Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
KAJIAN RADIOAKTIVITAS UNTUK PENGAWASAN BERBAGAI BAHAN BANGUNAN Eny Erawati, Wiwied Wahyu U.P Staf Bidang Pengkajian Industri dan Penelitian, BAPETEN
Abstrak Telah dilakukan analisis kandungan radioaktivitas alam pada berbagai jenis bahan bangunan, seperti pasir, semen, bata merah, dan batako dari berbagai daerah di Indonesia. Dari hasil survei radiologik (Ra226, Th232 dan K40) diketahui bahwa sebagian besar konsentrasinya relatif rendah (kecuali granit dan gipsum). Oleh sebab itu untuk granit dan gipsum memerlukan pengaturan, pengawasan, penetapan kebijakan dan strategi yang lebih mendalam dalam penggunaannya yang akan melibatkan Pengembang perumahan , BAPETEN, Pemda, pemasok jasa analisis lab serta instansi lain terkait. Pengawasan radioaktivitas bahan bangunan dilakukan untuk membatasi paparan radiasi yang disebabkan oleh bahanbahan dengan tingkat radionuklida alam yang tinggi sehingga dosis yang diterima publik dapat serendah mungkin yang wajar yang dapat dicapai. Abstract Analysis was done on concentration natural radioactivity in the different types of building materials, such as sand, cement, red brick, concrete brick, from various regions in Indonesia. From the results of the survey radiologic (Ra226, Th232 and K40) that most of the concentration is relatively low (except to granite and gipsum). Therefore for the granite and gipsum require regulation, supervision, the determination of policies and strategies that involve stake holders such as real estate, BAPETEN, the local government, service suppliers of lab analysis and other related institutions. Material radioactivity supervision aims to limit the radiation exposure caused by the materials with increasing levels of natural radionuklida a high dose so that the public can receive the lowest possible that can be reasonably achieved (ALARA).
1
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
BAB I.
radium (226Ra) secara radiologik adalah
PENDAHULUAN
sangat penting dan oleh karena itu radium sering dibuat acuan untuk uranium. Rata rata konsentrasi dari radium, thorium dan potassium di dunia pada lapisan kulit
Hampir 8090% waktu kita
bumi berturutturut sekitar 40 Bq kg1, 40
dihabiskan di dalam suatu ruangan
Bq kg1 , dan 400 Bq kg1. Hasil studi
bangunan, namun bangunan itu sendiri
literatur mengenai radioaktivitas bahan
pun sebenarnya dapat memberikan
bangunan di Uni Eropa disajikan pada
dampak terhadap kesehatan. Berdasarkan
publikasi Radiation Protection112 [3].
sebuah riset yang dilakukan oleh World
Paparan radiasi dari bahan
Health Organization pada tahun 1984,
bangunan dapat terjadi melalui paparan
hampir 30% dari tempat tinggal di
eksternal dan internal. Paparan eksternal
seluruh dunia memiliki kualitas udara
disebabkan oleh radiasi gamma.
yang buruk. Jadi apabila tempat tinggal
Perhitungan paparan eksternal dapat
atau tempat bekerja kita tidak “sehat”
dilakukan menggunakan program
maka ada kemungkinan kesehatan kita
komputer. Sebagai contoh, pada tempat
juga akan terpengaruh, Dalam makalah
tinggal suatu apartemen yang dibuat dari
ini akan diberikan informasi dari hasil
bangunan beton dengan konsentrasi
kajian baku tingkat radioaktivitas pada
aktivitas ratarata (40 Bq kg1 , 30 Bq kg
pengawasan bahan bangunan untuk
dan 400 Bq kg1 berturutturut untuk
1
mendukung kebijakan Pengawasan
radium, thorium dan potassium)
BAPETEN yang berkaitan dengan
menerima dosis efektif tahunan sekitar
pengawasan radioaktivitas pada bahan
0,25 mSv. Peningkatan tingkat
bangunan Semua
bahan
radionuklida alam pada bahan bangunan
bangunan
dapat menyebabkan dosis berorde
mengandung beranekaragam radionuklida
beberapa mSv/tahun.
alam. Bahan yang berasal dari batu dan
Paparan internal disebabkan oleh
tanah mengandung sebagain besar
inhalasi radon (222Rn), thoron (220Rn) dan
radionuklida alam deret uranium ( U) 238
anak luruhnya yang berumur pendek.
dan thorium (232Th), termasuk juga
Radon merupakan bagian dari deret
potasium (40K). Dalam turunan Uranium,
peluruhan uranium, yang terdapat dalam
rantai peluruhan yang dimulai dari 2
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
bahan bangunan. Karena radon
BAB II
merupakan inert gas, mereka dapat
TEORI
bergerak lebih bebas melewati media berpori seperti bahan bangunan,
Prinsip Proteksi Radiasi
meskipun biasanya hanya sebagian dari yang dihasilkan di dalam bahan mencapai
Tujuan menetapkan pengendalian
permukaan dan memasuki udara ruangan.
pada radioaktivitas bahan bangunan yaitu
Sumber paling penting dari radon di
untuk membatasi paparan radiasi yang
dalam gedung yaitu tanah di bawahnya
disebabkan oleh bahanbahan dengan
namun ada beberapa kasus dan beberapa
tingkat radionuklida alam yang tinggi.
negara anggota Uni Eropa juga
Dosis yang diterima publik harus
menyatakan bahwa bahan bangunan
serendah mungkin yang wajar dapat
mungkin sumber penting. Kelebihan
dicapai. Namun demikian, karena
konsentrasi radon di ruangan berasal dari
paparan yang kecil dari bahan bangunan
bahan bangunan yaitu kira kira 10 ~ 20
ada di manamana, pengontrolan harus
Bq m3, tetapi pada beberapa daerah dan
berdasarkan pada tingkat paparan yang di
kasus jarang kenaikannya mencapai lebih
atas tingkat paparan pada umumnya dan
dari 1000 Bq m3. Bahan bangunan
variasi normalnya.
merupakan sumber paling penting untuk
Konsentrasi radionuklida alam
thoron dalam ruangan. Namun demikian,
dalam bahan bangunan bervariasi
konsentrasi thoron biasanya lebih rendah.
signifikan di antara dan di dalam negara
Thoron dalam ruangan dapat menjadi
anggota Uni Eropa. Penyelidikan
sumber penting hanya pada beberapa
mungkin diperlukan untuk mengetahui
kondisi dengan bahan bangunan
aktivitas pada berbagai bahan bangunan
mengandung konsentrasi thorium yang
bila informasi seperti itu tidak tersedia
tinggi.
dari survei sebelumnya. Semua
bahan
bangunan
mengandung beberapa radioaktivitas alam. Paparan kecil dan tidak dapat dihindari perlu dikecualikan dari segala pengontrolan yang mungkin. Membatasi penggunaan bahan
3
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
bangunan tertentu mungkin signifikan
kriteria radiologik berikut:
secara ekonomik, lingkungan, dan sosial
a) Kriteria dosis untuk pengendalian
untuk tingkat lokal dan nasional. Dengan
Pengendalian harus didasarkan
konsekuensi
pada suatu kriteria dosis yang
tersebut,
tingkat
radioaktivitas nasional di dalam bahan
ditetapkan
bangunan
mempertimbangkan
harus
dinilai
dan
dengan
keadaan
dipertimbangkan ketika menetapkan
nasional secara keseluruhan. Di
peraturan yang mengikat.
Uni Eropa, dari sudut pandang
Jumlah radium di dalam bahan
proteksi radiasi, dosis yang
bangunan harus dibatasi setidaknya
melebihi 1 mSv/tahun harus
sampai pada tingkat di mana tidak
diperhatikan. Oleh karena itu
mungkin menjadi penyebab utama yang
direkomendasikan
melebihi tingkat disain untuk radon di
pengendalian harus berdasarkan
dalam ruangan yang disampaikan oleh
pada suatu dosis dalam rentang
badan yang memberi rekomendasi (200
0,3 – 1 mSv/tahun. Nilai ini
Bq m3).
merupakan dosis gama tambahan
Dosis individu yang tinggi harus
bahwa
terhadap yang biasanya diterima
dibatasi. Di Uni Eropa, dosis gama dari
di luar ruangan.
bahan bangunan yang melebihi 1
b) Tingkat pengecualian
mSv/tahun sangat jarang yang dari sudut
Bahan
bangunan
pandang proteksi radiasi nilai ini tidak
dibebaskan
dapat diabaikan. Ketika dosis gama
pembatasan
dibatasi pada tingkat di bawah 1
radiokativitasnya jika tambahan
mSv/tahun, konsentrasi Ra226 pada
(ekses) radiasi gamma yang
bahan tersebut terbatas, secara praktis,
berasal darinya meningkatkan
hanya mencapai level yang tidak mungkin
dosis efektif tahunan anggota
menyebabkan konsentrasi radon di
masyarakat dengan setinggi
ruangan melebihi level yang dirancang
tingginya 0,3 mSv. Ini merupakan
oleh rekomendasi komisi berkompeten
dosis gamma tambahan yang
(200 Bq m3).
diterima di luar ruangan.
harus
dari
segala
mengenai
Pengontrolan radioaktivitas bahan Batasan terpisah untuk radon atau
bangunan dapat berdasarkan prinsip dan
thoron yang keluar dari bahan bangunan 4
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
harus dipertimbangkan di mana hasil
radionuklida berkontribusi terhadap dosis
evaluasi
radionuklida
dimaksud, menjadi praktis menyajikan
sebelumnya menunjukkan bahwa bahan
tingkat investigasi dalam bentuk suatu
bangunan mungkin menjadi sumber
indeks konsentrasi aktivitas. Indeks
radon atau thoron yang signifikan dalam
konsentrasi aktivitas harus juga
ruangan dan larangan yang dikenakan
memperhitungkan jumlah dan cara pada
pada sumber ini menjadi efisien dan cara
umumnya suatu bahan digunakan di
efektif untuk membatasi paparan radon
dalam gedung. Indeks (I) konsentrasi
atau thoron dalam ruangan.
aktivitas berikut ini diturunkan untuk
beberapa
Tingkat investigasi dapat
mengidentifikasi apakah suatu kriteria
diturunkan untuk keperluan pemantauan
dosis dipenuhi:
praktis. Karena lebih dari satu I = (CRa/300 Bq kg1) + (CTh/200 Bq kg1) + (CK/3000 Bq kg1) dengan Cra,, Cth, CK adalah konsentrasi
menjadi perhatian. Setiap keputusan
aktivitas (Bq kg1) berturut turut untuk
mengenai pembatasan penggunaan suatu
radium, torium, dan potasium di dalam
bahan harus berdasarkan pada penilaian
bahan bangunan. Indeks konsentrasi
dosis terpisah. Penilaian demikian harus
aktivitas harus tidak melampaui nilai
berdasarkan pada skenario penggunaan
berikut ini (lihat tabel I) tergantung pada
bahan mengikuti cara pada umumnya
kriteria dosis dan jumlah dan cara bahan
untuk tipe bahan yang diperhatikan.
digunakan di dalam suatu gedung.
Skenario yang bercirikan teoritik, dengan
Indeks konsentrasi aktivitas harus
dosis maksimum paling tidak mungkin,
digunakan hanya sebagai alat screening
harus dihindari.
untuk mengidentifikasi bahan yang Tabel I. Indeks konsentrasi aktivitas berdasarkan nilai batasan dosis Kriteria dosis
0,3 mSv/tahun
1 mSv/tahun
I ≤ 0,5
I ≤ 0,5
Bahan digunakan dalam jumlah besar, seperti beton
5
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
Superficial dan bahan lain dengan penggunaan terbatas: lantai, papan, dll
I≤ 2
I ≤ 6
BAB III
penelitian yang pernah dilakukan untuk
HASIL DAN PEMBAHASAN
beberapa bahan dasar bangunan dari beberapa daerah di Indonesia seperti dari Medan, Jakarta serta daerah bogor dan
Analisis sampel bahan bangunan
Tangerang oleh PTKMR, BATAN.
dalam makalah ini diperoleh dari hasil
Berikut adalah Tabel hasil analisis
survey di beberapa fasilitas industri bahan
sampel dan konsentrasi radionuklida pada
bangunan dan dari Laporan berbagai
beberapa bahan bangunan tersebut.
Hasil analisis sampel semen PT Holcim Indonesia [4] No.
Radionuklida
Aktivitas (Bq/kg)
1.
Radium226
60,16 ± 3,99
2.
Radium228
14,75 ± 1,13
3.
Uranium238
46,23 ± 20,13
4.
Kalium40
120,60 ± 7,60
Hasil analisis sampel granit dari PT. Indo Granit [4] No.
Hasil Analisis (Bq/kg)
Sampel
Ra226
Ra228
Th228
K40
1.
Granit Afrika
75,38
136,96
148,46
1341,18
2.
Granit Camellia Brown
86,71
118,59
133,96
1295,63
Konsentrasi radionuklida pada beberapa bahan bangunan (Jakarta dsk) [4] Aktivitas (Bq/kg)
Jenis bahan bangunan
Ra226
Ra228
U238
K40
Gipsum
379,59 ± 21,09
3,60 ± 1,26
<33,94
18,39±10,15
6
Konsentrasi terendah yang dapat terdeteksi (Bq/kg) U238 = 33,94
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
Bottom Ash
26,68 ± 1,93
23,38 ± 1,55
<33,94
108,75±6,87
Beton
20,50 ± 2,61
11,69 ± 2,49
<33,94
163,32±12,28
Pasir
12,34 ± 1, 10
15,87 ± 1,10
<33,94
245,86±1490
Bata merah
40,44 ± 2,73
49,53 ± 3,12 35,16±14,34
153,17±9,37
Konsentrasi radionuklida pada bahan bangunan (daerah Medan) [4] Aktivitas
Konsentrasi terendah yg dapat terdeteksi * (Bq/kg)
Pasir
Ra226 Th232 U238 K40
26,62 ± 1,38 50,57 ± 1,87 <3 3,94 337,39 ± 7,22
Uranium 238 = 33,94
Bata merah
Ra226 Th232 U238 K40
51,86 ± 2,10 96,89 ± 3,79 61,07 ±4 4,60 476,41 ± 9,62
Jenis bahan bangunan Radionuklida
Konsentrasi radionuklida pada bahan bangunan (Bogor dan Tangerang) [4] Jenis bahan bangunan
Konsentrasi (Bq/kg) Ra226
Th232
K40
35,60±0,85 31,31±0,83 26,55±0,74 34,80±0,82 33,04±0,79
102,70±1,36 101,21±1,32 93,82±1,27 90,97±1,26 93,36±1,26
209,41±10,65 189,82±10,07 106,45±9,40 188,98±10,05 173,00±9,93
Konsentrasi ratarata 32,26±0,81
96,41±1,29
173,53±9,50
Bata merah A 1 A 2 B 1 B 2 B 3
35,39±0,70 39,60±0,93 32,99±0,94 33,72±0,74 29,41±0,82
65,82±0,88 74,98±1,26 85,68±1,44 51,06±0,92 67,40±1,20
110,02±7,41 115,90±10,63 128,67±12,24 75,76±8,05 82,84±9,75
Konsentrasi ratarata 34,22±0,83
68,99±1,41
102,64±9,62
Batako putih/kapur A 1 A 2
18,00±0,99 5,02±0,86
176,01±13,76 155,21±13,73
Genteng A 1 A 2 A 3 B 1 B 2
14,07±0,77 9,41±0,71
7
Batas maksimum Konsentrasi radionuklida (F<1)
0,55
0,42
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
B 1
23,48±0,84
41,69±1,14
88,75±12,01
Konsentrasi ratarata 15,65±0,77
21,57±1,00
139,99±13,17
Batako pasir/press A 1 A 2 B 1 B 2 B 3
15,07±0,60 7,29±0,42 9,40±0,51 14,09±0,54 10,10±0,54
28,82±0,83 22,09±0,66 19,98±0,73 22,13±0,70 21,21±0,92
157,53±9,60 95,10±7,49 56,26±8,60 151,90±8,53 77,18±9,25
Konsentrasi ratarata
11,19±0,52
22,85±0,77
107,59±8,69
0,17
0,16
Pasir A 1 6,28±0,43 26,47±0,74 138,53±8,50 A 2 8,10±0,42 29,93±0,71 174,84±7,99 B 1 7,54±0,45 18,94±0,67 96,30±8,16 B 2 6,34±0,56 14,52±0,83 58,87±10,89 B 3 4,93±0,47 14,19±0,72 59,92±9,32 Keterangan: A = asal contoh dari daerah sekitar Bogor B = asal contoh dari daerah sekitar Tangerang Apabila model pengendalian bahan bangunan dari UERP112 diterapkan dan dengan menetapkan kriteria dosis pengendalian sebesar 0,3 mSv/tahun, maka rumus pengendalian melalui screening yang berlaku yaitu: (CRa/300 Bq kg1) + (Cth/200 Bq kg1) + (CK/3000 Bq kg1) ≤ 0,5 atau (CRa/150 Bq kg1) + (CTh/100 Bq kg1) + (CK/1500 Bq kg1) ≤ 1,0
Dengan perkataan lain, konsentrasi
terutama granit dan gipsum. Granit
radioaktivitas
menunjukkan
untuk
keperluan
sumbangan
dari
operasional screening (seleksi) terhadap
radionuklida Ra226, Th232, dan K40
radionuklida Ra226, Th232, dan K40,
sangat signifikan, sedangkan untuk
secara berurutan yaitu 150 Bq kg1, 100
gipsum sumbangan signifikan dari Ra
Bq kg1, dan 1500 Bq kg1.
226. Sebagai cara opersional seleksi,
Dari hasil survei dan
bahan dimaksud bukan berarti tidak
laporan/publikasi penelitian di Indonesia,
boleh dipergunakan tetapi memerlukan
bahan bangunan yang tidak memenuhi
perhatian lebih lanjut dalam hal
kriteria ketidaksamaan di atas yaitu
peruntukaanya di suatu bangunan.
8
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
Apabila
peruntukkannya
dapat
dapat disertakan dengan terlebih dahulu
menyebabkan penerimaan dosis anggota
didefinsikan mengenai fungsi dan
masyarakat melampaui 0,3 mSv/tahun,
tugasnya.
maka harus diberikan alternatif lain
BAB IV
misalnya dari semula sebagai
KESIMPULAN DAN SARAN
lantai/dinding di dalam kamar tidur dialihkan menjadi bahan bangunan di sekitar teras rumah atau lainnya di mana
Dari hasil survei radiologik (Ra
keberadaan seseorang di tempat tersebut
226,Th232 dan K40) untuk berbagai
tidak lama.
jenis bahan bangunan (pasir, semen, bata
Secara strategi pengendalian
merah, batako) diketahui bahwa sebagian
paparan publik dan akseptabilitas oleh
besar konsentrasinya relatif rendah
masyarakat,
dapat
(kecuali granit dan gipsum) dibandingkan
diberlakukan kepada pengembang
dengan nilai indeks yaitu untuk Ra226 =
perumahan/bangunan umum dan bukan
150 Bq/kg, Th232= 100 Bq/kg, dan K
untuk perseorangan. Hal ini dengan
40= 1500 Bq/kg. Oleh sebab itu untuk
pertimbangan bahwa para developer
granit dan gipsum memerlukan
merupakan legal person dan menjanjikan
pengaturan sesuai dengan nilai indeks
kepada konsumen mengenai pengadaan
yang dimaksud pada bahan bangunan.
pengaturan
rumah/bangunan sehat atau layak huni
Pengaturan radiologik bahan
sehingga pemerintah atau otoritas
bangunan disarankan diberlakukan untuk
nasional secara bertanggungjawab perlu
developer bukan untuk perseorangan dan
memastikan ketertiban dan kearifan
memerlukan pembahasan melibatkan
pelaku pengembangan suatu bangunan
BAPETEN, Pemda, instansi terkait, dan
yang diperjualbelikan.
Mungkin
pemasok jasa analisis lab untuk
pengaturan bahan bangunan secara
penetapan kebijakan, strategi, dan
radiologik lebih sesuai diadopsi oleh
peraturannya.
Pemda setempat dengan bantuan teknis operasional pengawasan dari BAPETEN
DAFTAR PUSTAKA
dalam hal konsultasi aspek kepatuhannya. Institusi lain seperti BATAN dan
1. MAYLEY, F., DENMAN, A.R., and
laboratorium analisis terakreditasi lain
PHILLIPS, P.S., Studies of radon and
9
Prosiding Seminar Keselamatan Nuklir, 5 – 6 Agustus 2009
radon progeny in air conditioned rooms in hospitals, Radiat. Prot. Dosim. 76 (4), (1998). 273–276, 2.
NATIONAL
RESEARCH
COUNCIL, “Committee on Health Risks of Exposure to Radon : BEIR VI. Health Effects of Exposure to Radon. “National Academy Press, Washington DC. (1999). 3.
Radiation Protection 112, Radiological Protection Principles concerning the Natural Radioactivity of Building Materials, European Commission, 1999
4. LHK Pengkajian Baku Tingkat Radioaktivitas Untuk Pengawasan Air Minum, Bahan Bangunan Dan Optimisasi Paparan Publik Dari Lepasan Fasilitas Nuklir, 2008
10