OPTIMALISASI PE EMPATA KEMASA LIMBAH RADIOAKTIF AKTIVITAS RE DAH DA SEDA G DALAM REPOSITORI

Transkripsi

1 ABSTRAK OPTIMALISASI PE EMPATA KEMASA LIMBAH RADIOAKTIF AKTIVITAS RE DAH DA SEDA G DALAM REPOSITORI Kuat Heriyanto, Sucipta, Untara. Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN OPTIMALISASI PE EMPATA KEMASA LIMBAH RADIOAKTIF AKTIVITAS RE DAH DA SEDA G DALAM REPOSITORI. Telah dilakukan pengkajian tentang penempatan kemasan limbah radioaktif aktivitas rendah dan sedang dalam repositori. Pengkajian dilakukan guna mendapatkan susunan kemasan limbah baik horizontal maupun vertical. Data diperoleh dari perhitungan laju dosis limbah resin bekas yang sudah disementasi dalam shell 950 liter dan pengujian langsung kekuatan mekanis shell 950 liter. Dari hasil perhitungan diperoleh laju dosis pada tiap sisi masing-masing sebesar 2,704 x 10-4, 8,366 x 10-5, 7,004 x 10-4 dan 1,08 x 10-3 msv/jam, nilai tersebut masih di bawah batas yang diizinkan yaitu sebesar 2,5 x 10-2 msv/jam. Sedangkan hasil kekuatan mekanis : uji tekan shell beton 950 liter = 40,3217 kg/cm 2, berat shell = kg. Berdasarkan faktor desain keamanan sebesar 3 maka shell 950 liter dapat disusun vertikal sebanyak 9 susunan. ABSTRACT OPTIMALIZATIO FOR LOW A D I TERMEDIATE LEVEL RADIOACTIVE WASTE PACKAGES PLACEME T I A REPOSITORY. Assessment of low and intermediate level radioactive waste packages placement in a repository has been studied. The aim of the assessment is to find a better configuration of the package horizontally or vertically. The data was obtained by calculation of doze rate of radionuclides from cemented spent resin in 950 liter and direct test of its mechanical strength. Regarding to the calculation, dose rate of every face of the sample was respectively of x 10-4, x 10-5, x 10-4 and 1.08 x 10-3 msv/h, in which these values were under the permitted limit of 2.5 x 10-2 msv/h. The mechanical strength that was compression strength and weight were kg/cm 2 and kg, respectively. Based on the design safety factor (3), so the shells could be overlaid up to 9 packages. PE DAHULUA Penyimpanan kemasan limbah hasil olahan merupakan proses akhir rangkaian sistim pengelolaan limbah radioaktif. Hal utama yang perlu diperhatikan adalah faktor keamanan bagi manusia dan lingkungan. Salah satu usaha untuk mencapai tujuan tersebut adalah dengan melakukan penataan penempatan kemasan limbah pada lokasi penyimpanan. Untuk itu perlu dilakukan pengkajian tentang laju dosis pada setiap sisi susunan dan kekuatan mekanis dari kemasan limbah. Makalah ini menyajikan hasil pengkajian terhadap limbah resin bekas yang telah disementasi dalam shell 950 liter. TEORI A. Laju dosis [1] Untuk mencari laju dosis diperlukan beberapa rumus : ME D = m Sv/jam 2...(1) 6 r dengan D = Laju dosis, M = Aktivitas sumber (MBq), E = Energi per peluruhan (Mev) r = Jarak (m). Sedangkan untuk mencari laju dosis sesudah tahanan material : Dt µ x = De msv/jam...(2) dengan : Dt = Laju dosis, D = Laju dosis tanpa tahanan, µ = Koefisien ateunasi (cm -1 ) dan x = Tebal material (cm). B. Kekuatan mekanis Untuk mendapatkan kualitas blok olahan dan shell 950 liter yang sesuai dengan harapan, perlu dilakukan uji kualitas yang terdiri dari uji laboratorium dengan menggunakan beberapa persamaan. METODA Dalam melakukan uji laboratorium diperlukan cuplikan dari campuran semen yang dicetak dengan menggunakan pot polyetilen yang berdiameter 5 cm dan tinggi 5 cm. Cuplikan tersebut kemudian didiamkan selama 28 hari, setelah itu uji kualitas dilakukan. Untuk mendapatkan nilai kualitas diperlukan persamaan-persamaan untuk mendapatkan 201

2 nilai densitas dan kuat tekan, adapun persamaan yang diperlukan antara lain adalah [2]: 1. Uji densitas Cuplikan (benda uji) yang sudah berumur 28 hari bisa dicari densitasnya dengan menggunakan alat timbang dan dibantu dengan persamaan di bawah ini: ρ = G/V (g.cm -3 )...(3) dengan : ρ = Densitas (g.cm -3 ) G = berat benda uji (g) V = volume (cm -3 ). 2. Uji kuat tekan Cuplikan (benda uji) yang sudah berumur 28 hari bisa dicari kuat tekannya dengan menggunakan alat uji tekan dan dibantu dengan persamaan : σ = F/A (g.mm -2 )...(4) dengan: σ = kuat tekan (g.mm -2 ) F = gaya maksimum (g) dan A = luas penampang benda uji (mm -2 ) Bahan : - Shell beton 950 liter - Limbah radioaktif resin bekas - Blok limbah olahan Tata kerja - Perhitungan laju dosis dilakukan dengan menggunakan persamaan matematis (densitas, kuat tekan). - Pengambilan sample uji mekanis shell beton 950 liter menggunakan alat cordill. - Uji tekan dilakukan menggunakan alat tekan. - Pengukuran dilakukan dalam penyimpanan sementara. HASIL DA PEMBAHASA Pada Tabel 1 diperlihatkan hasil perhitungan laju dosis pada permukaan masing-masing shell beton 950 liter hasil sementasi limbah resin bekas. Perhitungan dilakukan terhadap 28 buah shell yang tersimpan di Interime Storage. Dari hasil perhitungan, radionuklida yang paling dominan menyumbang energi gama adalah Co-60 dan Mn-56. Kemasan limbah yang paling tinggi laju dosisnya adalah shell nomor 22, 23, 24, 25, 26 dan 27 dengan laju dosis sebesar 3,76 x 10-3 msv/jam. Sedangkan laju dosis terendah adalah sebesar 3,47 x 10-5 msv/ jam diperoleh dari shell nomor 3. Secara umum laju dosis yang dihasilkan masih dibawah batas maksimum yang diizinkan. Hal tersebut dikarenakan aktivitas dari limbah radioaktif yang diolah masih dibawah aktivitas maksimum yang diizinkan, yaitu 1 Ci/m 3. Hasil perhitungan laju dosis pada tiap-tiap sisi susunan kemasan limbah shell 950 liter diperlihatkan pada Tabel 2. Shell 950 liter hasil sementasi resin bekas ditata dengan menempatkan shell dengan laju dosis tertinggi ditengah, yaitu shell nomor 22, 23, 24, 25, 26 dan 27. Dari perhitungan diperoleh laju dosis tertinggi pada titik D, yaitu sebesar 7,004 x 10-3 msv/jam dan terendah pada titik C yaitu sebesar 8,366 x 10-5 msv/jam. Dari hasil perhitungan ternyata penambahan laju dosis dari shell yang lebih dalam susunannya tidak terlalu berpengaruh. Hal ini disebabkan oleh tahanan radiasi yang cukup tebal, yaitu diameter shell 950 liter yang menghalangi. Laju dosis tertinggi dari susunan kemasan limbah ini masih dibawah batas maksimum yang diizinkan untuk lingkungan, yaitu 2,5 x 10-2 msv jam. Tabel 3 memperlihatkan hasil uji kualitas blok limbah olahan dan shell 950 liter. Dari data tersebut diperoeh berat kemasan limbah resin bekas hasil sementasi sebesar kg. Dengan memperhatikan faktor keamanan 3, maka shell dapat disusun secara vertikal setinggi 9 susunan. KESIMPULA 1. Laju dosis tertinggi pada permukaan shell 950 liter sebesar 3,76 x 10-3 msv/jam. 2. Laju dosis dari tiap sisi susunan kemasan limbah radioaktif resin bekas hasil sementasi masih di bawah batas maksimum yang diizinkan, yaitu (2,704 x 10-4, 8,366 x 10-5, 7,004 x 10-4 dan 1,08 x 10-3 ) msv/jam. 202

3 SARA 1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan asumsi aktivitas limbah ideal, yaitu 1Ci/m 3 2. Perlu dilakukan penelitian laju lindi dari kemasan limbah. 3. Shell beton 950 liter dapat disusun secara vertikal sebanyak 9 tingkat DAFTAR PUSTAKA 1. IAEA, Characterization of Radioactive Waste Form and Pachages, Technical Report Series No. 383, IAEA, Vienna W HAUSER, Packaging of Low and Medium Level Waste, IAEA, International Training, Karlsruhe, BPLR-PTLR, Laporan teknis pengolahan limbah radioaktif, 1999 Gambar 1. Formasi letak kemasan limbah tampak atas Gambar 2. Proses Pengambilan Sample Gambar 3. Benda uji (Sample) 203

4 Tabel 1. Laju Dosis Pada Permukaan Shell 950 liter Hasil Olahan Sementasi Limbah Resin Bekas[3] No. Shell. Radionuklida Aktivitas (Ci/m 3 ) Laju dosis pada permukaan Shell 1. Co-60, Sr-85, Cs x x Mn-56, Te-123m, La-176m/Lu, Tc-127m, Cs x x Mn-56, Te-123m, La-176m, Tc-127m, Cs-137, Co x x Mn-54, Te-123m, Tc-127m, Cs-137, Co x x Mn-54, Te-123m, Tc-127m, Cs-137, Co x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60,Sr x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60, Sr x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60, Sr x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60, Sr x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60, Sr x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60, Sr x x Tc-123m, Tc-127m, Cs-137, Co-60, Sr x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Co-60, Sr-89, Cs-137, Mn x x Mn-54, Co-60, Zn x x Mn-54, Co-60, Zn x x Mn-54, Co-60, Zn x x Mn-54, Co-60, Zn x x Mn-54, Co-60, Zn x x Mn-54, Co-60, Zn x x Mn-54, Co x x10-4 Tabel 2. Hasil perhitungan Laju Dosis Pada Tiap Sisi Susunan Kemasan Limbah Shell 950 liter. No. Titik Laju Dosis Laju Dosis Maksimum yang diizinkan 1. A 2,704 x ,5 2. B 1,080 x ,5 3. C 8,366 x ,5 4. D 7,004 x ,5 204

5 Tabel 3. Hasil Pengujian Kualitas No. Blok limbah Olahan Shell 950 liter Densitas ( g/cm 3 ) Densitas ( g/cm 3 ) Kuat tekan (kg/cm 2 ) 1. 1,75 2,35 40,3217 TA YA JAWAB Ir. urokhim, MT. Pertanyaan Mengapa pada jalur yang sama mempunyai perbedaan paparan radiasi pada kedua sisi? Jawab Susunan Shell sangat berpengaruh terhadap paparan radiasi pada setiap sisi, karena aktivitas limbah setiap shell berbeda sehingga paparan radiasi kedua sisi tersebut juga berbeda. 205