PEMAKAIAN ALAT KHUSUS UNTUK MENGHADAPI KECELAKAAN NUKLIR

W. Markham

BATAN - PUSAT REAKTOR ATOM BANDUNG

Abstrakt:

The use of special equipment and instrument to face serious radiation accidents isdiscussed. This instrument may differ with those used in routine surveillance insome respects. Of great importance for the Bandung Reactor Centre is the furtherexploration of the use of neutron films for personal monitoring.

Pemilihan alat-alat khusus untuk menghadapi kecelakaan nuklir adalah sang at pcnting, ka­rena tanpa alat-alat tersebut diatas menguasai keadaan sangat sukar atau sama sekali tidakmungkin.

Alat-alat tersebut diatas dibutuhkan untuk :

1. Mengukur tingkat radiasi pada tempat kerja.

2. Men-check pemaparan (exposure) karyawan.

3. Pembersihan (apabila terjadi kontaminasi) dan mengembalikan dalam kcadaau nOI ;lla1.

4. Mengatasi keadaan untuk membatasi pemaparan.

Setiap kaJi terjadi keceJakaan nuklir, besar atauKeeil, maka pertanyaan pertamayang timhul ialah, sampai sebcrapa jauh dan hcbatkah keeelakaan tcrscbut terjadi? Perta­nyaan tersebut diatas tidak mungkin dijawab seeara kwantitatif tanpa mengadakan peng­ukuran-pengukuran dengan alat-alat khusus. Sudah barang tentu dalam keadaan serba ab­normal itu dibutuhkan peralatan yang lain daripada alat-alat pengukuran untuk pekerjaanroutine biasa.

Dari alat-alat khllslls tcrscbllt diatas diharapkan dapat dipakai untuk:

I. Pengukllran activitas lingkungan yang tinggi penunjukkan "off scale" tidak dapatditerima karena hal ini akan mcnyesatkan.

2. Dalam keadaan darurat ini pcngukuran seeara absolut tidak ditekankan, yang pen­ting ialah pengukuran orde besarnya (order of magnitude), hal ini akan dapat dibe­narkan terutama apabila keadaan berubah dengan cepat.

3. Pengukuran dalam keadaan-keaclaan istimewa, umpamanya clalam kendaraan-ken-daraan yang scdang bcrjalan baik kendaraan clarat maupun udara. Alat-alat sema-cam ini harus tahan goneangan dan mempunyai power supply, yang memungkinkanpenggunaannya ditcmpat bagaimanapun.

4. Instrument semacam itu harus dibuat sederhana hingga setiap orang dapat melayaninya dalam keadaan darurat tcrsebut, selain itu instrument tidak memerlukan banyakpcrawatan tetapi selalu siap lIntuk dipakai apabila waktunya datang.Pada kesempatan ini akan dibicarakan pemakaian beberapa District ContaminationControl Equipment clan alat personnel dosimetric yang dipakai secara luas pad acenter nuklir besar di Eropa terutama di Perancis.

210

Gamma monitoring:

Da]am keadaan darurat dimana diperkirakan adanya kontaminasi "off site" scperti

'yang terjadi pada kecelakaan Windscale pada tahun 1957 di Inggris, maka pada "DistrictContamination Control" digunakan kendaraan yang diperlcngkapi dengan ahit detectorgamma yang dipasang diatas atap mobil.

Dengan detector gamma ini kenaikan tingkat radiasi lingkllngan 50% dapat diketahui,semen tara mohil itu berjalan dengan kecepatan tertentu. Dengan sebuah motor detectorassembly dapat digerakkan mengelilingi sumbu vertikal untuk mengetahui dari mana datang­nya arah medan radiasi. Dengan sebuah Cermin dapat diketahui arah ini. Kesemuanya dapatdiJakukan dari dalam mobi!.

Pencatatan semacam itu dapat diJihat dari gambar I, dimana pencatatan dilakukansambiJ mobil berjalan dengan kecepatan 45 mil/jam (70 kmfjam). Sebagai detektor dipakai1.4 liter pressure ion chamber. Tanda X pada gambar menunjukkan adanya sumber-sumberpeng-ion yang dilewati dalam perjalanan.

Pengukuran tingkat keradiaoaktipan udara:

Alat penyaring udara yang terdiri atas kertas filter dengan diameter 10 inch yang me­ngisap udara sebanyak I m3/menit, sedang sambil berjalan radiasi sinar beta tcrus diukur,lamanya pengukuran sebanding dcngan lamanya pengisapan udara. Keistimewaan pengukur­an semacam ini ialah bahwa pencatatan dilakukan sambil berjaJan, sedang ketelitian cukuptinggi.

"Air monitoring set up" semacam itu tampak dalam gambar - 2, yaitu bagian belakangdari suatu mobi!. "Set up" semacam atas dihubungkan dengan alat pencatat atau "MobilRecording Equipment" yang terdiri atas microammeter sampai 2 u A. Dua eara pencata­tan digunakan dalam hal ini ialilh pencatatan "amplified current" dari detector ion chamberatau "smothed pulses" dari alat pencacah scintillatie. Cara lain yaitu pencatatan dari hubu­ngan antara hagian electrometer, dimana setelah terjadi discharge dikembalikan .pada keada­an potential negatif dengan bantuan sebuah relay ..

Peralatan untuk mengukur aktivitas bahan makanan:

Aktivitas daTi bahan makanan yang didllga terkena kontaminasi· pada kecelakaannuklir dapat diperiksa dengan unit mobil yang antara lain membawa peralatan "Contami­nation Control Equipment".

Detektor alat ini sebuah "ipresurc ion chamber" atau alat pencacah scintillatieyang dihubungkan dengan micro ammeter. Detektor maupun sample dilindungi oleh pe­nahan radiasi Pb (shielding) yang tebalnya 4 cm. Pada kalibrasi alat ini digunakan wadah

yang sarna seperti apabila digunakan sebenarnya dan diisi oleh KN03.

HasiJ pencatatan yang dapat dikumpulkan daTi alat yang dipakai untuk memeriksasusu yang mengandung 1-131 dapat dilihat pada gambar 3 dimana A menunjukkan akti­

vitas background B aktivitas KN03 yang sebanding dengan aktivitas 100 mc 1-131.

Alat monitoring perorangan untuk kecclakaan nuklir:

Kemungkinan pemaparan (exposure) bermacam penyinaran dengan berbagai energipada suatu kecelakaan nuklir adalah sangat besar. Untuk mengatasi keadaan-keadaan se­macam itu perlu adanya suatu cara dosimetri perorangan yang dapat memberi informasidosis radiasi yang diterima dengan tepat dalam waktu yang rclatif singkat.

Beberapa alat-alat monitor station air yang ditcmpatkan dibeherapa locasi, dimanakemungkinan kecelakaan sering tcrjadi, dapat memberi petunjuk. pendekatan dosis radiasi

sebenarnya yang diterima oleh orang yang bcrsangkutan dalam kcctllakaan i,tu. Kartlnaresponse daripada dosimeter gamma dan neutron sangat bergantung dari arah penyinaran,maka pada penentuan dosis perlu pula diketahui tempat dan orientasi orang yang betsang-

211

kutan pada saat kecelakaan terjadi; terutama apabila penyinaran itu berlangsung sangatsingkat dan diduga pada dosis yang tinggi kekurangan-kekurangan tersebut diatas merupa-

kan faktor-faktor yang sangat menentukan untuk menetapkan dosis yang diterima.Diberbagai fasilitas nuklir dimana kemungkinan kecelakaan kiitikalitas (criticaly

accident) digunakan "emergency monitoring badge", yang digabungkan dengan film badgeyang dipakai pada monitoring routine emergency monitoring badge semacam itu dapatterlihat pada gambar-4.

Badge semacam tersebut diatas terdiri atas:

(i) dosimeter kimiawi dari type "threshold"(ii) batang gclas phosphat yang diactiveer dengan perak(iii) pellet belerang(iv) lembaran emas (gold foil)(v) lcmbaran indium(vi) lembaran cmas ditutupi dengan cadmium. lendela kecil pada badge memungkin­

kan penglihatan perubahan warna daTi dosimeter kimiawi.

Dosimeter kimiawi:

TerdiTi dari suatu ampul gelas dengan volume 1 ml yang mengandung 0.5 ml tetra­chloroethylene murni distabiliseer dcngan 0.2% ethyl alcohol, diatas larutan ini terdapat0;5 mllarutan zat warna bromocresol ungu. Ph dari larutan zat warn a telah disesuaikan de­ngan harga 6.2 sehingga dosis gamma sebesar 20 rad dari Cobalt 60 sudah cukup untuk me­nyebabkan perubahan warna.

Threshold dose ini bergarttung dari energi sinar gamma at au X dan bervariasi antar 6rad pad a encrgi gamma 37 Kev. 15 rad pada encrgi 142 Kev. sampai 20 rad Cobalt 60.

Sensitivitas terhadap neutron thermal kurang lebih 37% daripada gamma.

Dosi'meter gelas:

Batang gelas phosphat yang diaktifkan dengan perak berfungsi scbagai pcngukur dosisgamma antara 10 rad hingga 1000 rad. Untuk mencegah kctergantungannya daTi cncrgi ma­ka batang dibungkus dengan timah hitam setebal 0,8 mm. Sebclum pembacaan dosis alat inidibersihkan sesuai dengan procedur yang berlaku untuk photoluminescentie. Karena dosi­meter ini sensitif juga terhadap netron thermal, maka dosis gammanya diperoieh dengan me­ngurangi jumlah dosis dicatat dengan dosis netron thermal yang diukur dan dosimeter lain.

Detector netron:

Untuk menghitung dosis dari netron cepat diatas 2.9 Mev. dipakai cara reaksi S32(n, p)p32

Dengan tehnik pembakaran Sulphur maka aktivitas 1'32 dapat duukur dengan alat an­ticoincidence yang memakai alat pencacah scintillatie beta. Background rangkaian semacamini diharapkan 2 cpm.

Thermal netron dosenya dapat dihitung dari aktivatie lembaran emas, yaitu dihitungdalam alat pencacah scintillatie.

Lembaran indium dapat dipakai untuk mengetahui badge-badge yang menerima pema­paran tinggi. Sebuah Survey meter GM dapat dipakai untuk mengukur aktivitas beta dariindium ..

Dosimeter Film:

Dalam badge berfilter -tersebut diatas terdapat pula Kodak Type II film yang mem­punyai emulsi berbeda-beda sensitivitasnya. Untuk menentukan jenis penyinaran dcnganenerginya digunakan lima buah filter, keuntungannya antara lain dapat dipakai untuk

212

'monitoring sinar X semua kwalitas, sinar gamma, beta dan netron thermal. Karena ada­nya dua emulsi maka film 1ni dapat me11puti pemaparan yang luas, antara lain dari 10mrad hingga 1000 rad untuk sinar gamma, I mrad hingga 50 rad untuk sinar X berenergirendah, 15 mrad sampai 1500 rad untuk sinar beta; dosis netron thermal dari 3 mradhingga 70 rad dapat pula diukur dengan fllm ini.

Bibliographie

·1. Sigoloff. SC, "Chemical and Calorimetric dosimetry""The Tetrachloroethylene chemical dosimeter system"Selected topics in Radiation Dosimetry (Proc. Symp. Vienna 1960).IAEA Vienna (1961).

2. Kathren, R.L. Improved Cleanning teehnique for silver metaphosphate glass dosi­meters, Health Physics 12 (1966).

3. Krishnamoorthy P.N. Personnel Monitoring for Radiation Accidents."Nuclear Accident Dosimetry Systems. IAEA, Vienna 1970.

4. Sievert R.M. Instrument specially designed For emergency purposes."Selected Topics in Protection of the Public in the event of Radiation Accidents.W.H.O. Geneva 1965.

5. Howells H. Equipment For use in Radiation the Handling of Radiation Accidents.Manila 1967.

6. Fiche Sommaire Sur Le Groupe mobile D'intervention (G.M. 1) du C.E.N./Saclay Service de Protection Contre les Radiations SPR/S - 69 - 1507.

Gambar I. Filtration Apparatus for Quick Records of Radioactivity of Air.

213

Gambar 2. Record of Gamma Radiation taken in car Traveling at 45 miles per hour.

214

tv.­VI

Gambar 3. RECORD OF BACKGROUND RADIATION AND GAMMA RADIATION FROM POTASSIUM NITRATE AND: FROM MILK SAMPLES CONTAMINATED WITH 1-131.

A. = background radiation; B = gamma radiation from KN03 (Corresponding to 100 mc ofI-131).

C = radiation from mDt samples contaminated with 1-.131.

Sulfur Pellet Indium Foil

Low Cover

Plastic 100 mg cm-

Open window

Upper Cover

Lead shield glass

Sulfur pellet cadmium foil, gold foil,cadmium foil. ,

~ 1.0 mm thick lead

O. 15 mm thick copper

1.0 mm thick copper

1.0 mm thick cadmium

Gambar 4. A. PERSONNEL MONITORING SYSTEM FOR RADIATION ACCIDENTS

DII SKU S I

R.ItVAIMAARUF:

11), Jika sudah diketahui, terjadinya suatu kecelakaan nukIir, deng~ni ti1}gka~kcr,apir>a&-, tipannya, bagaimana cara-cara, yang terbaik dan cepat untu}( JncngcmlNUkunn)51h

kepada keadaan normal?

2); Bagaimana menghadapi kecelakaan yang sama sekali tidak diketahui, sc_belumnWtJI

W. MARKHAM;

Ii), Kerja sama antara Team Kccciakaan, yang. dibentuk olch f;asilitas;dim<\na,kecelllk.ar-an tcrjadi, (Atomic Energy Authority), Dinas Kcsehatan RakYut,scteml?att (;p'\,Ibli!<;Healt h.Service), Dinas Pertanian, (Agricultural, Ser,vice).,p,among·!?r<\jii·setemP.l!4,mutlak harus ada, untuk mengatasi keadaan, abnormah Dengan!kerJJulsamai(tr~kdanlKoordinasi. baik antara. badan-badan, tersebut keadaan, akan1cepat: diatasi;

2). Memasang alat-alat, monitoring stationain p,ada tcmp'at-tempatr dimanaJ kemungkinran terjadinya kecelakaan. Memberi. orang-orang yang: melakukan pekerjaan1 yang'menyangkut radiasi tinw, "emergency monitoring, badges" demi,'untuk MedicallManagt~ment orangitu. andaikata terjadi] kecelakaan\ dimana1iaiinvolved! didalamnb'fl>.

RACHMA'G SUPARDI:

11)' Dengan adanya projektiel-projektiel mortien-&HowitzcI1yang,denganJisianlnucleunyang dapat diledakkan diatas tanah, maka bagaimanaJ mendetcksinyaJagaf< p,asukamdarat digerakkan terus.

2)! Detektor, yang bagaimana yang' paling,sesuai untuk.dibawa pasukan\ yang bergerak:dalam lapangan yang kuat(jauh, dariijalan yang dapat, dilalui"kendaraan)j

w.:. MARKHAM:

1;. Platoon semacam! itu hendaknyai diikuti, oleh' team khusus terdiri, darii army Pifli'-

sonnel! yang dididik khusus, untuk kcperluan' terse but;, yaitu yang:dilcngkapil de-­nganl unit, mobil! untuk meng,evalueer aktivitas.lapangan, ataui dilengkapiidenganlalat-alat untuk menghadapi kecelakaan: nuklir

2'. Hir;h pressure ion chamber type atau scientillation type detector yang' terakhir.·lebih mahal' daripada yang pertama. Untuk field use detector G.MI. tid:al<:baik.

M..DJ'AKARIA:

1. Bagaimana caranyaldengan alat apa untuk menghilangkan/inengwangi (akibat)ikontaminasi badan pegawai dengan zat radioaktif cair yangterjadi pada' kecelakaant!'

2'. Bagaimana pula menghilangkan secepat mungkin kontaminasi zat radioaktifcair/gas pada alat-alat/benda-benda yang fixed didalam ruangan pekerjaan, sehinggaruangan terse but dan alat-alatnya yang fixed bisa segera dipakai lagi.

W. MARKHAM:

1. Decontaminasi bagian badan dengan decontaminant yang sesuai dengan nuclideyang menyebabkan contamination. Untuk decontaminasi kulit yang mengandung(3 "y emitter, dipakai Ti02 pasta (Titaniumdioxyde pasta)

217

2. Dccontaminasi alat-alat terse hut sesuai dengan nuclide yang menyebabkan konta­

minasi pada pcrmukaan losam, kayu, plastik dan sebagainya (alat-alat itu dibuat dan

bahan logam, plastik, kayu dsb.).

J. SUGlJO:

1. Kalau terjadi suatu kecelakaan nuklir, bagaimana caranya agar supaya daerahyang tertimpa terse but bisa lekas dinetralisir kembali. Artinya daerah terse butbisa ditempati kembali.

2. Dalam bidang space, ada kemungkinan nuklir akan digunakan sebagai bahan ba­'kar roket, mohon keterangan syarat-syarat apa yang diperlukan untuk men gada­kan safety terutama didalam penerbangannya, misalnya bahan pelinclungnya dsb.yang selain sesuai dengan ketentuan-kctentuandalambidang nuklir, mestinya ha­

rus se~uai juga dalam bidang penerbangan.

W. MARKHAM;

1. Kalau daerah yang tertimpa itu 1uas, maka sangat sukar untuk menclecontamineeratau malahan tak mungkin mclakukan decontaminasi satu jalan, e.vacuatie pendu­duk ke daerah yang "clean" Karena falsafah dan tindakan mengatasi kecelakaantak lain, menyelamatkan jiwa.

2. Dalam space travel semacam itu, astronout atau cosmonoutnya terkena radiasibukan saja dan bahan bakar rocket (kalau rocket itu propelled dengan bahanbakar nuklir) tetapi juga dari sinar kosmik di ruang angkasa.

JASIB HOSEN:

Hal yang biasa ditakutkan/ditakuti oleh masyarakat industri dalam penggunaantenaga nuklir atau radio isotop ialah sifat bahaya, intensitas/potensi bahaya atau kece­lakaan-kecelakaan yang l11ungkin timbul dalam pusat reaktor sendiri dan industri-in­dustri yang mcnggunakan radio isotopnya,

Ditinjau dari segi sumber bahaya dan kemungkinan terjadinya kecelakaan-kecelakaandimana arah yang lebih banyak bahaya kecelakaan terjadi, yakni dipabrik-pabrik konventi­

,oni! ataukan dipabrik-pabrik yang menggunakan radioisotop ? Hal ini menyangkut assuransi.(Contoh: Bagaimana halnya pada pabrik tekstil yang melakukan proses finishing secarakonvensionil, bila dibandingkan dengan pabrik tekstil yang melakukan finishing denganmenggunakan radioisotop, ditinjau dari segi-segi hal tersebut diatas).

W.MARKHAM:

Industri atom lebih aman mengingat frequensi kecelakaan-kecelakaan yang terjadisangatkcci!, dan mengingat pula banyaknya korban yangjatuh selama waktu itu adalahpula sangat ked!. Lagi pula alat-alat pengamanan-pengamanan dalam industri atom te­rus mcnerus ditinjau kemampuan, kerjanya dan check dengan metode-metode yangscientific. '

M. IDRIS;

1. Sampai dimana tindakan-tindakan pengamanan terhadap bahaya-bahayaterkontaminasi dilingkungan PRAB.

2. Faktor-faktor apa yang jadi rintangan dalam usaha-usaha pengamanan, tersebut.

3. Mohon contoh-contoh casus kecelakaan-kecelakaan dan cara-cara mengatasinya.

218

W. MARKHAM:

I. Survey lingkungan diadakan secara periodik sampai sejauh 5000 m dari PRABke empat penjuru.

2. Tidak ada rintangan-rintangan apapun.

3. Kecclakaan Windscale tahun 1957.

Atomic Energy Authority, Public Health Service, Agricultural Service, Team dariWindscale sendiri.Keempat group itu bekerja sarna dengan erat untuk mengatasi kecelakaan itu.

219