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