ISSN 1410-1998 Prosiding Presenlasi Ilmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BATAN.Jakarta 18-19 Marel 1996

STATUS STSK DALAM KAIT ANNY ADENGAN DAUR DAHAN DAKAR NUKLIR

M. Iyos R. SubkiDeputi Bidang Pengkajian Sais dan Teknologi Nuklir

PENDAHULUAN

Daur bahan bakar nuklir adalah semua aklivitas untuk memperoleh bahan bakar clan mengiradiasinya di dalamreaktor nuklir, scrta l1Cngc-lolaatl bahaJI bakar bekas tcrmasuk olah-ulang dat1 penyimpanan limbah basil belah yangdiproduksi selama iradiasi di dalam reaktor Aktivitas-aktivitas di dalam daur bahan bakar nuklir (DBBN) dapatdibagi menjadi 3 bagianl, yaitu:I. Daur depal1 alau ujung depan DBBN (Front-end Fuel Cycle), yaitu aktivitas-aktivitas yang terjadi sebelwn bahan

bakar diiradiasi. Aktivitas tersebut tennasuk: eksplorasi, penambangan clan pengolahan bahan galian nuklir(uranium), konversi menjadi l1F6. pengayaan isotop fisil U-235 (kecuali bahan bakar U-alami), clan fabrikasimenjadi elcmen hakar datI bundel elemen bakar.

2. Dallr tcngal1 atau In-core Fuel ('ycle, yailu aktivitas-aktivitas termasuk desain siklus bahan bakar clan iradiasibahan bakar di dalmn reaktor, evaluasi reaktivitas clan kontrol, pelnrograman bundel bahan bakar dalam reaktor,analisis distribusi clara clan evaluasi kapabilitas teras.

3. Dallr belakang alau lIjung bclakatlg DBBN (Back-end Fuel Cycle), yaitu aktivitas-aktivitas yang melibatkanpengelolaan bahan bakar bekas tennasuk pemindahan daTi reaktor, pengirim811 clan penyimpanan bahan bakarbckas, olah-ulat1g bah811 bakar bckas unluk memisal1kan unslir-linsur hasil-belah clan lll1Sllr-Unsur transllranium(TRU) serta pcngolahml dan pcnyimpananlimbah.

Dari segi ckonomi, dmJr bahan bakar nuklir adalal1 komponen yang sa11gat penling, karena kontribusinya dapatmencapai 60% biaya °l1Crasi unlllk reaktor riset dat1lebih daTi 20 % daTi biaya prodllksi listrik PL1N.

Dalam Siudi Tapak dan Silidi Kclayakan (STSK) PL1N telah dipelajari kebijaksanaan- kebijaksanaan ataustralegi-strategi yang perlll dipilih, lerutama yang ruenyangkut lUlll1g deraIl clan ujung belakang DBBN sehubungandengan renCat1a pcmbangunat1 dan l1Cngopcrasiat1 PL1N di h1donesia Yat1g diperkirakan mencapai 7000 MWe daTijenis reaktor air ringat1 (LWR. Light fJlah!r Reactor)2.

STRATEGI UJUNG DEPAN DAUR BAHANDAKAR NUKLIR

bakar selama kira-kira 7 tabun operasi PL TN7000 MWejenis LWR.

1 Penycdiaan Uranium Alami Dengan harga U-alami di pasar interna-sional sekarang yang cukup rendah, makapengembangan infrastruktur yang diperlukanuntuk pertambangan komersial tidak akanmenguntungkan jika tidak tersedia deposit bijihdengan jumlah daD kadar yang sangat tingi.Tetapi. kebutuhan dunia akan U-alami saat inimelebihi kapasitas pemasokan (suplai) yangsecara terns menerns menurnnkan kelebihaninventori dari pemakai daD produsen yangrencananya akan dikeluarkan pada sekitar tahun2010. Oleh karena itu, Indonesia sebaiknyamenggunakan cadangan U-alami domestik untukmemasok sebagian kebutuhan bahan bakar selamamungkin karena alasan terbatasnya jumlahcadangan U-alami domestik daD daya penawaran(bargaining power) untuk pembelian daTi luar

negeri.

Oi Indoncsia, aktivitas dal~\m bid~\ng pc-nyedi~\an ur~\nillm alami (U-al~lmi) masih sangatterbatas dan k~lpasit~\snya S(\ng~\t kccil karenahanya lmtllk makslld pcnclitian. Eksplorasi yangtclah dilakllkan tclah mcndapatkan cadangan U-alami yang diperkirakal1/ditaksir bcrjllmlah11.780 ton U3Og atau sciara dengan 10.000 ton Udi Kalimamtan Barat. Kcm~\mpllan pcnambang-an uranillm yang dilaksanakan olch PPBGN-BAT AN masih sckit~\r 600 ton bijil1/t~\hlm. sedangpengolahan bijih IIranium di LemajungKalimantan Bar~lt masih dal~\m skala pilot dengankapasitas 100 kg yellol.'cake/bllian. Pada waktuyang akan d~\t~\ng, pabrik pcng-olahan terseblltdircncanakan akan ditingkatkan kapasitasnyamcl1jadi 400 kg yellol"cake/h~\ri (sekitar 120 tonU/tahlln). yang d~\pat memasok setiap tahlmsekitar 10% dari keblltllhan pcngisian b~\hanbak~\r lmtllk 7000 MWc LWR2. Juml~\h cad~\ngan10.000 ton llranillm yang dipcrol~lh di K~\limantanBarat Cllkllp lmhlk mcm~\sok pcngisian bahan

Pada kapasitas yang direncanakan sekitar120 ton U/tahun, 10.000 ton uranium dari U-alami domestik akan dapat menjaga pemasokanscbagian kcbutuhan sclama lebih dari 70 tahun2

13

Prosiding PresentaJi /lmiah Dallr Baho/t Bakor NuklirPEBN-BArAN. Jakarta 18-19Maret 1996

1 Konversi memerlukan peralatan utama, lisensi dan alih-teknologi dari luar negeri. Begitu juga kom-ponen-komponen pendukung seperti zircaloy danstainless steel derajad nuklir masih perludiimpor. namun hal itu semua tidakmenyebabkan adanya rintangan-rintangan sejauhkomponen-komponen tersebut atau bentuk dasarkomponen-komponen tersebut tcrsedia dibeberapa pemasok.

Proses konversi yellow cake sampai men-jadiUF6 untuk pengayaan, di BAT AN barn dilakukanstudi prosesnya. Rencana yang akan datangkapasitas U-alami domestik adalah sekitar 120 tonU/tahun. Ditinjau dari aspek ekonomi, pabrikkonversi seharusnya berorde 3000 ton U/tahun2 .Oleh karena itu pemba-ng1man pabrik konversidomestik tidak akan layak.

Dalam bidang fabrikasi selalu actapersaingan di antara para fabrikator, tetapibidang ini adalah langkah pertama dari produksidomestik seperti yang dilakukan oleh Jepang dannegara-negara lain, karena fabrikasi merupakanbidang yang kritis dari segi kelangsungan operasireaktor.

J Pengayaan u1JSKebutuhan pengayaan per tahun untuk

rnernasok pengisian bahan bakar PL TN 7000MWe jenis L WR akan kurang daTi 1 juta SWU(1000 ton SWU). Pembangunan fasilitas pe-ngayaan kornersial di Indonesia untuk waktu yallgakan datang secara teknoekonomi diperkirakantidak akan layak. Hal ini didasar-kan padakenyataan seperti contoh bahwa pabrik pengayaankornersial Rokhasho-Mura di Jepang yang mulaiberoperasi kornersial pada bulan Maret 1992dengan total biaya konstruksi ¥ 250 rnilyar,dinyatakan bahwa biaya per unit pengayaan jauhlebih tinggi daTi pada harga pasar internasional.Jepang berani rnembangun pabrik pengayaantersebut didasarkan pada kebijaksallaan nasionalJepang, bahwa Jepang ingin mengembangkansuplai bahan bakar domestik sendiri melalui daurbahan bakar yang independent. Oleh karena ituwaJaupun tidak ekonornis. Jepang tetc1p

rnernbangun pabrik pengayaan.

Kebutuhan fabrikasi bahan bakar untukpengisian bahan bakar PL TN 7000 MWe jenisLWR adalah sekitar 180 ton U/tahun.Pengembangan fasilitas fabrikasi untuk memenuhikebutuhan ini akan ekonomik berdasarkan padakapasitas fasilitas-fasilitas fabrikasi di negara-negara lain seperti Jepang, Korea dan Spanyolyang. rnempunyai kapasitas fabrikasi sekitar 200ton U/tahun.

Berdasarkan uraian di atas, maka hanyalahbidang kegiatan fabrikasi (termasuk rekonversi)saja yang sebaiknya dipilih sebagai bidang yangpaling memberi harapan baik sebagai langkahpertama dalam pengembangan ujung-depan daurbahan bakar nuklir untuk PL TN yang akandatang

Oi samping itu, bagi Indonesia ketidak-Iayakan pembangunan fasilitas pengayaankomersiaI terutama disebabkan oleh belumcukupnya penguasaan teknik industrial dan jugabiaya investasi yang 5.'\ngat tinggi. Lagi pulateknologi pengayaan adalah sulit daD tidakffiWlgkin akan diperoleh alih teknologinyamengingat teknologi ini dianggap suatu bagiandaur bahan bakar nuklir yang sangat sensitif darititik pandang nonproliferation.

Pengembangan fasilitas fabrikasi domestikuntuk pemasokan bahan bakar PLTN berdasarskenario pembangunan PL TN terdiri alas 2altematif. sebagai berikut:

2004

2006

2008

"..,.~9).Q., 20121 , , ! 2014

"."'2016"Total

600 MWe

::::::::::::~Q§::¥W:~:::::::::::iI 600 MWe x 2 :~ i 600 MWe x 2

, l §.~..¥.~.~.~..~ j 600 MWe x 2

, 600 MWe x 2

7200 MWe

900 MWe"' "

900 MWe' 1I

900 MWe, , , , ! 900 MWe

i i 900 MWe1

900 MWe1

' '-.'-.' 900 MWe x 2

7200 MWe

Rekonversi daD Fabrikasi4

Pelayanan domestik sekarang mampumemasok elemen bakar dan elemen kendaliuntuk RSG-GAS (MPR-30). Fabrikasi prototipelemen bakar untuk reaktor daya sedangdilakukan. Berdasark.w pada pengalamiantersebut dan rencana yang sedang dilakukan,maka pengembangan infrastruktur domestikdiperkirakan akan rnampu mengambil bagianda1am rekonversi daD fabrikasi bahan bakaruntuk PL TN, waJaupun pelayanan domestikuntuk fabrikasi elemen bakar PL TN rnasih

Dengan asumsi tipe reaktor adaJah PWR.maka kebutuhan bahan bakar dapat dihitung,seperti dapat dilihat pada gambar-l daD garnbar-22, Setelah tahun 2015 kebutuhan untuk isi-ulang(reload) bahan bakar PL TN akan berjumlah

14

Prosiding Presentasi Ilmiah Daur Bahan Bakar NuklirPEBN-BArAN. Jakarta 18-19Maret 1996

proliferation yaitu berkaitan dengan penyalah-gunaan untuk pengembangan senjata nuklir. Halini adalah faktor utama dalam keputusan beberapanegara untuk tidak melakukan olah-ulang.Seluruh dunia, telah menyatakan perhatiannyabahwa pemisahan unsur dalam daur olah-ulangdan mengisolasi bahan fisil, terutarna Pu dapatdialihkan oleh negara-negara kelompok terorisuntuk membuat senjata nuklir. Mengingat haItersebut, beberapa negara telah memutuskanuntuk melawan daur tertutup untuk kemajuanprogram daya nuklir mereka. Betapa sensitifnyapersoalan ini ditunjukkan oleh peristiwa barn-barnini (Desember 1992), dunia digemparkan adanyamisi pengapalan bahan plutonium Jepang (dariPerancis ke Jepang) yang mendapat tanggapandaD tantangan serius dati negara-negara yangperairannya akan dilewati.

sekitar 150-180 ton U/tahun unluk alternalif -I.daD sekitar 120-160 ton VI tahun unlukalternatif-2. Dalam hat ini diantisipasi bahwasemua pengisian awal bahan bakar dilakukan olehVendor karena terkail eral dengan masalahgaransi UJ1juk kerja PL TN. Oleh karena itu.kapasitas fabrikasi 200 Ion Vltahun akanmencukupi untuk memasok pengisian ulang(reload) bahan bakar unluk mendukung operasiPL TN yang direncanakan sesuai dengan skenariodi atas. Selanjutnya melalui suatu evaluasiekonomi, alternatif-2 diadopsi sebagai suatualternatif dasar. karena mcnunjukkan kebuluhanbahan bakar unllik pengisian ulang yang lebihrendah.

STRATEGI UJUNG BELAKANGBAHAN BAKAR NUKLIR

DAUR

Proses Olah-ulang Bahan Bal<ar Bekas c. aspek teknikIndonesia saat ini tidak mempunyai rencana

untuk memanfaatkan Pu di daIam reaktorpembiak cepat (FBR) di mana Pu dapat digunakansecara efisien. Oleh karena itu pemungutan Pudapat. digunakan sebagai bahan bakar campuranoksida (MOX) dalam reaktor jenis L WR. Dalamhal ini pemllngtltan Pu dapat memanfaatkan jasaolah-ulang yang ada di luar negeri.

Penggtmaan bahan bakar MOX di dalamreaktor jenis L WR memerlukan adanya beberapamodifikasi, karena koefisien temperatur negatifbahan bakar MOX lebih besar dibandingkankoefisien temperatur negatif bahan bakar UO2.Beberapa contoh modifikasi untuk reaktor jenisPWR adalah penambahan worth batang kendalidan menaikkan konsentrasi boron dalam kolampenyimpatian bahan bakar bekas daD ECCS tanks.Bahkan dengan modifikasi tersebut, rasiomaksimum dari pada bahan bakar MOX dalamteras reaktor juga masih hams dibatasi sampaisekitar 1/3 teras (core).

Strategi DBBN Indonesia saat ini adalah"strategi daur terbuka sampai beberapa dekadesetelah operasi PLTN pertama". Oleh karena itudalam bidang olah-ulang, kegiatan yangdilakukan hanyalah dalam tingkat Shldi proses.Pemilihan sistem daur terbuka atau daur tertutupdapat dipahami dengan uraian berikut.

Mula-mula tujuan di balik konsep daurtertutup adaJah unhlk mendaur-ulang plutonium(Pu) dan uranium (U) basil proses olah-ulang kedalam reaktor jenis pembiak cepat (FBR. fastbreeder reactor). Tetapi karena keterlambatandan pembataJan program FBR di beberapa negara,maka bahan-bahan fisil (Pu daD U) tersebut didaur-ulang ke dalam reaktor termal dalam benhlkbahan bakar campuran oksida (MOX. mixedoxides). Pada saat ini daur-ulang ke dalamreaktor termal sedang dilaksanakan di Belgia,Perancis, Jerman, Jepang, Swis dan Uni Sovietdabulu.

Pemilihan strategi unluk tidak melakukanolah-ulang bahan bakar bekas adalah keputusan

yang kompleks dengan memperhatikan banyakaspek, termasuk aspek ekonomi, safeguards daDaspek teknik.

Hasil pemungutan Pu melalui Proses olah-ulang,. selain berupa bahan fisil Pu239 juga berupaPu fisil PU241 yang meluruh dengan waktu-paruh14,4 tc1hun menghasilkan Am241 yangmemancarkan sinar y kuat. Oleh karena itulamanya penyimpanan bahan bakar bekas akanmenyebabkan hilangnya bahan fisil dan kesulitanfabrikasi bahan bakar MOX. Dengan alasantersebut, pada 5ac1t ini di Perancis sedangdibangun fasilitas fabrikasi bahan bakar MOXyang akan dapat menerima Pu hanya sampai 5tahun setelall proses olah -ulang. Oleh karena itu,jadwal olah-ulang sebaiknya dikembangkandengan seksama sesuai rencana penggunaan Pu,

a. aspek ekonomiDitinjau dari aspek ekonomi. sistem daur

terbuka adalah lebih disenangi (lebih favorable)dari pada daur tertutup daD dapat berjalan secaraberkesinambungan sampai beberapa dekade.

b. aspek safeguardsSalah satu persoalan utama mengenai olah-

ulang yang sering disebut memberatkan adalah

15

Prosiding Presenlasi llmiah Daur Bahan Bakor NuklirPEBN-BATAN.Jakor/a /8-/9Marel /996

sehingga dapat mengurangi biaya penyimpananbila dipilih strategi untuk melakukan olah-ulang.

pembuangan limbahtempatakhir).

(penyim-panan

Fasilitas olah-ulang akan menghasilkanlimbah aktivitas tinggi (limbah vitriflkasi) yanghams disimpan menggantikan bahan bakar bekasitu sendiri. Selain itu. olah-ulang jugamenghasilkan limbah-limbah barn seperti:zirkonium yang tidak terlarnt. limbah kering hasilevaporasi dan limbah cairo dan limbah padat yanglain yang tidak dihasilkan dalam sistem daurterbuka. Limbah-limbah tersebut memerlukanpengolahan daD penyimpanan. Seperti halnya

teknologi pengayaan. proses olah-ulang jugamerupakan teknologi yang belum dikuasai. Alihteknologi daD kerjasama intemasional dalambidang ini sangat dibatasi karena olah-ulangbahan bakar bekas dianggap suatu bagian dalamdaur bahan bakar yang sangat sensitif dari titikpandang non proliferation seperti halnya

pengayaan.

Penyimpanan sementara limbah aktivitasrendah (LL W) dan sedang (IL W) dapat dilakukandi lokasi PLTN selama 10-20 tahun, barukemudian disimpan di tempat penyimpanan tanahdangkal (shallow land burial sites) daJam jangkapalljang.

Di Perancis, Kanada, Inggris dan ArnerikaSerikat, penyimpanan dengan teknik penguburantanah dangkal telah dilakukan. Prinsip dasarkeselamatan dalarn penyimpanan adalah bahwalimbah hams diisolasi dari lingkungan selamamasih berbahaya. Di beberapa negara.merencanakan penyimpanan akhir limbah LL WdaD IL W dalam fasilitas yang lebih mahal.Scbagai contoh di Jerman, sedang berlangsungperijinan untuk menggunakan bekaspertambangan (the abandoned Konrad Mine)dengan kedalaman 1300 m, untuk penyimpananakhir limbah LLW daD ILW. Di Swedia (yaitu illFormark), limbah LLW daD ILW disimpan dibawah batuan kristalin dengan kedalaman 60 m.

2 Pengelolaan Limbah Radioaktif

a. Pengelolaan limbah aktivitas rendah danaktivitas sedangLimbah aktivitas rendah (LLW. Low Level

Wastes) daD aktivitas sedang (ILW. IntermediateLevel Wastes) yang dihasilkan selamapengoperasian daD pemeliharaan PL TN dapatberupa limbah gas, limbah cair daD limbah padat.Pada umumnya limbah-limbah tersebutterkontaminasi oleh radionuklida-radionuklidahasil-belah. Limbah-limbah tersebut hamsdikelola melalui proses-proses:

Banyak negara yang aktif melakukanpertukaran informasi teknis melalul IAEA danOECD/NEA, serta kerja sarna bilateral ataukontrak dengan negara-negara tertentu. Dalamhal ini diperoleh konsensus tentang prinsip-pritisip umum pengelolaan limbah redioaktif.Salah satu perjanjian yang diselenggarakan oleh15 negara di Paris pada September 1992 telahdisetujui untuk larangan total terhadappembuangan limbah nuklir di Samudra AtJantikUtara dan Laut Baltic sampai tahun 2007(5).

b. Pengelolaan limbah aktivitas tinggi (Ill. W)

Pengelolaan limbah aktivitas tinggi (In. W= High Level Wastes) terdiri dari aktivitas-

aktivitas yang berhubungan dengan bahan bakarbekas setelah dikeluarkan dari reaktor,penyimpanan sementara dan penyimpanan akhir,dengan atau tanpa olah-ulang.

1. Reduksi volum dengan tara kompaksi,evaporasi atau insinerasi. Untuk limbah gasdan cair, sebelumnya hams dilakukan transferradionuklida ke dalam bed filter, charcoal atauresin penukar ion.

2. Solidifikasi dan imobilis.1Si dalam drum, serta

pencucian.3. Penyimpanan sementara untllk memberikan

waktu pelumhan.4. Penyimpanan akhir di tempat penyimpanari

bawah tanah. Penyimpanan Sementara.

Proses-proses tersebut relatif tidak mahalterhadap harga daya listrik yang diproduksi danjuga secara teknis tidak sulit. Walaupun demikianditinjau dari aspek sosial dan politik. hal inicukup memperlambat pembangunan dan operasifasilitas penyimpanan akhir. Oi bebe-rapatempat. oposisi lokal sering tcrjadi dengan Scwgatemosional menolak daerahnya digtmakan sebagai

.Bahan Bakar BekasBerdaSc1rkan pada kebijaksanaan

Indonesia yang akan menerapkan strategidaur terbuka (tidak melakukan proses olah-\JIang) untuk beberapa dekade setelahberoperasinya PL TN pertama. maka limbahaktivitas tinggi (HL W) berarti bahan bakarbekas it\J sendiri. Bahan bakar bekas hams

16

Prosiding Presentasi llmiah Daur Bahan Bakor NuklirPEEN-BAT AN, Jakarta 18-19Maret 1996

disimpan untuk beberapa dekade (20-90tahun) sebelum penyimpanan akhir.Penyimpanan sementara bahan bakar bekasdapat dilakukan di dalam lokasi reaktor (ARsite = At Reactor S'ite) atau di fasilitas yang

dipusatkan secara terpisah di luar lokasireaktor (AFR site = At away from the

Reactor). PL TN yang diusulkan Indonesiasemuanya disertai ketentuan untllkpenyimpanan bahan bakar bekas di lokasiPLTN untuk kapasitas 25-40 tahun.Teknologi penyimpanan bahan bakar bekastelah berkembang sclama lebih dari 40 tahun.Pada umumnya penyimpanan dilakukandalam kolam berisi air, tetapi akhir-akhir initeknik penyimpanan kering tclahdiperkenalkan untuk penyimpanan dalamjangka waktu yang lebih lama. Dcnganmeningkatnya jumlah ballaD bakar bekasmemaksa perlunya peningkatan kapasitastempat penyimpanan. Untuk memenuhikeperluan tersebut, beberapa konsep teknikpenyimpanan telah dikembangkan. antaralain adaJah : re-racking of exi:..ting pool danout of pool dry storage (penyimpanan keringdi luar kolam) dengan menggtll1akan ca:,'k.voult (ruang bawah tanah) atau concrete silo(gudang beton tertutup). Pada umumnyapenyimpanan bahan bakar bckas ditempatkandi reaktor (dalam kolam berisi air) sclama 5tahun atau lebih dengan maksud memberikantempat untuk kedaruratan unloading daD jugauntuk memberikan pendinginan sebelumtransportasi ke fasilitas olah-ulang atau kefasilitas penyimpanan semen tara di luarlokasi reaktor dalam jangka waktu panjangyang termonitor (MRS = Monitored

Retrievable Storage). Secara teknis daDkeselamatan dari berbagai operasi untukpenyimpanan kering seperti: reliabilitas. kr-itikalitas, peluruhan panas, pcrisai radiasi daDpengungkung radioaktivitas tidak sulit(khususnya untuk bahan bakar bekas) danditinjau dari dampak lingkungan telah dapatpula dipenuhi. selain itu biaya operasi relatiftidak mahal terhadap harga daya listrik yang

diproduksi.

kecepatan pelindihan (leaching) yang sangatrendah. Pengembangan vitrifikasi skala besarsebagai metode encapsulasi daD solidifikasilimbah aktivitas tinggi telah banyakdilakukan. Negara pertama yangmengoperasikan vitrifikasi skala produksiadalah Perancis pada tahun 1978 di Marcouledengan kapasitas 200 canister per tahun.Fasilitas kedua di Cap de La Haque yangmulai beroperasi tahun 1989 dengankapasitas 600 canister per tahun, pada tabun1993 kapasilasnya dilingkatkan menjadi 2kali. Semua canister disimpan sementaradalam penyimpanan kering (interin drystorage) dengan pendinginan konveksi udaraBelgia (di Mol) bekerjasama dengan Jermanjuga telah mempuiiyai fasilitas vitrifikasi danpada tahun 1985-1991 telah memproduksilimbah vilrifikasi sebanyak 2200 drum.Fasilitas tersebut sekarang sedangdimodifikasi unluk meningkatkankapasilanya daD akan mulai beroperasikembali tahun 1998. Fasilitas-fasilitas lainyang telah beroperasi adalah di Urn Soviet(mulai beroperasi tabun 1987), di Inggris(mulai 1991), kemudian fasilitas lain yangsedang dalam k"1hap perencanaan danpembangunan adalah di Jepang (mulaiberoperasi k"1hun 1994), di Amerika Serikat(mulai beroperasi tahun 1996) daD di Cina(mulai beroperasi tahun 2000).

2 .Penyimpanan Akhir (Lestari).

Di negara-negara yang tergabung dalamOECD (Organization for Economic Co-operationand Development), Sc'\mpat saat ini belum adatempat pembuangan akhir yang beroperasi skalakomersial untuk bahan bakar bekas daD limbahHL W dari proses olah-ulang, Berbagaipembahasan aspek teknis untuk opsi penyimpananakhir sampai saat ini masih merupakan basil-basileksperimen.dan ide-ide yang telah disusun olehpara ahli selama bertahun-tahun. Kebanyakanstudi penyimpanan akhir bahan bakar bekas

mempertimbangkan periode penyimpanansement;;ua (30-60 tahun), diikuti denganencapsulasi bahan bakar bekas di dalam canisteryang tahan korosi, kemudian disimpan dalamtempat penyimpanan akhir dalam "media strukturgeologi tanah dalam" yang terpilih (deepgeological rep°'\'itory) , Elemen bahan bakardidesain untuk manahan unsur-unsur basil fisidaft tahan korosi , oleh karena itu bahan bakarbekas biasanya hanya memerlukaan pengepakan(packing) dalam drum yang didesain secarakhllSUS,

Limbah Aktivitas Tinggi (HL W) dari Proses

Olah-ulang

Limbah basil proses olah-ulang bahanbakar bekas blasanva dalam bent uk cairnnbersifat asam yang memerlukan netralisasidan evaporasi. Sludge yang tersisamemerlukan solidifikasi dengan prosesvitrifikasi. Proses ini telah POpuler danmenjadi pilihan karena hasilnya mempunyai

17

Prosldlng r"',-g"entasi /lmlah Dour Bahan Bakar Nukll,PEBN.BATAN. Jakarta 18-19 Maret 1996

2.

3.

4.

Konsep penyimpanan lestari di dalam"struktur geologi tanah dalam" ini didesain untukmenjamin radionuklida dalam bahan bakar bekastetap terisolasi dari manusia dan lingkungannya

sekurang-kurangnya sampai tingkat aktivitasnya(bila kemungkinan terjadi pelepasan radionuklidatersebut) tidak memberikan resiko terhadapgenerasi yang akan datang. Lapisan penghalang(barier) dalam konsep penyimpanan akhir(Iestari) ini mempunyai 3 komponen utamayaituS :

a) The near field, yang terdiri dari bentuk limbahyang stabil dan pembungkus yang tahan korosiserta dikombinasikan dengan lapisan-lapisanpanghalang yang direkayasa mcnyatu dalamtempat penyimpanan terscbut.

b) Geosfir, yang terdiri dari lapisan-lapisanpenghalang dari media geologi di tempattersebut. Faktor utama media geologi tersebutadalah kemampuannya untuk menahan aliranair tanah. Oleh karena itu diperlukan mediayang mempunyai penniabilitas dan sifat aliranyang rendah scperti misalnya, cla,v, garam danbatuan kristalin.

c) Biosfer, yang merupakan barrier yang tidakkeras YaJlg pada gilirannya untllkmengencerkan radioaktivitas.

5.

Strategi ujung depan daur bahan bakarnuklir adalah dengan memilih untukmengembangkan bidang fabrikasi bahanbakar domestik untuk memasok pengisian-ulang (reload) bahan bakar PL TN.Strategi Indonesia dalam daur bahan bakarnuklir (DBBN) adalah daur terbuka sampaibeberapa dekad setelah operasi PL TNpertama. Dengan demikian Indonesia tidakakan melakukan proses olah-ulang bahanbakar bekas maupun proses pengayaan,tetapi kedua bidang tersebut tetap akandipelajari sampai pada tahap studi proses.Bahan bakar bekas hams dikelola melaluipenyimpanan sementara di lokasi reaktorsekurang-kurangnya dua dekade, danselanjutnya pertu perluasan penyimpanansementara dalam bentuk fasilitas komersialbaik di lokasi reaktor atau di luar lokasireaktor.Indonesia perlu melakukan pengkajian untukmempersiapkan penyimpanan limbah lestaribahan bakar bekas atau limbah aktivitastinggi (HL W) dengan metode penyimpanandi dalam struktur geologi tanah dalam (deep

geological repository).Unhtk pengelolaan limbah aktivitas rendah(LL W) dan sedang (IL W perlu dipersiapkanstrategi penyimpanan dengan metodepenguburan tanah dangkaI (shallow land

burial).

Perjalanan (pa/h~vay) radionuklida melahli

biosfer merupakan pengelahuall yang sangalpenling yang perlu dikelahui unluk meramalpenyebaran beberapa radiolluklida. Melode lainpembuangan akhir limbah aklivilas lil1ggi yangtelah pula dipertimbangkan adalah pembual1gandi dasar laul, selain ilu acta pula ide unlukmengirimkan limbah lersebul ke bulanmenggunakan balli.\'/ic missile yang merupakanaIternatif yang masih jauh di bandingpertimbangan pembuangan di dasar laut.Berdasarkan perjanjian London (February 1983),pembuangan di dasar laut mengalami pula

penundaan.

DAFTARACUAN

Strategi pengelolaan limbah aktivitas tinggiada 4 altematif strategi. Skema keempataltematif strategi tersebut dapat dilihat pada

gambar-3 sampai dengan gambar-6.

SIMPULAN DAN SARAN

I. HARVEY W. GRA VERJR, Nuclear FuelManagement, John Wiley & Sons, New York,1979.

2. Strategies for Development of Fuel Cycle,INPB-D-OO5, Feasibility Study of the FirstNuclear Power Plant At Muria PeninsulaRegion, Ne\vjec Inc, January 1994.

3. Economics of Fuel Cycle, INPB-D-OO3,Feasibility Study of The First Nuclear PowerPlants At Muria Peninsula Region, NewjecInc, July 1993.

4. Fuel Cycle Evaluation, INPB-D-OO2,Feasibility Study of The First Nuclear PowerPlants At Muria Peninsula Region, NewjecInc, June 1993.

5. Waste Management and Decommissioning,INPB-D-OO4, Fe.1sibility Study of the FirstNuclear Power Plants At Muria PeninsulaRegion, Newjec Inc, March 1993.

Untuk menghadapi era PLTN di Indonesiayang akan datang. maka ditcmpuh stratcgi daurbahan bakar nuklir scbagai bcrikut :

18

Prosiding Presentasi Ilmiah Dour Bahan Bakar NuklirPEBN.BATAN. Jakarta 18-19Maret 1996

STRATEGr-1

EBN) REPOSITORI

GEOLOGI). !CANISTER

40-50 tahununtuk pending!nen

untuk proteksi:isoia.i

untuk .eiamany.100 t.hun pertem. : r.dia.i turun

dr8.ti.3000 t.hun pert.me : r.die.1 .a.a

deng.n redia.1lingkungen

EBN .E1emen Baker Nuklir

LAT. Limbah Aktlvitas Tlnggi .High Level ~a.t.s (HL~)

da1a... ',a1 ini Eie n Bakar Bekas (EBB)

KANlSTER .8 tempat untuk menyimpan EBB. diraneang .&cara berlapi.

REPOSITORI 8 teMpat penyimpanan lestari da1a. lapi.an geologi yang dala. (500 -1000 m)

Teknologi .didasarkan Reaktor Ala. di OKLO

Gambar 3. Strategi Pellgelolaan Limbah Radioaktifitas Tinggi (LAT)

Jangka Menengah : 40 -50 tahun

2. STRATEGI-2

POU # Pusat Olah Ulang

LTU # Limbah Trans Uranium

(umur pan)ang)peN # P'~.8t Produksi EeN

RG .Repositori Geologi

VITRIVIKASI .Isolasi LTU dalam gelas/ker8mik

Taknologi .Terbuktl dl USA, Ingorls, perancis, Jermen, Jep8no

Gambar 4. Strategi Pengclolaan Limbah R.'1dioaktilitas Tinggi (LAT)Jangka Panjang > 30 tahun

20

Prosiding Presentasi Ilmlah Daur Bahan Bakar NukllrPEBN-BArAN. Jakarta 18-19Maret 1996

3. STRATEGI-3

EBN In' T.. I~AT) I P L TN,)

Gambar 5. Strategi Pengelolaan Limbah Radioaktifitas Tinggi (LAT)Jangka Mellengah : >30 tahllIl

4. STRATEGI-4

l.Up)B

TransMUtasl Proton s dlgunakan Akselerator Proton

(umur panj8no --) umur pendek)L Ups Ll",beh Utftur Pe;,dekPLTN-OUIZONA s PLTN denO8n due Zona

Zona spektru", keras : ",e",bakar C",-244

ZQna spektru", lunak : ma",bakar Am-241. A",-242 dan Np-237Teknolool s Sedano dikembanoken di neoera-neoare ",eju

Gambar 6. Strategi Pcngclolaan Limbah Radioaktifitas Tinggi (LA T)Jangka Menengah : >30 tahun

21