Selasa, 11 Januari 2011

PENCEMARAN RADIOAKTIVITAS LINGKUNGAN


Pencemaran radioaktivitas lingkungan, baik yang melalui udara maupun melalui air, pada akhirnya akan dapat mencemari manusia. Oleh karena itu, masalah pengaturan  dan pengwasan radioaktivitas lingkungan perlu dilaksanakan dengan baik.Untuk dapat mengetahui masalah pencemaran radioaktivitas lingkungan, terlebih dahulu harus diketahui kemungkinan sumber- sumber pencemaran radioaktivitas lingkungan.  Sumber pencemaran lingkungan dapat berasal dari beberapa faktor.

3. 1.  Penambangan dan Pengolahan Bahan Nuklir

Di dalam penambangan  uranium kontaminan yang dapat menyebabkan pencemaran adalah Randon (Rn) termasuk anak turunannya. Di samping itu debu - debu yang mengandung pemancar Alpha yang berumur panjang sering dijumpai dalam tambang uranium. Radioisotop utama yang paling berbahaya adalah Radon dengan anak turunannya yang berumur pendek seperti :
      
                   Po 218 (RaA)                                  Po 214(RaB)                                                      
                  
                   Bi 214 (RaC)                                  Po 214 (RaC1 )

            Radon yang berupa gas inert dengan mudah keluar masuk saluran pernapasan dan hanya sedikit saja yang teringgal di dalam paru - paru. Sedangkan anak turunannya cendrung mudah tertinggal di dalam paru - paru. Beberapa radioisotop pemancar Alpha yang berumur panjang di jumpai di dalam penambangan uranium adalah :
                                                                            
              U238       U234             Th230          Ra226

             Di dalam pengolahan biji uranium (Uranium mills) Radon dan anak turunannya tidak begitu menimbulkan masalah bila dibandingkan dengan masalah debu - debu yang keluar pada saat peleburan biji uranium. Sedangkan pada tempat penimbunan biji uranium, Radon dan anak turunannya masih besar pengaruhnya terhadap kenaikan radioaktivitas lingkungan. Pada penambangan Thorium dalam medan terbuka, kemungkinan untuk menghirup zarah radioaktif tanpa sengaja ke dalam paru - paru lebih kecil bila dibandingkan dengan penambangan uranium yang dilakukan di dalam tanah (gua).Pencemaran radioaktivitas lingkungan pada penambangan Thorium pada umumnya berasal dari Thoron dan debu - debunya selama proses peleburan.

3. 2. Proses Pengkayaan Bahan Bakar Nuklir
           
Pada umumnya dalam proses pengkayaan uranium dengan cara difusi gas, sumber pencemaran radioaktivitas lingkungan berasal dari kebocoran uranium hexafluorida. Apabila keadaan sekililingnya lembab maka akan terjadi asam hidro fluorida yang bersifat korosif dan dapat merusak gelas. Dalam hal ini pencemaran yang lebih besar bahayanya adalah pencemaran kimianya (asam hexafluorida) dari pada pencemaran uraniumnya, karena sifat iritasi asam hexafluoride sangat tinggi. Dalam proses fabrikasi bahan bakar nuklir, seperti rolling, extruding, sumber pencemaran pada umumnya berasal dari bubuk oksida bahan bakar. Pada saat pembakaran metal, bahan uranium dan Plutonium bisa keluar dalam bentuk bubuk oxida maupun debu logam.

3. 3. Operasi Reaktor Nuklir

            Selama reactor nuklir beroperasi akan terjadi reaksi fisi pada bahan bakarnya dan mengasilkan radioisotop - radioisotop hasil pembelahan yang dapat lepas dari udara. Radioisotop - radioisotop tersebut antara lain : Xenon, Krypton Iodine, dan Bromine. Xenon dan Krypton berbentuk gas sedangkan Iodine dan Bromine berbentuk bahan volatile. Apabila reaktor beroperasi dengan bahan bakar yang cacat (retak), maka selain nuklida hasil belahan yang akan keluar akan ikut keluar pula uranium dan plutonium. Untuk reaktor yang menggunakan air berat sebagai moderatornya maka akan banyak dijumpai Tritium pada udara sekelilingnya. Pada reaktor homogen, yaitu reaktor yang bahan bakar dan bahan moderatornya berada dalam satu larutan, maka bahan hasil fisi tersebut di atas langsung dilepaskan dari bahan bakarnya.
Dalam reaktor heterogen, yang pendingin primernya  dapat berupa udara, air atau logam cair, maka bahan fisi dapat terlepas kependingin primernya. Reaktor dengan pendingin primer udara, kontaminan utamanya adalah Ar41. Di samping itu, Oksigen, Nitrogen, dan Neon yang ada di udara mungkin dapat menjadi radioaktif akibat teraktivitasi oleh neutron. Dalam operasi normal debu- debu yang telah teraktivitasi dan juga bahan- bahan hasil fisi lainnya akan ditangkap dan dibersihkan seperlunya oleh filter khusus sebelum dihembuskan keluar melalui cerobong. Apabila semua peralatan reaktor nuklir berjalan baik dan semua prosedur kerja ditepati pada saat reaktor nuklir beroperasi, sebenarnya tidak perlu dikwatirkan masalah pencemaran radioaktivitas lingkungan oleh reactor nuklir.

3. 4. Reprocessing Bahan Bakar          

Pada pelarutan bahan bakar akan dilepaskan gas- gas dan bahan volatile yang                         radioaktif, terutama : Xe133, Kr85, I131, dan Br82. Dari ke empat radioisotop                                                                               tersebut yang paling banyak dikelurkan adalah  I131. Gas - gas tersebut setelah melalui proses pembersihan seperlunya akan dikeluarkan ke lingkungan melalui cerobong. Seringkali pada proses ini ada radionuklida yang secara khusus harus dipisahkan dari campurannya. Apabila radionuklia yang harus dipisahkan dalam bentuk volatile maka akan sulit untuk melakukannya. Begitu juga dalam proses pemisahan secara kimia. Pada saat proses pemurnian bahan hasil, maka bahan- bahan pengkayaan mungkin dapat keluar bersama - sama radionuklida deret uranium,seperti Amerecium, melalui ventilasi udara.

3. 5. Pengelolaan Limbah Radioktif

Limbah radioaktif dengan aktivitas tinggi yang berasal dari tempat reprocessing ditimbun dalam tangki di bawah tanah. Seringkali digunakan sream jets untuk memindahkan limbah radioaktif tersebut dari satu tangki ke tangki yang lain. Pada saat pemindahan tersebut mungkin terjadi percikan cairan radioaktif dan ini dapat merupakan pencemaran zarah radioaktif ke udara dan ke lingkungan. Apabila hal iniberlangsung dalam waktu cukup lama maka percikan tersebut dapat menjadi tumpukan limbah yang dapat tertiup angin ke tempat yang lebih jauh apabila tumpukan tersebut telah mongering. Proses insenerasi limbah radioaktif dapat juga menimbulkan gas dan radioaktif. Particulate radioaktif mungkin pula terhembus ke udara pada saat dilakukan pembersihan terhadap abunya.

3. 6. Penggunaan Radioisotop Dalam Bidang Kedokteran

Pada sat ini pemakain radioisotop di berbagai bidang ilmu pengetahuan sudah sangat meluas. Radioisotop yang digunakan dapat berupa gas, cairan, padatan atau dalambentuk volatile. Beberapa gas radioaktif  yang digunakan antara lain :  C14 O12,  C14 H4,  S35O2 ,  H3, dan gas H32O. Pemakaian serbuk zat radioaktif banyak juga digunakan dan umumnya dikerjakan di dalam lemari asam atau glove boxes.Dalam bidang kedokteran, I131 banyak dipakai untuk terapi thyroid. Xe133 digunakan untuk diagnosis paru- paru atau untuk mempelajari aliran darah. Kedua radioisotop tersebut sangat volatile sehingga ada kemungkinan akan terhembuskan keluar dari tubuh pasien yang aedang menjalani terapi maupun diagnosis dengan kedua radioisotop tersebut. Hal ini dapat menyebabkan pencemaran radioaktivitas ke udara.

3. 7. Proses Dekontaminasi dan Dekomisioning Fasilitas Nuklir

Pada dekomisioning suatu Fasilitas nuklir, kontaminasi udara oleh zat radiaktif dapat berasal dari dekontaminasi, pembersihan dan pembongkaran komponen peralatan. Apabila disertai dengan pembongkaran dinding beton reaktor, maka tingkat pencemaran  zat radioaktif akan lebih besar lagi. Radionulida yang keluar pada saat dekomisioning dan dekontaminasi suatu fasilitas nukilir tergantung kepada jenis dan fungsi fasilitas nuklir tesebut. Sebagai contoh, pada saat dekomisioning reaktror daya nuklida - nuklida yang akan keluar :
                                                         
                 Co60,  Ni63,  C14,  Ni59,  dan  Fe55     .

Kalau suatu laboratorium riset dikenakan dekomisioning, maka kegiatan yang ada di laboratorium tersebut ikut menentukan jenis radionuklida yang akan menjadi kontaminan lingkungan.             Di dalam melakukan dekomisioning dan pembongkaran suatu fasilitas nuklir, masalah pengawasan kontaminasi lingkungan harus dilakukan dengan ketat. Keselamatan para pekerja terhadap bahaya radiasi harus diutamakan. Kemungkinan penyebaran radioaktivitas ke lingkungan sedapat mungkin dapat dihindari. Semua peralatan yang telah terkontaminasi harus dibersihkan dengan cermat, sedangkan barang - barang yang tidak mungkin di dekontaminasi lagiharus digolongkan  sebagai limbah radioaktif untuk disimpan atau dikelola lebig lanjut.

3. 8. Percobaan dan Ledakan Bom Atom
           
Ledakan bom atom adalah suatu reaksi pembelahan yang menghasilkan neutron dengan jumlah tak terkendali. Lain halnya dengan reaksi inti yang terjadi pada reaktor dimana jumlah reaktor yang dihasilkan dapat dikendalikan. Pada ledakan bom nuklir selain dihasilkan radioisotop hasil pembelahan dihasilkan juga radiasi gamma, neutron dan panas yang sangat tinggi. Panas yang dihasilkan pada ledakan nuklir ini diperkirakan mencapai beberapa juta derajat celcius, sehingga banyak bahan yang diuapkan. Selain dari pada itu panas yang sangat tinggi juga akan mengubah tekanan udara secara tiba - tiba yang akan menyebabkan terjadinya badai kencang. Suhu yang sangat tinggi tersebut dinamakan bola api yang di dalamnya terkandung leburan bahan - bahan nuklir hasil belahan, dan campuran gas radioaktif.
              Setelah bola api menjadi dingin, bahan- bahan nuklir yang menguap dan menjadi gas akan membentuk padatan berupa debu - debu radioaktif yang akan jatuh kembali ke bumi. Debu - debu radioaktif ini disebut : jatuhan debu radiaktif atau lebih dikenal dengan istilah fall out. Kekuatan ledakan bom nuklir akan menentukan kapan jatuhan tersebut sampai ke bumi, serta ikut menentukan macam dan jenis jatuhan. Pada saat terjadi ledakan bom nuklir, bahan-bahan radioaktif yang terjadi akan tersebar ke dalam lapisan-lapisan atmosfer bumi. Dalam ledakan tersebut akan dihasilkan antara 30 - 40 radioisotop baru yang masih akan meluruh lagi menjadi unsur-unsur lain yang radioaktif, sehingga jumlah radioisotope hasil ledakan akan mencapai lebih dari 200 unsur.
Tinggi sebaran debu radioaktif pada lapisan atmosfer bumi menentukan waktu dan letak jatuhan debu radioaktif tersebut untuk sampai di bumi. Jatuhan debu radioaktif dibagi menjadi :
1.  Jatuhan awal yang merupakan jatuhan local.
2.  Jatuhan tertunda yang masih dibagi lagi menjadi :
     a.  Jatuhan troposfer
     b.  Jatuhan stratosfer

a .   Jatuhan Awal
               Jatuhan awal yang merupakan jatuhan lokal terjadi bila ledakan bom nuklir hanya berkekuatan sekitar beberapa ribu kilo ton. Mengingat akan kekuatan bomnya maka tinggi ledakan tidak akan menembus lapisan troposfer. Ketinggian ledakan relative rendah. Ketika ledakan terjadi, bola api yang suhunya mencapai jutaan derajat celcius akan menghisap sejumlah besar tanah, air, dan bahan-bahan lain menjadi uap dan gas. Pada kondensasi bahan-bahan akan turun kembali ke bumi dalam waktu ± 24 jam. Karena ukuran bahan radioaktif ini relative besar maka turunnya cepat. Pengaruh angina akan membawa jatuhan sampai ± 45 km dari lokasi ledakan.

b.  Jatuhan Troposfer
              Ledakan yang dapat mencapai ketinggian lapisan troposfer, berarti ledakannya kuat, sehingga debu-debu radioaktif dapat tersebar ke segala penjuru dunia. Debu radioaktif akan jatuh ke bumi bersama-sama hujan atau salju dalam waktu kurang lebih 1 hari sampai 4 minggu.

c.  Jatuhan Stratosfer
               Ledakan bom nuklir dengan kekuatan beberapa megaton akan dapat mencapai ketinggian stratosfer. Pada ledakan ini debu radioaktif akan tersebar ke seluruh dunia, akan tetapi sulit diramalkan bagaimana, kapan, dan di mana debu radioaktif tersebut akan jatuh ke bumi. Diperkirakan debu radioaktif akan melayang di lapisan atmosfer selama 5 tahun, dan setelah itu baru jatuh ke bumi. Pada saat dunia sedang dilanda demam percobaan bom atom, yang terjadi di sekitar tahun 1960-an . Ledakan bom atom selain menaikkan cacah latar, juga ikut menaikkan tingkat radioaktivitas lingkungan akibat jatuhnya debu radioaktif ke bumi. Hal ini antara lain dapat dilihat dari kenaikan radioaktivitas  yang terdapat pada air laut .

3. 9. Daur Pencemaran Radioaktivitas Lingkungan

Mengingat bahwa pencemaran radioaktivitas lingkungan baik yang melalui udara maupun melalui air pada akhirnya akan sampai juga kepada manusia, maka daur pencemaran radioaktivitas lingkungan seperti yang tampak pada gambar berikut perlu untuk diketahui. Dengan memperhatikan daur tersebut akan dapat dilakukan pengambilan contoh-contoh lingkungan untuk ditentukan dan dianalisis radioaktivitasnya.

 



























Gambar : Daur Pencemaran Radioaktivitas Lingkungan

0 komentar:

Poskan Komentar

Fisika Bumi FMIPA UNM 2006 Headline Animator

Template by : kendhin x-template.blogspot.com