6
Proceedings Seminar Reaktor Nllkli,. dalam Penelitian Sains dan Tekrwlagi Menlljll Era Tinggal Landas Bandung, 8 -10 Oktober 1991 PPTN - BATAN KESEIMBANGAN RADIOAKTIF SERI URANIUM-238 PAD A BEBERAPA SAM PEL DARI KALAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER "a DAN y Johan Baratha Pus at Pengembangan Bahan Galian Nuklir - Badan Tenaga Atom Nasional ABSTRAK KESEIMBANGAN RADIOAKTIF SERI URANIUM-238 PADA BEBERAPA SAMPEL DARI KALAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER a DAN y. Telah dilakukan penelitian mengenai keseimbangan radioaktif U-238 terhadap turunannya pada beberapa sam pel dari Kalan Kalimantan Barat menggunakan spektrometer a dan spektrometer y. Penelitian dilakukan untuk mendapatkan informasi rinci mengenai keseimbangan radioaktif, penyebab ketidakseimbangan, dan faktor koreksi ketidakseimbangan. Keseimbangan radioaktif itu ditentukan berdasarkan pengukuran aktifitas a dan U.238, U-234, dan Th-230 serta pengu- kuran aktifitas y dari Th-234, Pb-214, Bi-214, dan Pb-210. Sebagai pembanding dan mem- bantu interpretasijuga ditentukan kadar uranium berdasarkan pengukuran total ~ dan total y. Hasil analisis data menunjukkan bahwa umur keberadaan uranium pada daerah studi telah lebih dari satu juta tahun dan keseimbangan radioaktif yang telah tercapai terganggu kemudian oleh adanya migrasi uranium dan radium. Akibat migrasi tersebut terjadi pemis- kinan dan pengkayaan uranium pada batuan bijih, sehingga perlu dilakukan koreksi hasil pengukuran radiometri y pada daerah tercakup. AJBSTRACT RADIOCTIVITY U-238 SERIES DISEQUILIBRIUM ON SEVERAL SAMPLES FROM KALAN USING ALPHA AND y SPECTROMETERS. A research of the radioactivity disequi- librium between U-238 and it's daugther on several samples from Kalan, West Kalimantan has been carried out. The purpose of the research is to find out the detail information about the radioactivity equilibrium, the cause of, and disequilibrium correction factor. The radioac- tivity disequilibrium was determined based on the measurements ofa activity ofU-238, U.234, and Th-230, and y activity measurement from Th-234, Pb-214, Bi-214 and Pb-210. In order to gain a good interpretation and comparison, uranium content was also determined based on their total y and total B activities measurement. The results of data analysis indicates that the age of uranium formation in the study area is more than one million years and the radioactivity equilibrium which has been achieved was disturbed later on by the migration of uranium and radium.This migration has been a cause of the addition and the subtraction of initial uranium content in the rock, and as the matter offact some correction factor should be considered to the y radiometry measurement in the covered area. PENDAHULUAN Ketidakseimbangan radioaktif U-238 ter- hsdap turunannya dapat dijumpai pada umur permineralanyangmuda atau kurangdari satu juta tahun, atau dapat juga terjadi pada umur permineralan yang lebih dari satu juta tahun tetapi mempunyai kondisi geologi yang men- dukungterjadinya pemisahan U-238 dengan tu- runannya seperti pada sesar, kekar, rekahan stau gejala geologi lain. Pada pekerjaan eksplorasi maupun peker- jaan evaluasi anomali radiometri dilakukan ber- dasarkan pengukuran y yang sebagian besar diemisi oleh anak luruh U-238. Dalam ketidak- seimbangan radioaktif U-238 dengan turunan- nya nilai pengukuran tidak akurat sehingga menyebabkan anomali semu. Menurut Ivanovich dan Harmon [1], U-238, U-234, Th-230 dan Ra-226 mempunyai sifat mu- dah larut dan mobilitas yang berbeda, hal ini memberi peluang terjadi pemisahan radiounsur pada lingkungan geologi tersebut di atas dan mengakibatkan terjadi ketidakseimbangan ra- dioaktif. Untuk menentukan rasio ketidakseim- bangan, dilakukan pengukuran radioaktivitas menggunakan spektrometer a dan y pada masing-masing radiounsur U-238, U-234, Th-234, Th-230, Pb-214, Bi-214, dan Pb-210. 248

KESEIMBANGAN RADIOAKTIF SERI URANIUM-238 PAD A …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/Energi/PPTN_91/Reak... · librium between U-238 and it's daugther on several samples

  • Upload
    lelien

  • View
    229

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Proceedings Seminar Reaktor Nllkli,. dalam Penelitian Sainsdan Tekrwlagi Menlljll Era Tinggal Landas

Bandung, 8 -10 Oktober 1991PPTN - BATAN

KESEIMBANGAN RADIOAKTIF SERI URANIUM-238 PAD ABEBERAPA SAM PEL DARI KALAN MENGGUNAKAN

SPEKTROMETER "a DAN y

Johan BarathaPus at Pengembangan Bahan Galian Nuklir - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKKESEIMBANGAN RADIOAKTIF SERI URANIUM-238 PADA BEBERAPA SAMPEL

DARI KALAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER a DAN y. Telah dilakukan penelitianmengenai keseimbangan radioaktif U-238 terhadap turunannya pada beberapa sampel dariKalan Kalimantan Barat menggunakan spektrometer a dan spektrometer y. Penelitiandilakukan untuk mendapatkan informasi rinci mengenai keseimbangan radioaktif, penyebabketidakseimbangan, dan faktor koreksi ketidakseimbangan. Keseimbangan radioaktif ituditentukan berdasarkan pengukuran aktifitas a dan U.238, U-234, dan Th-230 serta pengu­kuran aktifitas y dari Th-234, Pb-214, Bi-214, dan Pb-210. Sebagai pembanding dan mem­bantu interpretasijuga ditentukan kadar uranium berdasarkan pengukuran total ~ dan totaly. Hasil analisis data menunjukkan bahwa umur keberadaan uranium pada daerah studi telahlebih dari satu juta tahun dan keseimbangan radioaktif yang telah tercapai terganggukemudian oleh adanya migrasi uranium dan radium. Akibat migrasi tersebut terjadi pemis­kinan dan pengkayaan uranium pada batuan bijih, sehingga perlu dilakukan koreksi hasilpengukuran radiometri y pada daerah tercakup.

AJBSTRACTRADIOCTIVITY U-238 SERIES DISEQUILIBRIUM ON SEVERAL SAMPLES FROM

KALAN USING ALPHA AND y SPECTROMETERS. A research of the radioactivity disequi­librium between U-238 and it's daugther on several samples from Kalan, West Kalimantanhas been carried out. The purpose of the research is to find out the detail information aboutthe radioactivity equilibrium, the cause of, and disequilibrium correction factor. The radioac­tivity disequilibrium was determined based on the measurements ofa activity ofU-238, U.234,and Th-230, and y activity measurement from Th-234, Pb-214, Bi-214 and Pb-210. In order togain a good interpretation and comparison, uranium content was also determined based ontheir total y and total B activities measurement. The results of data analysis indicates thatthe age of uranium formation in the study area is more than one million years and theradioactivity equilibrium which has been achieved was disturbed later on by the migration ofuranium and radium.This migration has been a cause of the addition and the subtraction ofinitial uranium content in the rock, and as the matter offact some correction factor should beconsidered to the y radiometry measurement in the covered area.

PENDAHULUAN

Ketidakseimbangan radioaktif U-238 ter­hsdap turunannya dapat dijumpai pada umurpermineralanyangmuda atau kurangdari satujuta tahun, atau dapat juga terjadi pada umurpermineralan yang lebih dari satu juta tahuntetapi mempunyai kondisi geologi yang men­dukungterjadinya pemisahan U-238 dengan tu­runannya seperti pada sesar, kekar, rekahanstau gejala geologi lain.

Pada pekerjaan eksplorasi maupun peker­jaan evaluasi anomali radiometri dilakukan ber­dasarkan pengukuran y yang sebagian besardiemisi oleh anak luruh U-238. Dalam ketidak­seimbangan radioaktif U-238 dengan turunan-

nya nilai pengukuran tidak akurat sehinggamenyebabkan anomali semu.

Menurut Ivanovich dan Harmon [1], U-238,U-234, Th-230 dan Ra-226 mempunyai sifat mu­dah larut dan mobilitas yang berbeda, hal inimemberi peluang terjadi pemisahan radiounsurpada lingkungan geologi tersebut di atas danmengakibatkan terjadi ketidakseimbangan ra­dioaktif.

Untuk menentukan rasio ketidakseim­bangan, dilakukan pengukuran radioaktivitasmenggunakan spektrometer a dan y padamasing-masing radiounsur U-238, U-234,Th-234, Th-230, Pb-214, Bi-214, dan Pb-210.

248

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalum Pe,uditia~t Sainsdan TekTWkJgiMenuju Era Tinggal Landas

Karena keterbatasan (PNC-JEPANG),dari120 sampel yang dipersiapkan hanya 10 sampelyang dapat dianalisis menggunakan pengana­lisa saluran ganda spektrometer a dan spek­trometer y, serta 50 sam pel dianalisis meng­gunakan pencacahjumlah ~ danjumlah y.

Penelitian ini bertujuan mendapatkan in­formasi lebih rinci mengenai ketidakeseim­bangan radioaktif, penyebab ketidakseimbang­an, dan faktor koreksi ketidakseimbangan.

Hasil penelitian dapat digunakan sebagaikoreksi dan referensi dalam pengembangan pe­keljaan eksplorasi dan evaluasi pada daerahtercakup.

TEORI

Berdasarkan tetapan peluruhan dari ma­sing-masing radiounsur dalam seri U-238 (Ta­bel 1) maka radiunsur U-238 akan mencapaikeseimbangan radioktivitas dengan seluruhanak luruhnya dalam waktu sekitar 1 juta ta­hun, dalam keadaan ini besar aktivitas setiapradiounsur akan sarna, sehingga pada saat se­buah atom U-238 luruh maka pada saat yangsarna sebuah atom Pb-206 akan terbentuk. Duahal penting penyebab teljadi ketidakseimbang­an radioaktifyaitu:1. Umur formasi atau keberadaan uranium

kurang dari 1 juta tahun, sehingga belummencapai keseimbangan dicirikan olehrasio U-234/U-238 kurang dari 1.

2. Proses kimia atau fisika di alam dapat me­nyebabkan satu atau lebih radiounsur ter­pisah dari seri U-238.

Menurut teori disintegrasi Rutherford danSoddy [1], -dN 1dt = N A = aktivitas.-dN 1dt adalah laju berkurang jumlah atom Nsebagai fungsi dari waktu t, sarna dengan per­kalian darijumlah atamN dengan tetapan pelu­ruhan A yang juga disebut sebagai aktivitas.

Bila aktivitas induk N1 AI' dan aktivitasanakN2 ~., maka rasio aktivitas anak terhadapinduknya pada kondisi awal N2 = 0 dan padawaktu t = 0, adalah ;

N2 • ~/NI . "'1 - I~/(~ - "'I)! 11 - e-(A2 - AI) t) (1)

Bila tetapan peluruhan induk jauh lebihkeeil dari tetapan peluruhan turunannya makaaktivitas induk secara terukur tidak menurunselama masa paruh turunannya, dan suatu saataktivitas induk akan sarna dengan aktivitasturunannya, hal ini dikenal sebagai keseim­bangan sekuler. Pada keseimbangan sekuler

Randung, 8- 10 Oktobe,. 1£191PPTN - BAT/iN

rasio aktivitas anak terhadap aktivitas indu.k­nya adalah ;

N2· ~/Nl' Al = 1- e-1-2·t (2)

Pad a waktu t jauh lebih besar dari waktu pa­ruh anak luruhnya makaN2 • 1.2 = N1 • 1.1' atauN2 . A2/N1 . Al = 1,

Dalam keseimbangan sekuler, aktivitas induksarna dengan aktivitas turunannya:

N1 . Al = N2 . ~ = N3 . 1.3 = = Nn . An (3)

Unsur mineralisasi atau waktu migrElsiuranium dapat ditentukan melalui persamaan4, [1]:

Th-230 ( 1- e-i.23<J! ) ( 1)U-234 - U-234/U-238 + 1- U-234/U-238

( ~30 ) (1 _ e(\3o - 1-234) t ) (4)~30 - ~34

Tabell. Seri peluruhan uranium-238

SimbolRadiasiWaktu paruh

U-2384,468 milyar tahun

~a

Th-23424,1 hari

~~,y

Pa-2341,18 menit

~~6,7 jam

U-234248.000 tahun

~a

Th-23075.200 tahun

~a

Ra-2261602 tahun

~a

Rn-2223,825 hari

~a

Po-2183,05 menit

~a

Pb-21426,8 menit

~~,y

Bi-21419,7 menit

~~,y

Po-2141,64/10.000 detik

~a

Pb-21022 tahun

~~

Bi-2105,02 hari

~~

Po-210138,3 hari

~a

Pb-206stabil

249

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir dalam Penelitial£ Sainsdem Tekrwlogi Menuju Era Tinggal Landas

METODE DAN TATA KERJA

l'reparasi Sampel :Sampel berupa batuan (metalanau dan me­

tapelit skistosan), diambil dari beberapa lokasiY'aituLembah hitam, Rabau, Lemajung, TanahMerah, Rirang dan Eko-Remaja, Untuk keper­luan ana lisis kimia, sampel dihancurkan sam­pai ukuran 200 mesh.

Pada pengukuran aktivitas y, berat sampel~:Ogram ditaruh di tabung alumunium tertutup,sebelum dilakukan pengukuran y, sampel di­diamkan 2 minggu untuk menghilangkan gang­guan ketidakseimbangan yang disebabkan olehhilangnya radon selama preparasi sampel.

Untuk pengukuran aktivitas a, berateampel 0,1 s/d 1,0 gram dimasukkan ke dalamcrusible selanjutnya dilakukan pemisahan seca­J'a kimia.

Pemisa1lan secara kimia:

Energi a dari U-234 dan Th-230 hampire:ama sehingga a spektrometer-MCA tak dapatmembedakannya seeara tegas, maka sebelumpengukuran radioaktivitas kedua unsur terse­but harus dipisahkan. Pemisahan dilakukan se·(:ara kimia menggunakan metode solvent extrac­tion untuk mengextraksi uranium dan metode"nion exchange untuk disolusi thorium.

l)engukuranAktivitas nuklida:.. kalibrasi detektor, menggunakan standar

sampelAm-241 untuk a dan standar IAEAU-238 untuk aktivitas y.

..kalibrasi spike tracer, hanya untuk a

..pengukuran harga lataI' (background)'. pengukuran aktivitas sampel

Spektrometri a:Gold Surface Barrier Detectol', digunakan

untuk mengukur aktivitas a : U-238, U-234,1)-232,Th-232, Th-230 dan Th-228 dari total 10!Iampeldengan waktu eaeah 20jam/sam pel. Ka­libr8!li detektor dilakukan untuk menghitungElfisiensieaeah dan resolusi detektor (kemam­puan detektor memisahkan garis perbedaanElnergi).ErlBiensidetektor adalah rata-rata 30%dengan resolusi 1,1% dihitung menggunakanpersamaan :mfisiensi caeah =

_ a~t~vitas terukur standar x 100 % (5)nkbvltas sebenarnya standar

Hesolusi detektor=

J:<'WHMx (6 energi/o channel) x 100 % (6)- energi

Bandung, 8- 10 Ohtober 1991PPTN - BATAN

Spektrometri yIntrinsic Germanium Coaxial Detector di­

gunakan untuk mengukur aktivitas y; Pb-210,Pb-214, Bi-214,dan Th-234 darijumlah 50 sam­pel dengan waktu cacah 83 menit/sampel.

Energi, FWHM (Full line Width Half Maxi­mum), efisiensi dihitung menggunakan metodekwadrat terkecil dengan persamaan:Energi (Kev) = CO + C1 x channel + C2 xchannel2

FWHM (Kev) = C3 + C4 x venergilog efisiensi =CO + C1 x log (energi) + C2 x log (energi) 2

Jika log efisiensi C!: knee, maka menggunakanpersamaan,log efisiensi = C3 + C4 x log (energi)knee = 270 Kev, ditentukan berdasarkan trialand error.

CO,C1, C2, C3, dan C4 adalah konstanta per­samaan regresi pada metode kuadart terkecil.

Perhitungan ras;o aktiv;tas Th-230IU-234Rasio aktivitas U-234/U-238 dan

Th-230/Th-232 dapat dihitung seeara langsungdari spektrum (pads pekerjaan ini Th-232 takterdeteksi), tetapi rasio Th-230/U-234 harue di­koreksi karena datang dari spektrum yang ber­beda.

Rasio aktivitas Th-2301U-234 sebenarnyaadalah:

[Th-230] =[Th-230] [U-292] [Th-228]U-234 true U-234 M U-228 M U-232 s

True: aktivitas sebenarnyaM : aktivitas terukurS : aktivitas spihe tracer

Statistik olah data

Jika peluang kejadian adalah keeil danjumlah observasi besar maka distribusi Poisonadalah metode terbaik digunakan [2].

Pada distribusi Poison, varian = nilai rata­rata m dan simpangan bakunya, atau error =Viii, jika cacah sampel Ps, dan waktu eaeah Ta,maka error = ¥Pi ITs

Jika eaeah lataI' Pb, dan waktu eaeah lataI' Tb,

ka '1' h b 'h Ps Pbma mal caea ers1 = 1'; - Tb

. V £'s PbError cacah bers1h = -- + --Ts2 Tb2

HASILDAN PEMBAHASAN

Hasil pengukuran aktivitas a pada seluruhsampel yang dianalisis menggunakan spektro­meter a yaitu :

250

Proceedings Seminar Reaktor Nukli,. dalam Penelitiau Sainsdan TeknokJgi Menuju Era Tinggal Lancks

2 sampel dari Lemajung (No.04 TRK 52 sing­kapan permukaan dan No. 40 inti bor), 3 sam­pel dari singkapan terowongan Remaja (no.12dari BM 184, no.23 dari BM 126, dan no.26 dariBM 179), 2 sam pel dari bongkah permukaanRirang (no. 41 dan no. 46), 1sampel dad PC-15(no. 09, inti bor), 1 sam pel dari Rabau (no. 36,inti bor), dan 1 sam pel dari Lembah Hitam (no.24, inti bor), menunjukkan bahwa :a. Rasio aktivitas U-234/ U-238 relatif mem­

punyai nilai 1 (Tabel 2), atau U-234 dalamkeseimbangan radioaktif dengan U-238.Oleh karena untuk meneapai suatu kese­imbangan an tara U-238 dibutuhkan waktupaling sedikit 1 juta tahun maka dengandemikian dapat dinyatakan bahwa umurke- beradaan bijih uranium pada sampelter· sebut telah lebih dari satu juta tahun.

Dandung, 8 - 10 Oktober 19~1lPPTN - DATA"!

jung, 60% pada sampel no.12 BM 184 RemE\­ja, dan 74% pada sampel no.41 Rirang (per­sen dihitung dari kadar sam pel sekarang),atau bila dihitung dari kadar awal sebelurnterjadi migrasi maka terjadi penurunankadar; 36%, 37%, dan 42% berturut-turutuntuk sampel No.4 Lemajung, no.12 BM184, dan no.41 Rirang. U-238 pada Bampeltelah meneapai keseimbangan sekuler ten­tunya seluruh anak luruh U-238 mempu­nyai nilai aktivitas yang Bama besar bilatidak mengalami gangguan kimia/fisikyan.gmemisahkan unsur anak luruh tersebuLDemikian juga Th-234 dan Th-230 memo

o punyai sifat kimia yang relatif sama ter­hadap kelarutan sehingga dapat diasumsi­kan bahwa aktivitas Th-234 sama denganaktivitas Th-230.

Tabel 2. Nilai rasio U-2341U-238,Th-230/U-234, dan Ra-226trh-230

No. SampalU-234Th-230Ra-226Kadar

KeteranganU-238 U-234Th-230ppmU

04. Lemajung

0.981.600.771840TRK 52 P40. Lemajung

0.980.911.075847Inti bor09. PC 15

1.000.991.04775Inti bor26. BM 179

0.990.921.0115778DT12. BM 184

0.991.600.6415493DT23. BM 126

0.990.991.028347DT24. L. Hitam

0.990.911.066635Inti bor36. Rabau

1.040.841.095970Inti bor41. Rirang

0.991.760.475335BP46. Rirang

0.99ErrorError35059BP

Keteranian:P= permukaan; DT = dinding terowongan; BP = Bongkah permukaan

b. Pada sampel : no. 04 Lemajung, no. 12 BM184, dan sampel no. 41 Rirang (Tabel 2),rasio Th-2301U-234dan rasio Th-2301U-238menunjukkan nilai lebih besar dari 1 (Tabel2) atau konsentrasi Th-230 lebih besar dariU-234 dan U-238.Pada setiap kondisi umumnya uranium le­bih mudah larut daripada unsur thorium[1],maka berdasarkan kemudahan larut da­pat diinterpretasikan bahwa pada lokasisampel tersebut telah terjadi gangguan ki­mia/fisik yang menyebabkan migrasi ataupelepasan unsur uranium dari formasi yangsebelumnya telah memeapai keseimbanganradioaktif (Rasio U-234/U-238 adalah 1), se­hingga menyebabkan penurunan kadar ura­nium. Uranium yang lepas yaitu sama ataulebih dari; 57% pada sampel No. 04 Lema-

251

Dengan asumsi tersebut waktu terjadinya.migrasi uranium dapat dihitung denganmenerapkan persamaan 2, berdasarkannilai rasio U-234trh-234.HasH perhitungan menunjukkan migrasi.uranium terjadi sekitar :352.822 tahun lalu pada sampel No.04Lemajung352.151 tahun lalu pada sampel no.12 BM184 Remaja303.151 tahun lalu pada sampel No.41 Ri·rang(hasil pengukuran aktivitas Th-234 dan Pb­210 tidak digunakan karena tidak akurat).Pada sampel-sampel tersebut (No.04, No.12, No.41) rasio Ra-226/Th-230 lebih keeildari 1 (Tabel 2), hal ini menunjukkan larut­nya Ra-226 dari seri U-238, peristiwa

Proceedings Seminar Reaktor NukLir da/am PenR/itian Sainsd{JJ!,Tekrwlogi Merwju Era 1hzggal Landa,~

tersebut terakhir terjadi sekitar:3.426 tahun lalu pada sampel 0.4 Lemajung2.351 tahun lalu pada sam pel 12 BM 184 Re­maJa1.480 tahun lalu pada sampel 41 Rirang

c. Sampel No.24 Lembah Hitam, sampel no.26BM 179 (Terowongan), sam pel No.36 Rabau,dan sampel No.40 Lemajung, rasio U-234/U-238 bernilai relatif 1 (lihat Tabel 2, kolom2 dan 3). Bila rasio U- 234/U-238 bernilai 1maka seharusnya seluruh anak luruh U-238mempunyai aktivitas yang sarna besar ka­rena telah mencapai keseimbangan sekuler.Aktivitas Th-230 lebih kecil daripada U-234umumnya disebabkan oleh umur formasiuranium yang kurang dari 1juta tahun, te­tapi karena rasio U-234/U-238 relatif ber­nilai 1 sehingga keseimbangan sekuler te­lah tercapai umur uranium sarna atau lebihdari 1juta tahun) maka dalam hal ini lebihcenderung disebabkan oleh tambahan kon­sentrasi uranium atau pengkayaan ura­nium. Pengkayaan uranium dapat terjadioleh migrasi uranium dari tempat lain kelokasi sampel yang kemudian terserap danmengakibatkan penambahan/pengkayaanuranium pada sampel, atau pengkayaan ter­jadi akibat hasil proses geologi lain.Besar penambahan/pengkayaan uraniumadalah ; 8,95% pada sampel No.24 LembahHitam, 8.40% pada sampel No.26 BM 179,dan 11,88% pada sampel No.36 Rabau (di­hitung berdasarkan perbedaan aktivitasTh-230 dan U-238).Waktu terjadi migrasi atau pengkayaan da­pat dihitung dengan menerapkan Persama­an (3) yaitu sebagai berikut; sam pel No.24Lembah hitam, sekitar 250.000 s/d 260.000tahun lalu. sampel No.26 BM 179 Remaja,260.000 sid 280.000 tahun lalu. SampelNo.36 Rabau, 195.393 sid 209.314 tahunlalu.Bila peristiwa pengkayaan uranium terjadiberulang maka yang terhitung ada lah peris­tiwa terakhir.

d. Uji statistik korelasi linier pada 10 sampelhasil pengukuran spektrometer a menun­jukkan hubungan erat negatif antara nilairasio Th-230/U-234 dan rasio Ra-226/Th­230 dengan nilai korelasi R = - 0,97. Secaramatematis disimpulkan bahwa naik turunnilai U-234 diikuti oleh nilai Ra-226. KarenaRa-226 mempunyai tingkat solubilitas yanglebih tinggi daripada U-234 [1] maIm kela­rutan U-234juga akan melarutkan Ra-226.

Bandung, 8 - 10 Oktober 1991PPTN - BATAN

Dengan demikian uji statistik tersebut men­dukung pernyataan pada butir (b) dan (c).

e. Nilai rasio rata-rata hasil pengukuran spek­trometer jumlah y dibanding pengukuranspektrometer jumlah ~yaitu dari seluruh 50sampel, dengan menerapkan: nilai rata­rata X = n L Tg/Tb didapat X = 1,40, Error= 0.00. Tg , adalah total y danTb adalahtotal ~, dan n = 50.Nilai rasio rata-rata hasil pengukuran total~ terhadap nilai a dari 10 sampel, X = 1.04:t 0.04.Menurut Robert Brown [2], dalam bijih ura­nium yang telah mencapai keseimbanganradioaktif 98% dari total sinar y dan 60%dari total sinar ~ diemisi oleh anak luruhRa- 226. Sisa 40% dari total sinar ~ diemisioleh Th-234 dan Pa-234 yang mempunyaiwaktu paruh sangat pendek yaitu 24 hariuntuk Th-234 dan 1,18 menit untuk Pa-234,sehingga oleh pendeknya mas a paruh makaTh- 234 dan Pa-234 dapat dikatakan selaluseimbang dengan induknya U-238. Sekali­pun terjadi gangguan keseimbangan (pele­pasan atau penambahan uranium) makaTh-234 dan Pa-234 segera akan mencapaikeseimbangan kembali dengan U-234.Emisi total y dari anak luruh Ra-226 sangatdi- pengaruhi oleh 3 radiounsur anak luruhU- 238 yang berwaktu-paruh panjang yaituU-234, 250.000 tahun, Th-230 75.000 tahun,dan Ra-226 1602 tahun, sehingga dibutuh­kan waktu lama untuk mencapai keseim­bangan yang terganggu. Demikian jugaRa-226 mempunyai tingkat solubilitas yangtinggi sehingga memberi peluang kejadianketidakseimbangan untuk anak luruhnyayang dominan mengemisi sinar y. Berdasar­kan hal tersebut maka hasil pengukurantotal ~ lebih akurat daripada total y.Karena detektor lapangan umumnya meng­gunakan total y, maka perlu dilakukan ko­reksi hasil pengukuran y di lapangan de­ngan faktor: 1/1,4 = 0,71. Baik hasil peng­ukuran SPP 2 NF, y logging atau seluruhdetektor yang menggunakan total y, harusdikalikan dengan faktor 0,71 untuk men­dapatkan nilai yang lebih akurat atau men­dekati kebenaran.

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Umur permineralan atau keberadaan ura­nium pada lokasi sampel (Lemajung, PC15,Remaja, Lembah Hitam, Rabau dan Rirang)telah lebih dari 1 juta tahun, ditandai oleh

252

Proceedings Seminar Reaktor Nuklir daiam Penelitiul£ Sainsdon Tekrwlogi Menuju Era 1/nggal Landas

keseimbangan aktivitas antara U-234 danU-238 (Tabel 2, kolom 2).

2. Telah terjadi migrasi (perpindahan) urani­um yang mengakibatkan adanya pengkaya­an dan pemiskinan uranium (penurunankadar). Dengan asumsi sampel mewakilitempat pengambilan maka migrasi pemis­kinan uranium telah terjadi sebesar:36% di Lemajung (permukaan), sekitar352.822 tahun lalu, 37% di Remaja (BM184)sekitar 352.151 tahun lalu, 42% padaboulder Rirang sekitar 303.151 tahun lalu.Migrasi pengkayaan uranium telah terjadisebesar: 8,95% di Lembah Hitam sekitar260.000 tahun lalu, 8,40% pada BM 179Remaja sekitar 270.000 tahun lalu, 11,88%di Rabau sekitar 200.000 tahun lalu, 11,35%di Lemajung (bawah permukaan) sekitar266.000 tahun lalu.Catatan : persen pengkayaan dan pemis­kinan uranium dihitungdari kadar awa) se­belum terjadinya proses.

DAFfAR PUSTAKA

l3andung, 8- 10 Oktober 1.991PPTN - BAl'AN

3. Migrasi pemiskinan cenderung terjadi da­lam suatu periode waktu yang relatif sarnapada daerah Lemajung dan Remaja dan t,~r­jadi kemudian pada daerah Rirang. Migrasipengkayaan juga cenderung terjadi dalElmsuatu peri ode waktu relatif sarna pada dne­rah Lembah Hitam dan Remaja, dan terjEldikemudian pada daerah Rabau. Proses peng­kayaan uranium teIjadi akibat adanya pJ~O­ses pemiskinan pada daerah lain, sebagia.nuranium terserap dan sahagian larut hilangdinyatakan oleh persen pengkaytlan lebih!tecHdari pada persen pemiskinan.

4. Agar pengukuran konsentrasi/kadar urani­um yang didasarkan dari cacah total y (SPP2 NF, y logging dsb.) di daerah Kalan mem­berikan hasH yang lebih akurat, sangat pE!r­lu dHakukan koreksi hasH pengkuran (fak­tor koreksi disequilibrium) dengan faktor0,71 yaitu seluruh hasH deteksi y dikalik.llndengan angka 0,71.

1. Ivanovich, M. and Harmon, R. S., Uranium Series Disequilibrium Application to Environmen­tal Problems, Claredon Press Oxford (1982).

2. Robert Brown et a!., The Use of Beta minus Gamma Radiometric Analysis in the Determina­tion of Uranium in Ores and Concentrates.

253