analisis spatial unsur-unsur radioaktif di sekitar …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...
TRANSCRIPT
I'ro.\hlrllg .(·;l'II1I1WrI/a.\lll\'flelrl/Ull I' ~/RUFalll/J1 :00./
ANALISIS SPATIAL UNSUR-UNSUR RADIOAKTIF DI SEKITAR LOKASIREAKTOR RSG-GAS
Dicky Tri Jatmiko, Jupiter Sitorus Pane, Th. Rina MulyaningasihPusat Pcngcmbangan Tcknologi Rcaktor Risct-Batan
ABSTRAK
ANALISIS SPATIAL UNSUR-UNSUR RADIOAKTIF DI SEKITAR LOKASI
REAKTOR RSG-GAS. Hasil pemantauan Hasil pemantauan radionuklida di lingkungan Pusat
Penelitian Tenaga Nuklir Serpong yang telah dilakukan pada tahun 2000 menunjukkan bahwa
unsur radionuklida Ac-228, Bi-2J I, Bi-214. K-40, Pb-212, Pb 214, '1'1-208, Rn-220 terdapat pada
radius 200 m, 500 m, I km, dan 5 km dari lokasi RSG-GAS. Unsur yang paling dominan adalah K
40. Analisis lebih lanjut dengan menggunakan analisis spatial menunjukkan ball\\'a balm'a unsur
unsur terse but tersebar seCaI'a random ditandai dengan hasil perhitungan Koetisien Moran Index
yang sangat rendah (0,.015). Dengan menggunakan model decay factor, hasi I analisis regresi
terhadap pengaruh jarak terhadap konsentrasi unsur radionuklida tidak menunjukkan korelasi yang
cukup signifikan (R2 < 50%). Hal ini menunjukkan bahwa penyebaran radionuklida yang diamati
disekitar RSG-GAS tidak bersumber dari satu sumber pelepasan baik itu udara, air dan tanah. tetapi
dari sumber lain sepel1i batuan dan jenis mineral yang ada disekitar titik pengukuran. Denganperkataan lain, konsentrasi radionuklida di lingkungan RSG-GAS tidak berasal dari pelepasan
radionuklida akibat pengoperasian Reaktor.
ABSTRACT
SPATIAL ANALYSIS OF RADIOi\'LCLIDES SURROUND MULTIPURPOSE
RESEARCH REACTOR GA SIWABESSY (RSG-GAS). Investigating of radio nuclidesurround Center For Nuclear Energy Research at 2000 showed that radionuclides of Ac-228. Bi211. Bi-214. K-40. Pb-212. Pb 214. '1'1-208. Rn-220 \\ere founded at radius of 200 m. 500 m. 1000
m. and 5000 m. Funher analysis using spatial analysis showed that the radionuclides disperse
randomly with Moran Index of 0.0 15. The decay factor model analysis proved that the distance of
measurement point was not significantly correlated with the distribution of the radionuclides (1'2
<50%). As a result. the distribution ofradionuc!ides surround RSG-GAS did not come one source
release, either from air, water and sands, but from others such as stones or mineral at measurement
point. In other words, the radionuc1ides concentration surround RSG-GAS did not cause by the
operation of RSG-GAS.
PENDAHULUAN
Reaktor Serba Guna G.A. Siwabessy telah beropcrasi sejak tahun 1987 yang
berlokasi di komplek Puspiptek Gedung 31. Dcngan beroperasinya rcaktor maka
terdapat kemungkinan pelepasan bahan radionuklida di sckitar RSG-GAS, walaupun
secara rancangan RSG-GAS telah menerapkan prinsip defense-indeprh.
Pemantauan terhadap unsur radionuklida di Pusat Penclitian Tenaga Nuklir telah
dilakukan pad a tahun 2000, dan dengan menggunakan anal isis Yarians (ANOY 1\) telah
disimpulkan balm'a pcngopcrasian instalasi nuklir di PPTA Serpong tidak mcnycbabkan
pcningkatan kandungan radionuklida di lingkungan sckitar nya.
366
I~S:-':OS5·1-527S • 1 11UI1.H)' ,'./)(11/(1/ ( 'n\"l''
1J,ck .•· Ji"l./<lI/11/k<l.<lkk
Penelitian ini bcrtujuan untuk l1lenggunakan alat analisis spatial untuk I1lcngolah
data spatial untuk bcrbagai keperluan tcrl11asuk untuk l11erunut sUl11ber radionuklida
yang terse bar di pennukaan bUl11i.
LANDASAN TEORI
Analisis Spatial
Untuk l11engukur tingkat korelasi atribut digunakan Moran's CoefTicient (!) dan
(Griffith, 1992: Feng, 1996; Lee dan Wong (200 I). Nilai Moran's Coefficient antara-1
sal11pai 1, dengan expected value adalah -1 /(n-1) yang berarti tidak ada indikasi korclasi
spat ia I.
ivloran's Coefficient
(I)
Geary's Ratio
Keterangan:
= autokorelasi spatial
c'.1 = bobot relasi antara i dan j
y, = variabcl rasdionuklida
Y.l = variabelunit berdekatan dari i
c'.1 = bobot berdasarkan invers jarak
Agrcgasi Spatial.
Tingkat korelasi dapat l11enggal11barkan adanya sifat pel11usatan, penyebaran dan
pencal11puran spatial atribut kepadatan penduduk. Bentuk-bentuk pengelol11pokkan,
penyebaran dan pencal11puran dapat digal11barkan l11elalui agrcgasi spatial. Berbagai
varabel dapat digunakan untuk l11elakukan agregasi antara lain kepadatan penduduk,
urban ratio, konscntrasi radiasi, dan lain-lain. Hal yang terpenting dalal1l agrcgasi ini
adalah l11el11inil11ul11kanvariansi jarak antar group pada variabel atribut.
367
!'/'U.Hc!IJIP, .'''(,1II/IIo,.lIos1l 1'('11('11111111 PllRR ISSN ()X':;·~~S~7Xlii/11111 ::()()~
Untuk varia bel dengan banyak atribut, jarak antar group dihitung dcngan
ll1enggunakan rUll1us (Rustiadi 2003)
dill1ana,
Dij jarak cuclidean antara lokasi i dan)
Zj. zJ nilai atribut lokasi i dan) (pad a kasus satu atribut)
Zmi.Z mj nilai atribut pad a lokasi i dan) untuk variabel Zm
111 banyak atribut
Z'mi.Z·mj nilai standarzmj, ZI11J
~ : bobot kesinall1bungan (contiguity)
Tingkat kedekatan keloll1pok (aggregation) lokasi i dengan unit di sekitarnya
ll1erupakan fungsi nilai atribut (z) dan pengeloll1pokan spasial dengan lokasi sckitar)
(j=1,2.3 .... 1I) ditandai dengan rumus (Rustiadi 2003),
(3)
dimana.
tingkat pcngeloll1pokan
bobot ij
: nilai atribut.
F'i = I
F'j> 1
: kurang Il1cngclompok dari rata-rata
: sama dengan rata-rata
: Icbih mengclompok dari rata-rata.
Ukuran pemusatan ditandai dcngan perhitungan standard deviasi spatial dari suatu
atribut pad a lokasi tertentu. Bcsar rata-rata atribut (.spatial mean) dihitung clcngan
rUll1us,
11
L1I',11'=~
II
368
(4)
111I(J1i.\"fS .\JhllWI ("!1SUr
/Jlcky !ii.!(/{lIlIkO,dkk
sedangkan lokasi pusat atribut, yang terse bar secara spatial, dapat digambarkan sebagai
lokasi rata-rata pusat median (median center) dengan rumus
_ L\\',x,x,,~-,,-
L""
dimana,
X" Yi = posisi geografis pusat wilayah
w, = atribut (populasi atau urban)
~wrL. "v _ ,1---, "
LW,
(5)
Ukuran penyebaran ditandai dengan deviasi standar seperti pad a rumus berikut,
1/d imana,
L (\\',- ;)'SD = V
"
L (\\'/- \t')
SD, = y--,
(6)
,)D = fs + S '•. XI -V ~ ,
so" = Standard Ocviasi
II, = nilai atribut populasi atau tata guna tanah
(7)
Analisis Regrcsi
Modcl analisis rcgresi yang mcnghubungkan konsentrasi dengan faktor spatial
mcnggunakan pendckatan distance decay theOlY yang pada prinsipnya mcngikuti
fungsi eksponcnsial, Oleh karena itu distribusi radionuklida spatialmengikuti rum us,
Y = ale (-bl',I) (8)
Y = konsentrasi
XI = faktor jarak mcmpcngaruh i konsentras i
a. b = parameter
£ = derau acak
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data
Hasil pcmantauan radionuklida pad a tahun 2000 dapat dilihat pada Tabcl Idengan lokasi pcmantauan sepcrti pada GambaI' I
369
/JI'(),Hdlllg S('nIlIlOl' l/os1l 1\'l1l'1l1h11l I): IRN{alliin ~()n,1
Gambar 1
Lekasi Sampling Bahan RadienuklidaPPTN·SERPONG
• l.r,d<; 0 .•.•.' .~."
• s.",,~+''''g. "I>
0••• _",,:/·..,. _~ l "'_'.g. c ••• ""
~-::"::':"c .••.•C.t>..:r","'gc.t.-.c. ..••.
C]C.tOIi/O
8''''''''"''. C' •• w'c",'"gl1li GYr .••••.•g S,r~ .•.'i ~::~g;:~.'"
§rm::~:'"7""
P.t>".·....,P.~"'••r•••.•P.<;;HI.r.g ••.•
OF.',g •.s ....•....
~~ •••••.•• "' ••••• .I•• , ••o ;::~:~O"c:JS.'f·Ot'.Qr:.:!!j $..1" C;...:I"r."
Ej~~~:;;~!~..='.m~'."B~:'~'I~~'~'"srr·
~ ... o"V~~_<
GambaI' 1. Lokasi sampling bahan radionuklida PPTN-Serpong
Autokorclasi Spatial
Untllk melihat korelasi antar data radionllklida secara spatial digllnakan
pcrsamaan (2), Pertama d i lakukan pem bobotan dengan Illcngukur jarak spat ial an tar
titik clIplikan. kemlldian dihitllng invcrsnya. I-Iasil pcrhitllngan bobot dapat dilihat Tabel
2. Dcngan Illenggunakan program Excell sederhana dapat dihitung harga otokorelasi
spatial radionllklida yang dicacah yaitu 0.015. IIal ini menllnjllkkan data radionllklida
yang d icupl ik pada tiap lokasi tidak IllCIlli Iiki pengarllh yang sign ifikas tcrhadap
clIplikan tctangganya.
370
.1J](llrsls .\/htfWI L·I/.\III"
/)"h li"l./alIlIlW.c/1k
Tabcl ]: Jcnis Dan Besar Aktivitas Radionuklida Pad a Radius 0 -- 5000111
I Lokasi ! Ac-2288i-21181-2128i-214K-40Pb-212
Pb-214I TI-208
Rn-220
(m)
i (6q/kg)(6q/kg)(8q/kg)(8q/kg)(6q/kg)(8q/kg)(8q/kg) (8q/kg)I -C---·200mI I
I 1A I 5923211.14268.4144 1.2996
'8
I i5.9264 14.422815.2864 12.8628
2A
15.622250670 150.2885244429 120555
28
14.5687 113.85.859511.5008
3A
11.9615 19.227110.5146 40708
38
6.3136 17.89151.7516
4A
14.1310 10.597816.6467 10.8491
48
19.1452 40.1648420924303750
5A
17.1595 29.739689.5063 12.4321
I 203194
--34.1436
58 35.750829.8789.--
--500 m ----
6A 21.8161 15.904937.7654274396 13.6996--
--68 11.1520 3.56871453.4320
._--~
-.-----------7A
5.5610 3.60676.5965 3.0970--
-----r20.5073
78 14.0594 16.7070
8A
18.2636 12.117942.6395 9.891613. 7696
88
18.4251 41. 009018.9889 117626
9A
18.9567 12.1156283431 13.6975
98
60.411535.8197 38.6278
10A
11.8552 10.651817.2216214283 12.9542
108
36.926925.9189189131
Lokasi
Ac·2288i-21181-2128i-214K-40Pb-212Pb-214TI-208 Rn-220
1000 11A
33.4976 15552657.6781403412 22.6716
118
30.9928 44.3072472696 23.9706
12A
18.860820.6483 8.4626
128 13A
17.7 558
138
5170230
14A
18.2705 8.919117.382523.1191 15.1225
148
19.8365 5.9269344347
15A
3.0098
158
220507 9.760274.1014229014 185615
--
5000
16A
5.226030.9084 11560
-
371
/'ru.\Idll1g ,1y'clI1l11ur//a.H//'t'l1t'1ifh111/'lJR,UJi1l1/1/1 2nrJ.!
7T----.----16B
11.9617 82.9114138714 5 6985
17A
8.8895 24.690911.7358 5.4538
17B
18.7410 8.300112.99423.4429 135227
18A
131187 8.318762.176220.2494 7.7107
18B
16.1053 10.735542.7090235556 10.6462
19A
5.3137 23.773210.5689
19B
30.4070 30.313090.233040.3081431244
20A
21.1212 12.330129.742930.1290 148666
20B
220416 9.153354.737330.6159 14.4373
Tabel2 : Hasil perhitungan bobot aotukorelasi (cl))
L1L2L3L4L5L6L7L8L9UOL 11L12U3L.~L 15L16L20
1
ooooooeI
2
0.00856o oooooe :-------
3 0003.5,0.003797o.oooooe
4
o 00339~ 0 0034020.00880o.oooooe --1-f--'--
o oooooe!5 00081~10.004506o 00323o 003995 f--L--1-- o 0036~1
0.00269S1----__ ,.u_
60.001840.002040.00417 OOOOOOl
-t-O oooooe
-7 0.0028410.0035370.0019410.0017510.00210f 0.001961 __ -1___1-- 1----f-- -- ---- +--,-----___ 1-
8000214'0.095106o 002390.0019270.00176810.001413o 003261o 000000
IiT 0001780.002011000390000306(0.00177" 0.0012530.001431000204'o 00000
I10
° 0020300017770.002170.0028910.002670.00194(0.0011900011690.00163o oooooe-----
0.00094'-~ I
-------11
o 001320001259 0.0009510.001210001571 0.0010460.00077'0.0008680.00000i
12
0001040.001190.0012140.0010670.000950.000830.001320.0020290.001340.000781o 00073 dI
13000035e0.000990.001340.001280.018860.0007910.0008310.0010~0.0019610.001080.000550.00098'eI140.001004o 0009660.001200.001330.001120.0009410.000750.0008050.001220.0018560.000590.00064000127 -i
IUS0001200.0002620.001030.0011610.001380.0015570.000870.0007760.000850.001740.00088"
o 00057io 000670.00111e
16
o 000250000260.000250.000240.000240.00025e0.000280.0002810.00025C0.000220.000281000031°00023
00002100002 e
17
0.0002560.0002150.000260.0002540.0002510.00024E0.000280.000290.000260.0002340.00026C000033,000026
0.00022000021o 00062
18
00002140.0002660.00022E0.0002280.0002170.0001490.0002040.00021400002360000230.00018~000022,000027
o 00041o 0002000013
19
000018'D:ooow0.00880
0.0001950.0001910.0002940.00017o 0001760000190000206000017C0.0001701 0000
o 0002000021000011
20
o.ooone0.000210000210.0002170.000220.00021C0.0002080.00020e000020'0.000230.000220.0001~ 0.000o 0002o 00020.0001I
Agrcgasi Spatial
Hasil analisis agragasi spatial dalam 3 kelompok konsentrasi dapat dilihat pad a
label 3 yang digambarkan dalam Gambar 2.
372
ISSN Ijk5\-527k
Tabel 3
ClUSTERAHAlYSIS
:111011S15 ."!JUliU/ ('IISI11
/)"A.' hl.!OIIlIlAO,dkk
Hasil pengelompokkan radionuklida radius 5 km RSG-GAS
ClUSTERANAlYSIS
StandardDe'"'iatn,5,628974
Stbnd.3.TdDeT.7i,3.tn.
2,345168
~3t.~n.dardDeviatn.2 753634
373
112
364386
V.::-..rian.ce
31 68535
Va.riance
5 499814
VaTi.3nce7 582439
117
312786
118
916414
Pro,Hdlllg Seminar lIas/! Pene/ilian P2TRR7{/!nm 2()()-I
3D Scatterplot (LaokasiSarnpling_RSGSTA 8v'21c)
Gambar 2. Scatter plot paparan Ac-228
ISSN 085·1-5278
Gambar 3 sampai 6 menunjukkan surface plot unsur radionuklida Ac-228
pennukaan, Ac-228 terdeposisi, Pb 212 permukaan dan K-40 pennukaan.
3D Surface Plot (LaokasiSampling_RSGSTA Sv'21c)
z=-3191e7·5 425'x+ 7 265'y+6 248e-7'x"x+4 913e· 7'x·y.4 088e-7'y'y
_ 0066l1li 31961.11) 6.326Em 9.457m 12587m 15.717~ 18847•• 21.978a 25.108•• 28.238II1II above
Gambar 3 : Surface plot radionuklida Ac-228 permukaan
374
ISSN 0854-5278 A}1ulisis -'>'fJal;ul ellS",.Dicky hi./ClII/1/kn,dkk
3D SUlface Plot (LaokasISarnpI1ll9_RSG ST A 8v'21 c)
z=2 8ge7+5 314'x-6 60S'y+5 1S3e.7Yx.6476e-7'x'y+3 78ge.7yy
1m! -0.347r:::I 3188~ 6722D 10.257D 13.792D 17326D 20.8611:1 24.396•• 27931_ 31.465,. above
Gambar 4. Surface plot radionuklida Ac-218 terdeposisi
3D SUlface Plot (LaokasiSampling_RSGSTA 8v'21c)
z=4.537e6-11.038'x-0.162'y+9527e-7'x'x+ 1.047e-6'x'y-2.985<;-8'y'y
_ 52841::11 9256~ 13227017199021.17o 25 142I2I'3J 29114a::i 33 085E:I 370571:11 41 028m above
Gambar 5. Surface plot radionuklida Pb-212 permukaan
375
180
1JOJOO
;<.'... 600
~o
I'rosull11R S!!I1Il!10" fhls,! PelleflllOn P :lTRR}('/1I111 ~nl)-I
3D Sunace Plot (Laoka5ISarnphng_RSG STA 8v'21c)
z=-2.232e8+5 975'x+47 .573'y+379ge-6'x'x-1.203e-6'x'y-2.514e-6'y'y
•• -8 782•• 2437_ 13 655E:±'3 24 873o 36 09204731E:±'3 58 528_ 69747_ 80 965•• 921831111 above
Gambar 6. Surface plot un sur K-40 permukaan
Analisa Regresi
Pemeriksaan korelasi Pearson terhadap data cuplikan dapat dilihat pada Tabel 4.
Table. I Hasil perhitungan Korelasi Pearson
j v" x &
1-_I Constant: 'Jar Y He""
r()LY) H dep: Y~. 1675 000
j AC 228 12 715
- 216278046776- 9398323597462014 22620. JARAK 1675 000 i AC 228B 13 026
3835531471131 762040095036209 55781
~JARAK1675 000
FB 21213 448 .0859600073893660517185942012 50059
j
JARAK1675 000FB 212B
18 956 3220801037361.4433851660912014 64269,1ARAK
1675 000K 40
31 494 - 174720.030527- 7528574612702036 81853
data ini menunjukkan bahwa tidak ada korelasi yang kuat antara data hasil cuplikan
dengan jarak. Apabila radionuklida berasal dari sebuah sumber seperti cerobong maka
distribusi akan menunjukkan korelasi yang eksponensial negatif.
Dengan menggunakan analisa regresi dapat dilihat hubungan seperti pada
Gambar 7 untuk radionuklida Ac-228 permukaan dan Gambar 8 untuk radionuklida
terdeposisi.
376
ISS:-J (J85-~-527S
40
353025co
20'" '"u' 15<
1050
C
--J-500
,-ll1oI1SI5 Spalla I l'l/s1Ir
/Jich IhJalm1ko.dkk
Sr:a:r:erph:.( (LaokasISampllng_RSC"" STA 8y']1C)
y=12 819'e.p( -2 6Sge-5'x)+eps
o
0 08
00 00 00 00
00
0 00 0
0
500
15002500350045005500
JARA;<
GambaI' 7. Regresi linear radionuklida Ac-228 permukaan
Scatterplot (LaokasiSampling_RSG STA 8v'21c)
y=19461'exp( -1 752e-6'x)+eps
0 00
()'-' 0 "..-"0
00 0
o
35
302520
lD<D 15
'" '" IU< 10
50-5
-500
o 0 0
500 1500 2500 3500 4500
o
5500
GambaI' 8. Regresi exponential radionuklida Ac-228 terdeposisi
KESIMPULAN
Data hasil cuplikan radionuklida di lokasi sekitar 5 km dari reaktor
menllnjukkan sebaran yang random. Tidak terlihat interaksi yang kllat antara satu
lokasi dengan lokasi lainnya. Pembesaran konsentrasi jllstrll berada pada jarak yang
lebih jauh dari lokasi sllmber hal ini bcrtentangan dengan sit'at decay distace theory
yang harllsnya bcrlaku untllk paparan yang keluar dari cerobong.
377
Pro,,,dmg ,\'('IIIII)(//" I/osil /\'l1elillalll']JRR],111/111 :C{){)~
Korelasi data konsentrasi radionuklida danjarak menunjukkan r2 yang sangat
rendah artinya korelasi yang tetjadi tidak cukup signifikan, dan ini memperkuat hasil
analisis kurva permukaan. Oleh karena itu hasil analisis ini memperkuat hasil analisis
sebelumnya dengan ANOV A bahwa sebaran radionuklida di sekitar RSG-GAS
bukanlah berasal dari hasil pengoperasian RSG-GAS.
Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan dengan mempelajari kondisi batuan atau
yang dpat menimbulkan radionuklida yang terdapat pada lokasi sekitar RSG-GAS
tersebut. Untuk itumasih diperlukan pengetahuan tentang sifat-sifat batuan dan mineral
di sekitar RSG-GAS.
DAFT AR PUST AKA
I) ANSELlN, 200 I, Spatial Interpolation,
2) ROSNA TI, RINA TH. i'vt 2000, Pemantauan Radionuklida Di Lingkungan
Pusat Penelitian Tenaga Nuklir Serpong, Tugas Akhir.
3) GLAZIER R, GOZDYRA, lv1.A, 2004, Using Spatial Analysis and Maps to
understand Pattern of Health Service Utilization.
4) IA EA, 1998, Gu ide Iine for Integrated Assessment and Management in Large
Industrial Area, IAEA TEC-DOC-994.
5) PRAHASTA, E., 2002, Sistem Informasi Geografls. Pencrbit Informatika,
Bandung.
378