BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Bagi sebagian golongan masyarakat radioisotop sebagai produk dan reaktor nuklir dianggap sebagai benda yang berbahaya yang kehadirannya harus dihindari. Radioisotop sebagai unsur yang mempunyai sifat memancarkan radiasi memang berpotensi berbahaya bagi manusia apabila penanganannya tidak mengikuti aturan dan ketentuan tentang proteksi radiasi. Namun apabila radioisotop ini didayagunakan dengan memperhatikan aturan dan ketentuan tentang proteksi radiasi maka manfaatnya bagi manusia, bagi masyarakat dan bagi pembangunan negara adalah sangat besar. Teknik dengan mendayagunakan radioisotop merupakan teknik komplementair atau teknik terhadap teknik konvensional yang sudah digunakan dalam bidang lain.
B. Tujuan
Makalah ini disusun dalam rangka tugas mata kuliah Radiokimia.
BAB II
ISI
Kegunaan Radioisotop di bidang industri
A. Radioisotop di bidang industri
Anomali atau mal fungsi yang terjadi dalam proses dan pengoperasian unit peralatan atau komponen sistem produksi harus segera diketahui penyebabnya agar tidak mengganggu target produksi. Aplikasi isotop dan radiasi dapat mendeteksi dengan cepat tepat dan akurat penyebab masalah tanpa menghentikan berlangsungnya proses produksi. Isotop dan radiasi dapat dimanfaatkan : 1). Untuk mengungkapkan suatu masalah atau diagnosis penyebab masalah (trouble shooting), 2). Untuk pengendalian proses (process control) dan 3). untuk optimasi proses (process optimization). Aplikasi isotop dan radiasi dalam industri dilaksanakan dengan dua cara yaitu sebagai teknik perunut dan teknik sumber terbungkus.
1. Teknik perunut (Tracer technique)
Teknik untuk mendapatkan informasi guna memecahkan masalah (problem solving) dinamika sisitem pada suatu proses industri dengan cepat dan akurat tanpa mengganggu berlangsungnya proses produksi.
Tracer
Gambar 1. Mekanisme teknik perunut
Transport fluida (cair maupun gas) dari satu unit proses ke lain unit hampir selalu dijumpai di dalam industri, terutama industri petrokimia, industri pemrosesan mineral dan industri migas. Untuk mendapatkan produk akhir, massa fluida tersebut mengalami berbagai perlakuan proses mengikuti kaidah-kaidah ilmu fisika, kimia, termodinamika, perpindahan panas, mekanika fluida dsb. Disinilah peran dan keunggulan teknik perunut yang secara aktual dapat mengontrol dinamika fluida pada setiap langkah proses.
Prinsip utama aplikasi teknik perunut terdiri dari tiga langkah yaitu injeksi isotop, deteksi, dan interpretasi.
Teknik perunut banyak diaplikasikan terutama dalam masalah :
a. Kecepatan aliran fluida dalam sistem tertutup maupun terbuka kalibrasi flowmeter, distribusi dan kecepatan water injection lapangan minyak bumi dalam rangka peningkatan produksi minyak bumi (EOR)
b. Kesetimbangan massa “mercury inventory” dalam industri soda dengan proses electrolisis
c. Residence time (waktu tinggal) berguna sekali untuk mendapatkan informasi tentang performance atau kinerja suatu bejana pemroses (misalnya rotary kiln pada pabrik semen atau tangki floatasi dalam pabrik pengolahan/ mineral)
2. Teknik sumber terbungkus
Intensitas sinar attenuasi yang ditangkap oleh detektor dapat memberi informasi tentang keadaan fisik dari obyek yang diselidiki (density, konsentrasi, cacat, konfigurasi, dsb).
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
 | |||||||
Isotop Detektor
Objek
Gambar 2. Teknik sumber terbungkus
Aplikasi teknik sumber terbungkus bertujuan memeriksa, menguji atau mengontrol parameter fisis komponen-sistem atau produk dari proses industri untuk menciptakan suatu proses produksi yang efisien dan aman serta untuk meningkatkan kualitas produk.
| Jenis Kegiatan | Perusahaan/ Industri |
| Enhanced Oil Recovery | PT. Pertamina Prabumulih |
| PT. Pertamina Lirik Riau | |
| PT HUSKY Prabumulih | |
| PT. ASAMERA Riau | |
| Tes Kebocoran (tangki, sistem penukar panas, jalur pipa, dust chamber, kabel bawah tanah) | PT. PUSRI |
| PT. Pertamina UPDN III | |
| PT. Kaltim Prima Amoniak | |
| PT. Taman Dayu Real Estate Pasuruan | |
| Distribusi Waktu Tinggal (gold slurry leaching tank) | PT. Aneka Tambang Pongkor |
| PT. Kelian Equatorial Mining Kaltim | |
| Pemindaian Gamma (refinary reactor, deposit kerak dalam pipa, hydrogenation reactor, crude destillation unit, striper column, asorber column) | PT. Akzo Noble |
| Pt. Pertamina Balongan dan Cilacap | |
| PT. Kaltim Prima Amoniak | |
| PT. Tifico | |
| PT. Chandra Asri | |
| PT. Amoco Mitsui Indonesia | |
| Pengukuran Paras Fluida dalam Tangki (level gauge) | PT. Tifico |
| PT. Chandra Asri | |
| Non Destructive Testing (radiografi) | PT. Bharata |
| PT. Texmaco | |
| PT. General Electric | |
| PT. United Tractor | |
| PT. Pelita Air Service | |
| PT. Garuda Indonesia |
Tabel 1. Beberapa industri yang menggunakan Aplikasi Radioisotop
B. Aplikasi Radioisotop di bidang industri
1. Untuk mendeteksi kebocoran pipa.
Radioisotop digunakan untuk mendeteksi kebocoran pipa yang ditanam di dalam tanah atau dalam beton. Isotop dimasukannya ke dalam aliran pipa, maka kebocoran pipa dapat dideteksi tanpa penggalian tanah atau pembongkaran beton. Radioisotop yang digunakan sebagai perunut untuk menguji kebocoran cairan/gas dalam pipa misalnya sedikit garam 24NaCl di masukkan kedalam aliran pipa, selanjutnya detektor geiger-Muller digerakkan mengikuti aliran pipa. Selanjutnya Detektor akan menangkap radiasi pada pipa yang mengalami kebocoran.
 | |||
 | |||
Detektor GM
 |
Gambar 3. Mekanisme Deteksi Pipa Bocor
Gambar 4. Sistem kerja pencacah Geiger-Muller
Gambar 5. Mesin pencacah Geiger-Muller
2. Untuk menentukan kehausan atau keroposan yang terjadi pada bagian pengelasan atau logam.
Jika bagian pengelasan atau logam ini disinari dengan sinar gamma dan dibalik bahan itu diletakkan film foto maka pada bagian yang terdapat kehausan atau kekeroposan akan memberikan gambar yang tidak merata.
3. Untuk mengetahui adanya cacat pada material
Untuk mengetahui adanya cacat pada material maka digunakan suatu pengujian material tak merusak yang salah satunya adalah dengan metode radiografi sinar gamma. Teknik radiografi merupakan salah satu metode pengujian material tak merusak yang selama ini sering digunakan oleh industri baja untuk menentukan jaminan kualitas dari produk yang dihasilkan. Teknik ini adalah pemeriksaan dengan menggunakan sumber radiasi (sinar-x atau sinar gamma) sebagai media pemeriksa dan film sebagai perekam gambar yang dihasilkan.Radiasi melewati benda uji dan terjadi atenuasi dalam benda uji. Sinar yang akan diatenuasi tersebut akan direkam oleh film yang diletakkan pada bagian belakang dari benda uji.Setelah film tersebut diproses dalam kamar glap maka film terebut dapat dievaluasi. Bila terdapat cacat pada benda uji maka akan diamati pada film radiografi dengan melihat perbedaan kehitaman dan densitas.
Gambar 6. Metode Radiografi
4. Digunakan dalam pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi kilang minyak.
Pada sektor industri minyak bumi, teknik ini digunakan dalam pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi kilang minyak. Selain bagian-bagian konstruksi besi yang dianggap kritis, teknik ini digunakan juga pada uji kualitas las dari ketel uap tekanan tinggi serta uji terhadap kekerasan dan keretakan pada konstruksi beton. Radioisotop yang sering digunakan adalah kobal-60 (60Co).
5. Penentuan efisiensi proses industri
Radioisotop seng-65 (65Zn) dan fosfor-32 (35P) merupakan perunut yang sering digunakan dalam penentuan efisiensi proses industri, yang meliputi pengujian homogenitas pencampuran serta residence time distribution (RTD).
6. Pemeriksaan tanpa merusak.
Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau
sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam.
sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam.
7. Mengontrol ketebalan bahan
Ketebalan produk yang berupa lembaran, seperti kertas film atau lempeng logam
dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.
dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.
8. Kalibrasi
kalibrasi alat misalnya flow meter, menentukan volume bejana tak beraturan serta pengukuran tebal material, rapat jenis dan penangkal petir dapat digunakan radioisotop kobal-60 (60Co), amerisium-241 (241Am) dancesium-137(137Cs).
9. Pengawetan bahan
Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat meningkatkan mutu tekstil karena mengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama.
C. Produksi Radioisotop
Radioisotop yang sering digunakan dalam berbagai bidang kebutuhan manusia seperti bidang kesehatan, pertanian, hidrologi dan industri, pada umumnya tidak terdapat di alam, karena kebanyakan umur paronya relatif pendek. Radioisotop dibuat di dalam suatu reaktor nuklir yang mempunyai kerapatan (fluks) neutron tinggi dengan mereaksikan antara inti atom tertentu dengan neutron. Selain itu, radioisotop dapat juga diproduksi menggunakan akselerator melalui proses reaksi antara inti atom tertentu dengan suatu partikel, misalnya alpha, neutron, proton atau partikel lainnya. Secara sistematis proses produksi radioisotop di PTNBR dapat digambarkan pada skema berikut :
Gambar 7. Skema produksi Radioisotop
Berikut Isotop yang diproduksi Pusat Teknologi Nuklir bahan dan Radiometri (PTNBR) di bidang industri:
| Isotop | Bentuk Senyawa |
| 131I | Na131I |
| | CH3131I |
| 51Cr | Na251CrO4 |
| | K251Cr2O7 |
| | 51CrCl3 |
| 58Co | 58CoCl2 |
| 65Zn | Metal (65Zn) |
| 24Na | 24NaCl |
| 82Br | K82Br |
Tabel 2. Radioisotop produksi Pusat Teknologi Nuklir bahan dan Radiometri (PTNBR)
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Radioisotop dalam industri dapat dimanfaatkan perunut. Garam 24NaCl misalnya dapat mendeteksi kebocoran pada pipa yang ditanam di dalam tanah atau alam beton. Hal ini dapat dilakukan dengan memasukkan garam 24NaCl dalam saluran pipa selanjutnya dideteksi dari luar pipa dengan mengunakan pencacah Geiger-Muller. Pencacah ini akan berhenti bila terdapat radiasi yang dipancarkan garam 24NaCl. Bila radiasi telah dipancarkan maka dapat dipastikan bahwa pada bagian inilah yang mengalami kebocoran.
Radiasi Radioisotop dapat dimanfaatkan di sektor Radiografi, misalnya Untuk mengetahui adanya cacat pada material. Teknik ini merupakan salah satu metode pengujian material tak merusak yang selama ini sering digunakan oleh industri baja untuk menentukan jaminan kualitas dari produk yang dihasilkan. Teknik ini adalah pemeriksaan dengan menggunakan sumber radiasi (sinar-x atau sinar gamma) sebagai media pemeriksa dan film sebagai perekam gambar yang dihasilkan.Radiasi melewati benda uji dan terjadi atenuasi dalam benda uji. Sinar yang akan diatenuasi tersebut akan direkam oleh film yang diletakkan pada bagian belakang dari benda uji.Setelah film tersebut diproses dalam kamar glap maka film terebut dapat dievaluasi. Bila terdapat cacat pada benda uji maka akan diamati pada film radiografi dengan melihat perbedaan kehitaman dan densitas. Teknik radiografi merupakan teknik yang sering dipakai terutama pada tahap-tahap konstruksi. Pada sektor industri minyak bumi, teknik ini digunakan dalam pengujian kualitas las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi kilang minyak.
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, H., Kimia Unsur dan Radiokimia(ed II), PT. Cipta Aditya Bakti, Bandung(2001), hal 215
Akhadi, M., Dasar-Dasar Proteksi Radiasi, Rineka Cipta, Jakarta(1997) hal 58-59
http://ferdianaelektromekanik2007.blogspot.com/2008/12/detektor-geiger-muller-tujuan-pada.html, tanggal publikasi 29-12-2009, tanggal download 28-05-2010
http://rieztye.blogspot.com/, tanggal publikasi 19-06-2009, tanggal download 28-05-2010
http://wikipedia.org/wiki/Pencacah_Geiger
Keenan, W., et.al, Kimia Untuk Universitas(ed VI) Jilid II, Erlangga(1984) hal 75
Retnowati, P., Seribu Pena Kimia untuk SMA/MA Kelas XII, Erlangga(2009) hal 133-134
Sisworo, W.H., et.al, Isotop dan Radiasi untuk kemajuan usaha anda, Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi(PATIR-BATAN), Jakarta(2008)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar