Bidang Hidrologi

PDIN I BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL www.batan.go.id I www.infonuklir.com

ATOM SMedia Informasi Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir

..NO. ISSN 0215-0611

Pemanfaatan teknik nuklir dimasa sekarang ini telah digunakan secara luas dalam berbagai bidang oleh masyarakat Indonesia. Dalam bidang hidrologi teknik nuklir (teknik perunut radioisotop) saat ini sudah dapat memecahkan berbagai masalah yaitu :

1. Penentuan gerakan sedimen di pelabuhan dan daerah pantai, yaitu untuk studi efisiensi pengerukan dan untuk perencanaan pembangunan pelabuhan baru.

2. Untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan, teknik perunut dapat melacak zat pencemar.

3. Menentukan kebocoran dam atau bendungan.4. Menentukan arah gerakan air tanah.5. Studi hubungan antar sumur-sumur minyak untuk mengetahui

karakteristik aliran cairan di sekitar sumur minyak.6. Menentukan debit air sungai.7. Studi geothermal.8. Teknik gauging.

APLIKASI TEKNIK NUKLIR DALAM HIDROLOGI

Sampling Oil-Tracer

1. Penentuan Gerakan Sedmen di Pelabuhan dan Daerah Pantai

Pendangkalan pelabuhan dan alur pelayaran yang menyangkut kelangsungan pelayanan perhubungan laut mempakan masalah yang cukup serius. Pergerakan dan pengendapan lumpur tanah ini merupakan peristiwa alam, oleh karena itu tidak dapat dihentikan namun hanya diusahakan mengurangi dampaknya terhadap alur dan kolam pelabuhan. Terjadinya pendangkalan alur pelabuhan dan kolam pelabuhan, mengakibatkan kapal-kapal besar tidak dapat merapat ke dermaga, sehingga bongkar muat barang akan terganggu, sedangkan untuk mengeruk lumpur itu membutuhkan biaya yang cukup besar.

Salah satu usaha untuk memperkecil kecepatan terjadinya pendangkalan (endapan lumpur) adalah dengan cara mengetahui dari mana asal dan ke mana arah gerakan sedimen tersebut. Untuk estimasi laju pendangkalan alur pelabuhan dapat diterapkan teknik nuklir dengan menggunakan teknik perunut radioisotop. Radioisotop yang dipergunakan berupa pasir tiruan, bentuk dan ukurannya menyerupai pasir yang terdapat pada pelabuhan yang akan diteliti. Radioisotop yang sering dipergunakan adalah Iridium-192, Aurum-198 dan Scandium-46.

Setelah radioisotop diinjeksikan ke dasar laut, kemudian radiasi yang dipancarkan dilacak dengan detektor dan responnya akan dicatat dengan mesin pencatat radiasi (recorder). Pemantauan terhadap radioisotop yang dilepas ke dasar laut dilakukan beberapa kali dengan jangka waktu tertentu. Dari hasil pemantauan itu secara kumulatif dapat ditentukan arah gerakan sedimen, tebal lapisan sedimen dan kecepatan rata-rata lapisan sedimen.

Data yang diperoleh ini dapat pula digunakan untuk menentukan pembangunan pelabuhan baru yang sesuai dan tidak memerlukan biaya pengerukan yang tinggi.

2. Mendeteksi Zat Pencemar dalam Air

Selain menggunakan isotop buatan, pergerakan zat pencemar dalam air tanah dapat dirunut dengan menggunakan isotop alam. Isotop alam yang digunakan harus mempunyai nilai yang berbeda (ekstrem) dari nilainya di air tanah pada umumnya.

Pengambilan sampel sediman di calon tapak PLTN

Sebagai contoh adalah isotop karbon-13 dan deuterium (H-2) pada air lindi mempunyai yang lebih tinggi daripada air tanah pada umumnya karena tingginya aktivitas bakteri pengurai bahan organik. Berdasarkan perbedaan nilai isotop inilah dapat dibedakan apakah air tanah telah tercemar air lindi atau belum.

Demikian juga isotop alam oksigen-18 dan deuterium dapat digunakan untuk merunut sejauh mana instrusi air laut telah mencapai formasi daratan. Nilai kedua isotop ini pada air laut lebih tinggi daripada air tanah, sehingga dapat diketahui pergerakan air laut ke dalam air tanah.

3. Menentukan Kebocoran Dam atau Bendungan

Teknik perunut radioisotop juga telah dimanfaatkan untuk menentukan kebocoran/ rembesan dam atau bendungan. Radioisotop yang digunakan sebagai perunut harus memenuhi persyaratan tertentu, antara lain: tidak berbahaya bagi manusia atau makhluk hidup lain di sekelilingnya, aktivitasnya rendah, waktu paronya pendek, larut dalam air, tidak diserap oleh tanah atau tubuh bendung/dam dan oleh tumbuhan.

Radioisotop dilepaskan pada tempat tertentu di reservoir (air dam) yang diper-kirakan sebagai tempat terjadinya rembesan/ bocoran pada dam/bendungan. Apabila terjadi kebocoran pada bendungan tersebut, maka air yang telah diinjeksi/dilepas radioisotop akan masuk dan mengikuti arah bocoran. Dengan mengikuti/mencacah air yang keluar dari mata air, sumur-sumur pengamat yang terdapat di daerah downstream, maka akan dapat diketahui adanya bocoran/rembesan dan arah dari rembesan dam tersebut.

4. Mengetahui Gerakan Air Tanah

Air tanah selalu bergerak sesuai dengan kondisi geologinya. Data gerakan air tanah di suatu daerah sangat berguna untuk pembangunan bendungan, pembangunan instatasi pengolahan limbah dan lain-lain

Untuk mengetahui gerakan air tanah digunakan metoda sumur banyak (multiwell technique). Perunut radioisotop diinjeksikan ke dalam sumur yang berada ditengah dan pada lubang bor yang lain di sekelilingnya, selanjutnya dilakukan pemantauan dengan detektor radioaktif. Arah gerakan air tanah dapat ditentukan dengan mengetahui adanya radioaktif pada sumur-sumur bor tersebut.

Di samping untuk mengetahui arah gerakan air tanah, teknik perunut radioisotop ini juga dapat digunakan untuk mengetahui kecepatan air tanah, permeabilitas dan besaran air tanah lainnya.

5. Mengetahui Karakteristik Aliran Cairan di Sumur Minyak

Perunut radioisotop dapat juga digunakan untuk studi hubungan antar sumur-sumur minyak untuk mengetahui karakteristik aliran cairan di sekitar sumur minyak tersebut.

Evaluasi yang akurat tentang karakteristik reservoir minyak pada proyek Enchanced OH Recovery, dengan metoda penekanan air menggunakan perunut radioisotop yang diinjeksikan ke dalam lubang sumur, kemudian dipantau di setiap sumur-sumur minyak yang ada.

Hasil yang diperoleh berupa data gerakan cairan minyak dan waktu transit antara sumur injeksi dengan sumur produksi.

6. Pengukuran Debit Air Sungai

Penggunaan metoda perunut radioisotop untuk mengukur debit air sungai terbukti lebih sederhana dibandingkan metoda dengan alat ukur arus (Current Meter). Keunggulan metoda perunut radioisotop adalah pengukurannya lebih cepat dan dalam keadaan sungai banjir pengukuran tetap dapat dilaksanakan.

Dasar metoda perunut radioisotop adalah pengenceran perunut. Perunut radioisotop dalam jumlah yang tidak membahayakan dilepaskan di bagian hulu sungai, kemudian dipantau konsentrasinya di bagian hilir.

Perubahan konsentrasi yang diakibatkan oleh aliran (debit) sungai dapat diketahui dari perubahan intensitas pancaran radioisotop yang diukur langsung di dalam aliran air sungai itu.

Injeksi Tracer Oil

7. Melakukan Studi Geothermal

Pemanfaatan sumber panas bumi untuk keperluan tenaga listrik di negara kita sudah mulai dikembangkan, contoh Pembangkit Listrik Geothermal Kamojang. Pemanfaatan teknologi nuklir khususnya teknik perunut radioisotop telah membantu menentukan suhu sumber panas dan jumlah cadangan panas dengan jalan menentukan komposisi isotop alam yang dikandung oleh sumber panas tersebut.

Injeksi Tracer Isotop di Pertamina Geothermal Energy Kamojang

8. Teknik Gauging

Selain dengan teknik perunut radioisotop, dikenal pula teknik gauging. Dalam teknik ini radioisotop digunakan sebagai sumber tertutup. Efek radiasi terhadap sistem dapat mengetahui keadaan sistem tersebut.

Penggunaan teknik gauging ini antara lain untuk mengukur kandungan air dalam tanah, kepadatan tanah, aspai dan beton. Teknik ini sangat luas pemakaiannya dalam teknikhh sipil antara lain pondasi bangunan, jalan raya, pembuatan tanggul dan lain-lain.

Pusat Diseminasi Iptek NuklirGedung Perasten : Jl. Lebak Bulus Raya No. 49, Pasar Jumat, Jakarta 12440Kotak Pos : 4390, Jakarta 12043, Indonesia, Telp.: (021) 7659401, 7659402

Fax.: (021) 75913833, Email : [email protected], [email protected], www.infonuklir.com

Design by Agus Rial

Pemanfaatan radioisotop pada pemodelan sumber daya air dan pemodelan air tanah

Studi hubungan antar sumur-sumur minyak untuk mengetahui karakteristik reservoir pada proyek Enhanced Oil Recovery (EOR)

Penelitian aplikasi radioisotop dalam eksplorasi poanas bumi

Page 1Page 2Page 3Page 4Page 5Page 6