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