Top Banner
Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002 PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP KEMArv1PUAN PENAHANAN RADIONUKLIDA DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif ABSTRAK PENGARUH BERMACAM LINGKUNGAN AIR TERHADAP KEMAMPUAN PENAHANAN RADIONUKLIDA DALAM BLOK HASIL PEMADATAN. Pad a penyimpanan akhir limbah radioaktif, blok hasil pemadatan dapat berada dalam lingkungan oii tanah, payau, atau air laut tergantung dari lokasi penyimpanan akhir. Kemampuan penahanan radionuklida pad a hasil pemadatan yang terendam air dinyatakan dalam nilai standar laJu pelindihan (g/cm2.hari), untuk Cs-137 berharga 10-1s/d 10.4 pada matrik beton, 10-4 sId 10. pada matrik aspal dan 10-5 sId 10-7 pad a matrik plastik polimer. Telah dipelajari pengaruh air bersalinitas (permil berat) 18,S; 14, 12; 9,S; 2,7S, dan O,S terhadap kemampuan penahanan Cs-137 dalam matrik beton, aspal, dan plastik epoksi. Limbah simulasi Cs-137 yang berekivalen aktivitas 1 Ci/m3 dipadatkan dalam bahan matrik tersebut dan diuji lindih dalam lingkungan air d! atas selama 1, 2, 3,4, S, 6, 7 hari, 2, 3,4, S, 6, dan 7 minggu, Cs-137 yang terlindih air dianalisis dengan alat MS. Hasil percobaan menunjukkan bahwa air yang bersalinitas lebih tinggi memberikan nilai laju pelindihan yang lebih besar dibanding pada air bersalinitas lebih rendah untuk semua bahan matrik. Untuk matrik bahan aspal, pen2hanan Cs-137 dalam lingkungan air bersalinitas tidak baik, laju pelindihan melebihi nilai batas arnbang yang diizinkan. Hasil pemadatan tersebut harus diwadahkan lagi dalam suatu penampung sebelum ditempatkan pada penyimpanan akhir. Untuk bahan matrik beton dan plastik epoksi, penahanan Cs-137 dalam air bersalinitas masih memenuhi standar yang ditentukan. ABSTRACT INFLUENCE OF AQUEOUS ENVIRONMENT ON RETENTION CAPABILITY OF RADioNUCLIDE IN EMBEDDED WASTE. At the ultimate waste disposal, the embedded waste can be on the environmental milieu of ground water, brackish water, or sea water depending on the location of ultimate waste disposal site. Retentioncapability of radionuclide in embedded waste submerging on water is expressed by standard value of leaching rate in unit of g/cm2.day, that's value of Cs-137 are (10.1-10-4) for concrete matrix, (10-5-10-7)for polymer plastic matrix, and (10-4-10-7) for asphalt matrix. Influence of aqueous environment on various salinities of 18.5; 14; 12; 9.5; 2.75, and 0.5 toward restraint capability of Cs on the matrix of concrete, polymer plastic of epoxy, and asphalt has been carried out. Simulation liquid wastes of Cs-137 having the equivalent activity of Cs 1 Ci/m3 are solidified on that various matrices, than subjected to leaching test on the milieu of that saline solution during leaching periods of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 days, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 weeks. Leached radionuclide of Cs is analyzed by AAS. The results of this experiment indicates that the increasing of water salinity gives the increasing of leaching rate of Cs-137 for all utilized matrices. For asphalt matrix, the quality of restraint capability of Cs-137 on the milieu of saline water is bad, the present value of leaching rate is superior than the standard value. The embedded waste of asphalt matrix must be prepared in standard container before disposing it on the ultimate disposal. For concrete and polymer plastic of epoxy matrix, the quality of restraint capability of Cs-137 on the milieu of saline water are conforming with the standard value.
8

PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Mar 02, 2019

Download

Documents

vantu
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAPKEMArv1PUAN PENAHANAN RADIONUKLIDA

DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN

Zainus SaliminPusat Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioaktif

ABSTRAKPENGARUH BERMACAM LINGKUNGAN AIR TERHADAP KEMAMPUAN

PENAHANAN RADIONUKLIDA DALAM BLOK HASIL PEMADATAN. Pad a penyimpananakhir limbah radioaktif, blok hasil pemadatan dapat berada dalam lingkungan oii tanah, payau,atau air laut tergantung dari lokasi penyimpanan akhir. Kemampuan penahanan radionuklidapad a hasil pemadatan yang terendam air dinyatakan dalam nilai standar laJu pelindihan(g/cm2.hari), untuk Cs-137 berharga 10-1s/d 10.4 pada matrik beton, 10-4 sId 10. pada matrikaspal dan 10-5 sId 10-7 pad a matrik plastik polimer. Telah dipelajari pengaruh air bersalinitas(permil berat) 18,S; 14, 12; 9,S; 2,7S, dan O,S terhadap kemampuan penahanan Cs-137 dalammatrik beton, aspal, dan plastik epoksi. Limbah simulasi Cs-137 yang berekivalen aktivitas1 Ci/m3 dipadatkan dalam bahan matrik tersebut dan diuji lindih dalam lingkungan air d! atasselama 1, 2, 3,4, S, 6, 7 hari, 2, 3,4, S, 6, dan 7 minggu, Cs-137 yang terlindih air dianalisisdengan alat MS. Hasil percobaan menunjukkan bahwa air yang bersalinitas lebih tinggimemberikan nilai laju pelindihan yang lebih besar dibanding pada air bersalinitas lebih rendahuntuk semua bahan matrik. Untuk matrik bahan aspal, pen2hanan Cs-137 dalam lingkunganair bersalinitas tidak baik, laju pelindihan melebihi nilai batas arnbang yang diizinkan. Hasilpemadatan tersebut harus diwadahkan lagi dalam suatu penampung sebelum ditempatkanpada penyimpanan akhir. Untuk bahan matrik beton dan plastik epoksi, penahanan Cs-137dalam air bersalinitas masih memenuhi standar yang ditentukan.

ABSTRACTINFLUENCE OF AQUEOUS ENVIRONMENT ON RETENTION CAPABILITY OF

RADioNUCLIDE IN EMBEDDED WASTE. At the ultimate waste disposal, the embeddedwaste can be on the environmental milieu of ground water, brackish water, or sea waterdepending on the location of ultimate waste disposal site. Retentioncapability of radionuclide inembedded waste submerging on water is expressed by standard value of leaching rate in unit ofg/cm2.day, that's value of Cs-137 are (10.1-10-4) for concrete matrix, (10-5-10-7)for polymerplastic matrix, and (10-4-10-7) for asphalt matrix. Influence of aqueous environment on varioussalinities of 18.5; 14; 12; 9.5; 2.75, and 0.5 toward restraint capability of Cs on the matrix ofconcrete, polymer plastic of epoxy, and asphalt has been carried out. Simulation liquid wastesof Cs-137 having the equivalent activity of Cs 1 Ci/m3 are solidified on that various matrices,than subjected to leaching test on the milieu of that saline solution during leaching periods of 1,2, 3, 4, 5, 6, 7 days, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 weeks. Leached radionuclide of Cs is analyzed by AAS.The results of this experiment indicates that the increasing of water salinity gives the increasingof leaching rate of Cs-137 for all utilized matrices. For asphalt matrix, the quality of restraintcapability of Cs-137 on the milieu of saline water is bad, the present value of leaching rate issuperior than the standard value. The embedded waste of asphalt matrix must be prepared instandard container before disposing it on the ultimate disposal. For concrete and polymerplastic of epoxy matrix, the quality of restraint capability of Cs-137 on the milieu of saline waterare conforming with the standard value.

Page 2: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

PENDAHULUANLimbah merupakan bagian dari kehidupan manusia di sepanjang :1lasa

dan tempat. Dengan meningkatnya- kualitas kehidup3n manusia, meningkatpula jenis dan jumlah limbah yang ditimbulkan. Pabrik-pabrik, kegiatanpenambangan, pengelolaan hasil tambang, pembangkitan energi dan kegiatan-kegiatan lain menimbulkan limbah. Limbah radioaktif adalah zat radioaktif danbahan serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktifkarena pengoperasian instalasi nuklir, yang tidak dapat digunakan lagi. Limbahradioaktif ditimbulkan dari kegiatan industri nuklir antara lain seperti fabrikasibahan bakar nuklir, pembangkitan energi, produksi radioisotop, daur ulangbahan bakar bekas, kegiatan riset dan aplikasi teknik nuklir.

Limbah merupakan bagian dari kehidupan manusia di sepanjang masadan tempat. Dengan meningkatn~'~ kualitas kehidupan manusia, meningkatpula jenis dan jumlah limbah yang ditimbulkan. Pabrik-pabrik, kegiatanpenambangan, pengelolaan hasil tambang, pembangkitan energi dan kegiatan-kegiatan lain menimbulkan limbah. Limbah radioaktif adalah zat radioaktif danbahan serta peralatan yang telah terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktifkarena pengoperasian instalasi nuklir, yang tidak dapat digunakan lagi. Limbahradioaktif ditimbulkan dari kegiatan industri nuklir antara lain seperti fabrikasibahan bakar nuklir, pembangkitan energi, produksi radioisotop, daur ulangbahan bakar bekas, kegiatan riset dan aplikasi teknik nuklir.

Pemadatan (immobilisai) limbah radioaktif bertujuan agar radionuklidaterfiksasi, terkungkung dan tertahan dalam rongga di antara kristal matriksbahan pemadat sehingga radionuklida tersebut tidak mudah lepas olehrembesan air yang menembus kedalam hasil pemadatan dan radiasinyatertahan. Limbah radioaktif aktivitas sedang yang mengandung unsur radioaktifwaktu parch 30,17 tahun dan aktivitas 1 Ci/m3 biasanya diimobilisasi denganmatriks semen. Matriks semen yang merupakan .campuran dari materialsemen, pasir, aditif dan air bereaksi secara kimia dan mengeras, memberikanpemadatan berupa beton yang merupakan material komposit. Penggunaanpasir di dalam matriks semen tersebut untuk meningkatkan kekuatan dankerapatan beton, karena pasir mempunyai kekerasan dan kerapatan yang lebihbesar dari komponen lain dari komposit beton tersebut.

Dalam pengelolaan hasil pemadatran, blok beton akan mengalami resikoantara lain: terjatuh, terlempar, terbanting dan/atau terbakar selamaoperasional sebelum penyimpanan.

Agar blok beton hasil pemadatan tidak rusak bila mengal6mi resikotersebut, kualitas blok beron yang baik harus memenuhi standar IAEA(International Atomic Energy Agency) sebagai berikut :

-Kerapatan: 1,70-2,50 glcm3-Kuat tekan beton yang telah berumur 28 hari : 20 -50 N/mm2.

-Laju lindih radionuklida terimmobilisasi dalam beton: 1,7 x 10-1 -2,5 x 10-4

g/cm2.hari.

Seperti halnya matriks semen, bahan matriks plastik dipakai juga untukpemadatan limbah radioaktif berumur pendek yang beraktivitas awal rendah

85

Page 3: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

dan sedang dengan radionuklida yang berwaktu paruh kurang atau sarna

dengan 30,17 tahun, yang aktivitasnya dapat diabaikan setelah 300 tahun.Kandungan radionuklidanya adalah Sr-90, Cs-137, Co-50, dan Fe-55. Bahanmatriks plastik dapat pula dipakai unvJk pe:naciatan !imbah radioaktif bel umurpanjang dengan radionuklida berwaktu paruh kurang dari 30,17 tahun yangaktivitas awalnya rendah atau sedang, aktivitas tersebut dapat diabaikansetelah 300 tahun. Pad a pemadatan tersebut termasuk di dalamnyaradionuklida berwaktu paruh ratusan atau ribuan tahun yang beraktivitas awalrendah atau sedang, radionuklidanya antara lain Np-237, Pu-239, dan Am-243.

Bahan matriks aspal dipakai untuk pemadatan limbah pemal~car alphaberumur panjang akktivitas rendah atau sedang yang aktivitasnya dapatdiabaikan setelah 300 tahun, dengan radionuklida Np-237, Pt.:~239, Am-241 danAm-243. Pengggunaan bahan matriks dalam aplikasi proses pemadatan limbahradioaktif sesuai dengan jenis limbahnya dapat dilihat pad a Tabel1.

Tabel1. Klasifikasi limbah Berdasar Umur Paroh Radionuklidanya danPenq~'2..1aannva

~ta;$1frk;a~ !Kar..kteri$tik yang

dit.JnjauLtmbah BuFUmur Pan an

Lt- b ah Alp ha Llmbah AkUvtta.C"" Y" Ttnggt

Sangat tinggi,aktJvitas dapatdiabaikan setol.ahbebe,.apa "8t"'$~hun.

No Llmbah berumurpe"dek

Aktivi1as awal.ad1onukUda yangberwaktu perQhkure,"g derj 30t.ah..n.

Rendah ataU$eda~g.

aktiVitasnya dapatdiabajkan semf~h 300tahun

Rendah.aktivilasnya dapat'- .diabakan. setelah300tahun

2 Aktivil.as awa.radjonukljd~ y~ngberw~ktu parchratusan atau r.buantahun..

Nol atau sangatrenQah. lebih kedldart batas ambangyang d.itetapkan

Rendah stau """dang Rendah alau

$~d~ng

3 Radiasl yangdipanca.-kan.

Yang tel'Ulama

beta-gammaYang t~..utamaajpha Yang lerutama

beta-gammaselama bebe..apa..at~~ tah~n.kemudian _telanitu yang terutamaalpha

R~di<>nuklida y~ngpokok.

$,.-90 (30 th)... Cs-137 (3() th). Co-60(5 th}. Fe-55 (2.5th)

Np-237 (2)(.10&th).Pu-239 (2,4 x1r:J4th)Arn-241(4x107th).Am-243 (8X103 th)

co-eo. SI"..90. Np-237, Pu-239, Am-241. Am-2443

5 Bahan matri untuk pemadatan P1setlik (poIJm Jssei.)Aspal (bitumi.nasi)

Get- (vltritikasi>Semen(Sernentasi)PlasUk(polimerisaS1)

6 Tipe penylmp.-na"akhlr

Peny'lmpana:~ ~anahdalamuntvk !solas.Umbah sel;!lma ju~antah,un.

Penylmpanantanahdalsm untuk lsalasilimbah setamajutaan tahun

Penyimpan~n.tanst! usngkatuntuk tso1asjlimbat! se1",ma 300tshun.

Blok hasil solidifikasi limbah radioaktif perlu dievaluasi kemampuanpenahanan dan pengungkungan terhadap unsur radioaktifnya. Daya tahanunsur radioaktif dalam blok pemadatan terhadap pelindihan (perembesan air)dipakai sebagai penilaian kekuatan penahanan unsur radioaktif tersebut(TabeI2).

86

Page 4: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

Tabel2. Faktor Pelindihan dari Beberapa Radionuklida Untuk BermacamImobilisasi Standar Test IAEA Dalam Air Pada 20°C

Faktor pelindihan beberapabahan solidifikasi (g/cm2..han)

10-3-10,4

Teknologi penyuimpanan akhir digolongkan sebagai berikut :Pembuangan/penyimpanan akhir dalam tanah dangkal atau shallow landburial, yang digunakan untuk penyimpanan limbah aktivitas rendah dansedang.Pembuangan/penyimpanan pada tanah dalam atau deep ground burial yangdigunakan untuk penyimpanan limbah aktivitas tinggi atau elemen bakarbekas.

Pembuangan/penyimpanan akhir tanah dangkal atau tanah dalam di daerahtepi laut.

Dengan kemungkinan pemakaian tiga macam teknologi penyimpananakhir tersebut rriaka terdapat beberapa macam kemungkinan lingkungan airterhadap hasil pemadatan limbah radioaktif. Apabila digunakan penyimpananakhir tanah dangkal dan tanah dalam, maka di dalam penyimpanan akhir blokhasil pemadatan akan berada dalam lingkungan air tanah. Apabila digunakanpenyimpanan akhir tanah dangkal atau tanah dalam di daerah tepi laut, makablok hasil pemadatan berada dalam lingkungan air laut atau air payau.

Kualitas air laut dan air payau biasa dinyatakan dalam salinitas.Salinitas didefinisikan sebagai jumlah gram garam terlarut dalam 1 kg air laut,dengan satuan ppt (part per thousand). Komposisi keseluruhan ion-ion dalamair laut yang merupakan salinitas air laut berharga antara 32-37 ppt Hargakomposisi ion-ion dalam air laut yang dinyatakan dalam ppt berat adalah CI-18,980; ,<:)0..2- 2,649; HC03- 0,14; Br- 0,065; H2B03- 0,026; F- 0,001; Na+ 10,556;Mg2+ 1,272; (;a2+ 0,400; K+ 0,380; dan S~+ 0,013. Dalam contoh komposisitersebut total ion negatif 21,861 ppt dan total ion positip 12,6211 ppt, atau totalsalinitas 34,482 ppt. Air payau mempun)lai harga salinitas kurang dari 25 ppt.

Untuk menetapkan kualitas hasil pemadatan yang memenuhi syaratpada penyimpanan akhir limbah radioaktif dalam beberapa kemungkinanlingkungan air tersebut, akan dilakukan penelitian pengaruh bermacamlingkungan air terhadap kemampuan penahanan radionuklida dalam blok hasil

87

Page 5: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

pemadatan. Dalam penelitian ini akan dilakukan pemadatan limbah radioaktifsimulasi yang mengandung Cs-137 setara dengan aktivitas 1 Ci/m3 denganbahan matriks semen, pGlirr.er plastik dan aspal, kemudian dilakukan uji lindihdalam lingkungan air pad a bermacam harga salinitas. Hasii pemadatan yangmemberikan konsentrasi radionuklida dalam air lindih yang rendah atau padanilai batas yang diijinkan merupakan pilihan kualitas pemadatan yang terbaik.

TATA KERJA

BahanBahan-bahan yang digunakan melij:'uti semen Portland tipe I, pasir yang

berdic.meter < 2 mm, sesium klorida tidak aktif, aspal dan resin epoksi. Resinepoksi terdiri dari dua macam cairan yaitu bahan resin epiklorohidrin (1 kloro2,3 epoksi propan 2,3 epoksi propil klorida) dan bahan pengeras bis fenol A(4,4 dihidoksi difenil 2-2 propanon)

MetodeAdonan semen yang dibuat dengan pencampuran dan pengadukan

300 9 pasir, 400 9 semen, dan 140 ml larutan cesium konsentrasi 0,01 mg/latau ekivalen ektivitasnya 1 Ci/m3 dimasukk3n dalam cetakan tabung polyetilen4 x 4 cm. Setelah 28 hari beton dilepas dari cetakannya, kemudian diuji lindih.Sampel air pelindih diambil pada hari pertama sampai hari ke tujuh, hari 14, 21,28, 35, dan 42 kemudian dianalisis kadar cesiumnya dengan alat MS. Airpelindih yang digunakan ada 7 macam yang masing-masing mempunyai hargasalinitas (ppt berat): 18,5; 14; 12,1; 9,5; b; 2,75 dan 0,5. Nilai salinitasdianalisis dengan alat pengukur salinitas, konduktivitas, dan temperatur (SCT

Meter).Adonan polimer epoksi yang dibuat derlgan pencampuran dan

pengadukan 400 g, epiklorohidrin, 400 9 big fenol A, dan 240 mllarutan cesiumkonsentrasi 0,01 mg/l dimasukkan dalam cetakan tabung poliietilen 4x4 cm.Setelah 24 jam plastik epoksi dilepas dari cetakannya, kemudian diuji lindihsesuai cara pelindihan sampel beton tersebut di atas.

Adonan aspal yang dibuat dengan pencampuran dan pengadukan cairan

aspal 120°C dan 240 ml larutan Cesium konsentrasi 0,01 mg/l dituangkankeda:am tabung polyetilen 4x4 cm. Setelah 24 jam padatan aspal dilepas daricetakannya, kemudian diuji lindih sesuai cara pelindihan tersebut di atas.

Hasil uji lindih dinyatakan dalam laju pelindihan (Rn) yang dihitung daripersamaan :

A x.GRn= n'

(1)AO.x.L.x.Tn

dimana :An = aktivitas terlindih; Ao = aktivitas awal ; l-n = waktu lindihG = berat sampel ; L = luas permukaan sam pel

88

Page 6: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Penelitian P2PLR Tahun 2002

HASIL DAN PEMBAHASANPada T abel 3 hasil percobaan uji lindih untuk matriks beton terlihat

bahwa laju pelindihan semakin menu run terhadap- bertambahnya 'Jvaktu

pelindihc.n sampai akhirnya cenderung konstan. Hal ini disebabkanradionuklida yang terfiksasi elementer akan terlepas saat-saat awal, setelah itub.qru kemudian radionuklida yang terfiksasi permanen yang lepas. Untukmelihat pengaruh salinitas air terhadap laju pelindihan dapat ditinjau perbedaanlaju pelindihannya antara masing-masing nilai salinitas. Laju pelindihan hari ke6 untuk salinitas 18,5 ppt adalah 0,0049 dan untuk salinitas 0,5 ppt adalah

0,0032, jadi perbedaannya s~besar 0,0017. Komfonen salinitas yang dap.a~merusak beton adalah H2B03 (0,026 ppt) dan 804 (2,649 ppt), komponen Inlakan bereaksi dengan komponen Ca(OH)2 pad a beton sehingga menyebabkan

terganggunya pengikatan Cs-137 dalam beton. Nilai pp;rbedaan laju pelindihanailtara masing-masing salinitas air tidak begitu besar karena kadar komponen

pengganggu Ca(OH)2 tersebut relatif rendah. Namun demikian semakin besarnilai salinitas air pelindih semakin .naik nilai laju pelindihannya. Dari percobaanterlihat bahwa untuk matriks beton, penahanan Cs-137 dalam air bersalinitasmasih memenuhi nilai standar yang ditentukan.

Tabel 3. Has~~ngamatan aktivitas terlindih pada bahan matrik beton

~,~.

Pada Tabel 4 hasil percobaan uji lindih untuk matriks polimer epoksiterlihat bahwa laju pelindihan semak!n menurun dengan bertambahnya waktupelindihan sampai akhirnya cenderung konstan. Hal ini terjadi karena padaawalnya radionuklida yang terfiksasi elementer saja yang lepas, setelah waktubertambah radionuklida yang terfiksasi permanen yang akan lepas. Pada Tabel4 terlihat bahwa semakin besar harga salinitas air semakin besar pula nilai lajupelindihannya. Hal ini dikarenakan di dalam komponen salinitas terdapat 8042-(2,649 ppt) yang merupakan komponen asam kuat, dan H2B03- yangmerupakan komponen asam lemah. Komponen asam kuat tersebut merusakresin epoksi, sedangkan komponen asam lemah itu sedikit merusak resinepoksi. Kerusakan resin epoksi tersebut menyebabkan pengikatan Cs-137dalam resin menurun sehingga laju pelindiharlnya naik.

89

Page 7: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasif Penelitian P2PLR Tahun 2002

Tabel 4. Hasil pengamatan aktivitas terlindih pad a bahan matrik polimerepoksi

~

f 2 .~~~12,t~-~'4~~~~~

6~-.0 ~

2jS~-T-_~;5~

~~ ~~..!...~

-LQC,~

...L~I

:1-oml'

14..-..-t.-

~t--$;~1

c,D-~

~""""'","" ",

~--4,0(':1'4

""""'"",""'"'"O.':t:Al ~~ C!,=$ @-r021 Q~$ o.mi. 1J~ Q,OOI1I4 ()c(l~

~,..9,00(1 ~~ ~ G~$ ~ .."""'.Vi- {t,~

0'-'$" , "-""- ..,- ,,-v:_. 3;- '\'t.~ q~

~,~ J ~r ~ o~ ... fJ,~tf I>~ n;~ ¥,- cr;;~$ O:r)(l;1¥

,,-- "I "--'_.,,~. ~, {Q~,..i"","", ,"'..-

0" "~4", 0.'1... ~,~ o~ $0001

,,-- t "h~~ y-",- ~ a;i!t'J~ ~~t. ~Qf

0".

~ I:t,~ ()~

Namun karena kadar 8042- dan H2B03- relatif kecil, maka kenaikan lajupelindihannya relatif rendah pada kenaikan harga salinitas. Laju pelindihan harike 6 untuk salinitas 18,5 ppt adalah 0,0019 dan untuk salinitas 0,5 ppt adalah

0,0016, jadi perbedaannya sebesar 0,0003. Dari percobaan terlihat bahwauntuk matriks plastik epoksi penahanan Cs-137 dalam air bersalinitas masihmemenuhi nilai standar yang ditentukan.

Tabel 5. Hasil pengamatan aktivitas terlindih Dada bahan matrik aspalJi.:tI!...:.- r""'."'" f"i"~l "."

1!- ~!"c I "

Si1jnltl.~,"""""",,,"-".~.~ Iim

.., 2 3 4 5

.

1

1(

2t ~ 3$ 41~~~8!Sppt

Q"t~ 0,05$3 0;G4/J2 !\~)16 OJ.~ 0,0191 """"'"~ o.m P,Oti:i$ O;OOi4e

~12' :I!1t G,O5fo5O.,1t2G 0,0013 O,m$ ~,it}19t 0:,0111 O,i)t'$iI 1!,~ O,fI!)49 Ct,M3$ 0;0032

t1..1t~ fJ,Q514 Qi~m ~~ Q,.Q- O,fJ1~

G,.1

"tY't""\1,- 1),.$$,. f);j~~$14~-

~~~5~

~m~$2.15 ppt

O"t~ 0,0563 Q,OOlJ 1!',a. IJ,~ o,Otm G~ G,8 ,,"".."",M..0,. G,OO~

O..~l tI,b 0"""","""'" """.,.11,""9;10,1051 Q,QS43 o:ct~ G"oor8 Ij,~ "~L'"

"'~~ ~t ~

0..1(13& O.ns37 o~ 0,0272 v,ti2:2& OJ182 0,015$ Q,OO7.B 1),~7 O!J(J39 Q,00$1 \),00213

T_hO~~

O..i!!r193 0,0511 O,n350 0,0268 O,r12D!1 W1. O,OI~ 0,0073 n,~ 0..003& CfM129 0;0024

Pada Tabel 5 hasil percobaan uji lindih untuk m~triks aspal terlihatbahwa laju pelindihan semakin menurun dengan bertambahnya waktupelindihan. Pada Tabel 4 terlihat pula bahwa :semakin besar harga salinitas airsemakin besar juga nilai laju pelindihannya. Hal ini dikarenakan di dalamsalinitas terdapat komponen CI- (18,980 ppt), saat air bersalinitas mengintrusi

90

Page 8: PENGARUH BERMACAM LINGKUr'-JGAN AIR TERHADAP …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/HSL PENEL P2PLR TH... · DALAM BLOK HASIL PE:MADATAN Zainus Salimin Pusat Pengembangan

Hasil Pene/itian P2PLR Tahun 2002

matriks aspal akan menimbulkan efek polaritas yang meningkatkan pelepasanCs sehingga meningkatkan laju pelindihan. Karena kadar komponen CI- cukuptinggi di dalam salinitas rnaka kenaikan lajl.~ pelindihannya cukup besar padakenaikan harga salir:itas. Laju pelindihan hari ke 6 untuk salinitas 18,5 pptadalah 0,0232 dan salinitas 0,5 ppt adalah 0,0174, jadi perbedaannya sebesar

0,0058.Oari percobaan terlihat bahwa untuk matriks aspal, penahanan Cs-137

dalam lingkkungan air bersalinitas tidak memenuhi syarat, laju pelindihanmelebihi nilai batas am bang yang diijinkan. Hasil pemadatan tersebut harusdiwadahi lagi dalam wadah standar yang memenuhi syarat.

KESIMPULANOari hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa bahan matriks polimer

plastik epoksi dan beton merupakan bahan yang baik untuk penahanan Cs-137dalam air bersalinitas, yang memberikan laju pelindihan yang kecil sekitar 10-5g/cm£.hari untuk plastik epoksi dan 10-4g/cm2.hari untuk beton. Bahan matiksaspal tidak baik untuk penahanan Cs-137 dalam air yang bersalinitas, lajupelindihan yang diberikan melebihi nilai batas ambang yang diizinkan.

Perbedaan nilai laju pelindihan pada air tanah terhadap air payaubersalinitas 18,5 ppt untuk bahan matriks aspal mempunyai nilai tertinggisebesar 0,0058 pad a hari ke 6, sedangkan untuk bahan matriks plastik nilainya0,0017 dan untuk bahan matriks beton berharga 0,0003. Hal ini menunjukkanbahwa kualitas aspal sangat dipengaruhi oleh salinitas air

DAFT AR PUST AKA1. IAEA, "Characterization of Radioactive Waste Forms and Packages",

Technical Report Series No. 383, International Atomic Energy Agency,Vienna, 1997.

2. ATKINS, M, and GASSER, F.P., "Application of Portland Cement-BasedMaterials to Radioactive Waste Immobilization", Waste Management, Vol.12, Pergamon Press Ltd, New York, 1992.

3. Norme Internationals ISO 40.4. LEA, F.M., "The Chemistry of Cement and Concrete", Edward Arnold,

London, 1982.5. SALI!\~!N, Z., "Imobilisasi Limbah Radioaktif Pemailcar Alpha dengan

Matriks Plastik Polimer Epoksi", Prosiding Seminar Nasional II Plastik dan.Lingkungan, Yogyakarta, 30 Juni 1998

6. SALIMIN, Z., dkk, "Pengaruh Desali~asi Terhadap Pola Adaptasi BruguiraGymnorrhiza Lamk", Makalah Kimia Sumberdaya, Program Studi IlmuPengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, ProgramPasca Sarjana,IPB, 2001.

7. TAT A SURDIA dan SHINROKU SAITO, "Pengetahuan Bahan Teknik", PT.Pradnya Paramita, Jakarta, 2000.

91