Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

ISSN 1693-4687

Analisis dan Pemetaan Tingkat Kontaminasi didalam Hot Cell ZG-l 07 IRM dalam Rangka

Dekontaminasi

AsH Purba

Pusat Teknologi Elemen Bakar Nuklir BAT AN Serpong

ABSTRAK - ANALISIS DAN PEMETAAN TINGKATKONTAMINASI DI DALAM HOT CELL ZG-I07 IRMDALAM RANGKA DEKONTAMINASI. Hot cell ZG-107

adalah ruangan dimana di install alat mikroskop optik yangdapat digunakan untuk memeriksa struktur mikro bahanradioaktif baik bahan bakar nuklir maupun bahan strukturreaktor. Pada alat tersebut tersedia juga alat uji kekerasanmikro. Setelah sekian lama digunakan untuk memeriksa bahanradio aktif maka permukaan din ding bagian dalam hot cell initelah terkontaminasi oleh zat radioaktif. Dan alat mikroskopoptik yang di install itu memerlukan pemeliharaan sepertipenggantian spare parts, setting alat dll. Untuk melakukanpemeliharaan alat tersebut maka personel yang melaksanakanpemeliharaan/perbaikan harus masuk kedalam hot cell tersebut.Sebelum personel tersebut boleh masuk maka tingkat paparan,kontaminasi permukaan din ding dan kontaminasi udara didalam hot cell ZG-107 itu harus diturunkan terlebih dahulu

(dekontaminasi). Untuk tujuan tersebut maka dilakukan analisisdan pemetaan kontaminasi didalam hot cell ZG-I07agardiketahui tingkat kontaminasinya. Untuk itu maka dilakukanpengukuran paparan radiasi, kontaminasi penllukaan dankontaminasi udara. Metoda pengukuran dan analisis yangdilakukan adalah kombinasi dari test usap, dust test dan stickdetektor. Lokasi pencuplikan dipilih pada titik-titik dimanapotensi kontaminasil radiasi paling tinggi terjadi. Pada tahappersiapan dekontaminasi, pencuplikan dilakukan denganbantuan manipulator dan pada tahap dekontaminasi dilakukanoleh personel pelaksana dekontaminasi. Hasil analisis danpemetaan menunjukkan bahwa kombinasi metoda pengukuranpaparan radiasi, test usap(smear test) dan pengukurankontaminasi udara (dust test) dapat digunakan untukmengetahui dan mengukur tingkat kontaminasi zat radioaktif didalam hot cell ZG-I07. Hal ini dapat dilihat dari perubahanlpenurunan kontaminasi pada tahap remote dekontaminasi darisemula a =1.583 Bq/cm2 menjadi 0.004 Bq/cm2 dan f3 =3033.248 Bq/cm2 menjadi 15,799 bq/cm2 dan pada tahapdekontaminasi menjadi ttd dan f3 = 0.918 Bq/cm2 ( lebih rendahdari MPC) sehingga personil perbaikan diperbolehkan masuk kedalam hot cell melaksanakan pekerjaannya. Selain itu analisisdengan gamma spektrometri dan alpha spektrometri perludilakukan untuk mengetahui kandungan unsur-unsur pada zatkontaminan terutama produk fissi yang beracun/berbahaya bagikesehatan/keselamatan pelaksana dekontaminasi .

Kata kunci: dekontaminasi, kontaminasi, pemetaan, hot cell

ABSTRACT - ANALYSIS AND MAPPING OFCONTAMINANT IN THE HOT CELL ZG-J07 IRM FORDECONTAMINATION PURPOSES. Hot cell ZG-J07 is the

room where optic microscope was installed. The opticmicroscope is used to examination of micro stnlctur propertiesof radioactive materials, for example nuclear fitel and reactor

component. There are also micro hardness test. After long timeused for radioactive materials, the whole slllface of the Hot cellZG-I07 had been contaminated by radioactive materials. Onthe other side the equipments need to maintain, repair orsetting. The person only can maintain the equipments if theycome into the hot cell. So the the cell must be decontaminated

firstly, before he enter into the hot cell. The level ofcontamination must be decreased until low level. These are the

purposes of analysis and mapping of contaminant in tne hot cellZG-J07. The methodology were combination of smear test, dusttest and radiation measurements. The sampling are choosed atthe location where maximum potential contamination canhappen. At the remote decontamination, the sampling is takenusing manipulator and then by the person who come into the hotcell. Analysis and mapping of contaminants show that thecombination of smear test, dust test and radiationmeasurements can be used as indicator of radioactivecontaminants inside of the hot cell ZG- J07. These can be seenfrom the changes of contaminant level at the remotedecontamination periodfrom a =J.583 Bq/cm2 to 0.004 Bq/cm2and fl = 3033.248 Bq/cm2 to J5,799 bq/cm2; and at thedecontamination by person, contaminants level had been

decreased from a= 0.004 Bq/cm2 to nearly zero and becomefl =0.918 Bq/cm2 ( less than MPC)

Keywords: decontamination, contamination, mapping, hot cell

I. PENDAHULUAN

Hot cell ZG-107 IRM adalah ruangan dimana di install

alat mikroskop optik yang dapat digunakan untukmemeriksa struktur mikro bahan yang radioaktif baik

bahan bakar nuklir maupun bahan struktur reaktor

maupun bahan radioaktif lainnya. Pada alat tersebutdilengkapi juga alat uji kekerasan mikro. Setelah sekianlama digunakan untuk memeriksa struktur mikro bahan

radio aktif maka alat mikroskop optik yang terletak padabagian dalam hot cell 2G-107 dan juga permukaandinding sebelah dalam hot cell ini telah terkontaminasi

oleh zat radioaktif. Sumber kontaminasi dapat berasaldari sampel yang diperiksa dan dapat juga dari udara hot

cell lainnya yang turut masuk kedalam hot cell padawaktu transfer sampel, transfer tool dll. Dan alatmikroskop optik yang di install itu memerlukan

pemeliharaan seperti penggantian suku cadang, setting

alat dll. Untuk bisa melakukan pemeliharaan alat tersebutmaka personel yang melaksanakan

pemeliharaan/perbaikan harus masuk kedalam hot cell.

Oleh karena permukaan dinding sebelah dalam dan jugaalat-alat yang berada didalam telah terkontaminasi oleh

B-44

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, 13 Oktober 2009

ISSN 1693-4687

T ABEL I.HASIL PENGUKURAN TINGKAT KONT AMINASI SECARA SMEAR TEST DI

DALAM HOT CELL ZG-I07 SEBELUM REMOTE DEKONTAMINASI (26ME! 2008).

Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa lantai dekat conveyor,lantai tengah dan lokasi pengukuran 5 (atas mikroskop)mempunyai kontaminasi cukup tinggi dibandingkan

Ak = aktivitas kontaminasi radioaktif, Bq/Cm3N = cacah netto cuplikan, CpsV = volume udara yang dihisap, Cm3E = efisiensi alat cacah, %

III. HASIL DAN DISKUSI

Hasil pengukuran pada tahap sebelum remotedekontaminasi secara smear test ditampilkan padaTabell.

(2)

(1)

dengan

Lokasi sampling Kontaminasi Permukaan (BQ/cm 2)

a

81 lantaidekatconvevoil

1.5833033.248

2 dindinl! kiri)0.0048.068

3 atas filter)0.0025.719

4 lantai)0.03347.678

5 atas mikroskon)0.116586.479

6 dindinl! belakanl!)0.00210.231

Pengukuran kontaminasi udara dihitungmenggunakan persamaan (2):

1 1Ak = Nx-x­V E

Selain itu, untuk melengkapi data hasil pengukurandiatas dan untuk mengetahui unsur-unsur pemancargamma dan alpha pada zat kontaminan radioaktifdilakukan analisis alpha dan gamma spektrometri secarakualitatif.

1 1 1Ak = Nx-x-x­A E P

dimana :

dimana :

Ak = aktivitas kontaminasi radioaktif a, Bq/Cm2

N = cacah netto cuplikan, CpsA = luas pennukaan yang di usap,IOO Cm2E = efisiensi alat cacah, %P = fraksi yang diambil dalam tes usap (10%)

counting; membersihkan daerah ketja keluar masukpersonil dekontaminasi.

Pelaksanaan pengambilan sampel untuk dust test(kontaminasi udara) Pengambilan sampel untuk dust testdilakukan pada akhir peri ode remote dekontaminasidilakukan dengan membuka sedikit tutup atas hot cellZG-I 07. Dalam hal ini aliran udara dipastikan mengalirdari luar hot cell menuju kedalam hot cell. Gunasampling maka "belalai" dust sampler dimasukkanmelalui lubang tadi.

Pengukuran paparan dilakukan pada titik-titik dimanapotensi kontaminasi/radiasi paling tinggi tetjadi dandilakukan pada setiap tahapan/periode dekontaminasi.

Pengukuran kontaminasi zat radioaktif dipennukaanlantai dan dinding hot cell dihitung dengan persamaan(1):

II. METODOLOGI

2.1 Alat: Masker full face, film badge, pen dose,mikropon, stick detektor radiasi, detektor paparanradiasi, alat test usap, dust tester, tangga dll.

2.2 Bahan dekontamimasi : Pakaian lengkap khususuntuk dekontaminasi, alkohol, air, kain cotton 100%,bahan test usap, kertas hepa filter.

2.3 Cara Kerja :

Pelaksanaan pengambilan sampel(sampling) untuk testusap (smear test) dilakukan sebelum remotedekontaminasi, pad a akhir remote dekontaminasi danpada tahap dekontaminasi secara langsung. Pada tahapremote dekontaminasi pengambilan sam pel dilakukandengan menggunakan manipulator, pada semua titikseperti di dinding, lantai, langit-Iangit, pada peralatantermasuk memasukkanlmengeluarkan bahan keperluansampling. Sedangkan pelaksanaan sampling secaralangsung adalah sampling oleh personil dekontaminasiyang masuk ke dalam hot cell dan melakukan smearlangsung dengan tangan sendiri.

Petugas/pelaksana pengambil sampling secaralangsung menggunakan pakaian pelindung khusus yangdilengkapi dengan alat komunikasi dan perlengkapankeselamatan; masuk kedalam hot cell mengikuti langkah­langkah yang telah ditetapkan pada instruksi kerja;mengambil sampel test usap pada lokasi yang ditentukan; memasukkan sampel pada temp at yang telah di siapkan;melakukan transfer sampel; menggganti sarung tangansecara periodik; membuka pakaian pelindung pada areayang telah ditetapkan ; memonitor kontaminasi personil;mencatat lamanya beketja; pengawasan paparan yangditerima; membersihkan tubuh/mandi dan whole body

zat radioaktif, maka sebelum personel tersebut bolehmasuk maka tingkat paparan, kontaminasi pennukaandinding dan kontaminasi udara di dalam hot cell ZG-I07itu harus diturunkan terlebih dahulu (dekontaminasi).Untuk mencapai tujuan terse but maka harus dilakukananalisis dan pemetaan tingkat kontaminasi padapennukaan dinding, lantai, langit-langit dan alat-alatdidalam hot cell ZG-I 07 Jika hasil analisis dan pemetaanmenunjukkan tingkat kontaminasi melebihi batasan yangdiperbolehkan maka dilakukan dekontaminasi untukmenurunkan tingkat kontaminasi hingga mencapai batasyang di perbolehkan. Sedangkan jika hasil analisis danpemetaan menunjukkan bahwa tingkat kontaminasi tidakmelebihi batas yang diperbolehkan maka tidak perlumelakukan dekontaminasi. Dalam hal dekontaminasi hot

cell maka pelaksanaan dekontaminasi dapat dibagimenjadi remote dekontaminasi dan dekontaminasi secaralangsung oleh personel dekontaminasi. Remotedekontaminasi maksudnya pelaksanaan dekontaminasidilakukan dengan bantuan manipulator.

Adapun metoda analisis dan pemetaan yang dilakukanadalah kombinasi dari metoda test usap (smear test), dusttest(pengukuran kontaminasi udara) dan pengukuranpaparan, yang dilakukan pada titik-titik tertentu dandilakukan pada setiap tahapanlperiode dekontaminasisampai hasil dekontaminasi mencapai batas yangdiperbolehkan.

B-45

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, J 3 Oktober 2009

ISSN 1693-4687

TABEL2.

HASIL PENGUKURAN TINGKA T KONT AMINASI ZAT RADIOAKTIFSECARA SMEAR TEST DI DALAM HOT CELL ZG-107 SETELAH REMOTE

DEKONT AMINASI ( 24 JUNI 2008)

dengan kontaminasi pada titik pengukuran lainnya.Ketiga lokasi tersebut mempunyai kontaminasi 13 sudahmelampaui batas MPC sementara kontaminasi a belummelampaui MPC. Dari gambaran ini diketahui bahwadidalam hot cell telah terkontaminasi oleh zat radioaktif

dengan tingkat radiasi yang melebihi MPC.

Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa setelah dilakukanremote dekontaminasi maka tingkat kontaminasi zatradioaktif di dalam hot cell telah menuron secara

signifikan. Hal ini dapat dilihat dengan membandingkanhasil pengukuran dekat conveyor, dimana semula a =1,583 Bq/cm2 turon menjadi 0,004 Bq/cm2 dan 13 =3033,248 Bq/cm2 turon menjadi 15,799 bq/cm2•

Demikian pula pada titik-titik pengukuran lainnyakontaminasi zat radioaktiftelah turon secara signifikan.

Hasil pengukuran paparan radiasi zat radioaktif didalam hot cell dengan menggunakan stick detectordiberikan pada Tabel 3

0.004

0.002

0.002

0.002

Lokasi PengukuranKontaminasi Permukaan

fBo/cm2)a

61 lantai dekat tutup convevor)

ttd0.918

2 dinding kiri)0.0296,961

3 atas filter)ttd2,149

4 lantai)ttd0454

5 atas mikroskop)ttd0202

6 dindin!' belakang)ttd0,073

perlengkapan khusus untuk melaksanakan dekontaminasidi dalam hot cell.

Selanjutnya sebelum personil pelaksana masukkedalam hot cell melaksanakan dekontaminasi, akan lebihbaik jika hasil pengukuran diatas dilengkapi dengananalisis gamma spektrometri dan alpha spektrometrisecara kualitatip untuk mengetahui unsur-unsur yangterkandung dalam kontaminan zat radioaktif terse but.Sifat-sifat unsur ini perlu dipertimbangkan dalamkaitannya dengan pelaksanaan dekontaminasi. Misalnyaapakah unsur itu beracun atau tidak beracun. Dalam kasusini gamma spektrometri telah dilakukan meskipunspektromnya tidak dapat ditampilkan disini. Sedangkanalpha spektrometri belum terlaksana oleh karenaketerbatasan alat.

Hasil pengukuran secara smear test pada tahapdekontaminasi secara langsung diberikan pad a Tabel 5.

T ABEL 5.

HASIL SMEAR TESTPERMUKAAN DI DALAM HOT CELL SETELAH

PERSONIL MASUK MELAKUKAN DEKONT AMINASI (29 AGUSTUS 2008)

Kontaminasi Permukaan (Bq/cm

a I 615.799

3.788

2.033

0.413

LokasiPengukuran

1235

TABEL3.

PENGUKURAN TINGKAT PAPARAN RADIASI ZAT RADIOAKTIF DI DALAM

DAN DILUAR HOT CELL ZG-107 (11 AGUSTUS 2008)

Pengukuran pada Table 3 ditampilkan hanya pada satutitik saja yaitu dekat konveyor karena pada titik-titiklainnya tidak ditemukan adanya paparan yang signifikan.Dengan paparan radiasi sebesar itu (300 !l Sv/jam), makapersonil diperbolehkan masuk "bekerja" didalam hot cellpaling lama 40 menit.

Hasil pengukuran tingkat kontaminasi udara oleh zatradioaktif di dalam hot cell diberikan pada Tabel 4.

Dari Tabel 5 nampak bahwa kontaminasi permukaandidalam hot cell pada semua titik pengukuran telah turonsecara signifikan, seperti dekat tutup conveyor dari a= ttd,13 = 15,799 Bq/cm 2 menjadi 0,918 Bq/cm 2. Sebagaiperbandingan kontaminasi pada service area (di luar hotcell) adalah a = 3,19 Bq/m3 (hasil pengukuran bidangkeselamatan PTBN tanggal 8 Agustus 2008). Darigambaran kontaminasi pada Tabel 5 dimana semua titik­titik pengukuran telah jauh lebih kecil dari MPC dapatdiperkirakan bahwa didalam hot cell telah cukup bersihdari kontaminasi zat radioaktif. Untuk mempermudahperbandingan, nilai-nilai MPC permukaan, udara danpaparan ditunjukkan pada tabel 6.

T ABEL 6.

MPC PERMUKAAN, UDARA DAN PAPARAN.

IV. KESlMPULAN

Dari hasil dan diskusi diatas dapat di tarik kesimpulansebagai berikut:1. Kombinasi metoda test usap, dust test dan

pengukuran paparan radiasi dapat digunakan untukmenganalisis dan memetakan tingkat paparan radiasidan kontaminasi zat radioaktif di dalam hot cell ZG­

107 dan dapat digunakan sebagai indikator tingkatkontaminasi di dalam hot cell.

TABEL4.

KONTAMINASI UDARA DI DALAM HOT CELL ZG 107

Kondisi pengukuranKontaminasi udaraKontaminasi udara

(Bq/mJ)(1 jam dibuka)

(Bq/cmJ)(l

p(lp

Cacah langsung( segera)

18,1818,4715,3813,47

Cacah 4 jam kemudian

0,3930,3250,2280,278

Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa hasil pengukurankontaminasi udara didalam hot cell mendekati MPC yaitua = 20 Bq/m3. Berdasarkan hasil ini maka untukmenjamin keselamatan personil diperlukan pakaian serta

MPC

Permukaan

Udara

Paparan

a (Bq/cm<)

3,720

25

B-46

Prosiding Seminar Nasional Daur Bahan Bakar 2009Serpong, J 3 Oktober 2009

2. Analisis dengan gamma spektrometri dan alphaspektrometri perlu dilakukan untuk mengetahuikandungan unsur- unsur kimia terutama produk fissiyang beracun atau berbahaya di dalam zatkontaminan radioaktif dalam kaitannya dengankesehatan dan keselamatan pelaksana dekontaminasi.

UCAP AN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesamya kepada :1. Endang Sukesi Ismojowati, Sri Wahyuningsih dan

Rinaldo atas partisipasinya dalam pengukuran smeartest, dust test dan paparan radiasi.

2. Setia Permana, Nusin Samosir dan Basiran ataspartisipasinya dalam pelaksanaan dekontaminasisecara langsung.

ISSN 1693-4687

3. Junaedy, Basiran , Usman Sudjadi, Arif Nugroho,Supriyono atas partisipasinya dalam dekontaminasisecara tidak langsung.

4. Semua pihak yang yang tidak dapat disebutkan satupersatu yang telah turut menunjang , memfasilitasi,membantu maupun berkontribusi demi terlaksananyapenelitian ini.

DAFTARPUSTAKA

[I] ANONIM, Badan Pengawas Tenaga Nuklir, "KetentuanKeselamatan KeIja Terhadap Radiasi", BAPETEN nomor :01/Ka-BAPETENN,1999.

[2] ASLI PURBA, "BekeIja Pada Daerah Radiasi Terkontrol,Hot cell Area" , Suatu Tuntunan, Urania, NOAO/ThnX/2004, ISSN 0852 - 4777,2004.

[3] ASLI PURBA, "Studi teknik pelaksanaan dekontaminasia,? hot cell ZG-102/103 IRM ", Prosiding SeminarNasional Sains dan Teknik Nuklir P3TkN - BATANBandung , 2005.

B-47