tempat teras dan pendingin teras berada. Bejana ini diberi tekanan sedemikian rupa, sehingga pendingin tidak mengalami pendidihan sebelum sampai ke
komponen pembangkit uap steam generator. Pada pembangkit uap, pendingin primer dengan suhu dan tekanan tinggi berubah menjadi uap untuk disalurkan ke
turbin. Batang kendali berfungsi untuk mengendalikan daya reaktor dalam kondisi transient
maupun tunak atau steady state. Komponen lain berupa kendali tekanan atau pressurizer digunakan untuk mengendalikan tekanan yang ada pada bejana
tekan melalui dinamika fluktuasi ketinggian pendingin pada tabung pengontrol tekanan pressurizer. Seluruh komponen reaktor dikungkung dalam suatu
pengungkung atau containment untuk menghindarkan pelepasan bahan radionuklida ke lingkungan, bila terjadi kecelakaan.
Komponen lain di luar reaktor adalah turbin dan generator yang digunakan untuk membangkitkan listrik, dan komponen kondensor beserta pompa feed
water nya untuk sirkulasi air pendingin ke pembangkit uap.
2.1.2 Proses Pembangkitan Listrik
Akibat terjadinya reaksi inti, panas dibangkitkan pada teras reaktor. Untuk mempertahankan suhu teras, maka air pendingin dialirkan dengan tekanan operasi
150 – 160 bar 15 sampai 16 Mpa. Oleh karena itu suhu pendingin dapat mencapai suhu sangat tinggi tanpa mengakibatkan perubahan fasa air, dari fasa
cair ke fasa uap. Untuk mengendalikan tekanan pada sistem primer terdapat pressurizer
yang prinsip kerjanya seperti manometer. Pendingin dengan suhu tinggi kemudian dialirkan ke sistem pembangkit
uap steam generator yang tekanannya dirancang lebih rendah yaitu 60 bar atau 6 Mpa. Sebagai akibatnya air pendingin yang mengalir dari sistem primer
menjadi mendidih dan menghasilkan uap. Uap panas inilah yang selanjutnya diumpankan ke dalam turbin untuk menggerakkan generator. Selanjutnya, oleh
transformer, tegangan yang dihasilkan generator dikonversi ke besar tegangan yang siap didistribusikan ke jaringan listrik. Uap yang keluar dari turbin kemudian
dikondensasi dalam kondensor dan diumpankan kembali ke dalam pembangkit
uap. Demikian sirkuit pendingin primer reaktor bekerja untuk menghasilkan energi dan produk fisi lainnya.
2.1.3. Pembangkitan Panas dan Radionuklida Hasil Fisi
Proses pembangkitan panas dan timbulnya radionuklida berawal dari terjadinya tumbukan ne utron terhadap inti atom
235
U yang tidak stabil. Hasil tumbukan ini menyebabkan terbelahnya inti
235
U menjadi dua bagian besar kelompok
90
Sr dan
143
Xe beserta kombinasi lainnya sambil melepaskan energi dan dua atau tiga netron seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3 Proses terjadinya reaksi fisi OECD 2003
Jumlah massa hasil belah dan neutron yang terlepas setelah fisi ternyata lebih kecil dari jumlah massa uranium dan neutron sebelum bertumbukan. Selisih
massa inilah yang kemudian menjadi energi menurut rumus Einstein, E=mc
2
. Energi E yang dihasil untuk setiap pembelahan adalah sebesar 2 MeV dan akan
terakumulasi selama reaktor beroperasi sehingga menimbulkan panas. Dua atau tiga neutron yang dihasilkan juga mengalami tumbukan dengan uranium lain
sehingga terjadi reaksi ini berikutnya, demikian seterusnya sehingga terjadi reaksi
berantai. Dalam bentuk rumus reaksi berantai digambarkan seperti pada persamaan reaksi berikut ini.
1
n +
235
U è X
1
+ X
2
+ . . . + X
n
+
1
n + E
Keterangan:
1
n : neutron termal
235
U : unsur uranium
X
1 :
unsur radioaktif 1 hasil belah
235
U X
2
: unsur radioaktif 2 hasil belah
235
U X
n
: unsur radioaktif n hasil belahan
235
U E
: energi MeV.
Bahan radionuklida yang terbentuk sebagai hasil fisi akan tetap tersimpan dalam kristal uranium atau bahan bakar dan jumlahnya akan semakin membesar.
Jumlah radionuklida hasil fisi X
i
yang terjadi dihitung dengan menggunakan persamaan diferensial derajat satu non- homogenous ORNL 1996,
N i
F X
r X
f X
l dt
dX
i i
N k
i i
i k
k ik
j j
N j
ij i
..., 1
1 1
= +
+ +
− +
=
∑ ∑
= =
φσ λ
σ φ
λ
Keterangan, X
i
: kerapatan atom nuklida i X
j
: kerapatan atom nuklida lain j X
j
: kerapatan atom nuklida lain k N
: jumlah nuklida l
ij
: fraksi peluruhan nuklida lain j untuk membentuk nuklida i. λ
i
: tetapan peluruhan φ
: fluks rata-rata pada energi dan posisi tertentu f
ik
: fraksi serapan neutron oleh nuklida lain untuk membentuk nuklida i. σ
k
: tampang lintang rata-rata penyerapan neutron nuklida k r
i
: continuous removal rate nuklida i dari sistem F
i
: continuous feed rate nuklida i.
Bila terdapat sebanyak N nuklida yang menjadi obyek perhitungan maka akan terdapat sebanyak N persamaan dalam bentuk yang sama. Perhitungan besar
kandungan inventory dilakukan dengan menggunakan berbagai program komputer yang sudah banyak tersedia seperti Origen versi 2.1.
Untuk memudahkankan memahami dampak yang ditimbulkan oleh bahan radionuklida, berbagai jenis radionuklida yang dihasilkan dalam reaksi fisi
dikelompokkan dalam beberapa kelompok tergantung pada sifatnya. Dalam pembahasan ini pengelompokan dibuat dalam tujuh kelompok seperti terlihat pada
Tabel 1. Radionuklida tersebut ada yang dihasilkan langsung dari hasil fisi dan ada juga yang merupakan hasil turunannya.
2.1
Tabel 1 Pengelompokan radionuklida dalam 7 kelompok
Group Elemen
Keterangan Sifat
1 Kr, Xe
Gas mulia Tidak dapat
difilter 2
I, Br Halogen
Mengendap di gondok
3 Rb, Cs
Logam alkali Umur paroh
panjang 4
Te, Se Telerium Group
5 Ba, Sr
Barium, Strontium Mengumpul di
tulang 6
Co, Mo, Tc, Ru, Rh Logam mulia
7 Y, Zr, Nd, Eu, Nb, Pm, Pr, Sm,
Y, Cm, Am, Ce, Pu, Np Lantanida dan
Cerium group Soffer et al. 1995
2.1.4 Pelepasan sumber radionuklida ke lingkungan
