skenario lepasan radionuklida dari hasil …digilib.batan.go.id/e-prosiding/file...
TRANSCRIPT
ilasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 155N 0852 - 2979
SKENARIO LEPASAN RADIONUKLIDA DARI HASIL IMOBILISASI LlMBAH PAD APENYIMPANAN LlMBAH LESTARI DE KAT PERMUKAAN
Winduwati. S, Wayan BWPusat Teknologi Limbah RAdioaktif, BATAN
ABSTRAK
SKENARIO LEPASAN RADIONUKLIDA DARI HASIL IMOBILISASI LlMBAH PADAPENYIMPANAN LlMBAH LESTARI DEKAT PERMUKAAN. Aspek lepasan radionuklida darihasil imobilisasi Limbah pada penyimpanan limbah dimulai dari fenomena lepasan dari hasilimobilisasi limbah. Fenomena pelepasan radionuklida ini harus dipahami sedemikian sehinggadapat digunakan untuk pencegahan lepasan radionuklida ke lingkungan. Parameter yangmenentukan pada pelepasan radionuklida ini telah banyak diteliti dan perlu adanya perbandingankondisi hasil penelitian yang dapat digunakan dalam pengambilan kebijakan untuk penyimpananyang sesuai dengan lokasi yang tersedia. Berbagai skenario pelepasan tahap awal perludilakukan, untuk memperoleh opsi data dengan kesesuaian penyimpanan. Data ini digunakansebagai dasar masukan pad a kajian lain dan sebagai masukan untuk penelitian lanjutan. Hasildari kegiatan penelitian ini adalah beberapa gambaran pelepasan awal radionuklida dari hasilimobilisasi dengan berbagai macam komposisi kandungan dan bahan pengungkung. Pencapaianhasil dilakukan dengan menggunakan metoda analisis komparasi dan inferensi.
ABSTRACT
ASPECT OF RADIONUCLIDES DISCHARGE FROM WASTE IMMOBILIZATIONPRODUCT ON THE NEAR SURFACE DISPOSAL. Aspect of radionuclides discharge from wasteimmobilization product on the waste disposal is begun from discharge phenomena from wasteimmobilization product. The radionuclide discharge phenomena should be understood so that itcould be utilized for prevention of radio nuclide discharge to environment. The parametersdetermining on radionuclide discharge was often investigated and it need to presence thecomparison of experimental condition that can be used in policy making for storage in accord withthe location available. Various of early stage discharge scenarios are necessary to be done toobtained the data option with storage conformity. This data are used as input basic on other studyand as input on the continued investigation. The result of this investigation activities are severalearly discharge illustration of radionuclides from the waste immobilization product with various ofcontent of composition and matrix material. Product achievement is done to with use ofcomparison and inversion analysis method.
PENDAHULUAN
Limbah radioaktif sebagai hasil dari kegiatan aplikasi iptek nuklir harus dikelola
dengan baik dan teratur untuk mencapai standar dan prinsip-prinsip keamanan
internasional. Tujuan penyimpanan lestari limbah radioaktif adalah untuk mengisolasi
limbah sehingga tidak ada akibat paparan radiasi terhadap manusia dan lingkungan.
Untuk itu diperlukan adanya suatu fasilitas penyimpanan limbah radioaktif. Penyimpanan
limbah tanah dangkal diperuntukan pad a penyimpanan limbah dengan kandungan
radioaktif rendah dari hasil imobilisasi. Bahan imobilisasi yang digunakan umumnya
adalah semen. Pemanfaatan matriks semen untuk imobilisasi limbah cair aktivitas rendah
dan menengah mempunyai keuntungan yang besar dibandingkan dengan matriks jenis
lain, karena kemampuannya mengungkung limbah yang baik dan stabil terhadap
kerusakan dan kebakaran. Pada penyimpanan limbah lestari baik tanah dangkal ataupun
220
Hasi/ Pene/ilian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
penyimpanan dalam formasi geologi akan terjadi interaksi antara semen dan air tanah
yang sangat dimungkinkan terjadi dan selanjutnya mengakibatkan pelepasan dari
sejumlah radionuklida yang dikandungnya demikian juga terhadap elemen matriks itu
sendiri. Penelitian tentang proses sementasi telah banyak dilakukan dengan variasi
kandungan limbah dan bahan adititif. Hasil optimasi ini dalam proses penyimpanan harus
ditentukan dimensi yang optimal sedemikian sehingga penyimpanan limbah efisien.
Efisiensi sistem penyimpanan limbah ditentukan oleh beberapa parameter diantaranya
pelepasan radionuklida, jumlah hasillimbah olahan yang disimpan dan ketahanan fisik dari
bahan yang disimpan. Beberapa langkah percobaan yang telah dilakukan harus
dirangkum sedemikian rupa sehingga data yang telah ada dapat dij adikan bahan
masukan pada pengambilan kebijakan. Langkah analisis ini dilakukan secara bertahap
sebagaimana disajikan pada paparan rencana kegiatan sebelumnya. Tahapan kegiatan
tahun 2006 adalah mempelajari skenario lepasan radionuklida dari hasil imobilisasi. Hal ini
penting dilakukan karena banyaknya penelitian yang telah dilakukan untuk karakterisasi
imobilisasi limbah yang akan disimpan pada dekat permukaan. Hasil kajian ini perlu
difokuskan dalam bentuk skenario awal yang nantinya dapat digunakan secara efektif
untuk menuju pada rancang bangun penyimpanan limbah dekat permukaan secara aman
dengan satu standar jaminan mutu sesuai dengan ketentuan IAEA. Beberapa faktor yang
menentukan skenario pelepasan radionuklida ini diantaranya adalah rasio limbah dan
bahan pengungkung, aditif, bentuk, komposisi kimia limbah yang dikungkung, kondisi
lingkungan dan lainnya. Pada tahapan ini akan dicapai paparan skenario umum lepasan
radionuklida dari berbagai penelitian yang telah dilakukan. Kemudian dari skenario ini
akan menjadi masukan untuk kelanjutan penelitian lainnya untuk mencapai sasaran akhir
penelitian. Penelitian ini sangat penting karena umumnya hasil penelitian yang tersedia
pada pustaka mengacu pada kondisi dan teknologi yang ada di negara yang bersangkutan
(umumnya luar negeri). Untuk kondisi Indonesia dengan limbah yang bervariasi
menghaslkan limbah hasil olahan yang diimobilisasi berbeda, maka perlu dilakukan
penelitian untuk penyesuaian skenario sistem yang berkelanjutan. Langkah yang
dilakukan untuk pencapaian tujuan ini adalah dengan model inferensi data dan metode
lainnya.
Pola dasar skenario awal pelepasan radionuklida dari hasil imobilisasi timbulan
limbah dengan berbagai aspek teknis dan beban limbah yang akan disimpan pada
penyimpanan dekat permukaan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan skenario
pelepasan radionuklida untuk olahan timbulan limbah di Indonesia sebagai masukan untuk
penelitian selanjutnya.
221
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852 - 2979
METODE PENELITIAN
Pengumpulan data teknis, inferensi data, anal is is komparasi dan anal is is
statistik kualitatatif.
Variabel Penelitian
Variabel dependen (tidak bebas) dalam penelitian ini adalah Y yaitu lepasan
radionuklida dimana radionuklida yang terkungkung dalam penyimpanan limbah sesuai
dengan harapan tingkat keamanan yang dipersyaratkan. Variabel independen
merupakan varia bel yang mempengaruhi varia bel independen. Dalam hal ini ada lima
dimensi dalam kualitas pengungkung dan jenis limbah yang mempengaruhi lepasan
radionuklida (responsiveness), jaminan mutu (assurance), ketahanan fisik (tanibles),
kondisi fisik yang dapat dilihat dari sistem penyimpanan limbah, pengolahan limbah,
beban dan ketahanan hasil pengungkungan, perhatian manajemen (empathy),
keandalan terkait mutu sistem (reliability). Variabel lain adalah luas permukaan dan
kemampuan maksimum daya tampung penyimpanan limbah sedemikian sehingga
mampu menampung sebanyak mung kin limbah dalam penyimpanan, seminimal
mungkin luas permukaan kontak sehingga mengurangi kemungkinan pelepasan
radionuklida dan kemampuan mekanis dari sistem secara keseluruhan.
Teknik Analisis Data
Metode analisis data yang digunakan adalah dengan metode regresi berganda
(Ordinary Least Square). Adapun urutan pengujian yang akan dilakukan .adalah
sebagai berikut:
KEP = a+131RES+132ASS+133TAN+134EMP+135REL+e.
Dimana :
KEP
a
13
RES
ASS
TAN
EMP
REL
E
: Lepasan Radionuklida
: Konstanta (intersept)
: Koefisien (besarnya pengaruh)
: Responsiveness (kehandalan)
: Assurance Vjaminan
: Tangible (tampilan fisik)
: Empathy (perhatian)
: Reliability (kehandalan)
: Error, yaitu variabellain yang tidak masuk ke dalam model yang
berpengaruh
222
HasH Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979
HASIL PENELITIAN
Untuk melakukan ana lis is, langkah pertama yang dilakukan adalah dengan
menelusuri berbagai pola pendekatan pada system penyimpanan limbah radioaktif
dengan pola tanah dangkal.
Kondisi yang ada di PTLR
Data ini disajikan dan disesuaikan dengan kondisi yang ada di PTLR yang
memiliki system pengelolaan dan pengolahan limbah yang berasal dari berbagai
instalasi riset dan penggunaan radioaktif dari berbagai sumber. Gambar 1 berikut
menyajikan pola pengumpanan yang digunakan di PTLR (diakses dari web PTLR).
Gambar 1 : limbah radioaktif cair dan semi cair dalam sel beton.
Gambar 2 : Penyimpanan Hasil pengungkungan limbah radioaktif padat dalam drum
limbah 200 Lt di PTLR
223
HasH Pene/ilian dan Kegialan PTLR Tahlll12006
Gambar 3 : Pola proses pengolahan limbah di PTLR
ISSN 0852 - 2979
Pilihan Penyimpanan Limbah Tanah Dangkal
Terdapat banyak model yang mungkin digunakan dalam penyimpanan lestari hasil
olahan dan pemadatan limbah radioaktif dari PTLR ini sebagaimana disajikan pada
gambar diatas. Dari penelusuran pustaka, maka untuk kategori limbah hasil olahan dan
pengungkungan di PTLR dapat disimpan lestari dengan menggunakan sistem
penyimpanan tanah dangkal dengan alternative sebagaimana disajikan pada gambar 4
berikut :
t.:.-,.~:.u
_..n·· ••..•- •.. --.--r --·--..-.- .
Gambar 4 : Opsi penyimpanan limbah tanah dangkal
224
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852- 2979
Untuk kepentingan analisis keselamatan, digunakan skenario pada gambar 5 sebagai
berikut :
Gambar 5 : Model stabilitas penyimpanan tanah dangkal
Asumsi paling ekstrim adalah pelepasan radionuklida dimana terjadi
ketidakstabilan dari limbah yang disimpan. Ketidakstabilan ini sangat mungkin terjadi
untuk kasus penyimpanan limbah hasil olahan dan sementasi di PTLR, terutama
disebabkan oleh limbah organik yang disementasi. Limbah organik dan resin bila
disemen, akan terjadi swelling. Akibat swelling memungkinkan adanya peretakan dan
menurunnya ketahanan simpanan limbah. Pengaruh terhadap susunan penyimpanan
limbah dan ketinggian tumpukan akan memberikan konstribusi yang signifikan. Inferensi
terhadap ketersediaan data yang ada dilakukan untuk mendapatkan tingkat korelasi.
Hambatan
Keterbatasan data yang dapat dicari pada pustaka yang dapat digunakan pada
analisis, menyebabkan kurang sempurnanya analisis terhadap skenario yang dibuat
untuk menggambarkan kondisi yang sebenarnya. Hambatan akses data dari internet
juga sangat sulit dilakukan. Beberapa hasil analisis disajikan pada bagian berikut
INCOMEN
40Normal Parameterab
Mean 481.1750Std. Deviation
277.9972Most exstreme
Absolute .225Differences
Positive .225Negative
-.124Kolmogorov-Smirnov Z
1.423Asymp. Sig. (2-tailed)
.035
a. Test Distribution is Normal
b. Calculated from data.
225
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006
Correlation
ISSN 0852 - 2979
LepasanPermukaanBeban
LimbahKendall's tau_bLepasanCorrelation Coefficient1.000.855**-.744**
Sig. (2-tailed)
-.000.003N
1111 11Permukaan
Correlation Coefficient.855**1.000-.583*
Sig. (2-tailed)
.000- .019
N
1111 11Beban
Correlation Coefficient-.744**-.5831.000Limbah
Sig. (2-tailed).003.019-N
1111 11
**. Correlation is significant at the .01 level (2-tailed)
*. Correlation is significant at the .05 level (2-tailed)
Case Processing Summary
Cases
Valid
MissingTotal
N
PercentNPercentNPercent
Lpsan
40100.0%0.0%40100.0%
Test of Normality
Kolmogorov-Smirnov(a) Shapiro-Wilk
Statistic
dfSigStatisticdfSig
Lpsan
40.000.88740.010(**)
** This is an upper bound of the true significance.A Lillefors Significance Correction
226