BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPekembangan industri di Indonesia semakin pesat seiring dengan meningkatnya taraf ekonomi masyarakat Indonesia. Namun harus diakui perkembangan itu juga memiliki dampak negatif, salah satunya pencemaran udara. Makassar termasuk 5 kota besar di Indonesia yang tingkat polusinya tinggi. Belum lagi akibat kemajuan tekhnologi nuklir yang semakin merambah keberbagai sektor baik untuk kegiatan penelitian, medis ataupun kegiatan industri lainnya.Disadari atau tidak penduduk dunia selalu mendapat pencemaran yang berasal dari radioaktif dan non radioaktif. Radiasi yang berasal dari radioaktif umumnya radiasi alam dan buatan. Radiasi alam yang diterima penduduk dunia sekitar 87% terdiri dari 51% Radon dan isotopnya, 10% sinar kosmik, 12% radiasi internal gamma, 14% radiasi eksternal gamma dan sebanyak 13% berasal dari radiasi buatan, 12% kegiatan medik dan yang lainnya 1% seperti jatuhan radioaktif, kegiatan instalasi nuklir dan dari kerja radiasi (4).Komisi Proteksi Radiasi Amerika Serikat (National Commision Radiaton Protection) memperkirakan bahwa penduduk Amerika Serikat menerima paparan radiasi tahunan rata-rata 3,6 mSv, dimana 55% dari dosis tersebut berasal dari Radon. Badan Proteksi Radiasi Inggris (National Radiological Protection Board) melaporkan 51% dari dosis total yang diterima penduduk Inggris (2,5 mSv) berasal dari Radon sebanyak 47% dan Thoron 4% (8).Besarnya radiasi yang berasal dari Radon dan Thoron, sehingga perlu dilakukan studi tentang keamanan lingkungan berdasarkan konsentrasi Radon dan Thoron tersebut di berbagai tempat termasuk Kota Makassar.Kota Makassar merupakan kota terbesar keempat di Indonesia dan terbesar di Kawasan Timur Indonesia. Secara geografi kota Makassar terletak pada koordinat 119o2417,38 BT dan 5o86,19 LS dengan ketinggian yang bervariasi antara 1-25 meter dari permukaan laut. Kondisi topografi daerah relatif mendatar dengan kemiringan 0-5o ke arah Barat, diapit dua muara sungai yakni Sungai Tallo yang bermuara di bagian Utara kota dan Sungai Jeneberang yang bermuara di Selatan kota. Total luas daerah Kota Makassar kurang lebih 175,77 km2 termasuk 11 pulau di Selat Makassar dan luas wilayah perairan kurang lebih 100 km2. Jumlah kecamatan di Kota Makassar sebanyak 14 kecamatan dan memiliki 143 kelurahan. Diantara kecamatan tersebut, ada Tujuh kecamatan berbatasan dengan pantai yaitu kecamatan Tamalate, Mariso, Wajo, Ujung Tanah, Tallo, Tamalanrea dan Biringkanaya. Kota Makassar berdekatan dengan sejumlah kabupaten yakni sebelah Utara dengan Kabupaten Pangkep, sebelah Timur dengan Kabupaten Maros, sebelah Selatan dengan Kabupaten Gowa dan sebelah Barat dengan Selat Makassar (3).

Berkaitan dengan konsentrasi besarnya radiasi yang berasal dari Radon dan Thoron di Kota Makassar, Peneliti belum pernah mendapatkan data tentang hal tersebut sehingga perlu dilakukan studi tentang analisis konsentrasi Radon dan Thoron di Kota Makassar.1.2. Ruang LingkupGas radioaktif yang berada di dalam tanah sebagaian besar adalah gas radon yang berasal dari hasil peluruhan yang terus menerus dari U-238 yang ada di alam sampai pada isotop stabil Pb-206. Untuk menuju kestabilan gas radioaktif Radon memancarkan radiasi alfa. Dengan demikian keberadaan gas Radon dapat dideteksi dengan adanya sinar alfa yang dipancarkan, detektor yang digunakan adalah Cr-39.Ruang lingkup pada penelitian ini dilakukan pengukuran dan analisis laju dosis radiasi pada beberapa titik di Kota Makassar dengan menggunakan metode pengukuran langsung di udara dengan Dosimeter dan pengukuran dengan menggunakan detektor Cr-39 selama 3 bulan.1.3. Tujuan PenelitianTujuan penelitian ini adalah:1. Melakukan pengukuran radiasi Radon dan Thoron pada beberapa rumah penduduk di kota Makassar2. Melakukan analisis hasil pengukuran radiasi Radon dan Thoron pada rumah penduduk.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Unsur-Unsur Radioaktif AlamDi alam unsur-unsur radioaktif alam dapat dikelompokan ke dalam empat deret peluruhan, yaitu deret Thorium (deret dengan nomor massa A=4n, dimana n=bilangan bulat), deret Neptunium (A=4n+1), deret Uranium (4n+2) dan deret Aktinium (A=4n+3).Deret Thorium bermula dari isotop Thorium-232 yang memiliki unsur paruh 1,4x1010 tahun dan berakhir pada isotop Thorium D (Pb 208). Deret Neptunium bermula dari isotop Plutonium-241 dengan umur paruh 13,2 tahun dan berakhir pada isotop Bimuth-209 (Bi 209). Deret Uranium bermula dari isotop Uranium-238 dengan umur paruh 4,5x109 tahun dan berakhir pada isotop Radium G (Pb 206). Deret Aktinium bermula dari isotop Uranium-235 dengan umur paruh 9x108 tahun dan berakhir pada isotop Aktinium G (Pb 207) (7).Namun pada keempat deret peluruhan diatas yang masih terdapat di alam hanya tinggal tiga deret peluruhan, yaitu deret Uranium, deret Thorium dan deret Aktinium, sedangkan deret Neptunium telah habis mengalami peluruhan karena umur paruh induknya relatif sangat pendek jika dibandingkan umur bumi yang sangat panjang. Usaha-usaha pengukuran terhadap banyaknya Uranium-238, Thorium-232 dan Uranium-235 yang dikandung oleh berbagai jenis batuan dan bahan-bahan mineral telah dilakukan orang antara tahun 1940 sampai 1950. Hasil pengukuran mereka menunjukan bahwa kandungan ketiga radioisotop alam tersebut bervariasi terhadap jenis batuan dan mineral maupun lokasi.Kandungan Uranium bervariasi antara 1 ppm sampai lebih tinggi dari 10 ppm dengan rata-rata 2 ppm. Hal ini berarti bahwa terdapat 2 gram Uranium setiap 106 gram batuan. Mengingat massa jenis bumi sebesar kira-kira 5,5 x 103 kg/m3 maka pengertian diatas akan berarti terdapat 1 kg Uranium dalam 1000 m3 batuan. Kandungan Thorium didapatkan 3 kali lebih besar dari kandungan Uranium, sedangkan kandungan Radium terdapat hanya sekitar seperjuta kandungan Uranium.Penelitian kandungan Uranium di bumi menunjukan bahwa bijih Uranium mengandung 99,28% Uranium-238, 0,71% Uranium-235 dan 0,0058% Uranium-234. Mengingat Umur paruh moyang radioisotop Uranium dan Thorium dalam orde ribuan juta tahun, maka radioisotop-radioisotop hasil peluruhannya yang merupakan anggota dari masing-masing ketiga deret peluruhan radioakti tersebut boleh dikatakan dalam kesetimbangan radioaktif. Hal tersebut berarti bahwa banyaknya peluruhan persatuan waktu persatuan volume atau yang biasa disebut konsentrasi aktivitas (n) adalah sama untuk masing-masing radioisotop hasil peluruhan dalam setiap deret peluruhan berurutan.

Gambar 2.1 Deret Uranium

Gambar 2.2 Deret Aktinium

Gambar 2.3 Deret Thorium

Gambar 2.4 Deret Neptunium

Dengan mengingat bahwa 1 pico Currie(pc) sama dengan 2,22 peluruhan permenit, maka konsentrasi aktivitas dalam satuan picocurie tiap satuan volume diberikan oleh n/2,22 dimana adalah tetapan radioaktif dan n adalah banyaknya atom tiap satuan volume. Mengingat berbanding terbalik dengan umur paruh T1/2, maka deret peluruhan yang ada dalam keadaan kesetimbangan radioaktif, banyaknya atom persatuan volume masing-masing isotop dari deret peluruhan akan berbanding lurus dengan umur paruhnya. Sebagai contoh adalah banyaknya kandungan U-234 dalam gram/m3 sama dengan (234 x 5 . 105)/(238 x 4,5 . 109) kali kandungan U-238, yakni kandungan U-234 sama dengan 5,8 x 10-5 kandungan U-238. Nilai ini sesuai dengan hasil pengukuran yang telah dilakukan sebelumnya, yaitu sebesar 0,0058/99,28. Dengan cara ini seandainya konsentrasi aktivitas U-238 sama dengan Th-232 maka kandungan Th-232 akan tiga kali kandungan U-238. Disisi lain seandainya konsentrasi aktivitas radioisotop-radioisotop dari deret U-235 itu sebesar 0,17 kali kandungan U-238, sedangkan kenyataannya kandungan U-235 itu sebesar 0,17/99,28 atau 0,007 kali kandungan U-238. Ternyata konsentrasi aktivitas radioisotop-radioisotop dari deret U-235 hanya 0,007/0,17 atau sekitar 4% dari konsentrasi radioisotop-radioisotop deret U-238. Hasil pengukuran diperoleh bahwa :1. Radioisotop-radioisotop hasil peluruhan dalam setiap seri peluruhan berurutan pada dasarnya ada dalam kesetimbangan radioaktif satu sama lain2. Konsentrasi aktivitas radioisotop-radioisotop dari deret U-235 hanya 4% dari konsentrasi aktivitas radioisotop-radioisotop dari deret U-238 ataupun dari konsentrasi aktivitas radioisotop-radioisotop dari deret Th-232Kesetimbangan radioaktif dalam deret peluruhan hanya terjadi sampai pada Radium saja. Hal ini disebabkan Radon yang merupakan hasil peluruhan Radium berupa gas mulia akan segera mendifusi dari tempat terjadinya ke permukaan bumi. Namun demikian tidak semua gas Radon-222 yang terjadi pada Radium-226 dalam batuan dapat langsung keluar ke permukaan bumi karena ada yang terperangkap oleh pori-pori batuan/tanah.2.2 Sifat-Sifat Fisik Gas Radon dan Thoron2.2.1 Sifat Fisik Gas RadonRadon yang dalam rantai peluruhan Uranium didalam tabel unsur-unsur periodik termasuk dalam golongan gas mulia yang sifatnya seperti gas inert (lembam), unsur yang beratom tunggal, tidak berwarna, tidak berbau, tidak dapat dirasakan dan tidak mengalami reaksi kimia dengan unsur alam lainnya serta mudah larut dalam air.2.2.2 Sifat Fisik Gas ThoronRn-220 merupakan unsur yang terbentuk dari peluruhan Thorium, memiliki sifat tidak berwarna, tidak terasa, tidak dapat dilihat dengan mata dan merupakan gas monoatomik, mempunyai nomor massa 220 dan nomor atom 86 serta merupakan isotop Radon. Karena Thoron merupakan isotop Radon, maka Thoron relatif mempunyai sifat yang sama dengan gas Radon.

2.3 Sumber-Sumber Radon dan Thoron2.3.1 Sumber Dari LingkunganSumber-sumber Radon dan Thoron berasal dari faktor-faktor geologi yang mengontrol kandungan Thorium dan Uranium di dalam tanah. Gas Radon dan Thoron di udara berasal dari patahan tanah (fault) ataupun tumbukan (karena pergerakan dua lempeng di dalam bumi yang mengakibatkan terjadinya tumbukan, akumulasi energi) dan menyebabkan terjadinya magma, sumber air panas, kemudian berdifusi melalui tanah menuju udara.Konsentrasi gas Radon di dalam tanah dipengaruhi oleh faktor kedalaman tanah, porositas, suhu dan kelembaban (kondisi meteorologi). Konsentrasi gas Radon dan Thoron akan bertambah dengan kedalaman tanah, karena sumber gas Radon dan Thoron berada dalam perut bumi. Penelitian terbaru juga memperlihatkan konsentrasi gas Thoron diluar ruangan untuk 1 meter di atas permukaan laut sebesar 16 Bq/m3 dan 6 Bq/m3 untuk Radon. Konsentrasi gas Radon di dalam tanah naik secara tajam mulai dari kedalaman 0 sampai 1 meter dan mulai konstan setelah mencapai kedalaman 1,5 meter. Selain itu, korelasi suhu tanah dengan gas Radon dan Thoron cukup nyata, jika suhu tanah turun gas tanah akan mengalami penyusutan sehingga konsentrasi gas Radon dan Thoron akan naik(2). Hal ini sesuai dengan hokum Boyle-Charles yang menjelaskan bahwa gas tanah akan naik sebasar 1/273 dari volumenya untuk setiap kenaikan suhu 1C.Air juga memberikan konstribusi yang cukup berarti tehadap konsentrasi gas Radon dan Thoron di lingkungan. Air tanah menembus batuan lapisan kerak dan rongga-rongga batuan dan tanah yang mengandung gas Radon serta Thoron akan dilarutkan. Jika air tanah ini menuju ke permukaan maka Radon dan Thoron yang terdapat dalam air akan menguap ke atmosfer. Konsentrasi gas Radon dan Thoron dalam air sangat bergantung pada karakteristik bantuan yang dilewati oleh air tanah tersebut. Konsentrasi Radon di dalam sumber air panas relatif tinggi dibanding air sumur, karena kandungan Uranium di sumber panas relatif tinggi dibandingkan dengan air sumur. Hasil penelitian gas Radon dalam air di beberapa lokasi di Jakarta (5) berkisar 6 Bq/l, dan masih di bawah nilai batas konsentrasi gas Radon maksimum yang direkomendasikan oleh Badan Poteksi Lingkungan Amerika Serikat (EPA) yaitu sebesa 11 Bq/l.Konsentrasi gas Radon di atmosfer yang berasal dari air laut sangat kecil 3,3 . 10-2 Bq/Kg. Hal ini disebabkan oleh karena kandungan Uranium dan Radium di dalam air laut sangat rendah sekali dibandingkan dengan yang terdapat pada batuan atau tanah di daratan.

2.3.2 Sumber-sumber Radon dan Thoron di Dalam RuanganGas Radon dan Thoron di dalam rumah umumnya berasal dari dalam tanah, tendon air, bahan bangunan seperti semen, bata, pasir, gypsum dan lantai granit

Tabel 2.1 Sumber-sumber gas Radon yang lepas ke atmosfer NoSumber RadonMasukan ke atmosfer (37 . 103 Bq/tahun)

1Emanasi dari tanah2000

2Air tanah500

3Emanasi dari air laut30

4Residu fosfat3

5Uranium sisa tambang2

6Batu bara0,02

7Gas Alam0,01

8Pembakaran sisa tambang0,001

2.3.3 Tanah Sebagai Sumber Radon-Thoron di RuanganTanah merupakan penyumbang terbesar keberadaan Radon-Thoron di dalam ruangan, sebab di dalam tanah terdapat batuan yang mengandung radionuklida Ra-226 maupun Ra-228 yang di dalam peluruhannya menghasilkan gas Radon-222 dan Radon-220. Konsentrasi Ra-226 dan Ra-228 yang terkandung di tanah berkisar antara 10-170 Bq/Kg (6). Sedangkan pada lapisan tanah bagian bawah yang mengandung berbagai macam jenis batuan yang tergantung pada kondisi geologi seperti misalnya Granit, Andesit, Basalt, Gabro, Dunite, Diarite, Clay dan lain-lain mengandung Ra-226 maupun Ra-228 dalam orde 15-3560 Bq/Kg (7).Gas Radon-Thoron yang berada di dalam tanah bersama-sama dengan gas tanah berdifusi dan bermigrasi dari tempat asalnya ke atmosfer, termasuk diantaranya ke dalam rumah. Mekanisme perpindahan gas Radon dari dalam tanah ke dalam ruangan tempat tinggal (rumah) dapat melalui lantai yang retak, melalui pondasi yang tidak sempurna dan melalui jamban yang tidak sempurna.Penelitian pengaruh kondisi geologi tanah terhadap konsentrasi gas Radon di dalam tanah telah dilakukan. Lembaga lingkungan hidum Amerika (EPA) membandingkan tiga daerah yang berbeda kondisi geologinya, ternyata kadar Radon di dalam rumah pada dataran tinggi Cumberland sekitar 48 Bq/m3, daerah Carbonate sekitar 107 Bq/m3 dan daerah batuan granit ekitar 155 Bq/m3. EPA juga membandingkan dengan kadar Uranium dalam daeah tersebut (6).2.3.4 Bahan Bangunan Sebagai Sumber Radon-Thoron di Dalam RuanganBahan bangunan seperti semen, pasir, batu bata dan lantai granit umumnya mengandung Ra-226 dan Ra-228.Radon-Thoron yang ada di dalam bahan bangunan seperti dinding, lantai, atap dapat berpindah ke dalam ruangan melalui:1. Aliran, bila di dalam bahan bangunan mengandung air, uap air atau udara yang mengisi sela-sela porositas, dimana oleh Radon-Thoron digunakan sebagai sarana untuk berpindah.2. Difusi, karena sifat Radon dan Thoron sebagai mobil dan beratom tunggal maka ia dapat bergerak diantara lubang-lubang bagian dalam dari bahan bangunan untuk dapat lepas ke atmosfer.Bahan ini akan memberikan kontribusi terhadap besarnya konsentrasi Radon dan Thoron di dalam rumah. Besar konsentrasi Radon dan Thoron di dalam rumah tergantung pada laju lepasan gas Radon dan Thoron dari bahan bangunan rumah yang dipakai.

2.3.5 Air Sebagai Sumber Radon-Thoron di Dalam RuanganDisamping tanah dan bahan bangunan, air minum juga dapat berfungsi sebagai sumber gas Radon-Thoron di dalam ruangan (2). Besar kecilnya kontribusi Radon dan Thoron yang berasal dari air tergantung pada sumber airnya, misalnya berasal dari air PAM, air sumur, air pompa bor dangkal dan pompa bor dalam.Mengingat sifat Radon-Thoron yang dapat larut di dalam air pada tempeatur 0C dan tekanan 1 atmosfer dengan kelarutan sekitar 0,5 liter/Kg air atau 2,7 . 106 Bq/Kg air, besar kemungkinan Radon-Thoron yang berada di tanah sebagian larut ke dalam air permukaan maupun air tanah. Di Amerika Serikat telah dilakukan pengukuran yang intensif terhadap air tanah di 42 kota, dimana didapatkan konsentrasi Radon berkisar antara 1.240 65.600 Bq/m3 dan konsentrasi gas Radon yang terkandung di air permukaan (air PAM dan air pompa dangkal) relatif lebih rendah bila dibandingkan dengan air tanah.2.4 Kelakuan Gas Radon dan Thoron di Dalam RuanganKonsentrasi Radon dan Thoron di dalam ruangan dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu:1. Ketinggian tempat2. Laju ventilasiKonsentrasi Radon tidak terpengaruh pada ketinggian (untuk di dalam ruangan) karena umur paruhnya yang panjang. Untuk Thoron dipengaruhi oleh ketinggian karena umur paruhnya yang lebih pendek dari Radon. Gas Radon dan Thoron di dalam rumah juga dipengaruhi oleh ventilasi rumah. Sirkulasi udara di dalam rumah menjadi baik jika rumah mempunyai ventilasi yang cukup.

2.5 Efek Gas Radon, Thoron dan Turunannya Terhadap Kesehatan ManusiaPerhatian UNSCEAR (United Nations Scientific Comitte on The Effect o Atomic Radiation) pada Radon dan Thoron terletak pada efeknya yang bisa mengganggu manusia. Sejak terdapat di alam, manusia selalu terkena paparannya, sebagian besar melalui penghirupan (inhalasi) hasil-hasil turunan Radon dan Thoron. Jika Radon, Thoron dan turunannya terhisap pada saat bernafas, maka anak luruhnya yang berbentuk partikel akan mengendap dalam paru-paru dan merupakan awal indikasi yang dapat menimbulkan kanker paru-paru.Semakin tinggi konsentrasi Radon dan Thoron yang terhisap, semakin besar pula kemungkinan seseorang menderita kanker paru-paru. Sejak awal abad ke-16 aspek medis Radon telah dilaporkan berkenaan dengan kasus pekerja tambang Uranium di Schneeberg Jerman. Menurut perkiraan para pekerja tambang tersebut telah menghisap gas Radon dalam jumlah yang berlebihan dan mengakibatkan gangguan kesehatan terhadap pekerja tambang. Gangguan itu kemudian dikenal dengan sebutan Schneebergkrankheit.Dalam beberapa dekade terakhir ini Radon dan turunannya yang terdapat di udara bebas telah menjadi topik penelitian utama dan pada tahun 1977 UNSCEAR telah menyimpulkan hubungan yang sebanding antara timbulnya kanker paru-paru dengan paparan Radon dan turunannya. Kemudian beberapa negara mulai mengadakan pengukuran konsentrasi radon di lingkungannya.Batas maksimum konsentrasi radon dalam ruangan yang direkomendasikan oleh Komisi Proteksi Radiasi Internasional ICRP (International Commission on Radiological Protection) adalah 200 Bq/m3 (3).2.6. Pengukuran Radon dan Thoron di UdaraPengukuran Radon dan Thoron di alam dapat dilakukan dengan menggunakan beberapa metode. Pemilihan terhadap salah satu metode biasanya tergantung pada beberapa faktor, diantaranya adalah faktor tujuan, biaya, tenaga yang dibutuhkan, efisiensi alat yang akan digunakan dan lain-lain. Diantara beberapa cara yang sering digunakan adalah metode kamar ionisasi, metode arang aktif, metode jejak nuklir, TLD dan elektert. Pada penelitian ini digunakan dosimeter Radon-Thoron pasif dengan menggunakan detektor jejak nuklir Cr-39 buatan Jepang dan dosimeter yang digunakan adalah dosimeter Radom-Pasif buatan BATAN yang dikalibrasi sendiri oleh pihak BATAN.2.6.1. Pemantau Radon-Thoron PasifLingkungan masyarakat sekitar terdapat gas radon dan Thoron ditemukan baik yang berasal dari bangunan, tanah, udara, dan air yang peluruhannya berubah menjadi partikel radioaktif yang memancarkan radiasi alpha seperti Po-218,Po-214 serta Po-216 dan Po-212.

Dosimeter Radon-Thoron Pasif ini berguna untuk memantau keadaan gas Radon dan Thoron di lingkungan. Akan tetapi sebelum digunakan di lingkungan dosimeter ini harus dikalibrasi sesuai standar ukurnya. Alat ini diproduksi oleh BATAN terbuat dari plastik polycarbona dan dicat dengan cat anti statik untuk menghilangkan muatan elektrostatik pada permukaan plastik. Volume efektif satu dipasang detektor Cr-39 yang berdiameter 14 mm yang akan mendeteksi gas Radon dan Thoron, sedangkan untuk volume efektif dua dipasang detektor yang berdiameter 18 mm yang hanya akan mendeteksi gas Radon saja. Diantara kedua volume efektif ini deberi penyangga dengan panjang 15 mm. pada volume efektif 1 terdapat ruang difusi sebanyak 8 buah dengan diameter 1 mm yang dilapisi filter kasa dan memungkinkan gas Radon dan Thoron masuk kedalam volume efektif 1 dan memancarkan partikel alpha yang akan dideteksi oleh detektor Cr-39. Sementara untuk volume efektif 2 diberi lobang kecil dengan luas penampang 1 mm2 dan dilapisi dengan plastik mylar denga ketebalan 30 um, akibatnya hanya akan terlewati oleh gas radon saja karena koefisien difusi dan waktu paronya lebih besar dari gas Thoron.Dosimeter Radon-Thoron pasif produksi BATAN dibuat (optimasi) berdasarkan model matematis agar dapat diperoleh dosimeter yang baik melalui 2 tahapan:1. Optimasi volume efektif2. Pemilihan jenis filter 2.6.2. Detektor Jejak Nuklir Cr-39Detektor jejak nuklir merupakan detektor yang biasanya berupa film detektor padat. Partikel partikel alpha yan dilepaskan Radon dan turunannya akan berinteraksi dengan material detektor dan meninggalkan bekas atau jejak. Bahan yang banyak digunakan sebagai detektor jejak nuklir zat padat adalah polikarbonat, sellulosa nitrat dan allyl diglicol carbonat.Untuk detektor jejak nuklir CR-39 terbuat dari bahan sellulosa nitrat. Tabel 2.2 Data teknis detektor CR-39NoSifatNilai

1Komposisi kimiaC6H8O9N2

2Potensial ionisasi rata rata 81.1 eV

3Perbandingan massa atom dengan nomor atom 1.939

4Kerapatan1.4.103 kg m-3

5Ketebalan0.012 mm

2.6.3. Interaksi Partikel Alpha Dengan Detektor CR-39 dan Mekanisme Pembentukan JejakInteraksi partikel alpha dengan detektor CR-39 diperkirakan secara teoritis dengan menggunakan persamaan Bethe-Block. Apabila partikel alpha mengenai materi CR-39, maka partikel ini akan berinteraksi dengan materi penyusun detektor disebabkan karena partikel alpha mempunyai massa dan muatan yang cukup besar serta memiliki daya ionisasi yang tinggi dibandingkan dengan partikel beta dan gamma.Partikel alpha yang melewati bahan akan memberikan sebagian energinya pada elektron-elektron yang ada pada atom-atom penyusun detektor. Interaksi ini dinyatakan dalam besaran energi yang hilang persatuan jarak yang ditempuhnya yang disebut daya henti. Akibat interaksi ini elektron elektron akan tereksitasi ke kulit terluar, atau elektron akan terpental keluar dari atom atomnya (ionisasi). Atom mempunyai sifat untuk mencapai kestabilan karennya elektron yang tereksitasi akan kembali pada posisi semula dan proses ionisasi menjadi atom netral (deionisasi).Proses eksitasi dan ionisasi terjadi kerusakan pada bahan bakar detektor. Namun kerusakan tergantung pada jangkauan (range) energi partikel alpha untuk dapat merusak detektor. Batas atas jangkauan (range) energi partikel alpha berhubungan dengan potensial henti (daya henti). Penurunan daya henti akibat pertambahan energi partikel alpha akan mengakibatkan kerapatan ionisasi sepanjang lintasan partikel alpha menjadi kecil dikarenakan energi kinetik partikel alpha yang besar, sehingga tidak ada terlihat jejak (setelah pengetesan) sebagai akibat kecepatan yang begitu besar.Batas atas energi partikel alpha agar alpha dapat dideteksi oleh detektor CR-39 berkisar 4 sampai 5 MeV. Sedangkan batas bawah energi partikel alpha sekitar 1,6 MeV, namun utuk dapat dilihat pada mikroskop optik tergantung dari kondisi pengetsaan. Dari literatur untuk energi partikel alpha 1,6 MeV diperlukan waktu pengetsaannya 120 menit dengan NaOh 10% pada suhu 60, dan jika energi partikel alpha lebih kecil dari 1,6 MeV, maka jejak partikel alpha tidak dapat dideteksi oleh detektor CR-39(1).2.6.4. Teknik PengetsaanProses pengetsaan daerah yang rusak akibat interaksi dengan partikel alpha akan mudah terkuras dengan larutan pengetsaan, sehingga pada detektor Cr-39 akan terlihat jejak setelah mengalami pengetsaan dan pembesaran di mikroskop optik.Untuk pengetsaan detektor Cr-39 bisa dilakukan dengan dua macam, yaitu;a. Etsa kimia biasab. Etsa elektrokimiaMetode yang digunakan dalam penelitian mempergunakan etsa kimia biasa karena metode ini lebih sederhana dibandingkan dengan metode elektrokimia yang menggunakan tegangan tinggi (800 V) dan tempat pengetsaan yang khusus.

BAB IIIMETODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan pada beberapa titik di kota Makassar dan pengolahan data penelitian di BATAN (Badan Tenaga Nuklir Nasional) pasar jumat, Jakarta. Pada saat pengambilan data dilakukan selama 3 bulan, kemudian pengolahan data selama 2 minggu.3.2 Alat dan BahanAlat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:1. Detektor Cr-39 buatan Jepang2. Dosimeter Radon-Thoron pasif buatan BATAN3. GPS merek Garmin4. Larutan NaOH 5. Aquades6. Inkubator buatan Memmert, Jerman7. Mikroskop optik buatan Nikon, Jepang8. Klem stainless stell9. Gelas ukur10. Gunting, isolasi, benang nilon, paku, palu11. Tempat etsa12. Pinset3.3 Metodologi PenelitianPenyiapan dosimeter Radon-Thoron pasif, merupakan hal yang pertama dilakukan kemudian dipasang detektor Cr-39. Pada pemasangan dekektor, harus dilakukan dengan memberi tanda pada bagian yang aktif. Kemuadian dipotong dengan menggunakan gunting dan diletakkan pada bagian tengah menggunakan pinset tapi sebelumnya harus membuka pembungkus detektor. Dosimeter yang telah terisi detektor kemudian dibungkus dengan kantong plastik yang rapat agar tidak tercemari lingkungan dari luar.Dosimeter dipasang di rumah penduduk dengan ketinggian 2 m dari lantai dan diusahakan dipasang pada lokasi yang sering ditempati penghuni rumah seperti ruang tamu dan ruang keluarga. Setelah 3 bulan dosimeter diambil dan dibungkus dalam plastik yang rapat.Detektor Cr-39 yang telah dipapari radiasi alfa kemudian dietsa dengan menggunakan larutan NaOH 2,5 N selama 2 jam pada suhu 600C. Berikut uraian proses pengetsaan,1. Menyiapkan larutan NaOH 2,5.2. Menyalakan inkubator dan mengatur suhu pada daerah 600C sekaligus memasukkan larutan NaOH dan aquades kedalam inkubator tersebut. Inkubator ini dibiarkan menyala terus menerus selama 12 jam.3. Menyiapkan detektor:a. Memberi nomor pada detektor.b. Menjepit detektor pada klem penjepit dan meletakkannya pada wadah khusus sehingga posisi detektor tidak berubah.c. Menuangkan larutan NaOH 2,5 N yang telah dipanaskan pada wadah yang berisi detektor dan segera memasukkannya ke dalam inkubator.4. Setelah dibiarkan selama 2 jam detektor dicuci dengan aquades hangat hingga bersih.Setelah detektor dietsa, jejak laten akibat radiasi sinar alfa pada detektor dihitung dibawah mikroskop dengan pembesaran 100 kali pada 25 sudut pandang. Dengan menggunakan mikroskop akan terlihat jejek nuklir dengan bentuk dan besar yang berbeda, tergantung dari energi dan sudut datang partikel alfa. Apabila partikel alfa datang tegak lurus akan memberikan bentuk jejak berupa lingkaran. Namun jika partikel alfa membentuk sudut tehadap detektor maka bentuk jejak berupa elips. Besar kecilnya jejak nuklir tergantuk besar kecilnya energi partikel alfa, keduanya berbanding lurus.

3.4 Skema PenelitianSkema penelitian dapat diuraikan sebagai berikut.

Pemasangan dosimeter Radon-Thoron pasif di rumah penduduk

Analisis dataPengolahan dataPembacaan jejakPengetsaan detektor Cr-39

Gambar 3.1 Skema penelitian analisis konsentrasi Radon dan Thoron.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian4.1.1 Kondisi BangunanKondisi rumah penduduk yang diteliti pada beberapa lokasi di kota Makassar, yang memiliki bentuk ventilasi dan luas ruangan yang berbeda. Umumnya rumah-rumah tersebut dibangun sebelum tahun 2000, namun ada beberapa rumah yang direnovasi. Ukuran ruang tamu/keluarga berkisar dari 20 m2 sampai 60 m2. Ruang dapur (sebagian yang tertutup ada yang terbuka) kamar mandi umumnya ventilasinya kurang baik. Kondisi lantai umumnya terbuat dari keramik atau tegel (semen) tanpa dilapisi apapun, plafon terbuat dari enternit atau triplek, dan dinding terbuat dari bata merah atau batako. Ada beberapa rumah panggung yang sebagian besar bahan dasarnya dari kayu.Air yang digunakan umumnya untuk mandi dan keperluan MCK berasal dari air tanah atau ledeng PDAM kota Makassar. Kegiatan memasak umumnya menggunakan gas LPJ atau minyak tanah. Ventilasi udara berbeda-beda bentuknya, ada yang berupa jendela tutup-buka, jendelanako, lubang angin, dan dapur rumah tanpa ventilasi. Ada beberapa rumah yang memanfaatkan AC untuk pendingin ruangan, namun umumnya hanya di kamar tidur saja. Jumlah rumah yang diteliti sebanyak 60 buah dalam 12 wilayah di Kota Makassar yakni: 1. Bukit Khatulistiwa2. Jl. Batara Bira (kompleks kima)3. Rw 13 Sudiang4. Rw 6 Kera-kera5. Komp. H. Kalla6. Perdos Baraya7. Jl. Monginsidi Baru8. Btn Kodam Daya9. Parang Loe10. Bonto Jai11. BTP Blok AE12. Perumahan Bung

Gambar 4.1 Peta lokasi Penelitian Kota makassar4.1.2 Konsentrasi Radon dan dosis efektif radiasiUnsur Radon(Rn) memiliki nomer atom 86. Memiliki kontribusi dosis radiasi alam terbesar dalam kerak bumi, yakni besarnya 1300 uSv (53%) dari total dosis yang diterima dari alam per tahun. Radon merupakan gas mulia yang memiliki berat sekitar 7,5 kali berat udara. Menurut perkiraanUNSCEAR, radon dan hasil luruhannya memberi kontribusi sekitar tiga per empat dari dosis ekivalen efektif tahunan yang diterima manusia dari radiasi alam. Radon mempunyai 2 macam isotop, yaitu: Aktinon (Rn-219) yang mempunyai waktu paro 3,96 detik dan Toron (Rn-220) yang mempunyai waktu paro 55,6 detik. Oleh karena waktu paronya yang relatifpanjang (3,82 hari) dari kedua isotop lainnya maka hanya gas Radon (Rn-222) yang paling diperhatikan.Data hasil penelitian dapat dilihat pada grafik 4.1 yang menunjukkan konsentrasi gas Radon dalam Bq/m3, Konsentrasi gas Radon berkisar antara ttd 256 Bq/m3. Sedangkan untuk dosis efek tifradiasi dapat dilihat pada grafik yang berkisar antara ttd 6,45 Msv/tahun.

Grafik 4.1 Konsentrasi gas radon (Bq/m3) di beberapa pemukiman penduduk di kota Makassar

Grafik 4.2 Dosis efektif radiasi radon dan toron (Msv/tahun) di beberapa pemukiman penduduk di kota Makassar4.2 PembahasanNilai ambang batas yang telah ditentukan oleh ICRP (International Commission on Radiological Protection) yaitu sekitar 200 Bq/m3 untuk konsentrasi gas Radon dan Toron dan untuk dosis efektif tahunan ditetap kan senilai 5 Msv/tahun. Dari data hasil penelian menunjukkan bahwa ada beberapa rumah dengan nilai konsentrasi gas Radon dan dosis efektif tahunun yang telah melebihi nilai ambang batas yang telah ditentukanoleh ICRP. Grafik 4.3 Konsentrasi gas radon (Bq/m3) dan Dosis efektif radiasi radon (Msv/tahun) di Jl. Monginsidi Baru.Rumah dengan kode gps 005 dan kode sampel MKS03 dengan konsentrasi radon 256 Bq/m3 dan dosis efektif 6,45 Msv/tahun memiliki ventilasi yang sangat buruk karena tidak memiliki jendela sebab diapit oleh rumah disampingnya sehingga sirkulasi udara di dalam ruangan dengan udara di luar ruangan sangat kurang. Bahan bangunan yang digunakan adalah tegel untuk lantai dan bata untuk dinding rumah.Kondisi dan bentuk bangunan sangat berpengaruh besar tehadap keberadaan dan konsentrasi radon. Rumah yang dilengkapi dengan AC (air conditioner) dengan ventilasi udara yang sangat kurang dapat dikatakan sebagai rumah dengan sistem udara yang tertutup. Pertukaran udara dalam ruangan tertutup dengan udara luar/lingkungan relativ sangat kurang sekali, sirkulasi udara yang tertutup ini ternyata memberikan konsentrasi radon yang relatif tinggi dibandingkan rumah dengan model yang sama dengan sirkulasi udara terbuka. Pada ventilasi tertutup gas radon akan terjebak dalam ruangan sehingga kemungkinan untuk dihirup penghuni rumah akan lebih tinggi. Grafik 4.4 Konsentrasi gas radon (Bq/m3) dan Dosis efektif radiasi radon (Msv/tahun) di BTP Blok AE.Rumah dengan kode gps 052 dan kode sampel MKS50 memiliki konsentrasi radon sebanyak 225 Bq/m3 dengan dosis efektif sebanyak 5,67 Msv/tahun memiliki 2 buah jendela dengan kondisi sekitar rumah masih terbuka sehingga sirkulasi udara masih bagus. Pada saat pengambilan data rumah sedang dalam proses renovasi terutama pada bagian lantai rumah yang sudah banyak mengalami retakan. Dinding rumah terbuat dari bata dengan plafon dari triplek. Kondisi sekitar rumah banyak debu karena jalanan pada daerah itu masih belum diaspal dan banyak dilalui oleh mobil-mobil besar pengangkut tanah timbunan.Material dasar bahan bangunan sangat berpengaruh terhadap laju konsentrasi radon. Hal ini disebabkan oleh kerapatan suatu bahan bangunan misalnya semen dengan ubin. Semen mempunyai kerapatan yang lebih rendah dibandingkan dengan ubin sehingga konstribusi gas radon dari tanah lebih tinggi pada kerapatan yang lebih rendah. Bahan bangunan juga terkadang air, uap air dan udara yang mengisi sela-sela porositas, dimana gas radon dapat menggunakannya sebagai sarana untuk berpindah. Bahan bangunan dapat pula menghasilkan radiasi radon terutama yang mengandung bahan radioaktif seperti granit. Grafik 4.5 Konsentrasi gas radon (Bq/m3) dan Dosis efektif radiasi radon(Msv/tahun) di Perumahan Bung.Rumah dengan kode gps 060 dan 061 memiliki konsentrasi radon masing-masing sebanyak 202 Bq/m3 dan 205 Bq/m3 dengan laju dosis efektif masing-masing sebanyak 5,09 Msv/tahun dan 5,16 Msv/tahun. Kedua rumah ini memiliki jarak yang berdekatan dengan bahan bangunan yang hamper sama karena keduanya dibangun oleh pengembang perumahan pada saat itu. Lantai rumah terbuat dari tegel dengan dinding dari bata, yang membedakan hanyalah ketinggian lantai yang salah satunya sudah direnovasi yaitu rumah dengan kode gps 061. Ventilasi rumah termasuk dalam ventilasi terbuka.Sumber utama dari gas radon adalah dari dalam tanah. Pada lapisan tanah bagian bawah mengandung berbagai jenis batuan tergantung pada kondisi geologi seperti granit, Andesit, Basalt, Gabro, Dunite, Diarite, Clay dan lain-lain mengandung Ra-226 maupun Ra-228 yang merupakan induk dari gas radon.Faktor topografis tanah juga berpengaruh terhadap konsentrasi radon di udara. Bangunan yang terletak di daerah cekungan akan memiliki konsentrasi radon yang lebih tinggi dibandingkan bangunan yang berada di daerah datar. Hal ini disebabkan karena daerah cekungan memiliki mobilitas udara yang kurang dinamis dibandingkan daerah datar sehingga menjadikan radon lebih mudah terakumulasi.

BAB VPENUTUPV.1. KesimpulanSetelah melakukan penelitian maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:1. Dari hasil pengukuran radiasi radon dan toron pada beberapa pemukiman di kota Makassar, didapatkan bahwa ada beberapa rumah dengan tingkat konsentrasi radon dan dosis efektif yang melebihi ambang batas yang telah ditentukan oleh ICRP (International Commission on Radiological Protection).2. Dari analisis data penelitian pengukuran radon dan toron dapat disimpulkan bahwa tingkat konsentrasi radon dan dosis efektif dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu ventilasi, material dasar bahan bangunan serta struktur geologi di daerah tersebut.V.2. Saran1. Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang gas radon dan thoron dengan menggunakan lebih banyak variabel seperti kandungan gas radon dalam air, tanah dan bahan bangunan terutama pada pemukiman dengan tingkat konsentrasi gas radon dan toron yang tinggi.2. Perlu adanya penelitian dalam skala yang lebih luas agar hasilnya dapat dijadikan sebagai acuan untuk dinas-dinas pemerintah terkait ataupun untuk pengembang perumahan.

DAFTAR PUSTAKA

Lubis AM, Kalibrasi dosimeter radon-thoron pasif untuk pemantau radiasi lingkungan. Skripsi, Fisika, FMIPA, Universitas Andalas, Padang, 2001.D.Nikezic, P. Markovic and D.B. Uzarov, Calculating the calibration coefficient for radon meansurements using a track detector, Health Physics, 1991.Anonim, 2008, Badan Perencanaan Daerah, Laporan Akhir Rencana Tata Ruang Wilayah Kota Makassar, Bab V.

IAEA, Radiation Safety, Vienna-Austria, 2000.Sutarman, Bunawas, Dadong Iskandar, Achmad Ch, Shaleh, dan Hudi Setiawan, Konsentrasi radionuklida alam di dalam bahan bangunan yang akan digunakan di Jakarta dan sekitarnya, Prosiding Presentasi Ilmiah Keselamatan Radiasi Lingkungan, PSPKR-BATAN, Jakaarta, 1994.UNSCEAR,Source Effects and Risk of Ionizing Radiation Vol 1, United Nations, New York, 2000.Harvey Blatt Hebrew University of Jerussalem (formely of Oklahoma), Our Geologic Environment, Prentice Hall, 1997.Wahlstrom.B, Radiaton Health and Society, 2000.

37