PLTN "Thorium"

L Wilardjo

Akhir tahun lalu, ada seminar energi baru dan terbarukan di Program Pascasarjana Ilmu Lingkungan Universitas Diponegoro. Meskipun konon dalam dokumen Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral energi nuklir tidak masuk energi baru dan terbarukan, pembangkit listrik tenaga nuklir fisi masih disinggung.

Menghapus energi nuklir dari energi baru dan terbarukan (EBT) memang tepat. Energi nuklir bukan barang baru dan tidak dapat dibarukan. Sekali dipakai, energi tidak tersedia lagi. Tinggal limbahnya yang radioaktif, radiotoksik, dan ”bandel” sekali.

Energi itu tidak habis atau musnah sebab energi (dan massa) tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Itulah prinsip konservasi energi. Energi masih ada (exist), tetapi tidak tersedia (not available) sebab sudah ”terjemplah” (disordered) dengan entropi besar.

PLTN ”thorium”

Energi nuklir dalam diskusi itu dibahas oleh pakar teknologi pembangkitan energi elektrik dari Universitas Indonesia. Ia menginformasikan bahwa provinsi Bangka Belitung (Babel) bersedia menyediakan dua pulau untuk tapak PLTN fisi. Penduduk Babel mau menerima kehadiran PLTN fisi sebab energi listriknya dapat disalurkan ke daerah lain dengan transmisi arus searah tegangan tinggi (high voltage direct current transmission) lewat kabel bawah laut. Lagi pula—ini alasan utamanya—PLTN fisi Babel itu tidak berbahan bakar uranium, tetapi thorium.

Di daerah Babel terdapat thorium yang tercampur dalam pasir timah dan bauksit. PLTN fisi dengan BBN (bahan bakar nuklir) thorium, menurut informasi yang diterima penduduk Babel, radioaktivitasnya rendah. Tidak seperti PLTN dengan BBN uranium. Pemindahan bakal tapak PLTN dari Balong dan Ujung Watu ke Babel juga disebut Dr Jarot Wisnubroto (Badan Tenaga Nuklir Nasional/Batan) dalam diskusi ”hot issue” di Metro TV.

Menyesatkan

Entah dari mana orang Babel mendapat informasi menyesatkan itu. Transmisi arus rangga tegangan tinggi dan transmisi arus searah tegangan tinggi memang dapat dilakukan, tetapi efisien dan ekonomiskah? Yang lebih konyol lagi ialah miskonsepsi bahwa thorium dapat dibelah dalam reaktor, bahwa pembelahan tidak berdampak radioaktivitas berarti.

Thorium (Th-232) ialah unsur dengan nomor atom 90. Artinya, di dalam intinya terdapat 90 ”butir” proton. Inti Th-232 tidak terbelahkan (not fissile/not fissionable), artinya tidak dapat dibelah oleh neutron.

Jadi, inti itu tidak seperti inti uranium (U-235) atau inti plutonium (Pu-239) yang dapat dibelah oleh neutron.

Fertil bukan fisil

Seperti U-238, Th-232 adalah inti ”subur” (fertile nuclei). Inti itu dapat dibiakkan menjadi inti yang terbelahkan. Caranya, dengan ”menembaki” inti-inti itu dengan neutron. Neutron akan ditangkap oleh Th-232 dan inti ”majemuk” yang terjadi, yakni Th-233, melepaskan sebagian energi dalam bentuk foton sinar gamma. Th-233 tidak mantap dan meluruh dengan melepas zarah beta (elektron). Inti anak (daughter nucleus)-nya juga radioaktif dan meluruh dengan memancarkan zarah beta.

Muncul isotop uranium dengan nomor massa 233, yakni U-233. Inti inilah yang terbelahkan. Jadi, yang terbelah di dalam PLTN thorium itu uranium juga! Pembelahannya juga memunculkan ratusan jenis radioisotop berbahaya, sama saja dengan PLTN yang ber-BBN U-235 dalam uranium yang diperkaya.

Jadi, mengoperasikan PLTN fisi—tak peduli apakah BBN-nya U-233 (yang dibiakkan dari Th-232), Pu-239 (yang dibiakkan dari U-238), atau U-235 (dalam uranium yang diperkaya)—bagai membuka kotak Pandora. Kotak yang dikirim ke bumi oleh Mahadewa Zeus sebagai hukuman atas pencurian api oleh Prometheus, bila dibuka akan menebarkan pageblug mayangkara, menyebarkan bencana dan maut ke mana-mana.

Bisa tetapi dilarang

Besar kemungkinan, ahli-ahli radiokimia Indonesia dapat memisahkan U-233 dari campurannya dengan Th-232, Th-233 dan Pa-233 mengingat bahwa robotika kian maju di negara kita. Bahkan, tanpa pemisahan kimia pun, U-233 akan diperoleh dengan menunggu sampai peluruhan Th-233 dan Pa-233 berlangsung ”lama” (sekian kali umur paruh mereka) sebab kedua radioisotop ini berumur pendek (23,5 menit dan 27,4 hari).

Jadi, yang harus dipisahkan tinggal Th-232 dan U-233. Kalau bahan suburnya (Th-232) sedikit saja, mungkin dapat ditransmutasikan semua sehingga tidak perlu pemisahan. Praktiknya tentu sulit sebab sebentar-sebentar reaktor harus dianjak (started up) dan dipadamkan (shut-down). Padahal, ”isi perut” reaktor itu, yakni BBN-bekas, radioaktif.

Proponen PLTN thorium menyebutkan keunggulan PLTN itu dibandingkan dengan PLTN uranium yang diperkaya. Pelet bahan-bakarnya, ThO2, lebih mantap dari pelet UO2, jadi lebih aman dari kemungkinan terjadinya reaksi kimia dengan kelongsong logam pelet itu.

Thorium-dioksida titik lelehnya jauh lebih tinggi daripada uranium-dioksida, jadi kurang rawan terhadap pelelehan teras. Lagi pula konduktivitas termal ThO2 15 persen lebih tinggi daripada UO2, jadi bahang (heat) lebih cepat diambil oleh aliran zat pendingin (coolant).

Namun, pembiakan U-233 dari Th-232 bertentangan dengan traktat nonproliferasi nuklir yang kita setujui dan sudah kita ratifikasi. Kalau kita nekat, pastilah kena sanksi, bahkan mungkin akan dimusuhi Amerika dan sekutunya, seperti Irak, Korea Utara, dan Iran sekarang.

L Wilardjo Guru Besar Fisika UK Satya Wacana