1a tan kritlkalit as -...
TRANSCRIPT
ISSN 0852-4777 KESELAJ\1A TAN KRITlKALIT AS
SISTEM KESELAMA T AN KRITIKALIT ASDIIPEBRR
Trijanto Hadilukito, Suliyanto
ABSTRAK
Sistem keselamatan kritikalitas di IPEBRR diterapkan sejak rancahgan a/at atau sistem proses
hingga pengoperasiannya yang meliputi rancangan a/atlsistem proses, kendali administrasi,
peringatan kritikalitas, dan penanganan keadaan kritikalitas. Rancangan a/at dan sistem
menggunakan faktor keamanan massa, volume dan geometri berturut-turut sebagai 45 %, 80 % dan
90 % daTi kondisi kritisnya dan selama ini tidak pernah terjadi kritikalitas da/am keadaan normal.
Kendali administrasi dilakukan guna menghindari adanya pe,'1ggunaan salah fungsi a/at atau
kela/aian operator. Adanya peringatan kritikalitas yang ha.'1dal memberikan rasa, aman da/am
melakukan tugas.
PENDAHULUAN Kelompok proses pungut gaga!an. dengantugas utama memungut uranium dari
gagalan proses produksi dan fabrikasi,
yang berupa serbuk bahan bakar (BB).
IEB. PEB, ceceran, tumpahan. cucian dll.
Adanya uranium dalam berbagai fase dan
bentuk di setiap langkah proses ini berpotensi
pula adanya resiko radiologis bila terjadi
kecel&kaan di sam ping resiko kecelakaan
secara umum. Resiko radiologis pada
kecelakaan kritikalitas dapat berdampak tidak
hanya pad a personil yang berada di instalasi
itu sendiri tetapi juga dapat berdampak sampai
pada lingkungan kawasan PUSPIPTEK
bahkan ke luar kawasan. Oleh karena adanya
resiko ini, bahaya kritikalitas mendapat
perhatian utama sejak perencanaan instalasi
ini sampai pad a pengoperasiannya. Sistem
keselamatan kritikalitas merupakan tindakan
yang dilakukan dCllam memberikan respons
terhadap perhatian utama tersebut.
DI slsl lAin, kecelakaan krltlkalitas di
instalasi produksi bahan bakar nuklir (BBN) di
Tokaimura, Jepang tanggal 30 September
1999 memberikan gambaran betapa
pentingnya keselamatan kritikalitas untuk
diperhatikan, Mengapa hal ini terjadi juga di
negara yang maju teknologinya ? Guna
menjawab pertanyaan di atas tidaklah
serlludah yang dibayangkan, karena ban'j'ak
IPEBRR merupakan salah satu instalasi
di kawasan PUSPIPTEK yang menggunakan
bahan nuklir berupa uranium diperkaya sampai
20 % U-235 sebagai bahan utama dalam
memproduksi elemen bakar (EB) dan elemen
kendali (EK) untuk reaktor riset. Instalasi ini
dirancang sebagai fasilitas industri untuk
memproduksi EB dan EK tipe Material Testing
Reactor (MTR) yang berisi bahan bakar U3Oa,
UAlx atau U3Si2. Proses-proses yang
berlangsung di IPEBRR dalam rangka produksi
EB dan EK tipe MTR, pad a dasarnya dapat
dikelompokkan ke dalam tiga kelompok prosesyaitu [4J :
1. Kelompok proses produksi yang
mengawali produksi meliputi Konversi UFs.
atau uranil nitrat menjadi AUK, Kalsinasi
AUK menjadi U3Oa atau Reduksi AUK
menjadi UO2, Hidrofluorinasi UO2 menjadi
UF 4 (untuk produksi UAlx atau U3Siv,
Reduksi kalsiotermik UF 4 menjadi Logam
uranium den Pembuatan UAlx/U3S12,
2. Kelompok fabrikasi yang mengakhiri
produksi meliputi pembuatan inti elemen
bakar (IEB) dengan dispersi serbuk
U3Oa-AI, UAlx-AI atau U3Si2-AI; pembuatan
pelat elemen bakar (PEB), pembuatan
pelat sisi dan komponen struktur lain; dan
perakitan EB dan EK.
63
TRIJANTO HADILUKITO. SUllY ANTO 5'istem Keselamatan Kritikalitas di IPEBRR
hal yang harus diperhatikan dan adanya
keterkaitan satu dengan yang lain baik dari
segi ilmu pengetahuan, teknis maupun
administrasinya.
netron. Tf 235U (E) besar pad a energi rendah
(termal, E< 0,25 MeV), tetapi kecil pad a energi
tinggi (E>1,0 MeV). Sebaliknya Tf 238U (E) = 0
pada energi rendah. Isotop 235U bereaksi
dengan netron berenergi rendah atau disebut
netron thermal. Penurunan netron energi tinggi
ke energi rendah terjadi oleh adanya moderasi,
misalnya air berat, air ringan, karbon. dll.
Untuk itu, makalah ini disusun guna
memberikan gambaran tentang pengertian
umum mengenai kritikalitas. hal-hal yang
mempeng~ruhjnya; <:Ian df1~f~h'QPQr{1h
potensial terjadinya kritikalitas di IPEBRR,
peringatan-peril1gatan dalam menghadapikeadaan kritikalitas dan tindakan-tindakan
yang harus diambil dalam menanggulangi
keadCJan kritikalitas.
Apabila jumlah netron yang dihasilkanpad a suatu generasi melebihi jumlah netron
pad a generasi sebelumnya, maka dikatakan
keadaan superkritis sedangkan sebaliknya, bila
jumlah pada suatu generasi lebih kecil dari
netron generasi sebelumnya maka keadaan
tersebut dikatakan subkritis.PENGERTIAN UMUM
Beberapa pengertian umum perlu
dikctat.ui untuk memudahkan d::llam melihat
sistem keselamatan kritikalitas di IPEBRR
seperu diuraikan di bawah ini (1,2,3),
Perbandingan antara netron pacta dua
generasi berturut-turut ini disebut faktor
pelipatgandaan, dengan notasi k(1,3, 5).
k = Jumlametro~adasuatugenerasieff Jumlametro'l>adagenerassebelumnyKritikalitas adalah suatu keadaan pad a
bahan fisil (bahan dapat belah) di mana netron
yang dihasilkan dalam reaksi pembelahan
berada dalam jumlah yang cukup untuk tetap
mempertahankan reaksi rantai secara terus
menerus. ApClbila pad a suatu ketika netron
dihasjll~;']n dalam suatu reaksi belah rnaka
dikatakan netron generasi pertama. Netron ini
akan hilang karena sebagian didbsorpsi oleh
bahan non-fisil dan sebagian oleh bahan fisii"
itu sendiri. PE',ngabsorpsian oleh bahan fisil
inilah yang akan menimbull~an netron generasi
kedua dan akan beru!ang dengan proses yang
sarna menghasilkan netron generasi ketiga
dan seterusnya menuruti reaksi berikut:
k elf < 1, keadaan subkritis
k elf = 1, keadaan kritis
k elf > 1, keadaan superkritis
:Xp(-S2T)
+ L2 82
X+n ~ X1 + X2 + (2+3) n + E
Bahan fisil yang secara populer disebut
BB hanya ada beberapa saja yang dapat
bereaksi fisi dengan netron, antara lain 235U,
233U dan 239PU. Isotop 233U dar. 239pU adalah
isotop buatan manusia sebagai hasil reaksi inti
232Th dan 238U dengan netron. Kebolehjadian
reaksi fisi dinyatakan dengan Tf = penampang
fisi mikroskopik yang bergantung pad a energi
denganka, = faktor multiplikasi terbatas
= '1Epf
'1 = jumlah rerata netron yang dikeluar-
kan oleh satu netron thermal yang
diserap oleh bahan bakarE = jumlah netron cepat yang dihasilkan
p = kebolehjadian lolos dari absorbsi
resonansif = faktor penggunaan thermal
L = panjang difusi thermal
B = konversi Buckling yang bergantung
p~da konfigurasi geometri't = umur netron
64 URANIA No.21-22/Thn.VI/Januari-ApriI2000
k" E.-
TRIJANTO HADILUKITO,. SULlY ANTC Sistem Keselamatan Kritikalitas di IPEBRR
Selain pengertian di atas, sa at rancangan
atau pengoperasian alai dan pengendalian
bahan fisil serta sistem administrasi dikenal
pula beberapa istilah lain, yakni geometri
aman, massa aman, volume aman, dan jarak
aman.
Oari persamaan ini terlihat adanya faktor-
faktor yang mempengaruhi kritikalitas antara
lain:1 Jenis isotop bahan fisil, setiap isotop
memberikan perbedaan jumlah netron per
fisi.
Massa bahan fisil, jumlah fisil akan
berbanding langsung dengan massa!jumlah atom.
Geometri, ukuran, dan bentuk alat
menentukan kebocoran netron. Makin
besar perbandingan antara luas dan
volumenya, kebocoran makin tinggi, makin
kecil kebolehjadian kritikalitas. Bentuk bola
mempunyai ratio yang paling kecil
sehingga dalam perancangan dipakai
sebagai dasar perhitungan.
.Moderasi, untuk bahan fisil kebolehjadian
reaksi tergantung dari energi netron.
Adanya sistem moderasi yang baik
memberikan potensi kritikalitas dan paling
beresiko terhadap bahaya kritikalitas.
.Reflektor. Kaberadaan reflektor netron
akan mengurangi kebocoran netron yang
berarti menaikkan kemungkinan kritikalitas.
Penempatan bahan fisil harus
memperhatikan hal ini.
i. Racun netron. Bahan penyerap netron
(Cadmium dan Boron mempunyai tampang
lintang serapan besar) sangat diperlukanuntuk mencegah adanya kondisi kritis.
7 Homogenitas. Semakin homogen sistem
semakin reaktif terhadap titik kritikalitas
dibandingkan dengan sistem heterogen.
J. Oensitas isotop fisil. Oensitas paking dari
atom isotop fisil sebanding dengan
kebolehjadian kritikalitas suatu sistem.
Keberadaan atom non fisil mengurangi
massa kritikalitas._,. Bahan tertii. Oi dalam sistem reaktor biak
cepat apabila moderasi netron tidak ada
maka keberadaan bahan tertii bersama
bahan fisil akan memperbesar
kebolehjadian kritikalitas.
10. Interaksi netron. Kemungkinan adanya
netron bocor dari unit lain dapat
menyebabkan kritikalitas.
Geometri aman adalah gometri alat yang
menjamin bahwa tidak akan terjadi kritikalitas .
3Massa aman adalah jumlah massa bahan
fisil maksimum yang diijinkan untuk
menghindarr terjadinya kritikalitas
Volume aman adalah sejumlah volume
bahan fisil maksimum yang diijillkan untuk
merlghindari terjadinya kritikalitas ,
4Jarak aman adalah jarak minimal antar
baharl atau alat yang diijinkan untuk
menghindari terjadinya kritikalitas.
PELAKSANAAN SISTEM
KRITIKALITAS DIIPEBRR
KESELAMATAN
Rancangan Alat dan tata letak di gedungIPEBRR
6
8
Perhitungan-perhitungan yang dipakaidalam merancang alai atau sistem proses
dilakukan menggunakan program SOLRF dan
program GAMTEC II dengan kondisi moderasi
optimum ditambah faktor keselamatan yang
tinggi sehingga perancangan unit produksi
elemen bakar di IPEBRR adalah sebagai
berikut:-Massa aman = 45 % Massa kritis pengka-
yaan dianggap 20 % )-Volumen aman = 80 % Volume kritis
-Geometri aman = 90 % Geometri kritisg
Data kuantltss maSSB, volume dendimensi kritis pada daerah serbuk bahan
bakar, IEB dan PEB diberikan pad a Tabel 1.
Sedangkan Data kuantitas massa, volume dan
dimensi kritis pada daerah proses produksi
bahan bakar diberikan pad a Tabel 2.
65
TI{IJANTO
11ADILUK.lTO, SULI'l' AN TO j'iSI<!//1 Ke:,"elall/uttm Krilikulilus di IPEBRR
Po\.'ensi kritikalitas di gedung IPEBRRperingatan kritikalitas yang ada di IPEBRR
terdapat pa9a daerah proses reduksi
ka!siothermik. daerah produksi UAlxl U3Si2,
perakitan bahan bakar, pengolah gagalan dan
penyimpanan uranium serta daerah filterHEPA.
Ada beberapa tempat posisi di gcdung
IPEBRR yang mempunyai potensi kritikalitas
1. Gudang uranium
2. Proses konversi kimia
3. Proses penyiapan serbuk press
4. Proses fabrikasi
5. Proses pelarutan gagala!1
6. Daerah Filter HEPA
Pengendalian Administr3si
Pengendalian administrasi merupakansesuatu yang tidak boleh diabaikan di dalam
sistem keselamatan kritikalitas. Pengendalian
ini dilakukan dengan menempatkan formulir
kendal; kritikalitas pada setiap alat ataupun
sistem yang menggunakan bahan fisil.
Formulir ini mencantumkan batasan-batasan
penting berupa kendali massa operasi, kendalimassa kritis dan sekaligus mencantumkan pula
geometri dan moderasi.
Peringatan kritikalitas harus memenuhisyarat-syarat antara lain [4.5] :
1. Harus dapat mendeteksi kecelakaan
dengan dosis yang dilepas sampai
20R/menit setelah melalui ekskursi pada
jarak 2: m dari sumber.2. Detektor harus tidak gaga! walaupun dosis
radiasi melebihi 10 R/jam.
.Tiap tempat pengukuran harus terdiri atasbeberapa saluran ukur dan harus digerak-kan oleh minima.! 2 dari beberapa detektor
untuk menghindari kemungkinan kesalah-
an.
Alat harus dilengkapi dengan akumulator
dan kerusakan tung gal tak menyebabkan
kerusakan seluruh sistem.
Batas deteksi alarm diatur sampai
10mR/jam.Sinyal harus cu:<up jelas dan dapat
didengar serta diketahui di semua daerah
terkontrol. Alarm harus terus berbunyi
sampai dimatikan secara manual
walaupun intensitas radiasi telah turunsecar3 drastis.
Sistem alarm dapat dikontrol dari satu
pusatkomando.
3
4
5Bagian penting lain dalam pengendalian
administrasi yang merupakan program
keselamatan kritikalitas adalah pelatihan atau
indoktrinasi mengenai keselamatan kritikalltas
serta latihan kedaruratan kepada seluruh
pekerja radiasi.
6
Peringatan kritikalitas7
Pada kecelakaan kritikalitas pad3
umumnya saat awal tidak dapat terlihat dengan
mata sehingg'a sangatlah diperlukan adanya
peringatan dini dengan penempatan yang
dapat merespons secara dini terjadinyakritikalitas. Pemasangan sistem peringatan
kritikalitas ditentukan dengan melihat jumlah
uranium/ bahan fisil :yang dikelola dalam suatu
ruangan. Menurut NUKEM GmbH, peralatan ini
diperlukan dalam daerah di mana inventarisasi
bahan fisilnya melebihi 700 gram U-235 atau
520 gram U-233 atau 450 gram untuk semua
isotop plutonium dapat belah atau 450 gram
setiap campuran isotop injl41. Atas dasar inilahmaka pemilihan pemasangan alat pantau
kekritisan di IPEBRR diberlakukan. Sistem
Penanggulangan terjadinya kritikalitas
Da1am hal terjadinya kritikalitas karena
paparan radiasi gamma dan netron sangat
tinggi dan semilethal maka aturan/tindakan
yang perlu dilakukan bila terdengar peringatandini sebagai berikut:
1. Semua personil yang berada dalam
gedung harus segera keluar melalui pintu
darurat. berkumpul di tempat tertentu
menunggu instruksi petugas proteksi
radiasi
2. Langkah-langkah yang diambil petugas:
TRIJANTO HADILUKITO, SULlY ANT( Sis/em Keselama/an Kri/ikali/as di IPEBRR
-Melakukan survey radiasi di daerah
kecelakaan, melokalisasi dan bila
mungkin melakukan dekontaminasi-Melakukan pengukuran dosis yang
diterima pekerja yang dibedakan atas2 grup:
Grup I : Pekerja dari daerah tempat
kejadian;menggunakan dosi-meter netron dan melakukan
pengukuran radioaktivitasdalam tubuh (Na-24 dalam
darah)Grup II: Pekerja di luar daerah keja-
dian, pengukuran radioakti-vitas tubuh
-Mengumpulkan keterangan dari perso-nil di daerah terjadinya kecelakaan dan
mengumpulkan barang-barangnyauntuk diperiksa.
Oari hasil pengukuran dilakukan evaluasi
segera, hal penting yang perlu
diperhatikan:-Personil yang menerima dosis melebihi
50 rem langsung dibawa ke rumah
sa kit yang memiliki kedokteran nuklir
seperti RS Fatmawati Jakarta.
-Personil pad a jangkau 30
mung kin perlu perawatan medis.
pengambilan yang relatif kecil ini kelalaian
personil diharapkan masih belum mencapaikritikalitas. Hal yang perlu mendapat perhatiandalam rarlcangan dan tata letak alat adalah
bila adanya modifikasi alat atau penambahan
alat baru yang harus diperhitungkan geometri
aman dan posisi peletakannya. Selama
operasi normal tanpa kegagalan alat atau
kesalahan operator, maka kecelakaan
kritikalitas tidak akan terjadi.
Potensi kritikalitas
Potensi kritikalitas yang ada secara
keseluruhan dapat dlanalisis karena hal-hal
berikut:
Terlewatinya batasan konsentrasi
Pembatasan konsentrasi dilakukan pad a
sa at ekstraksi dan evaporasi. Alat ekstraksi
dirancang untuk konsentrasi (40-200 gUll) dan
evaporator pad a 400 gUll. Kontrol konsentrasi
dilakukan dengan densitometer yang terpa-
sang pad a alat dan setiap saat dapat dilihat.
Umpan untuk ekstrak~i unit pelarutan berkisar
antara 80 gUll. Pengaman 1ain dilakukan
dengan rancangan alat pad a moderasi
optimum dan full reflector.
meter
BAHASAN
Kebocoran larutan kedalam bejana tak
amanRancangan alai dan tataletak
Batasan-batasan geometri aman dalam
rancangan diambil 90 % dari geometri kritis
terlihat sangat riskan tetapi hal ini dapat
difahami agar bentuk alat tidak terlalu kecil dari
dalam operasinya alat tersebut tidak dengan
mudah dapat diubah. Volume aman 80 %
dapat diberlakukan karena dalam kenyataan-
nya rancangan geometri aman telah membata-si kapasitas volume sehingga apabila volume
bahan berlebihan maka tidak akan melampaui
ukuran alat dan bila terlampaui larutan akan
keluar dari alat. Massa aman, diambil relatif
kecil yaitu 45 % dari massa kritis mengingat
penanganan massa aman bergantung pad a
personil pekerja sehingga dengan
Kebocoran larutan akan tumpah ke lantai
bertanggul yang tak memungkinkan kondisikritis. Yang perlu diperhatikan disini adalah bila
ditampung dalam tangki, maka diperhitungkan
geometri dari volume tangki. Untuk pengaman-
an yang lebih baik penampungan dilakukan
dengan tangki berdiameter kecil (tak
melampaui bCltas massa kritis).
Pemindahan larutan ke bejana tak aman
Dalam keadaan normal pemindahan
larutan dilakukan melalui pemipaan dan
pompa. Apabila terjadi kemacetan pompa atau
pipa (tersumbat), mung kin pemindahan untuk
~ URANIA No.21-22/Thn.VI/Januari-ApriI200067
TRIJANTO HADILUKITO, SULlY ANTC Keselamatan Kritikalitas di IPEBRR
pengosongan dilakukan dengan bejana
tampung lain. Dalam hal ini bejana untuk
pemindahan diperhitungkan seperti penjelasandi alas, sehingga kondisi kritis tak terjadi.
fasilitas Proses/Fabrikasi telah dibatasi dengan
tak adanya kran-kran air di dalam, serta
pemadam kebakaran yang tanpa hidrant.
Penumpukan debu bahan fisilPenumpukan material secara sembarangan
Penumpukan debu bahan fisil mung kinterjadi di filter HEPA. tetapi sebelum kondisi ini
tercapai filter telah jenuh dan diganti.
Pengontrolan dilakukan dengan bed a tekanan.
Penumpukan material secara sembarang-an tanpa memperhitungkan batas massa dapat
menimbulkan kondisi kritis. Penumpul,an ini
dapat terjadi pada penanganan bahanpadat/serbuk misalkan boks bersarung tangan.Untuk itu da!am satu catu secara kontinyu.,
batasan massa perlu dikendalikan agar tak
akan terlampaui.
Beberapa penyebab dan daerah
kemungkinan dapat terjadi kritikalitas sertausaha pencegahannya dapat dilihat pad a
Taber 3.
Kerusakan racun netron (B4C) Kendali Administrasi
Pede prinsipnya B4C yang dipasang pad a
alat dengan geometri tak aman seperti
scrubber sebagai racun netron berumur efektif
tak terhingga. Kerusakan mung kin karena
hanya pengaruh mekanis. B4C ini tak tercakupdalam bahan kimia, jadi kerusakan bahan
kimia tak mllngkin ada. Bila terjadi kerusakan
make masse amen akan dilampaui dalam alat
tersebut sehingga meny~babkan kritikalitas.
Penempatan benda tanpa perhitungan
Penempatan alat-alat telah diatlJr jarak-
nya. demikian juga jumlah person" saat
operasi telah dibatasi. Pengaturan ini untuk
menghindari adal1ya reflektor. walaupun sebe-narnya semua alat telah memperhitungkan
adanya reflektor dan moderasi.
Double batching
Batasan yang diberlakukan dengan
mengambil massa am an dalam kendali operasi
45 % massa kritis, maka adanya double
batching ini secara perhitungan kelalaian ini
tidak akan mencapRi kondisi kritis.
Pengendalian ini dimaksudkan untuk
mencegah adanya penyalahgunaan fungsi alatmaupun kelalaian operator dalam menangani
bahan fisil. Bila hal ini diabaikan maka potensi-
potensi kritikalitas seperti dijelaskan di alas
dapat dipenuhi dan menyebabkan kritikalitas.
Untuk itu pad a pengendalian administrasi ini
perlu diikuti dengan penerapan pengawasan
yang ketat serta pelatihan dan indoktrinasi
yang bertalian dengan kendali administrasi
terse but kepada personil. pemasangan rambu-
rambu peringatan yang jelas dan mudah
dipahami serta terlihat dengan jelas
merupakan bagian dari kendali administrasi
yang diberlakukan seperti
.Cegah terjadinya pengendapan U pad a alat
proses..Cegah adanya suatu insiden pad a alat
ekstraksi.
.Hindari "double batching".
.Hindari terlewatinya batasan konsentrasi
yang telah ditentukan.
.Hindari kebocoran larutan ke dalam bejana
lain yang tidak aman.
.Hindari kebocoran larutan.
.Hindari pengumpulan bahan fisi di dalam
bejana..Hindari kegagalan filter agar endapan U
tidak masuk ke dalam bejana yang
dirancang khusus untuk larutan encer.
Genangan air
Dalam perhitungan selalu diperhitungkan
adanya moderator. Namun demikian untuk
lebih amannya, maka adanya air dalam
68 URANIA No.21-22/Thn.VI/Januari-ApriI2000
Sistem Keselamatan Krilikalilas di IPEBRRIY ANTOTRlJANTp HADILUKITO, Sl
KESIMPULANPeringatan kritikalitas
1Dalam hal \ terjadinya kecelakaan
kritikalitas ini ditandai juga dengan berbunyinyaalarm kritikalitas yang terpasang dan dapat
menjangkau semua ruang kerja. Peringatan
kritikalitas perlu selalu dikaji kehandalannya
sehingga tidak gagal dalam merespons adanya
kritikalitas.
2
3Perawatan dan ujic,oba dengan simulasi
sumber radiasi yang memberikan respons
alarm sekaligus pelatihan bagi segenappersonil dan petugas proteksi radiasi perlu
diberlakukan secara berkala.
Selama operasi normal tanpa kegagalanalat atau kesalahan operator, maka
kecelakaan kritikalitas tidak C:lkan terjadi.
Adanya potensi bahaya kritikalitas
merupakan pemicu bagi peningkatankeselamatan kritikalitas den,gan mentaati
ketentuan yang ada pad a kendali
kritikalitas.Peringatan kritikalitas harus dapat diandal-
kan dengan bunyi alarm.
Penanggulangan kritikalitas dikoordinasi-
kan secara terpusat.
4
DAFTARACUAN
Penanggulangan keadaan kritikalitas
2
3
4
BADAN TENAGA ATOM NASIONAL,"Pengantar Ilmu Pengetahuan dan
Teknologi Nuklir", Jakarta 1978.
IAEA, Proceedings of a Symposium,
"Criticality Control of Fissile Materials",
'Jienna 1966.
Knief, R. A., "Nuclear Criticality Safety
Theory and Practise", American Society
La Grange Park, Illinois USA NUKE!'..1 VT-
no 2.0080, Hanau 1983.NUKEM GmbH, "Basic and Detail
Engineerin!:J Process Element Fabrication
Plant Vol. 10", NUKEM VT -no 2.0080,
Hanau 1983.NUKEM GmbH "Concept For the
Radiation Protection of the Fuel Element
Fabrication Plant", Hanau 1983.
Apabila terjadi kecelakaan kritikalitas,maka diberlakukan keadaan darurat untuk
semua ruangan yang ditandai dengan adanya
alarm. Dalam keadaan darurat yang bersifat
lokal ini akan dikoordinasikan secara terpusat,
tindakan yang segera dilakukan adalah:
.Semua personil yang berada dalam gedung
harus segera keluar melalui pintu darurat
dan berkumpul di lapangan dekat pintu
utama..Menunggu instruksi selanjutnya dari
petugas proteksi radiasi berkenaan dengan
hat tersebut..Pekerja yang berada di daerah terjadinya
kecelakaan sedapat mungkln membawa
detektor keping yang ada di sana.
.Bagi petugas proteksi radiasi segeramengadakan pengukuran radiasi di daerah
kecelakaan, melokalisasikan dan bila
mungkin mendekontaminasinya.
Para penulis adalah
Pejabat Fungsional Pranata Nuklir dan
Stat P2TBDU, BAT AN
69URANIA No.21-22rrhn.VI/Januari-ApriI2000
TRIJANTO HADILUKITO, SUllY AN TO SiSlem Keselamalan Krilikali/as di IPEBRR
Tabel Data kuantitas massa, volume dan dimensi kritis pada daerah Produksi Serbuk bahanbakar, IEB dan PEB
Massa diizinkank uranium
12,6512,6512,6512,6512,6512,6512,ee12,6512,6512,6512,6512,6512,6512,6512,6512,6512,6512,6512,6512,652,2312,6512,652,2312,6512,652,23
12,652,23
I 12,65
12,65
12,65I 12,65 2,23
2,2312,652,2312,652,232,232,232,232,232,232,232,232,23
Kegunaan H/U
1010101010
moderasi optimal10
10 ')
101010101010101010101010
moderasi optimal1010
moderasi optimal1010
moderasi optimal10
moderasi optimal10101010
moderasi optimalmoderasi optimal
10mQderasi optimal
10moderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimalmoderasi optimal
Tungku dapurMesin pengerolanLemari asapMesin potong dan gunting
TimbanganTungku busur listrikTlmb~ng~f1Tungku induksiBoks bongkarBoks gerusBoks gerusBoks ayakWadah simpan/angkutWadah simpan/angkutBoks ayakBoks timbangBoks timbang
PesawatcampurLemari pengering vakumLemari pengering vakumMesin pres serbukBoks pengikisanBoks pengikisanTungku vakumWadah simpan/angkut
Meja kerjaMesin pengerolanMesin rol pElurusanBak cuci gemukUngku sirkulasi udaraPelat susun kompositLemari pengeringMesin perlgelasanAlat iluminasi sinar-XMesin penomorMesin gunting paralelMesin polis
Meja dorongBak piklingBar. netralisasiBak bilasBak bilasBak bilas .
Bak bilasLemari pengeringBangku kerjaWadah kayu
L--
perkiraan rasio H/U 10, dimaksudkan bahwa intrusi air telah diperhitungkan.
-70
T~IJANTO HADILUKITO, SUllY ANTO Sistem Keselamatan Kritika/itas di IPEBRR
Keterangan :k = kritikalitasi = diizinkan
') 20-cm refleksi air+) 30-cm refleksi air
Faktor keselamatan menurut literaturMassa yang diizinkan = 45 % dari massa kritis dan keff = 0,98Volum yang diizinkan = 80 % dari volum kritis dan keff = 0,98Dimensi yang diizinkan = 90 % dari dimensi kritis dan kerf = 0,98
Tabel 3. Beberapa penyebab dan lokasi kemungkinan terjadinya kritikalitas
7. ~Penumpukkan debubahan fisil--
-Pen
um pukkan yang berla-njutdapat meLampaui massa kritis---
8. "Double batching' -Terjadinya perubahankonfiq~rasi n~tron
HEPA Filter gas
buanq
Fabrikasi
71
TRIJANTO
HADILUKITO, SULI Y ANTO ",'istem Keselamatan Kritikalitas di IPEBRR
TANYAJAWAB Ya, sedang dipertimbangkan
1 Tonny Siahaan 3. Suwardi
Apakah ada program melakukan
pengawasan (patroli) secara berkalaterhadap perplndahan bahan nukllr dalam
rangka menghindar terjadinya kritikalitas?
Dalam indoktrinasi keselamatan kritikalitas
apakah termasuk simulasi penang-gulangan bahaya krltlkalltas
Apakah lokasi-iokasi lain yang potensial
terjadi kritikalitas, seperti pad a filter HEPA
sudah dianalis potensi dari segi disainTrijanto Hadilukito
Program pengaw2san sa at ini belum ada
telapi pengawasan bahan nuklir dilakukan
oleh penanggung jawab K~J1P disamping
itu setiap personil yang masuk ke daerah
proses harus melaporkan ke petugas
proteksi radiasi dengan nlencatat nama
dan kegiat~n yang akan dilakukan.
Trijanto Hadilukito
Oalam indoktrinasi diberikan pemahaman
tentang pencegahan terjadinya kritikalitas
dan penanggulangannya. Oi sisi lain
dilakukan latihan kedaruratan kritikalitas
secara berkala.
Sudah dilakukan, sesuai dengan
ketentuan standar baku mengikuti ANS-8
(American Nuclear Society) dilakukan
analisis dalam keadaa(l normal dan
abnormal terhadap semua potensi
bahaya.
2. Sjafruddin
4. Ahmad Paid
Apa yang dlmaksud dengan besaran 90%
geometeri kritis karena geometri bukan
besara tapi bentuk, seperti silinder, slab,
bola dll.
Dalam latihan bahaya kritikalitas, berapa
lama respons personil melakukan
evakuasi? Perlu diingat bahwa puncak fisi
(peak) bisa terjadi dalam c.-de detik dan
kemudian berfluktuasi
Untuk meningkatkan kepercayaan dalam
pendektesian kecelakaan kritikalitas
(mencegah terjadi misalnya), apakah tidak
terpikirkan untuk menambah redudansi
pendektesian? Misalnya menambah
dengan detektor netron; pad a saat ini
hanya ada detektor gamma saja
Rencangan tempat untuk wadah uranium
rata-rata bentuk tabung, apakah ada
alasan lain di sam ping mudah membuat
dari penggunaan tabung?
Kritikalitas bisa dimungkinkan adanya
moderasi seperti air. Pad a dasarnya
manusia mengandung air, apakah
mungkin banyak orang dalam suatu ruang
menimbulkan kritikalitas
Trijanto Hadilukito
Trijanto HadilukitoAlasan lain adalah lebih effisien bentuk
tabung daripada bentuk bola.
Benar, tapi masih perlu diperhitungkan
jumlah bahan nuklir yang' ada dalam
ruang tersebut.
Geometri adalah ukuran (dimensi) dan
bentuk alat sehingga yang dimaksud 90 %
geometri disini adalah 90 % dari dimensi
alatyang sesuai dengan bentuknya.
Respons personil melakukan evakuasi
adalah segera setelah menderlgar alarm.
72 URANIA No.21-22/Thn.VI/Januari-ApriI2000
TRIJANTO HADILUKITO, SUllY ANTO Sistem Keselamatan Kritikalitas di IPEBRR
5. Sunardi
Bagaimanakah sistem pengecekan B4C
(racun netron) di scrubber
Pengecekan tumpukan U235 yang ada
pad a sistem VAG (filter HEPA-Ducting)
suk bahan kimia sehingga tidak akan
terjadi kerusakan karena kimia tetapi
kemungkinan kerusakan hanyalah karena
benturan
Tidak ada pengambilan sampel untuk
analisis pada daeral1 HEPA, hanya
dilakukan pengamatan terhadap indikator
tekanan pad a daerah HEPA. OJ sisi
akunti~g bahan nlJklir, cukup dengan
mengamati neraca bahan nuklir pad a
daerah proses (MUF).
Trijanto Hadilukito
Pengecekan B4C dilakukan secara visual,
karena secara teori umur B4C terhadap
netron tidak terbatas dan B4C tidak terma
73URANIA No.21-22/Thn.VI/Januari-ApriI2000