penggunaan presto-epa-cpg untuk memprediksi dosis …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...

PENGGUNAAN PRESTO-EPA-CPG UNTUK MEMPREDIKSI DOSIS RADIA$IDI SEKITAR FASILITAS PENYIMPANAN LlMBAH DEKAT PERMUKAAN

Oadang Suganda, Pratomo Budiman 5., SuclptaPusat Pengembangan Pengelolaan limbah Radioaktif-BATAN, Serpong

ABSTRAKPENGGUNAAN PRESTO-EPA-CPG UNTUK MEMPREDIKSI OOSIS RAOIASI 01 SEKITAR FASILITAS

PENYIMPANAN LlMBAH OEKAT PERMUKAAN. penggumian PRESTO-EPA-CPG untuk prediksi dosis radiasi disekitar fasilitas penyimpanan limbah dekat permukaan telah dilakukan. limbah radioaktif yang disimpan dalampenyimpanan limbah dekat permukaan (PLOP) di PPTA Serpong adalah limbah aktivitas rendah dan sedang.Penelitian bertujuan untuk memperkirakan dosis radiasi yang diterima oleh populasi penduduk di sekitar PLDP. PLOPberukuran panjang 11 m, lebar 7 m, volume limbah 300,9 m3, aktivitas total 59.2 Ci , ketebaJan tansh urug 0.6 m danwaktu pengoperasian maksimal 1000 tahun. Penghitungan dosis adiasi diJakukan dengan menggunakan PRESTO­EPA-CPG computer code, dengan menggunakan dua asumsi jalur paparan radionuklida yaitu transport melaluilingkungan dan atmosfir. Hasil pengkajian menunjukan bahwa dosis radiasi yang mengenai populasi penduduk sekitarPLOP masih memenuhi standar keselamatan.

ABSTRACTTHE APPUCA nON OF PRESTO-EPA·CPG TO PREDICT THE RADIA nON DOSES SURROUND THE NEAR

SURFACE DISPOSAL FACIUTY. The application of PRESTO-EPA-CPG 10 predict the radiation doses surround thenear surface disposal facility has been done. The radioactive waste disposed of in at tile shallow land burial (SLB)PPTA Serpong is low and intermediate level waste. The research is carried out to predict the content of radiation doseaccepted by population surround SLB. SLB is 11 m of length, 7 m of width, 300.9 m3 of volume, 59.2 Ci of total activity,0.6 m of the thick of cap SLB, and 1000 year of operating time. Calculation of radiation dose is carried out by usingPRESTO-EPA-CPG computer code, utilizing two assumptions of radionuclide pathways, i.e. the transport throughenvironment and atmosphere. The result of investigation shows that the content of radiation dose accepted by thepopulation surround SLDF is still under the safety limit.

Kata kuncl: dosis radiasi, populasi penduduk, shallow land disposal.

PENDAHULUAN

Berbagai aktifitas dalam bidang nuklirakan menimbulkan limbah radioaktif.Sebagian besar limbah radioaktif yangdihasilkan adalah limbah radioaktif tingkatrendah dan sedang. Agar dampak paparanradiasi am an bagi lingkungan maka limbahtersebut perlu disimpan dalam suatu tempatpenyimpanan. Model PLOP dipilih untuk jenislimbah tersebut. PLOP merupakan suatusistem penyimpanan yang cukup sederhana,murah dan menggunakan relatif sedikitpenahan teknik buatan. Oari pengalamanpenyimpanan limbah di negara-negara majl.ltPLDP termasuk sistem penyimpanan yangamant sehingga IAEA telahmerekomendasikan untuk menggunakan

sistem terse but di dalam penyimpananlimbah aktifitas rendah dan sedang(1 .

Beberapa paket program untukmemperkirakan paparan dosis radiasi dariPLOP telah dikembangkan oleh negara­negara maju, diantaranya SOURCE2 olehORNL USA, PATH REA dan PRESTO-EPA­CPG oleh The US Environmental Protection

Agency (EPA). Oalam penelitian inidiaplikasikan program PRESTO-EPA-CPGkarena selain lebih sederhana juga cukup

170

lengkap untuk mengkaji dosis untuk populasipenduduk sekitar PLOP.

METODOLOGIModel matematika yang

direkomendasikan oleh The US Environ­

mental Protection Agency (EPA)dalamprogram komputer PRESTO-EPA-CPGdigunakan untuk memperkirakan dosis untukpopulasi penduduk disekitar PLOP.

Secara umum untuk memperkirakantingkat radiasi akibat adanya fasilitas PLOPdigl.lnakan dua macam jalur paparan yaituuntuk transport IIngkungan dan atmosfi~21.Model jalur paparan untuk transprotlingkungan melibatkan air permukaan dan airtanah. Radionuklida dapat lepas dari bagianbawah PLOP atau luapan dari penutupPLOP. Radionuklida yang tumpah padadaerah permukaan ditransportasi ke airpermukaan atau ke lapisan air tanah melaluirembesan. Akhirnya radionuklida mencapailingkungan populasi baik melalui air sumuratau air permukaan.

Pada jalur paparan atmosfir, materialdapat mencapai atmosfir dari permukaantanah yang terkontaminasi melalui proses

luapan (overflow) dari PLOP, tumpahanoperasional, atau melalui erosi penutupPLOP yang terhembus ke udara.

MODEL MATEMATIKA

A. Model Matematika Untuk JalurPaparan (Pathway~) TransportLingkungan; meliputi :

Oijl (k) = (KjEij (k) . OFijl ) I P (k) (3)

dengan :Kj = faktor numerik yang diintroduksi

oleh satuan Eij(k),Eij(k) = paparan untuk radionuklida I pada

jalur paparan j,OFijl = faktor laju dosis radionuklida i jalur

paparan j dan organ I, danP(k) = populasi pada lokasi k

Css = Csw Kdl/1 000 (2)

1. Transportasi Radionuklida di bawahPLDPUntuk menghitung konsentrasiradionuklida dalam air sumur, CWdigunakan persamaan :

dengan :Css = Konsentrasi radionuklida di

tanah permukaan yangterkontaminasi (Ci/m3)

Csw = konsentrasi radionuklida dalamair dl tanoh permukaan (Cl/m3)

Ksl = koefisien distribusi di tanahpermukaan ( mllg )

1000 = faktor konversi yang digunakanuntuk Ks (1 mllg=1 m3/1000 kg)dan untuk pw (1 g/cm3 = 1000kg/m3) _

dengan:Cw = konsentrasi dalam air sumur (Ci1m3)Q = laju transport radionuklida padajarak L dari sumber (Ci/yr)

WA = laju air yang terkontaminasidalam sumur (m3/yr)

2. Transport luapan PLDP dankontaminasi sungai keeilAir akan meluap dari PLOP kepermukaan tanah jika air di dalam PLOPmelebihi kapasitas. Untuk menghitungkonsentrasi radionuklida dalam air di

pemukaan tanah digunakan persamaanberikut : --. -~-- --- -

NoKondisi PLDPKeteranQan

1.Tebal PenutuD 0.6m

2.Panjang 11 m

3.Lebar 7m

4.TebalLantai Beton O,2m

5.

Tebal Limbah 5m

6.

Volume Limbah 300,9 m'

7.

Densitas Limbah 2500 ka/rri'

8.

Jarak akuifer 1,8 mg,

Poroailas nkuifer 03910.

Densitas akuifer -f550 kaim'11.

Kecepatan air tanBh 258 m/th12.

Kecepatan air tanah 10,3 mlthvertikal 13.

Curah huian 0,6 m/th14.

Jarak sunaai Cisalak 150 m

15.

Jarak sumur Danlau 50m

Paket Program PRESTO-EPA-CPGPaket program PRESTO-EPA-CPG

dapat menghitung dosis radiasi pada organ­organ penting manusia seperti sumsummerah, endosteum, thyroid, dada, paru-paru,dinding perut, usus, hati kelnjar ludah perut,ginjal, dan lain-lain. Oihasilkan juga suatugrafik Oosis tahunan (dalam Ci) yangditerima oleh individu terhadap waktu tertentu(dalam tahun).

Data MasukanData masukan yang digunakan dalam

paket program PRESTO-EPA-CPG adalahdata yang diperoleh dari data primer yaitudari hasil penelitian laboratorium dan datasekunder mengenai data geol09i, curahhujan, cuaca, serta beberapa data asumsimengenai kondisi fasilitas PLOP, dan dataradionuklida yang secara kuantitas cukupbanyak dan memiliki toksisitas tinggi(3).

Data fasilitas PLOP yang direncanakand'

(1)Cw = Q/WA

B. Model Matematika Untuk MenghitungDosis RadiologiOosis tahunan yang mengenai individu

pada suatu lokasi k untuk organ I, nuklida i,dan jalur paparan j dinyatakan sebagai:

Data Radionuklida yang diamati adalah H-3,C-14, Fe-55, Ni-59. Co-60, Ni-63, Sr-90

171

HASIL DAN PEMBAHASANOari hasil perhitungan diperoleh

beberapa keluaran yaitu dosis/paparan yangmengenai organ-organ tubuh manusia padaradius 150 m dari PLOP, yaitu red marrow(sumsum merah), endosteum, thyroid, breast(dada), pulmonary (paru-paru), stomach wall

(dinding perut), intestine (usus), liver (hati),pancreas (kelenjar ludah perut), kidney(ginjal),dan lain-lain serta untuk seluruhtubuh seperti terlihat dalam Tabel 1.Oisamping itu juga diperoleh mengenai dosisindividu maksimum tahunan seperti terlihatdalam Gambar 1.

o-u-··Dosis ekuivalen dari Organ (mrem/tahun)

Organ

Tahun

1

1003315001000

Sumsum Merah

1,16e-0312,401,441,280,98

Endosteum

9,86e-0325,902,972,652,04

Thyroid

1,37e-0354,30170,00104,0059,30

Dada

1,2ge-037,100,830,740,56

Paru-paru

1,13e-033,330,390,340,26

Dinding Perut

1,07e-034,580,570,500,38

Usus

1,56e-034,600,540,480,37

Hati

1,28e-034,560,530,470,36

Kelenjar ludah Perut

1,07e-034,050,470,420,32

Ginjal

1,2se-033,940,460,400,31

lain-lain

1,07e-034,050,470,420,32

Seluruh Tubuh

2,68e-0210,7017,4010,906,28

r"--'U' .. dU .--. , ..

I

5,OOE+OO

O,OOE+OO

1,50E+01

(J) 0co 0..-

Waktu (x10 tahun)

-C:J

.r::

~ 2,OOE+01EQ)...E;- 1,OOE+01"C'S:

:sc.!!!tnoo

II

II

i

I

I

Gambar 1. Dosis Individu vs Waktu

172

Dari tabel 1, terlihat bahwa dosis individupad a organ-organ manusia mencapai nilaimaksimum pada seluruh tubuh di tahun ke­331 sebesar 17,40 mrem/tahun. Dosisindividu untuk seluruh tubuh menurun hinggahanya sebesar 6,28 mrem/tahun pad a tahunke-1000.

Gambar 1. memperlihatkan dosisindividu terhadap waktu yaog menaik sampaitahun ke-32 sebesar 12,03 mrem/tahun,selanjutnya menu run sampai tahun ke-51sebesar 11,76 mrem/tahun. Menaik lagisampai dengan tahun ke-71 sebesar 12,01mrem/tahun, menurun lagi sampai tahun ke­131 sebesar 10,05 mrem/tahun. Dosisindividu maksimum terjadi pada tahun ke-331sebesar 17,40 mrem/tahun dan nilai inisesuai dengan tabel 1, tapi nilai ini masih dibawah batas am bang yang diijinkan yaitusebesar 5 rem/tahun. Untuk dosis individumaksimum bagi seluruh tubuh, selanjutnyamenurun lagi sampai tahun ke-1000 sebesar6,28 mrem/tahun.

KESIMPULAN

Dari hasil pengkajian maka beberapakesimpulan dapat ditarik sebagai berikut:1. Perhitungan memberikan hasH dosis

individual maksimum tahunan yangmasih di bawah batas am bang yangaman yaitu di bawah 5 rem/tahun.

2. Dosis/paparan yang mengenai masing­masing organ penting masih dianggapaman.

3. Mengingat beberapa datamasukkan sekunder yang diperolehberdasarakan asumsi maka hasil daripengkajian ini masih perludiperbaharui.

173

DAFTAR PUSTAKA1. IAEA, Operational Experience in Shallow

Ground Disposal of Radioactive Wastes,Technical Report Series No. 69, IAEA,Vienna 1985.

2. HUNG, CHEN YENG, User's Guide forthe SYSCPG Program a PC Version ofthe PRESTO-EPA-CPG OperationSystem Version 2.0, US EnvironmentalProtection Agency Office of RadiationPrograms Washington, DC 20460, 1993.

3. LAS, THAMZIL dkk., EvaluasiKeselamatan Rancang SangunPenyimpanan Limbah Tanah Dangkal diPPTA Serpong, Hasil Penelitian PusatTeknologi Pengolahan Limbah Radioaktif1994/1995, Pusat Teknologi PengolahanLimbah Radioaktif, SATAN, 1995.