaran batubara di beberapa negaradisajikan dalam Tabel 1 dan Tabel 2. Besarnya konsentrasi sangat bervariasi tergantung kadar,jenis, lokasi penambangan, dan negara asal batubara tersebut[4]. Dari tabel tersebut terlihatbahwa besarnya konsentrasi NORM dari pembakaran batubara asal negara Kroasia adalahrelatif paling tinggi di antara batubara asal negara lainnya.Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)PLTN memanfaatkan panas yang dihasilkan dari pembelahan inti atom uranium berbasispada reaksi fisi nuklir pada suatu reaktor nuklir. Panas digunakan untuk menghasilkan uap airyang berfungsi untuk menggerakkan turbin, yang akan menghasilkan listrik. Uraniummerupakan bahan bakar nuklir. Uranium terdapat di alam dan ditambang dengan teknikpenambangan konvensional, kemudian diproses untuk digunakan sebagai bahan bakar dalamreaktor nuklir. Uranium mengandung 2 (dua) isotop utama yaitu U-238 dan U-235, dimana atomU-235 merupakan atom fisil dengan kadar hanya sekitar 0,7 % di alam. Beberapa reaktor nuklirProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 388ISSN : 0854 - 2910menggunakan uranium alam untuk bahan bakar, tetapi saat ini sebagian besar telahmenggunakan uranium yang diperkaya. Jenis reaktor thermal yang banyak digunakan untukpembangkit listrik di dunia saat ini adalah reaktor berpendingin ringan (LWR)[1].Limbah dari PLTN berawal sejak dari ujung muka sampai ujung paling akhir daur bahanbakar nuklir yaitu dimulai dari penambangan uranium sampai penyimpanan limbah lestari, dan

Page 15: Peluruhan radioaktif

juga tidak kalah pentingnya adalah limbah yang dihasilkan selama beroperasinya PLTN.Dampak terhadap lingkungan dari proses penambangan adalah limbah radioaktif berupa airhasil tambang yang bersifat asam dan mengandung ion logam yang terlarut seperti uranium,thorium, radium dan timah. Hilangnya lahan pertanian dan hutan akibat penambangan dapatmenimbulkan erosi dan berakibat banjir. Pada proses konversi dan pengkayaan uranium,limbah yang dihasilkan berupa limbah padat terutama dalam bentuk abu, limbah gas dariproses ini mengandung uranium halus. Selain itu dihasilkan pula uranium deplesi dalam jumlahsangat besar. Pada tahap fabrikasi bahan bakar, limbah yang dihasilkan berupa padatan dancairan yang telah terkontaminasi dengan uranium dan atau plutonium. Sejumlah kecil limbahgas dibangkitkan selama operasi reaktor dan juga limbah padat dalam bentuk komponen yangterkontaminasi. Kandungan radioaktif dari limbah olah ulang, berupa produk hasil belahterkungkung dalam bahan bakar bekas yang diumpankan dalam pabrik olah ulang (pada sistemdaur tertutup) atau disimpan (daur terbuka). Limbah dekomisioning berupa limbah padataktifitas rendah, aktifitas menengah dan limbah aktifitas tinggi atau limbah transuranium. Emisiradioaktif rata-rata dari 1.000 MW (e) reaktor nuklir dapat dilihat pada Tabel 3.Tabel 3. Emisi Radioaktif Rata-rata dari 1.000 MW(e) Reaktor NuklirJenis Polutan Emisi Radioaktif (GBq/tahun)Gas Mulia (218 ± 40). 103Tritium dalam efluen udara (5,9 ± 2,4). 103Tritium dalam efluen cairan (27 ± 1,8). 103C-14 345 ± 80I-131 1,75 ± 0,33Partikulat 4,5 ± 2,9Cairan, kecuali Tritium 132,4 ± 49,5Sumber: IAEA, 1994[4]Bukti yang ada mengindikasikan bahwa dampak dari siklus bahan bakar nuklir terhadaplingkungan (udara, air, tumbuhan, dan manusia) lebih kecil daripada dampak yang ditimbulkanoleh PLTU batubara seperti terlihat pada Tabel 4.Pada Tabel 4, keluaran dari pembangkit PLTU batubara dan PLTN, di mana pelepasanpolutan yang paling besar adalah dari PLTU batubara, sedangkan sejumlah kecil radiasidihasilkan dari PLTN adalah dalam bentuk gas mulia (kripton dan xenon). Beberapa radiasi dari

Page 16: Peluruhan radioaktif

PLTU batubara terdiri dari logam berat, yang jauh lebih berbahaya daripada dalam bentuk gasmulia[1] yang dihasilkan oleh PLTN. Zat radioaktif yang dilepaskan ke lingkungan dariProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 389ISSN : 0854 - 2910pengoperasian PLTN adalah gas mulia yang bersifat “inert”, yaitu sukar bereaksi/ bersenyawadengan unsur lain, sehingga dampaknya berupa dosis eksternal.Tabel 4. Perbandingan keluaran (efluen) dari berbagai pembangkit listrik pada1.000 MW(e)JENIS BAHAN BAKARPLTU BATUBARA PLTNKonsumsi Bahan Bakar/ tahun 2,3 juta (ton) 30 (ton)*Pelepasan Polutan (Ton)Sox 1,4 x 105 0NOx 20.860 0CO 522 0Hidrokarbon 209 0Aldehyde 54 0Abu 4.490 0Pelepasan Nuklida (Ci)Ra-226 0,0172 0Ra-228 0,0108 0Kr-85 + Xe-133 0 -Gas Mulia (PWR) - 600Gas Mulia (BWR) - 1,11 x 106I-131 (PWR) - 0I-131 (BWR) - 0,85*≈30 ton bahan bakar nuklir diperlukan untuk pengisian 1/3 dari teras reaktor per tahun.Sumber: Robert, tahun 1994[5]HASIL DAN PEMBAHASANKajian terhadap hasil pembakaran PLTU batubara sebagai sumber listrik perludilakukan, terutama dari aspek radioekologi. Sampai sekarang informasi dari produkpembakaran batubara khususnya hasil-hasil polutan radioaktif (NORM/ TENORM) di Indonesia,khususnya di calon tapak PLTN Ujung Lemahabang, Semenanjung Muria masih belumdilakukan penelitian secara maksimal. Pembangkit listrik yang menggunakan batubaramenghasilkan volume abu sekitar 10 % dari volume batubara dan permasalahannya di dalamabu tersebut mengandung uranium dan thorium serta anak peluruhannya, sehingga mempunyaipotensi memberikan paparan radiasi. Lebih dari 90% abu yang dihasilkan terdiri dari 20%

Page 17: Peluruhan radioaktif

bottom ash dan slag, sedang sisanya adalah 75% berupa abu terbang (fly ash). Abu biasanyajuga mengandung silikon, alumunium, besi dan kalsium. Sekitar 70% - 80% abu batubara yangdihasilkan dibuang ke landfill atau kolam. Sebagian abu terbang, bottom ash, dan boiler slagseringkali digunakan sebagai pengganti semen dan beton, atau sebagai pengisi konstruksibangunan. Disini perlu diperhatikan adanya potensi dampak negatif jangka panjang akibatterakumulasinya NORM/ TENORM tersebut.Pada prinsipnya jalan masuk paparan material radioaktif dari PLTU dan PLTN adalahlewat jalur ”ingesti” yaitu melalui bahan-bahan makanan yang telah terkontaminasi ataupunProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 390ISSN : 0854 - 2910melalui pernafasan. Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, menunjukkan bahwapenelitian dampak material radioaktif dari hasil pembakaran PLTU batubara masih sangatterbatas. Lain halnya dengan dampak pelepasan efluen dari PLTN yang telah banyakdidokumentasikan.Dari beberapa penelitian yang telah dilakukan, menunjukkan bahwa paparan radiasidari pembakaran batubara pada PLTU secara umum akan mengeluarkan dosis radiasi lebihbanyak daripada PLTN dengan kapasitas yang sama, seperti terlihat pada Tabel 5.0510152025303540Dosis Individu Maksimum(mrem/th)badan tulang paru-paru kelenjargondokginjal hati sumsumOrganPLTU batubara PLTN BWR PLTN PWRGambar 1. Paparan Radiasi terhadap Manusia (Dosis Individu Maksimum)

Page 18: Peluruhan radioaktif

dari PLTU batubara dan PLTN 1.000 MW(e)Gambar 1 menunjukkan data-data hasil perhitungan yang dilakukan oleh Mc Bride dankawan-kawan, yaitu hasil perhitungan dosis individu maksimum dan dosis populasi daripelepasan material radioaktif PLTU dan PLTN 1.000 MW(e). Dari tabel tersebut menunjukkanbahwa dosis individu maksimum PLTU lebih besar jika dibandingkan dengan PWR (kecualidosis pada kelenjar gondok), tetapi lebih kecil bila dibandingkan dengan BWR kecuali dosispada tulang.Sedangkan untuk dosis populasi PLTU batubara rata-rata mempunyai nilai lebih tinggibaik dibandingkan dengan PLTN jenis PWR maupun BWR, kecuali dosis pada kelenjar gondokpada BWR, Tabel 5. Pelepasan polutan pada PLTU batubara dengan ketinggian cerobong 50meter akan memberikan dosisi populasi yang lebih besar jika dibandingkan ketinggiancerobong pada 100, 200 meter maupun pada ketinggian 300 meter. Sedangkan dosis populasidari PLTN mempunyai nilai lebih kecil dibandingkan dosis populasi dari PLTU batubara[5],[6].Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 391ISSN : 0854 - 2910Tabel 5. Paparan Radiasi terhadap Manusia dari PLTU batubara dan PLTN 1.000 MW(e)Organ Dosis Populasi** Max. (orang-rem/th)PLTU batubara PLTN(BWR)PLTN(PWR)Tinggi Cerobong (m)50 100 200 300Seluruh badan 23 21 19 18 13 13Tulang249223 192 180 2120Paru-paru 34 29 23 21 8 9Kelenjar Gondok 23 21 19 18 37 12Ginjal 55 50 43 41 8 9Hati 32 29 26 25 9 10Sumsum 37 34 31 29 8 8Sumber: Mc. Bride, tahun 1977[2]

Page 19: Peluruhan radioaktif

PLTU batubara menghasilkan produk yang lebih radioaktif dibandingkan dengan PLTNkarena tingginya jumlah radon, uranium dan thorium yang dihasilkan. EPA melaporkankonsentrasi thorium dan uranium dari pembakaran batubara pada PLTU dalam satu tahun akanmelepaskan 5,2 dan 12,8 ton thorium di udara. Disamping itu juga akan dilepaskan unsur-unsurhasil peluruhan yang juga merupakan unsur-unsur berbahaya seperti radium, radon, polonium,bismuth, dan Pb. Sehingga secara akumulasi pemakaian batubara di Amerika sampai saat iniakan menghasilkan 477,027,320 millicurie[7].Sebagai perbandingan, menurut laporan Badan Nasional Amerika untuk Proteksi danPengukuran Radiasi (NCRP) menghitung bahwa radioaktivitas batubara rata-rata sebesar 4,27mikrocurie/ton. Menurut laporan NCRP No. 92 dan 95, paparan radiasi terhadap populasi darioperasional 1.000 MW(e) PLTN dan PLTU batubara adalah 490 orang-rem/tahun untuk PLTUbatubara dan 4.8 orang-rem/tahun untuk PLTN. Selanjutnya, dosis radiasi efektif ekuivalenpopulasi di sekitar PLTU batubara adalah 100 kali jika dibandingkan dengan PLTN. Jikadihitung dosis radiasi per orang yang berada di sekitar PLTU batubara akan menerima dosisnyatiga kali lebih besar daripada dosis radiasi yang dikeluarkan PLTN[7][8].Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 392ISSN : 0854 - 291001020304050607080226Ra 228Ra 228Th 230Th 232Th 210Po 210Pb 227AcRadionuklidaOrganbadantulangparu-parukelenjar gondokginjal

Page 20: Peluruhan radioaktif

hatisumsumGambar 2. Prosentase Kontribusi Radionuklida terhadap Dosis Populasi PLTU batubara 1.000M.W(e) (Sumber: Mc Bride dkk., 1997)Gambar 2 menunjukkan prosentase dari peran paparan radionuklida terhadap dosispopulasi dari PLTU batubara. Hasilnya menunjukkan bahwa nuklida radium (226Ra dan 228Ra)merupakan kontributor utama paparan radiasi terhadap organ seluruh tubuh. Sedangkan 210Pomerupakan kontributor utama paparan radiasi terhadap sumsum, sedangkan 210Po dan 210Pbkeduanya berperan sebagai kontributor utama paparan radiasi terhadap ginjal[1].Dari Gambar 2 tersebut juga terlihat bahwa tidak hanya PLTN saja yang menghasilkanradioaktivitas yang berbahaya bagi lingkungan. Pada kenyataannya, PLTU batubara cenderungmemberikan paparan radiasi yang lebih besar per individu kecuali untuk organ seperti kelenjargondok yang hanya mecapai 1,9 mrem/ tahun. Gambar 2 juga menunjukkan lepasanradionuklida utama yang dikeluarkan oleh PLTU batubara selama satu tahun adalah beruparadium-226 dan radium-228 yang masing-masing mempunyai umur paruh panjang. Hal ini tentuberlawanan dengan opini masyarakat bahwa hanya PLTN saja yang menghasilkan radioaktif.Dosis individu maksimum yang diterima oleh masyarakat sekitar PLTN terlihat lebih tinggi yaitu3,2 mrem/tahun karena adanya lepasan Iodium radioaktif (I-131).Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 393ISSN : 0854 - 2910Tabel 6. Prosentase Kontribusi Radionuklida terhadap Dosis Populasi PLTN 1.000 M.W(e)[1]Organ Prosentase Radionuklida (%)14C 3H 135mXe135Xe 133Xe 88Kr+88Rb131I 133IBWR PWR PWR BWR BWR BWR PWR BWR BWR PWR PWRSeluruhbadan65,4 54,6 26,2 10,4 6,6 4,7 17,7 6,0 0,5 0,04 0,2Tulang 71,7 61,8 17,1 8,0 6,2 5,2 19,9 4,0 0,4 0,03 0,1

Page 21: Peluruhan radioaktif

Paru-paru 46,7 36,3 39,9 16,1 9,8 6,2 21,6 9,7 0,9 0,07 0,3KelenjarGondok10,6 27,8 29,1 3,9 2,3 2,0 23,2 2,0 67,8 17,7 9,5Sumber: Mc Bride dkk., 1997.Tabel 6 menunjukkan bahwa prosentase paparan radionuklida terhadap organ populasi,terlihat jelas bahwa karbon-14 merupakan kontributor utama paparan radiasinya terhadapseluruh badan baik untuk PLTN jenis PWR maupun BWR. Sedangkan Tritium dari emisi PWRakan sangat berperan terhadap paparan di organ tubuh penduduk. Emisi gas-gas radionuklidadari PLTN tersebut akan menghasilkan konsentrasi dosis maksimum apabila gas-gas tersebutdiemisikan lepasannya pada ketinggian 20 m dalam jangkauan lepasan dari titik sumbermencapai jarak 500 m[1].Dengan data-data diatas, McBride, dkk[2] menyimpulkan bahwa masyarakat Amerikayang tinggal dekat PLTU akan terpapar radiasi lebih tinggi dibandingkan mereka yang tinggaldekat dengan PLTN yang memenuhi ketentuan peraturan yang berlaku. Sesuai denganperaturan, emisi yang dikeluarkan oleh PLTN dikendalikan sangat ketat agar tidak melebihibatas yang diizinkan, sedangkan emisi dari PLTU batubara dibiarkan bebas. Sumber radiasidari batubara bukan hanya dari uranium dan thorium, tetapi juga dari hasil peluruhannya sepertiradium, radon, polonium, bismuth, dan timbal. Selain itu juga K-40 yang secara alamiah ada didalam batubara. Oleh karena itu dari data yang ada menunjukkan bahwa operasional PLTUbatubara juga berperan dalam meningkatkan potensi paparan radiasi terhadap kondisi alam didaerah sekitar PLTU, karena fasilitas ini sebagai sumber utama pelepasan material radioaktif kelingkungan[9]. Hal ini tentu akan menyebabkan dampak terhadap kesehatan lebih berbahayadaripada dampak yang diakibatkan oleh PLTN. Demikian juga akan meningkatkan radiasi latar/background jika dibandingkan dengan PLTN. Oleh karena itu perlu dilakukan pengaturanseperti yang berlaku pada operasional PLTN.Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) Amerika Serikat menyatakan bahwa di dalambatubara kandungan rata-rata uranium adalah 1,3 ppm, dan kandungan thoriumnya rataratanyaadalah 3,2 ppm. Ini artinya di dalam 1 ton batubara terdapat sekitar 1,3 gram uranium,

Page 22: Peluruhan radioaktif

dan 3,2 gram thorium[10]. Jika dihitung untuk seluruh batubara yang dibakar di PLTU batubara,maka akan didapatkan nilai 28 ton uranium dan 70 ton thorium. Oleh karena itu untuk satuPLTU batubara dengan kapasitas 1.000 MW(e) akan dihasilkan sekitar 28 ton uranium dan 70Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 394ISSN : 0854 - 2910ton thorium pertahun. Jika PLTN dengan kapasitas 1.000 MW(e) membutuhkan 30 ton uraniumselama satu tahun, maka PLTU batubara membakar atau menghamburkan uranium tiga kalijumlah yang dibutuhkan PLTN selama satu tahun[7][8].Meskipun di dalam PLTN terdapat banyak sekali unsur radioaktif yang dihasilkan, tetapisistem keselamatan PLTN membuat jumlah lepasan radiasi ke lingkungan relatif kecil. Dalamkondisi normal, seseorang yang tinggal di radius 1 – 6 km dari pusat reaktor akan menerimadosis radiasi tambahan tidak lebih daripada 0,005 miliSievert pertahun. Nilai ini jauh lebih kecildaripada yang diterima dari alam (kira-kira 2 miliSievert per tahun) atau 1/400 nilai radiasialam[11].Penelitian di Jepang oleh K. Okamoto[12] juga melaporkan bahwa diantara banyakradionuklida yang dilepaskan dari pembakaran batubara maka radionuklida 210Pb dan 210Pomerupakan radionuklida yang penting untuk dikaji dampaknya terhadap lingkungan karena sifatradionuklida tersebut yang sangat volatil dan dilepaskan dengan laju yang lebih tinggidibandingkan dengan jenis radionuklida yang lain. Penelitian di Jepang juga membandingkandosis kolektif dari PLTU batubara dan PLTN yaitu dengan data sebagai berikut[12]:Tabel 7. Perbandingan Dosis Kolektif antara PLTU batubara dan PLTN(orang-rem/ tahun)[12]PLTU batubara PLTNDosis Populasi Jepang1,2 ~ 6,7 x 105 1,7 x 104 (terutama dari 3H dan 85Kr)Per 1.000 MW PLT(A) 18 ~ 23 13(B) 2,9 x 105 ~ 1,7 x 104 5,2 ~ 8,2 x 105Efek PLTU Suess 4,6 x 102 Efek Kecelakaan PLTN Harrisburg 3,3 x 103Sumber: K. OkamotoDari tabel 7 tersebut juga terlihat bahwa dosis kolektif yang dihasilkan oleh PLTU

Page 23: Peluruhan radioaktif

batubara mempunyai nilai lebih tinggi dibandingkan dengan dosis kolektif dari PLTN, kecualibila terjadi kecelakaan seperti kasus kecelakaan PLTN Harrisburg.Sehubungan dengan rencana pembangunan PLTN di Ujung Lemahabang yang lokasitapaknya tidak jauh dari operasional PLTU Tanjungjati yang mempunyai potensi meningkatkanpaparan radioaktivitas alam di daerah tersebut maka studi ini dapat digunakan sebagaimasukan dalam menentukan langkah kebijaksanaan dalam pengelolaan lingkungan di lokasikegiatan pengembangan fasilitas pembangkit listrik di Semenanjung Muria, Jepara. Khususnyadalam rangka menekan dampak negatif dan meningkatkan dampak positif kegiatan operasionalfasilitas pembangkit listrik di daerah tersebut. Disamping juga diperlukan suatu penelitian yanglebih lengkap mengenai rona awal radioaktivitas guna mendukung perolehan data tingkatProsiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 395ISSN : 0854 - 2910radioaktivitas di daerah Semenanjung Muria sebagai data background/ baseline sebelumberoperasinya PLTU batubara Tanjungjati dan PLTN Ujung Lemahabang.KESIMPULANBerdasarkan dari studi dampak radioaktif penggunaan PLTU batubara dan PLTN yangtelah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut:1. Kajian terhadap emisi radioaktif alam yang dihasilkan melalui pembakaran PLTUbatubara sebagai pembangkit listrik perlu dilakukan guna menghindari kesalahpahamanakibat adanya potensi peningkatan radiasi terhadap lingkungan di sekitar fasilitas PLTUdan PLTN, khususnya di daerah Ujung Lemahabang, Jepara.2. Dosis radiasi individu maksimum dari PLTU mempunyai nilai lebih besar dari nilai dosisradiasi individu dari PWR kecuali untuk dosis kelenjar tiroid, tetapi lebih rendah nilainyadibandingkan dengan nilai dosis individu dari PLTN BWR, kecuali pada tulang.3. Operasi PLTU batubara akan menghasilkan emisi polutan zat radioaktif yang lebihbesar bila dibandingkan dengan operasi PLTN.4. Emisi polutan radioaktif dari operasi PLTN masih jauh lebih kecil daripada dosisi yangditerima dari radiasi alam.5. Perlu ditetapkan suatu peraturan yang ketat dari emisi radioaktif yang dihasilkan olehPLTU batubara.DAFTAR PUSTAKA1. MCBRIDE J.P, MOORE R.E., WITHERSPOON J.P., dan BLANCO R.E., RadiologicalImpact of Airborne Effluents of Coal–Fired and Nuclear Power Plants, Oak Ridge

Page 24: Peluruhan radioaktif

National Laboratory, Tennessee, 1977.2. DJAROT S.W., Studi NORM dan TENORM dari Kegiatan Industri Non Nuklir, JurnalTeknologi Pengelolaan Limbah (Journal of Waste Management Technology), PusatPengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif ISSN 1410-9565, Volume 6 Nomor 2Desember 2003.3. L. Mljač1 M. Križman, Radiological impact of Coal-Fired Thermal Power Plant – aDecade of Systematic Environmental Monitoring, ERICo Velenje, Koroška 58, SI-3320Velenje, Slovenia.4. IAEA, Extent of Environmental Contamination by Naturally Occuring RadioactiveMaterial (NORM) and Technological Options for Mitigation, TRS no. 419, Vienna, 2003.5. ROBERT G. COCHRAN, The Nuclear Fuel Cycle: Analysis and Management, AmericanNuclear Sociaty, LA. Grange Park, USA, 1992.6. SUNARKO, Kajian Komparatif Terhadap Pembangkitan Listrik Batubara dan Nuklir,Jurnal Pengembangan Energi Nuklir, Volume 6, Nomor 3 & 4 September – Desember2004.Prosiding Seminar Nasional ke-12 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas NuklirYogyakarta, 12 -13 September 2006Heni Susiati, PPEN-BATAN 396ISSN : 0854 - 29107. National Council on Radiation Protection (NCRP), Public Radiation Exposure FromNuclear Power Generation in the US., Report No.92, 1987.8. National Council on Radiation Protection (NCRP), Radiation Exposure of the US.Population from Consumer Products and Miscellaneous Sources, Report No.95, 1987.9. VLADO VALKOVIC, Radioactivity in The Environment, Elsevier, Amsterdam, FirstEdition, 2000.10. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Radiation and Indoor Air, DiffuseNORM Wastes-Waste Characterization and Preliminary Risk Assessment, Draft, RAE-9232/1-2, SC&A, Inc., and Rogers & Associates Engineering Corporation, Salt LakeCity, Utah, May 1993.11. Alex Gabbard, Coal Combustion: Nuclear Resource or Danger,http://www.orl.gv/info/ornlreview/rev26-34/text/colmain.html.12. K. Okamoto, Effect of The Foodchain in Radioactivities Released from Thermal PowerPlants, Department of Applied Mathematics, University of New South Wales,Kensington, N,S.W., Australia,.DISKUSIPERTANYAAN: (Ida NF – PPEN BATAN)1. Jenis Emisi radioaktif yang dilepaskan oleh PLTU batubara dan PLTN berbeda, apabisa dipakai perbandingan/dibandingkan?JAWABAN:1. Jenis emisi radioaktif antara 2 PLT tersebut memang berbeda tetapi dampak dariradionuklida tersebut sama karena radionuklida tersebut akan menghasilkan paparanatau radiasi yang sama baik radiasi α, β, atau γ dan paparan radiasi merupakan bahayaradiasi eksternal dan internal terhadap tubuh manusia.

Page 25: Peluruhan radioaktif

PERTANYAAN: (Teddy A – Teknik Fisika UGM)1. Data yang digunakan diambil/diacu dari mana?2. Batubara yang digunakan jenis apa?JAWABAN:1. Data-data diambil dari hasil-hasil penelitian yang sudah dipublikasikan dan jugalaporan-laporan seperti USEPA atau NCRP.2. Kebanyakan batubara yang digunakan untuk PLTU adalah lignit dan sebagian negarajuga ada yang menggunakan batubara jenis bituminus.