keselamatan strategi penyimpanan limbah tingkat - ANSN

KESELAMATAN STRATEGI PENYIMPANAN LIMBAH TINGKAT TINGGI
RINGKASAN
Limbah radioaktif aktivitas tinggi yang dihasilkan dari proses olah ulang bahan bakar bekas dipadatkan
(solidifikasi) dalam bentuk blok gelas, disimpan selama 30-50 tahun untuk pendinginan, kemudian disimpan pada
fasilitas penyimpanan tanah dalam. Setelah penyimpanan selama 1000 tahun radioaktivitas limbah dalam blok
gelas akan menjadi 1/1000 dari radioaktivitas awal. Sementara radioaktivitas pada limbah radioaktif berumur paro
panjang akan tetap. Setelah beberapa puluh ribu tahun radioaktivitas limbah dalam blok gelas yang dihasilkan dari
1 MTU (Metric Ton Unit) bahan bakar nuklir akan kembali pada tingkat yang sama dengan radioaktivitas tambang
U (sekitar 750 ton).
Blok gelas dimasukkan ke dalam pembungkus tambahan (overpack) yang terbuat dari stainless steel dan bahan
penyangga sebagai penghalang buatan, kemudian disimpan pada kedalaman beberapa ratus meter (geological
disposal) dengan pengawasan yang ketat. Pergerakan/migrasi radionuklida pada fasilitas penyimpanan lestari
dipantau untuk mencegah adanya penyebaran radionuklida ke lingkungan.
URAIAN
1. Peluruhan panas dan radioaktivitas HLW
(1) Setelah uranium dan plutonium dari bahan bakar bekas reaktor nuklir didaur-ulang, radioaktivitas dan
panas HLW dibiarkan meluruh ke tingkat yang sesuai. Limbah cair hasil olah ulang, lebih dari 99% terdiri
dari stronsium (Sr-90) dan cesium (Cs-137) termasuk anak luruh TRU yang mempunyai waktu paro
panjang. Radioaktivitas dan panas keluaran dari HLW meluruh berdasarkan waktu seperti ditunjukkan pada
Gambar 1 dan 2 untuk bahan bakar bekas reaktor air ringan (LWR). Sebagian besar radioaktivitas hasil
belahan meluruh sampai pada seribu tahun pertama, sedangkan yang berumur paro panjang akan terus
stabil walaupun lebih dari 10.000 tahun.
(2) Setelah beberapa puluh ribu tahun, radioaktivitas limbah dalam blok gelas yang dihasilkan dari 1 MTU
bahan bakar akan kembali seperti pada tingkat radioaktivitas 750 ton uranium pada saat ditambang.
2. Pengertian penyimpanan tanah dalam
(1) Kondisi penyimpanan HLW tidak memberikan efek terhadap kehidupan manusia dan pelestarian alam
pada saat ini dan masa yang akan datang. Oleh karena itu diperlukan pengisolasian dan pemantauan yang
ketat terhadap limbah.
(2) Alasan pemilihan sistem penyimpanan tanah dalam adalah:
a.
b.
c.
d.
e.
menghindari genangan air/banjir dan gempa yang terjadi pada tanah permukaan
struktur tanah yang stabil pada rentang waktu yang lama
pengaruh gempa yang kecil
jauh dari gangguan manusia
bila terjadi pelepasan radioaktif dapat ditahan oleh lapisan tanah.
(3) Keselamatan penyimpanan tanah dalam untuk jangka panjang selama hampir 10.000 tahun yang lalu,
dibuktikan dengan tidak ada perubahan struktur geologi yang terjadi pada permukaan bumi. Hal ini dapat
dilihat dengan tidak berpindahnya fosil pada lapisan tanah yang mempunyai sifat geologi stabil.
3. Pencegahan perpindahan radionuklida dari sistem penghalang berlapis
Penghalang buatan (blok gelas) aman secara kimiawi, tertutup secara fisik dalam rentang waktu yang lama
Ensiklopedi Teknologi Nuklir -BATAN - 1/6
(overpack), dan disekelilingnya diisi dengan komposisi bahan penahan air.
Di dalam blok gelas nuklida hasil belahan tercampur secara homogen dan terikat secara kimiawi. Nuklida
yang terikat kuat dalam blok gelas diperkirakan dalam jangka waktu yg lama tidak dapat terlepas, dan tidak
terpengaruh oleh efek panas dan radiasi. Bahan gelas merupakan bahan yang stabil, hal ini dibuktikan dari
bahan gelas alam dan hasil kerajinan kaca yang telah berumur ribuan tahun sampai saat ini masih baik.
Dari hasil percobaan pelucutan blok gelas di banyak negara, usia blok gelas diperkirakan dapat bertahan
sampai 150.000 tahun lamanya.
Saat disimpan, blok gelas dimasukkan ke dalam wadah stainless steel yang disebut overpack, yang
dimaksudkan untuk mencegah terjadinya kontak antara air tanah dengan blok gelas selama penyimpanan di
fasilitas tanah dalam. Overpack juga berfungsi untuk mengontrol radioaktivitas hasil belahan HLW (sekitar
1000 tahun), dan keselamatan lingkungan merupakan syarat utama penyimpanan limbah radioaktif.
Overpack ditempatkan pada terowongan bawah tanah pada kedalaman beberapa ratus meter. Di antara
overpack dan batuan disisipkan bahan bentonit (tanah liat) yang unsur utamanya adalah monmorilonit, dan
berfungsi sebagai penyerap air dan radionuklida. Air tanah yang keluar dari batuan akan diserap oleh
bentonit sehingga bentonit akan membengkak. Dalam waktu yang sangat lama overpack akan mengalami
korosi yang menyebabkan radionuklida akan keluar dari blok gelas dan terserap oleh bentonit sehingga
migrasi radionuklida dapat dicegah. Bentonit berfungsi sebagai bahan penyangga (buffer).
Limbah radioaktivitas tingkat tinggi yang divitrifikasi memerlukan penghalang buatan yang dapat bertahan
selama 1000 tahun.
Secara umum di bagian tanah dalam, ada aliran air tanah yang dapat menyebabkan radionuklida terurai
dan terserap oleh batuan, sehingga migrasi radionuklida dapat dihindari. Hal ini disebabkan oleh adanya
penghalang buatan dan alami yang mengikat radionuklida. Akibatnya radioaktivitas akan melemah seiring
perjalanan waktu dan tidak memberikan pengaruh terhadap lingkungan. Gambar 4 menunjukkan hubungan
antara penghalang buatan dan alam.
Ensiklopedi Teknologi Nuklir -BATAN - 2/6
GAMBAR:
Gambar 1. Perubahan aktivitas blok gelas hasil olah ulang
Ensiklopedi Teknologi Nuklir -BATAN - 3/6
Gambar 2. Perubahan panas blok gelas hasil olah ulang
Ensiklopedi Teknologi Nuklir -BATAN - 4/6
Gambar 3. Transisi radioaktivitas blok gelas
Ensiklopedi Teknologi Nuklir -BATAN - 5/6
Gambar 4. Hubungan antara penghalang alami dan buatan
Ensiklopedi Teknologi Nuklir -BATAN - 6/6