Belajar dari PLTN Fukushima

Oleh Yuni Ikawati

Gempa berkekuatan 8,9 Skala Richter diikuti tsunami di pantai timur Pulau Honshu, Jepang, Jumat (11/3/2011), tak hanya menerjang permukiman di kawasan itu, tetapi juga mengakibatkan ledakan di pembangkit listrik tenaga nuklir di Fukushima. Bencana ini memberi pelajaran tentang peningkatan sistem pengaman reaktor.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) Fukushima Daiichi merupakan salah satu dari sekitar 40 PLTN yang berada di Honshu, pulau utama di Jepang. Jumlah total PLTN di Jepang ada 56, yang memasok 33 persen listrik untuk negeri itu.

"PLTN yang meledak pada Jumat tergolong pembangkit generasi awal dari tipe boiling water reactor (BWR), yaitu reaktor yang menggunakan uap air untuk menggerakkan turbin. Pembangunannya selesai tahun 1970-an dengan masa pakai 40 tahun. Jadi, PLTN ini sudah di tahun akhir penggunaannya," kata Ferhat Aziz, pakar teknik nuklir dari Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan).

Meski tergolong tua, PLTN Fukushima memiliki tingkat dan sistem pengamanan yang modern. Dilihat dari ketahanan terhadap akselerasi pergerakan tanah akibat gempa, pembangkit ini memiliki skala 500 gal.

Sebagai perbandingan, PLTN di kawasan rawan gempa di negara lain umumnya berkisar 150 gal. Dengan kekuatan setinggi itu, PLTN Fukushima telah dirancang untuk menahan gempa berskala hingga 9 SR.

Berdasarkan sejarah kegempaan di kawasan itu, gempa tektonik di atas 8 SR berpotensi terjadi di sana dalam periode 140 tahun.

Menurut Ferhat, yang menyelesaikan doktor bidang teknik nuklir dari Tokyo Institute of Technology, PLTN Fukushima menggunakan sistem BWR. Reaktor ini dikembangkan di Amerika Serikat pada pertengahan 1950-an.

Selain BWR, dunia juga mengenal dua tipe lain, yaitu pressurized water reactor (PWR) yang menggunakan air tekanan tinggi untuk menggerakkan turbin serta pressurized heavy water reactor (PHWR).

Di Jepang, penggunaan tipe reaktor umumnya PWR dan BWR dengan jumlah berimbang. Sementara di dunia, jika dilihat dari jumlah PLTN yang beroperasi, PWR tergolong yang terbesar, mencapai 70 persen dari total PLTN.

Tiga tipe reaktor itu kini dikembangkan hingga generasi kedua dan ketiga. Bahkan, PWR memiliki generasi III plus. "Pengembangan mengarah ke sistem pasif. Artinya, tak tergantung penanganan eksternal. Sistem yang terbangun secara otomatis melakukan pengamanan secara komprehensif dan terpadu," kata Ferhat.

Desain BWR terbaru adalah advanced boiling water reactor (ABWR), yang dikembangkan akhir 1980. Pembangkit ini memiliki sistem kontrol komputer, sistem proses otomatis dan probabilitas kerusakan inti reaktor sangat rendah.

Sistem pengaman

Ketika gempa besar mengguncang Prefektur Fukushima, reaksi nuklir dalam inti reaktor di PLTN yang berada di dekat pantai itu otomatis berhenti. Ini sesuai dengan prosedur operasi standar yang dirancang.

Namun, dengan terhentinya reaksi fisi itu, teras tempat berlangsungnya proses tidak langsung mendingin. Bangunan teras yang terendam air masih bersuhu tinggi. Karena itu, ada prosedur lain yang harus dilaksanakan, yaitu pendinginan harus terus dilakukan dengan mengalirkan air ke teras. Dengan berhentinya aliran listrik akibat gempa, ada mesin genset yang akan bekerja menggantikannya.

Ada tiga mesin diesel yang bekerja memompa air. Sayangnya, tiga mesin itu gagal beroperasi. Skenario terakhir adalah menggunakan baterai cadangan yang dapat bekerja selama 8 jam. Namun, ini tidak cukup berarti dalam mendinginkan teras.

Berdasarkan kasus ini, menurut Ferhat, diperlukan perbaikan sistem cadangan pendinginan.

"Meski dilakukan pendinginan, suhu di dalam reaktor masih di atas 1.000 derajat celsius," kata Iwan Kurniawan, mantan karyawan Batan, yang juga menyelesaikan program doktornya di Jepang.

Kondisi ini menyebabkan

terjadinya reaksi antara zirkonium dan air menghasilkan gas hidrogen hingga tekanan dalam ruang reaktor naik. Hal ini mendorong dibukanya saluran keluar. "Ledakan terjadi karena gas hidrogen dari dalam reaktor bertemu dengan oksigen di luar," katanya.

Pembukaan saluran itu, kata Ferhat, yang juga Kepala Biro Humas dan Kerja Sama Batan, telah mempertimbangkan arah angin yang mengarah ke laut. Hasil pengukuran radiasi di sekitar PLTN yang dilakukan Badan Pengawas Nuklir Jepang (NISA) menunjukkan, tidak terpantau emisi radiasi nuklir ke udara.

Meski demikian, Pemerintah Jepang mengambil langkah antisipasi dini terhadap ancaman radiasi, yaitu mengevakuasi 170.000 penduduk yang berdiam di dalam radius 20 kilometer dari PLTN.

Kecelakaan di PLTN Fukushima masuk skala 4 karena tidak menimbulkan pelelehan teras. Peringkat ini masih di bawah Threemile Island, AS, dan Chernobyl, Rusia, yang masuk skala 5 dan 7.(Brigitta Isworo Laksmi)