Identifikasi dan Penentuan Radioaktivitas Alam dalam Abu Dasar (Bottom Ash) Batubara dengan Spektrometer Gamma Detektor HPGe
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
SKRIPSI
DANIEL SILALAHI
130802065
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DANIEL SILALAHI
130802065
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NIM
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Identifikasi dan Penentuan Radioaktivitas Alam
dalam Abu Dasar (Bottom Ash) Batubara dengan
Spektrometer Gamma Detektor HPGe
: Skripsi
: Daniel Silalahi
: 130802065
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di,
Medan, Juli 2017
Komisi Pembimbing
Dosen Pembimbing 2,
Dosen Pembimbing 1,
Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc.
NIP.195504051983031002
Prof. Dr. Harlem Marpaung
NIP. 194804141974031001
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si.
NIP 197405051999032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juli 2017
DANIEL SILALAHI
130802065
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji syukur penulis haturkan kepada Tuhan yang Maha Kuasa atas berkat
dan penyertaan yang senantiasa diberikanNya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terimakasih kepada dosen
pembimbing yaitu Prof.Dr.Harlem Marpaung dan Prof.Dr.Zul Alfian, M.Sc. yang
selama ini dengan sabar membimbing penulis dalam proses penelitian sampai pada
penulisan skrisi ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada ibu Dr.Cut
Fatimah Zuhra, M.Si. selaku kepala Departemen Kimia F-MIPA USU dan kepada
Dr.Sovia Lenny, M.Si. selaku sekretaris Departemen Kimia-FMIPA USU.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua
penulis, (Alm) S.Silalahi, yang tidak sempat menunggu penulis menyelesaikan
studi S-1 ini, dan kepada mama penulis, Esmida Br. Siburian yang berjuang seorang
diri untuk memenuhi biaya penelitian dan biaya pendidikan penulis selama 4 tahun
ini sekaligus menjadi motivator bagi penulis. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada adik-adik penulis, Firton, Cahaya, Resdina, Agung, yang
senantiasa mendoakan penulis. Untaian terimakasih juga penulis sampai kan
kepada orang-orang yang senantiasa memberikan semangat dan doa kepada
penulis, diantaranya :
1. Dr.Eko Pudjadi serta seluruh pegawai PTKMR BATAN Jakarta Selatan
2. OMK St. Petrus Bandar Klippa, Hendrikus, Nia, Stevany, Desi, dan Kristanti.
3. Mesdinar Santo Petrus Bandar Klippa
4. Sahabat-sahabat terbaik,Samuel, Ingrid, Yeski, Lois, Gunawan, Ferdinan.
4. Teman-teman seperjuangan saat penelitian, Dewi , davy, dan kak Yessi.
5. Sahabat-sahabat seperjuangan, Indah, May, Lois,Yuni, Santi, Wita, Berlin, serta
seluruh keluarga besar kimia 2013.
6. Seluruh asisten laboratorium kimia analitik F-MIPA USU
7. Adik-adik stambuk 2014, 2015, 2016, yang sudah menjadi keluarga di kampus.
Dan kepada semua orang yang selama ini telah membantu, memotivasi, dan
mendoakan penulis dari selama proses pendidikan sampai pada penyusunan skripsi
ini. Terimakasih, Tuhan Memberkati.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
ABSTRAK
Radioaktivitas adalah kemampuan suatu inti atom yang tidak stabil untuk
memancarkan radiasi menjadi inti yang stabil. Materi yang mengandung inti yang
tidak stabil disebut dengan radioaktif atau radionuklida. Penelitian ini dilakukan
untuk mengetahui radionuklida alam apa saja yang terdapat di dalam sampel abu
dasar batubara dan berapa konsentrasi aktivitasnya. Sampel abu dasar batubara
yang digunakan didapatkan dari dua tempat penimbunan limbah abu dasar
batubara berlokasi di kawasan industri Medan (KIM) yang batubaranya berasal
dari dua sumber yang berbeda. Tempat penimbunan limbah yang pertama
batubaranya berasal dari Palembang dan di tempat penimbunan limbah yang
kedua batubaranya berasal dari Padang. Sampel abu dasar batubara dipreparasi
dengan cara dihaluskan sampai ukuran 200 mesh kemudian dipanaskan pada suhu
1050C di dalam oven selama 5 jam kemudian didinginkan. Setelah dingin, abu
dasar batubara dimasukkan kedalam beaker marinelli yang telah ditimbang berat
kosongnya kemudian ditimbang berat dari abu dasar batubara dalam beaker
marinelli. Abu dasar dalam beaker marinelli didiamkan dalam kondisi kedap
udara selama 39 hari supaya terjadi kesetimbangan konsentrasi sekular. Setelah 39
hari, dilakukan pengukuran sampel menggunakan spektrometer gamma detektor
HPGe selama 17 jam. Hasil dari proses pengukuran akan menunjukan puncakpuncak yang menyatakan beberapa data seperti net area, nomor salur dan energi.
Data-data ini akan digunakan pada proses pengolahan data untuk menentukan
radioaktivitasnya. Hasil dari pengolahan data menunjukan radionuklida alam yang
terdapat dalam sampel abu dasar serta aktivitasnya adalah sebagai berikut : Dalam
abu dasar batubara Palembang adalah : Pb-210,3,26±0,67Bq/kg;Th-232,
66,6±1,93Bq/kg;Ra-226,468,95±5,1Bq/kg; U-238, 696±43,44Bq/kg, sedangkan
radioaktivitas alam dalam abu dasar batubara Padang adalah sebagai berikut : Pb210,9,87±1,62Bq/kg; Th-232, 218,67±3,62Bq/kg; Ra-226, 3253,56±33,595Bq/kg,
dan U-238, 5540,9±137,23Bq/kg.
Kata kunci
: Radioaktivitas Alam, Radionuklida, Spektrometer Gamma
Abu Dasar
Universitas Sumatera Utara
IDENTIFICATION AND DETERMINATION NATURAL
RADIOACTIVITY IN BOTTOM ASH (ABU DASAR)
OF COAL USING GAMMA SPECTROMETER
DETECTOR HPGe
ABSTRACT
Radioactivity is the ability of an unstable nuclide to emit radiation become a
stable nuclide. Materi which contain unstable nuclide that emitted radiation called
radioactive or radionuclide. This research was conducted to know natural
radionuclide in bottom ash and how’s the concentration activity in bottom ash of
coal. Bottom ash samples that used were taken from two bottom ash waste
disposal which located in Medan Insdustrial area (KIM) which has coal from
different source, the first is coal from Palembang and the second one is coal from
padang. Sample bottom ash was preparated by smoothing up to 200 mesh then
heated at 105oC for 5 hours then let it cold. after cold, bottom ash saved into
beaker marinelli which has been weighed the empty weight then weighs the net
weight of bottom ash. Bottom ash in beaker marinelli was kept in air tight for ±
39 days to get the secular equilibrium concentration . After 39 days, the sample
was counting using gamma spectrometer detector HPGe for 17 hours. The results
of the counting proces will show some peak that showed some data like channel
number, net area, and energy. These data will use for data processing to determine
the radioactivity of Pb-210, Th-232, Ra-226, and U-238 in the sample. The result
of the data processing showed the natural radionuclide and its activity such as :
Natural radioactivity in bottom ash Palembang is : Pb-210, 3,26 ± 0,67Bq/kg; Th232, 66,6±1,93Bq/kg; Ra-226, 468,95±5,1Bq/kg and U-238, 696± 43,44Bq/kg,
Instead of the natural radioactivity in bottom ash Padang is : Pb-210, 9,87 ±
1,62Bq/kg; Th-232, 218,67 ± 3,62Bq/kg; Ra-226, 3253,56±33,595Bq/kg and U238, 5540,90 ± 137,23Bq/kg.
Key words : Natural Radioactivity, ,Radionuclide, Gamma Spectrometer
Bottom Ash
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Permasalahan
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
1.7 Metode Penelitian
Bab 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Batubara
2.1.1. Produksi dan pemanfaatan batubara
2.1.2. Klasifikasi Batubara
2.1.3. Reaksi Pembentukan Batubara
2.2. Abu Batubara
2.2.1. Abu Terbang (Fly ash)
2.2.2. Abu Dasar (Bottom ash)
2.3. Limbah B-3
2.3.1. Limbah Radioaktif
2.3.2. Pengolahan Limbah B-3
2.3.3. Pengolahan Limbah Radioaktif
2.4. Radionuklida
2.4.1. Radionuklida Alam
2.4.2. Radionuklida Buatan
2.4.3. Uranium
2.4.4. Thorium
2.4.5. Plumbum
2.4.6. Radium
2.5. Radioaktivitas
2.5.1. Waktu paro (t1/2)
2.5.2. Satuan Radiasi
2.5.3. Upaya Proteksi Radiasi
2.5.3.1. Upaya Proteksi Radiasi Eksterna
2.5.3.2 Upaya Proteksi Radiasi Interna
2.6. Spektrometer Gamma
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
1
3
4
4
5
5
6
7
8
9
10
11
11
12
13
13
14
16
17
17
18
18
20
20
21
22
23
24
24
24
25
26
Universitas Sumatera Utara
2.6.1.
Kalibrasi Energi
2.6.2. Prinsip Analisa Kualitatif
2.6.3. Kalibrasi Efisiensi
2.6.4. Prinsip Analisa Kuantitatif
28
28
29
29
Bab 3
METODE PENELITIAN
3.1
dan Bahan
3.1.1. Alat
3.1.2. Bahan
3.2. Prosedur Penelitian
3.2.1. Pengambilan Sampel
3.2.2. Preparasi Sampel
3.2.3. Kalibrasi Spektrometer Gamma
3.2.3.1. Peluruhan Sumber Standar
3.2.3.1. Kalibrasi Energi
3.2.3.2. Kalibrasi Efisiensi
3.2.4. Pencacahan Background
3.2.5. Pencacahan Sampel dengan Spektrometer Gamma
3.3. Bagan Penelitian
3.3.1. Persiapan Sampel
3.3.2. Preparasi Sampel
3.3.3. Peluruhan Sumber Standar
3.3.4. Pencacahan Background
3.3.5. Pencacahan Sampel dengan Spektrometer Gamma
Alat
30
30
30
31
31
31
32
32
32
32
32
33
34
34
34
35
35
36
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Penelitian
4.1.1. Peluruhan Sumber Standar
4.1.2. Kalibrasi Energi
4.1.3. Kalibrasi Efisiensi
4.1.4. Pencacahan Latar (Background)
4.1.5. Pencacahan Sampel
4.1.6. Penentuan Radioaktivitas Rata-rata Radionuklida
Dalam sampel
4.1.7. Penentuan Nilai Ketidakpastian (Uncertainty)
4.1.8. Penentuan Radioaktivitas Radionuklida dalam
Sampel
4.1.9. Penentuan Konsentrasi Minimum Terdeteksi
4.2. Pembahasan
4.2.1. Radioaktivitas Radionuklida dalam Sampel
4.2.2. Ketidakpastian Pengukuran (Uncertainty)
4.2.3. Minimum Detectable Concentration (MDC)
4.2.4. Resiko Paparan Radiasi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
Daftar Pustaka
37
37
38
40
42
42
42
43
45
46
47
48
48
49
52
53
54
Universitas Sumatera Utara
Lampiran
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Judul
Tabel
2.1.
Isotop-isotop Uranium yang Berasal Secara Alami
19
4.1.1
Peluruhan Sumber Standar
37
4.1.2.
Nuklida Sumber Standar
38
4.1.3.
Kalibrasi Energi
39
4.1.4.
Efisiensi Radionuklida
40
4.1.5.
Penentuan Radioaktivitas Radionuklida Alam
42
Berdasarkan Anak Luruhnya
4.1.6.
Hasil Pencacahan Latar
43
4.1.7.
Hasil Pencacahan Sampel Abua Dasar Batubara Palembang 45
4.1.8.
Hasil Pencacahan Sampel Abu Dasar Batubara Padang
4.1.9.
Radioaktivitas Alam Rata-Rata dalam Sampel
4.1.10.
Ketidakpastian Pengukuran Radioaktivitas Alam
4.1.11.
Konsentrasi Minimum Terdeteksi
45
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
4.1.
Kurva Kalibrasi Energi Spektrometer Gamma Detektor
HPGe Gem 60-05
40
4.2.
Kurva Kalibrasi Efisiensi Spektrometer Gamma Detektor Gem
42
60-05
Universitas Sumatera Utara
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
SKRIPSI
DANIEL SILALAHI
130802065
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
DANIEL SILALAHI
130802065
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori
Nama
NIM
Program Studi
Departemen
Fakultas
: Identifikasi dan Penentuan Radioaktivitas Alam
dalam Abu Dasar (Bottom Ash) Batubara dengan
Spektrometer Gamma Detektor HPGe
: Skripsi
: Daniel Silalahi
: 130802065
: Sarjana (S1) Kimia
: Kimia
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Disetujui di,
Medan, Juli 2017
Komisi Pembimbing
Dosen Pembimbing 2,
Dosen Pembimbing 1,
Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc.
NIP.195504051983031002
Prof. Dr. Harlem Marpaung
NIP. 194804141974031001
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua,
Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si.
NIP 197405051999032001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Juli 2017
DANIEL SILALAHI
130802065
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Segala puji syukur penulis haturkan kepada Tuhan yang Maha Kuasa atas berkat
dan penyertaan yang senantiasa diberikanNya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terimakasih kepada dosen
pembimbing yaitu Prof.Dr.Harlem Marpaung dan Prof.Dr.Zul Alfian, M.Sc. yang
selama ini dengan sabar membimbing penulis dalam proses penelitian sampai pada
penulisan skrisi ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada ibu Dr.Cut
Fatimah Zuhra, M.Si. selaku kepala Departemen Kimia F-MIPA USU dan kepada
Dr.Sovia Lenny, M.Si. selaku sekretaris Departemen Kimia-FMIPA USU.
Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua
penulis, (Alm) S.Silalahi, yang tidak sempat menunggu penulis menyelesaikan
studi S-1 ini, dan kepada mama penulis, Esmida Br. Siburian yang berjuang seorang
diri untuk memenuhi biaya penelitian dan biaya pendidikan penulis selama 4 tahun
ini sekaligus menjadi motivator bagi penulis. Penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada adik-adik penulis, Firton, Cahaya, Resdina, Agung, yang
senantiasa mendoakan penulis. Untaian terimakasih juga penulis sampai kan
kepada orang-orang yang senantiasa memberikan semangat dan doa kepada
penulis, diantaranya :
1. Dr.Eko Pudjadi serta seluruh pegawai PTKMR BATAN Jakarta Selatan
2. OMK St. Petrus Bandar Klippa, Hendrikus, Nia, Stevany, Desi, dan Kristanti.
3. Mesdinar Santo Petrus Bandar Klippa
4. Sahabat-sahabat terbaik,Samuel, Ingrid, Yeski, Lois, Gunawan, Ferdinan.
4. Teman-teman seperjuangan saat penelitian, Dewi , davy, dan kak Yessi.
5. Sahabat-sahabat seperjuangan, Indah, May, Lois,Yuni, Santi, Wita, Berlin, serta
seluruh keluarga besar kimia 2013.
6. Seluruh asisten laboratorium kimia analitik F-MIPA USU
7. Adik-adik stambuk 2014, 2015, 2016, yang sudah menjadi keluarga di kampus.
Dan kepada semua orang yang selama ini telah membantu, memotivasi, dan
mendoakan penulis dari selama proses pendidikan sampai pada penyusunan skripsi
ini. Terimakasih, Tuhan Memberkati.
Penulis
Universitas Sumatera Utara
IDENTIFIKASI DAN PENENTUAN RADIOAKTIVITAS
ALAM DALAM ABU DASAR (BOTTOM ASH)
BATUBARA DENGAN SPEKTROMETER
GAMMA DETEKTOR HPGe
ABSTRAK
Radioaktivitas adalah kemampuan suatu inti atom yang tidak stabil untuk
memancarkan radiasi menjadi inti yang stabil. Materi yang mengandung inti yang
tidak stabil disebut dengan radioaktif atau radionuklida. Penelitian ini dilakukan
untuk mengetahui radionuklida alam apa saja yang terdapat di dalam sampel abu
dasar batubara dan berapa konsentrasi aktivitasnya. Sampel abu dasar batubara
yang digunakan didapatkan dari dua tempat penimbunan limbah abu dasar
batubara berlokasi di kawasan industri Medan (KIM) yang batubaranya berasal
dari dua sumber yang berbeda. Tempat penimbunan limbah yang pertama
batubaranya berasal dari Palembang dan di tempat penimbunan limbah yang
kedua batubaranya berasal dari Padang. Sampel abu dasar batubara dipreparasi
dengan cara dihaluskan sampai ukuran 200 mesh kemudian dipanaskan pada suhu
1050C di dalam oven selama 5 jam kemudian didinginkan. Setelah dingin, abu
dasar batubara dimasukkan kedalam beaker marinelli yang telah ditimbang berat
kosongnya kemudian ditimbang berat dari abu dasar batubara dalam beaker
marinelli. Abu dasar dalam beaker marinelli didiamkan dalam kondisi kedap
udara selama 39 hari supaya terjadi kesetimbangan konsentrasi sekular. Setelah 39
hari, dilakukan pengukuran sampel menggunakan spektrometer gamma detektor
HPGe selama 17 jam. Hasil dari proses pengukuran akan menunjukan puncakpuncak yang menyatakan beberapa data seperti net area, nomor salur dan energi.
Data-data ini akan digunakan pada proses pengolahan data untuk menentukan
radioaktivitasnya. Hasil dari pengolahan data menunjukan radionuklida alam yang
terdapat dalam sampel abu dasar serta aktivitasnya adalah sebagai berikut : Dalam
abu dasar batubara Palembang adalah : Pb-210,3,26±0,67Bq/kg;Th-232,
66,6±1,93Bq/kg;Ra-226,468,95±5,1Bq/kg; U-238, 696±43,44Bq/kg, sedangkan
radioaktivitas alam dalam abu dasar batubara Padang adalah sebagai berikut : Pb210,9,87±1,62Bq/kg; Th-232, 218,67±3,62Bq/kg; Ra-226, 3253,56±33,595Bq/kg,
dan U-238, 5540,9±137,23Bq/kg.
Kata kunci
: Radioaktivitas Alam, Radionuklida, Spektrometer Gamma
Abu Dasar
Universitas Sumatera Utara
IDENTIFICATION AND DETERMINATION NATURAL
RADIOACTIVITY IN BOTTOM ASH (ABU DASAR)
OF COAL USING GAMMA SPECTROMETER
DETECTOR HPGe
ABSTRACT
Radioactivity is the ability of an unstable nuclide to emit radiation become a
stable nuclide. Materi which contain unstable nuclide that emitted radiation called
radioactive or radionuclide. This research was conducted to know natural
radionuclide in bottom ash and how’s the concentration activity in bottom ash of
coal. Bottom ash samples that used were taken from two bottom ash waste
disposal which located in Medan Insdustrial area (KIM) which has coal from
different source, the first is coal from Palembang and the second one is coal from
padang. Sample bottom ash was preparated by smoothing up to 200 mesh then
heated at 105oC for 5 hours then let it cold. after cold, bottom ash saved into
beaker marinelli which has been weighed the empty weight then weighs the net
weight of bottom ash. Bottom ash in beaker marinelli was kept in air tight for ±
39 days to get the secular equilibrium concentration . After 39 days, the sample
was counting using gamma spectrometer detector HPGe for 17 hours. The results
of the counting proces will show some peak that showed some data like channel
number, net area, and energy. These data will use for data processing to determine
the radioactivity of Pb-210, Th-232, Ra-226, and U-238 in the sample. The result
of the data processing showed the natural radionuclide and its activity such as :
Natural radioactivity in bottom ash Palembang is : Pb-210, 3,26 ± 0,67Bq/kg; Th232, 66,6±1,93Bq/kg; Ra-226, 468,95±5,1Bq/kg and U-238, 696± 43,44Bq/kg,
Instead of the natural radioactivity in bottom ash Padang is : Pb-210, 9,87 ±
1,62Bq/kg; Th-232, 218,67 ± 3,62Bq/kg; Ra-226, 3253,56±33,595Bq/kg and U238, 5540,90 ± 137,23Bq/kg.
Key words : Natural Radioactivity, ,Radionuclide, Gamma Spectrometer
Bottom Ash
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan
Pernyataan
Penghargaan
Abstrak
Abstract
Daftar isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Daftar Lampiran
Bab 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Permasalahan
1.3 Pembatasan Permasalahan
1.4 Tujuan Penelitian
1.5 Manfaat Penelitian
1.6 Lokasi Penelitian
1.7 Metode Penelitian
Bab 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Batubara
2.1.1. Produksi dan pemanfaatan batubara
2.1.2. Klasifikasi Batubara
2.1.3. Reaksi Pembentukan Batubara
2.2. Abu Batubara
2.2.1. Abu Terbang (Fly ash)
2.2.2. Abu Dasar (Bottom ash)
2.3. Limbah B-3
2.3.1. Limbah Radioaktif
2.3.2. Pengolahan Limbah B-3
2.3.3. Pengolahan Limbah Radioaktif
2.4. Radionuklida
2.4.1. Radionuklida Alam
2.4.2. Radionuklida Buatan
2.4.3. Uranium
2.4.4. Thorium
2.4.5. Plumbum
2.4.6. Radium
2.5. Radioaktivitas
2.5.1. Waktu paro (t1/2)
2.5.2. Satuan Radiasi
2.5.3. Upaya Proteksi Radiasi
2.5.3.1. Upaya Proteksi Radiasi Eksterna
2.5.3.2 Upaya Proteksi Radiasi Interna
2.6. Spektrometer Gamma
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
ix
x
1
3
4
4
5
5
6
7
8
9
10
11
11
12
13
13
14
16
17
17
18
18
20
20
21
22
23
24
24
24
25
26
Universitas Sumatera Utara
2.6.1.
Kalibrasi Energi
2.6.2. Prinsip Analisa Kualitatif
2.6.3. Kalibrasi Efisiensi
2.6.4. Prinsip Analisa Kuantitatif
28
28
29
29
Bab 3
METODE PENELITIAN
3.1
dan Bahan
3.1.1. Alat
3.1.2. Bahan
3.2. Prosedur Penelitian
3.2.1. Pengambilan Sampel
3.2.2. Preparasi Sampel
3.2.3. Kalibrasi Spektrometer Gamma
3.2.3.1. Peluruhan Sumber Standar
3.2.3.1. Kalibrasi Energi
3.2.3.2. Kalibrasi Efisiensi
3.2.4. Pencacahan Background
3.2.5. Pencacahan Sampel dengan Spektrometer Gamma
3.3. Bagan Penelitian
3.3.1. Persiapan Sampel
3.3.2. Preparasi Sampel
3.3.3. Peluruhan Sumber Standar
3.3.4. Pencacahan Background
3.3.5. Pencacahan Sampel dengan Spektrometer Gamma
Alat
30
30
30
31
31
31
32
32
32
32
32
33
34
34
34
35
35
36
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Penelitian
4.1.1. Peluruhan Sumber Standar
4.1.2. Kalibrasi Energi
4.1.3. Kalibrasi Efisiensi
4.1.4. Pencacahan Latar (Background)
4.1.5. Pencacahan Sampel
4.1.6. Penentuan Radioaktivitas Rata-rata Radionuklida
Dalam sampel
4.1.7. Penentuan Nilai Ketidakpastian (Uncertainty)
4.1.8. Penentuan Radioaktivitas Radionuklida dalam
Sampel
4.1.9. Penentuan Konsentrasi Minimum Terdeteksi
4.2. Pembahasan
4.2.1. Radioaktivitas Radionuklida dalam Sampel
4.2.2. Ketidakpastian Pengukuran (Uncertainty)
4.2.3. Minimum Detectable Concentration (MDC)
4.2.4. Resiko Paparan Radiasi
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
Daftar Pustaka
37
37
38
40
42
42
42
43
45
46
47
48
48
49
52
53
54
Universitas Sumatera Utara
Lampiran
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Judul
Tabel
2.1.
Isotop-isotop Uranium yang Berasal Secara Alami
19
4.1.1
Peluruhan Sumber Standar
37
4.1.2.
Nuklida Sumber Standar
38
4.1.3.
Kalibrasi Energi
39
4.1.4.
Efisiensi Radionuklida
40
4.1.5.
Penentuan Radioaktivitas Radionuklida Alam
42
Berdasarkan Anak Luruhnya
4.1.6.
Hasil Pencacahan Latar
43
4.1.7.
Hasil Pencacahan Sampel Abua Dasar Batubara Palembang 45
4.1.8.
Hasil Pencacahan Sampel Abu Dasar Batubara Padang
4.1.9.
Radioaktivitas Alam Rata-Rata dalam Sampel
4.1.10.
Ketidakpastian Pengukuran Radioaktivitas Alam
4.1.11.
Konsentrasi Minimum Terdeteksi
45
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
4.1.
Kurva Kalibrasi Energi Spektrometer Gamma Detektor
HPGe Gem 60-05
40
4.2.
Kurva Kalibrasi Efisiensi Spektrometer Gamma Detektor Gem
42
60-05
Universitas Sumatera Utara