Keputusan untuk lokasi limbah radioaktif umumnya dipilih berdasarkan
pertimbangan politik dan sosiologi. Berikut adalah aspek teknis dari
bagaimana limbah radioaktif diperlakukan.
Limbah radioaktif berasosiasi dengan
reaktor nuklir memiliki dua kategori : limbah komersil – hasil dari
operasi fasilitas listrik tenaga nuklir, dan limbah militer – hasil dari
operasi reaktor yang berasosiasi dengan pabrikasi senjata. Karena bahan
bakar dalam reaktor produksi plutonium diperlukan oleh senjata memiliki
radiasi yang lebih lemah daripada nuklir yang digunakan di PLTN, limbah
militer mengandung lebih sedikit produk fisi dan tidak seaktif limbah
PLTN baik secara radiologis maupun termal. Walau begitu, mereka masih
cukup berbahaya dan memerlukan pembuangan yang hati-hati.
PLTN
menggunakan batang-batang bahan bakar dengan rentang usia sekitar tiga
tahun. Tiap tahun, sekitar sepertiga batang bahan bakar yang habis
dibuang dan disimpan dalam lembah pendingin, baik dalam lokasi reaktor
maupun di tempat lain. PLTN modern umumnya membuang sekitar 30 ton bahan
bakar yang telah habis per reaktor per tahun. Sedikit bagian dari
limbah ini masih dapat di daur ulang dan kembali digunakan. Sebenarnya,
daur ulang justru meningkatkan volume limbah radioaktif, namun seperti
dalam kasus limbah militer, limbah dari daur ulang limbah sebelumnya ini
lebih lemah dalam jangka panjang. Walau begitu, limbah dari daur ulang
juga harus dibuang dengan hati-hati.
Bahan
bakar yang habis dari sebuah reaktor mengandung uranium tak berguna dan
plutonium-239 yang telah dibuat dengan pengeboman neutron saat proses
fisi. Campuran lain limbah ini adalah cesium-137 dan strontium-90 yang
merupakan produk fisi yang sangat radioaktif dan berbahaya. Karena bahan
bakar daur ulang mengandung plutonium, sesuai untuk membuat senjata
nuklir, terdapat pertimbangan keamanan atas kemungkinan limbah ini
direbut oleh agen atau teroris yang tidak memiliki kapabilitas senjata
nuklir.
Kategori limbah menurut isi
Selain kategori berdasarkan sumber, limbah radioaktif juga dapat digolongkan berdasarkan isinya:
Limbah
tingkat tinggi mengandung 99.9% produk fisi nonvolatil, 0.5% uranium
dan plutonium, dan semua aktinida yang terbentuk oleh transmutasi
uranium dan plutonium di reaktor. Diantara aktinida ini adalah neptunium
dan americium. Limbah tingkat tinggi dapat berupa cairan dari daur
ulang atau berupa batang bahan bakar yang dibuang tanpa daur ulang.
Limbah
wadah terdiri dari potongan padat Zircaloy dan wadah baja tahan karat
(tabung dimana bahan bakar disimpan) serta unsur struktural lainnya
rakitan bahan bakar yang tersisa setelah inti akhir telah terlarut.
Limbah
transuranik tingkat rendah adalah bahan padat atau dipadatkan yang
mengandung plutonium atau pemancar partikel alfa berumur panjang lainnya
dalam konsentrasi yang diketahui atau diduga lebih tinggi dari 10
nanocurie per gram dan tingkat radiasi eksternal setelah pengemasan
cukup rendah untuk memungkinkan penanganan langsung.
Limbah
transuranik tingkat sedang adalah bahan padat atau dipadatkan yang
mengandung pemancar partikel alpha berumur panjang dengan konsentrasi
lebih dari 10 nanocurie per gram dan setelah pengemasan memiliki dosis
permukaan antara 10 dan 1000 mrem/jam karena pencemaran produk fisi.
Limbah
tingkat rendah non transuranik adalah beraneka bahan yang tercemar
dengan isotop pemancar beta dan gamma tingkat rendah, namun mengandung
kurang dari 10 nanocurie aktivitas alfa berumur panjang per gram.
Metode pembuangan permanen
Karena
banyak keraguan diantara para pemerintah dengan penyimpanan geologis
permanen, seperti telah disebutkan sebelumnya, berbagai usaha terus
dilakukan dalam metode penyimpanan permanen dan semipermanen. Banyak
metode melibatkan pendekatan “barisan penghalang”. Penghalang pertama
adalah badan limbah dimana bahan radioaktif disimpan – vitrifikasi,
pengapuran, dsb. Persyaratan penghalang pertama adalah ia tidak korosif
dan memiliki stabilitas termal dan integritas mekanis yang baik. Limbah
menghasilkan banyak panas saat dekade pertama penyimpanannya. Hal ini
mempengaruhi keputusan mengenai bentuk limbah dan penghalang kedua,
wadah yang menyelubungi badan limbah. Fungsi utama wadah ini adalah
melindungi bahan saat pengumpulan dan transportasi (ke lokasi geologis).
Wadah ini juga menjadi pelindung yang baik untuk isinya selama minimal
50 tahun, untuk berjaga-jaga bila limbah ini akan diambil lagi di masa
depan. Wadah ini harus mampu menahan zat kimia
korosif, mereka harus tahan terhadap fluks radiasi sangat tinggi yang
disebabkan peluruhan produk fisi dan panas yang dibangkitkan oleh limbah
yang meluruh. Wadah baja tahan karat tak terlindungi tidak akan mampu
menahan peluruhan struktur yang terjadi akibat penumpukan garam untuk
periode selama itu. Persediaan harus ada untuk mendinginkan wadah, baik
dengan udara maupun air. Wadah ini harus dirancang untuk memungkinkan
transfer panas maksimum dan saat ini, konfigurasi silinder atau anulus
yang digunakan. Penghalang ketiga adalah lokasi geologis itu sendiri,
jelas harus tahan terhadap penetrasi air dan merupakan lokasi yang
stabil secara seismik. Untuk memenuhi semua persyaratan lebih jauh,
pertimbangan diberikan untuk membuat pembuangan limbah secara bertahap,
mungkin menyimpan wadah dalam air pendingin selama beberapa tahun
pertama, kemudian menggantinya dengan pendingin udara.
Pilihan dominan tampaknya adalah penyimpanan bawah tanah. Masih ada metode lain yang diajukan para ilmuan nuklir. Metode rongga tambang larutan, dimana larutan kimia digunakan untuk menggali rongga dalam media yang sesuai, seperti garam batu. Metode matriks lubang bor
dilakukan dengan sederetan lubang berdiameter besar yang dibor dalam
media geologis hingga kedalaman 2 kilometer untuk membentuk kisi-kisi
lubang, limbah padat kemudian dikemas ke dalam lubang ini dan disegel. Metode pelelehan batuan
diajukan untuk menangani limbah cair yang tidak dapat memadat, dimana
limbah dituang kedalam rongga bawah tanah yang dibuat lewat ledakan
bawah tanah. Metode hidrofraktura juga diajukan untuk
limbah cair, dimana limbah ini diubah menjadi semacam semen (grout).
Grout ini dipompakan dengan tekanan tinggi kedalam landas sedalam 1
kilometer. Tekanan operasi menyebabkan landas ini retak dan lembah
mengisi retakan dan memadat. Prosedur ini telah digunakan selama
bertahun-tahun dalam bidang perminyakan. Metode es kutub
memperlakukan limbah yang dilelehkan lewat bantuan es (walaupun metode
ini akan memerlukan teknologi baru); atau limbah harus diletakkan diatas
permukaan es atau ditanamkan kedalam es. Manfaatnya adalah jarak yang
jauh dari populasi dan pendinginan termal yang baik. Kerugiannya adalah
transportasi yang ekstensif dan kesulitan dalam pengambilan kembali.
Metode ini tidak menarik untuk dipilih karena terlalu banyak faktor yang
tidak diketahui sehingga masih memerlukan penelitian lebih jauh. Metode disposisi samudera,
dimana proses yang sama dengan metode es kutub dilakukan pada zona
subduksi dan parit laut dalam atau daerah endapan cepat lainnya.
Referensi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Bila teman suka dengan tulisan di atas
saya berharap teman-teman menuliskan komentarnya
tapi tolong komentar yang sopannya
mari kita jaga sopan santun di dunia maya ini