buat besok
DESCRIPTION
Ra226TRANSCRIPT
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia kaya akan berbagai sumber daya alamnya baik yang berupa
sumber daya hayati maupun non-hayati. Salah satu sumber daya dari
kawasan pesisir di indonesia adalah pasir yang terdapat di kawasan pantai.
Pasir yang terdiri dari berbagai mineral-mineral yang tersusun dari berbagai
unsur-unsur kimia hasil pelapukan batuan dan organisme yang telah mati.
Salah satu unsur penyusun itu dapat berupa radionuklida.
Radionuklida dilaut ditemukan umumnya berasal dari sedimentasi
radionuklida primodial, radionuklida yang berasal dari udara dan global
fallout kebanyakan dihasilkan dari percobaan senjata nuklir dan reaktor
nuklir. Unsur-unsur radionuklida ini akan memancarkan radiasi yang
berbahaya bagi organisme-organisme laut yang terpaparnya. Selain
memberikan radiasi dari luar organisme, unsur-unsur radionuklida ini dapat
terakumulasi pada mahluk hidup melalui rantai makanan dan memberikan
radiasi dari dalam tubuh.
Pasir besi dari pantai cipatujah kabuten tasikmalaya dilaporkan
mengandung uranium setelah dilakukan pemeriksaan oleh Batan Atom
Nasional (BATAN). Uranium yang merupakan radionuklida primodial yang
peluruhannya akan menghasilkan anak yang dapat berupa radionuklida atau
unsur stabil. Salah satu anak dari peluruhan uranium adalah 226Ra yang
merupakan radionuklida dengan waktu paruh yang panjang yang
membuatnya berbahaya.
1
Pantai cipatujah yang berada dipantai selatan jawa yang berbatasan
dengan samudera hindia dimana dilewati arus selatan jawa. Arus selatan
jawa yang mengarah ke arah barat pada bulan september akan mentrasport
sedimen mengandung uranium dan anak-anak peluruhannya.
Oleh karena hal-hal yang disebutkan diatas menjadi dasar untuk
penulis untuk meneliti kandungan 226Ra di laut selatan jawa.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dan manfaat penelitian ini adalah untuk mengetahui aktifitas
dari 226Ra di perairan laut selatan garut hingga selat panaitan
1.3 Pendekatan Masalah
Aktifitas 226Ra yang terdapat pada perairan selatan garut hingga selat
panaitan merupakan hasil peluruhan dari 238U yang dikandung sedimen yang
terbawa oleh arus yang melewati selatan Jawa.
2
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Aktifitas Radioaktif
Aktifitas radioaktif merupakan fenomena yang terjadi pada beberapa
unsur. Atom dari material itu memancarkan secara spontan radiasi tak terlihat
namun berenergi yang dapat menembus material yang tidak dapat ditembus
oleh cahaya tampak. Efek dari radiasi ini dapat berbahaya terhadap mahluk
hidup tetapi jika dikelola dengan baik akan memberi keuntungan lebih.(R.S
Lawson,1999)
Unsur yang memancarkan radiasi ini memiliki inti yang tidak stabil dan
dikenal sebagai radionuklida. Proses radiasi merupakan usaha dari inti atom
untuk menjadi inti yang stabil yang dikenal sebagai radioctive decay. Tiap
radionuklida memiliki waktu yang berbeda-beda untuk berubah menjadi inti
yang stabil dan dalam proses radioactive decaynya radionuklida memancarkan
radiasi berupa radiasi partikel alfa, radiasi partikel beta dan radiasi sinar
gamma. (R.S Lawson,1999)
2.1.1 Radiasi Partikel Alfa (α)
Radiasi partikel alfa merupakan radiasi berupa partikel bermuatan
positif. Radionuklida dengan tipe radio decay berupa radiasi partikel alfa
akan menghasilkan daughter lebih ringan 4 nomor massa dari parentnya dan
memiliki 2 proton lebih sedikit dari parentnya seperti yang ditunjukan
gambar 2.1
3
Gambar 2.1 decay partikel alfa
Dengan jumlah nomor massa dan nomor atom yang berbeda dengan
parentnya maka daugter dari parent dengan tipe decay alpha akan memiliki
sifat yang berbeda dengan parentnya. Radiasi sinar alfa umumnya terjadi
pada inti atom dengan perbandingan proton dan neutron yang besar. Radiasi
partikel alfa hanya memiliki jarak tempuh dan daya tembus yang rendah
namun memiliki daya ionisasi paling tinggi di banding dua tipe radiasi
lainnya. (Bjorn Walhstrom,1996)
2.1.2 Radiasi Partikel Beta (β)
Radiasi partikel beta merupakan radiasi berupa elektron atau positron.
Proses radiasi ini terjadi karena terdapat jumlah proton atau neutron berlebih
jika terjadi kelebihan proton maka akan ada neutron yang berubah menjadi
neutron dan hal sebaliknya. Terdapat dua jenis proses peluruhan partikel beta
berupa beta minus decay dan beta plus decay seperti pada gambar 2.2 (a) dan
2.2(b).( Bjorn Walhstrom,1996)
Gambar 2.2 beta decay(.a) Beta Minus Decay
4
Gambar 2.2 beta decay ( b) Beta Plus Decay
Dalam proses beta minus decay proton berubah menjadi neutron dan
melepaskan elektron dan antineutrino ( n → p + e- + )sedangkan pada beta
plus neutron berubah menjadi proton dan melepaskan positron dan neutrino
( p →.n + e+ + v ) Radionuklida dengan tipe radio decay berupa radiasi
partikel beta akan menghasikan daughter yang memiliki nomor satu proton
lebih banyak dari parentnya. Radiasi partikel beta memiliki jarak tempuh dan
daya tembus yang lebih tinggi dari partikel alfa. (R.S Lawson,1999)
2.1.3 Radiasi Sinar Gamma (γ)
Tidak seperti radiasi alfa dan beta yang berupa partikel dan memiliki
muatan, radiasi sinar gamma merupakan radiasi elektromagnetik yang tidak
memiliki massa dan muatan. Radiasi gamma terjadi ketika transisi pada inti
atom dari energi lebih tinggi ke energi yang lebih rendah yang menghasilkan
foton (radiasi elektromagnetik) seperti yang digambarkan pada gambar 2.3
Gambar 2.3 Gamma Decay
5
Pada proses radiasi gamma inti dari atom tidak mengalami perubahan
nomor massa dan nomor atom sehingga radionuklida dengan tipe radiasi ini
akan menjadi unsur yang sama Radiasi gamma memiliki daya tempuh dan
daya tembus yang paling tinggi dari dua jenis radiasi yang lain. ( Bjorn
Walhstrom,1996)
2.1.4 Waktu Paruh
Aktifitas radioaktif dari suatu radionuklida akan berkurang seiring
berjalannya waktu dimana waktu yang dibutuhkan tiap radionuklida
berbeda satu sama lainnya. Waktu yang dibutuhkan suatu aktifitas
radionuklida untuk menjadi setengah dari keadaan semula di kenal sebagai
waktu paruh. Aktifitas dari radionuklida tidak berkurang secara tetap
sehingga aktifitas radionuklida tidak akan habis dalam 2 kali massa waktu
paruh. Proses penurunan aktifitas dari bahan radioaktif menurun secara
eksponesial seperti yang ditunjukan gambar 2.4. ( Bjorn Walhstrom,1996)
.
Gambar 2.4
6
2.2 Radionuklida
Radionuklida pertama ditemukan oleh Marie Curie pada akhir abad
19 yaitu polonium dan radium. Pada awal abad 20 telah ditemukan sepuluh
unsur radionuklida alam dan variasi isotop serta identifikasinya pada rantai
peluruhan uranium dan thorium. Radionuklida buatan pertama kali
ditemukan adalah Phosporus-30 yang dihasilkan dari proses pemboman
alumunium dengan proton oleh Frederic dan Irene Joliot-Curie. Sekarang
telah ditemukan dua ribu unsur radioaktif buatan telah ditemukan dan
teridentifikasi.
2.2.1 Radionuklida alam
Di alam terdapat dua jenis radionuklida yaitu radionuklida primodial,
radionuklida dan radionuklida kosmogenik. Radionuklida primodial
merupakan radionuklida yang telah ada pada kerak bumi semenjak
pembentukan alam semesta, radionuklida primodial terbagi menjadi dua
yaitu yang membentuu deret peluruhan dan tidak membentuk deret
peluruhan. Radionuklida kosmogenik merupakan radionuklida akibat
interaksi antara udara dengan radiasi kosmik.
2.2.2 Radionuklida buatan
Lebih dari 2000 radionuklida buatan telah ditemukan, radionuklida-
radionuklida ini merupakan hasil dari proses fusi ato fisi yang dilakukan
reaktor nuklir . Umumnya radionuklida buatan merupakan emisi dari proses
pada reaktor nuklir. namun ada juga yang sengaja dibuat untuk bidang
industri dan kedokteran.
7
2.3 Radium
Radium diklasifikasikan sebagai logam alkali tanah pada sistem
periodik dengan nomor atom 88 dan merupakan logam alkali tanah terberat.
Radium merupakan radionuklida alam yang berada pada rantai peluruhan
Uranium-238. Radium merupakan radionuklida alam yang berbahaya karena
dapat menyebabkan kangker serta dapat terakumulasi pada jaringan tulang
karena radium dapat menggantikan kalsium pada struktur jaringan tulang.
Hingga saat ini telah teridentifikasi 25 jenis isotop dari Radium namun
hanya 226Ra dan 228Ra yang memerlukan perhatian khusus karena memiliki
waktu paruh yang panjang.
226Ra yang memiliki waktu paruh selama 1602 tahun dengan proses
peluruhannya memancarkan partikel alfa dan radiasi gamma. Nilai aktivitas
226Ra di air laut sangatlah kecil sekitar 0.1 hingga 40 dpm (disintegrations
per minute) dari 100 kg air laut. Di bidang kelautan 226Ra sering digunakan
sebagai pelacak pergerakan massa air untuk menghitung proses percampuran
yang terjadi pada massa air.
2.4 Arus laut
Arus laut merupakan pergerakana horizontal massa air yang
disebabkan adanya faktor pernggerak seperti angin,gradien tekanana dan
perubahan densitas serta adanya pengaruh pasang surut air laut. Pola arus di
Indonesia mengikuti pola monsunal yang mingikuti kulminasi matahari. Pada
selatan Jawa terjadi dua pola arus yaitu pada awal tahun arus mengarah ke
timur menuju Samudera Pasifik dan pada akhir tahun arus bergerak ke arah
barat menuju Samudera Hindia.
8
MATERI DAN METODA
3.1 Materi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan menggunakan materi berupa data primer dan
data sekunder. Data primer meliputi pengukuran aktifitas radioaktif unsur
Radium-226, Arus ,Suhu ,Ph dan DO yang diambil dari perairan Laut Jawa dan
data sekunder berupa data angin . Alat-alat serta bahan yang digunakan pada
penelitian ini disajikan pada tabel 1
Tabel 1. Alat yang digunakan pada penelitian Studi Konsentrasi Aktifitas Plutonium-242
di Perairan Selatan Garut hingga Selat Panaitan
No Alat Kegunaan
1 GPS(Global Positioning System) dengan satuan derajat, menit, detik(o,’,”)
Menentukan titik pengambilan sampel
2 Jerigen( volume 30 liter dan 20 liter sebanyak 10 buah )
Menampung sampel air laut saat diambil dari laut
3 Ember ( volume 80 liter dan 5 liter sebanyak 5 liter )
4 Water quality checker Mengukur pH,DO, konduktivitas, dan salinitas
5 Pengaduk plastik Untuk mengaduk sample
6 Timbangan elektrik Mengukur bahan kimia
7 Parafilm Alas untuk menimbang bahan kimia
8 Kapal Transportasi untuk mencapai stasiun pengambilan sampel
9 Gamma spektometer(Bq/m3) Menghitung aktifitas isotop Radium-226
9
Tabel 2.
Alat yang digunakan pada penelitian Studi Konsentrasi Aktifitas Plutonium-242
di Perairan Selatan Garut hingga Selat Panaitan
No Alat Kegunaan
1 Fe(II)CN6.3H2O Membentuk endapan
2 Cu(II)(NO3)2.3H2O Membentuk endapan
3.2 Metodologi Penelitian
3.2.1 Metoda Sampling
Pengambilan sample air dilakukan pada pelayaran Baruna Jaya
yang dilakukan selama tujuh hari yaitu pada tanggal 13 September
2012 hingga 19 September 2012. Penentuan lokasi pengambilan titik
sampel dilakukan dengan bantuan GPS kapal Baruna Jaya IV. Air laut
di ambil secara manual dengan cara menimba sample air laut
sebanyak 50 liter yang ditampung pada jerigen volume 30 liter dan 20
liter.
3.2.2 Ekstraksi radium dari air laut
Tampung 50 liter sample air laut pada ember berukuran 80
liter. Campurkan 10 gram Fe(II)CN6.3H2O lalu aduk selama satu jam
kemudian tambahkan 10gram Cu(II)(NO3)2.3H2O lalu kembali aduk
kembali selama satu jam. Setelah melalui proses pengadukan selama
satu jam lanjutkan dengan proses pengendapan selama satu hari.
10
Endapan yang telah terbentuk setelah proses pengendapan satu
hari kemudian disaring menggunakan corong yang telah dilapisi kertas
saring. Endapan yang telah tersaring kemudian ditaruh pada wadah
baki yang telah dilapisi plastik kemudian oven pada suhu 80oC selama
satu hari. Endapan yang telah kering setelah melalui proses
pengovenan selama satu hari kemudian dimasukan kedalam wadah
botol putih untuk kemudian dilakukan proses counting dengan
menggunakan gamma spektometer
3.2.4 Pengukuran aktifitas Radium dengan gamma spektometer
Sample yang telah siap counting yang telah dimasukan ke
dalam botol putih kemudian dimasukan ke dalam detektor germanium
dengan efisiensi tinggi dan low-background. Detektor ini dilapisi
beton untuk melindungi dari radiasi kosmik. Nilai low-background
yang sangat didapatkan dari detektor ini membuat detektor dapat
mengukur aktivitas 226Ra yang sangat kecil. Nilai aktifitas 226Ra
ditentukan melalui 214Pb (295 keV dan 352 keV)and 214Bi (609 keV)
peaks. Lama proses dilakukan kurang lebih selama tiga hari untuk
setiap stasiun.
11
3.3 Analisa Data
Nilai aktifitas radioaktif 226Ra yang didapat dari pengukuran alfa
spektometer diplotkan sesuai dengan lintang dan bujurnya masing-masing
untuk kemudian diinterpolasi dan ditampilkan dalam peta ini merupakan
pendekatan spasial dengan menggunakan software ArcGIS 10.1 serta
software Surfer.
12