PENGKAJIAN KESELAMATAN PENYIMPANAN LlMBAH TANAH DANGKAL HIPOTETIS DIPUSAT PENELITIAN TENAGA NUKLIR (PPTN) SERPONG: PEMODELAN NEAR-FIELD

Erwansyah LubisPuss! Pengembangan Pengelolaan Limbah Radioak!if, BAT AN

ABSTRAKPENGKAJIAN KESELAMATAN PENYIMPANAN LlMBAH TANAH OANGKAL HIPOTETIS 01 PUSAT

PENELITIAN TENAGA NUKLIR (PPTN) SERPONG.:PEMOOELAN NEAR.FIELD. Pemodelan perpindahanradionuklida oleh fluks air sebesar 10-10 m/ detik yang melewati paket limbah dan lapisan beton berdasarkan prosesadveksi dan dispersi telah dihitung dengan menggunakan perangkat lunak PORFLOW. Hasil yang diperolehmenunjukkan bahwa fluks tertinggi dalam orde 104 Bq/ tahun/ m2 berasal dari radionuklida Cs-135, Nb-94 dan Ni-59Fluks menengah berasal dari radionuklida Cs-137, 1-129 and Co-60 Fluks terendah berasal dari radionuklida Ni-63 danC-14. Pengaruh lapisan tanah lateric setebal 1 m di bawah sistem disposal juga telah diselidiki. Hasil yang diperolehmenunjukkan bahwa fluks tertin~gi tetap dari radionukida Cs-135, Nb-94 and Ni-59, yaitu dalam orde 104 Bq/ tahun/ m2Fluks dari H-3 turun hingga 10- Bq/ tahun/ m2 karena terjadi peluruhan. Radionuklida yang tidak diasorbsi oleh tanahlateric adalah C-14 dan 1-129, fluknya tidak mengalami penurunan. Seluruh radionuklida secara umum mengalamipenurunan fluk dibandingkan terhadap saat meninggalkan sistem disposal. Hal ini memberikan informasi bahwa tanahlateric di kawasan PPTN Serpong memainkan peranan yang penting dalam menahan laju penyebaran radionuklida kelapisan air tanah.

ABSTRACTSAFETY ASSESSMENT OF A HYPHOTETICAL NEAR SURFACE DISPOSAL AT PPTN SERPONG SITE:

NEAR FIELD MODELING. The near field modeling of a hyphotetical surface disposal at Serpong site has beenperformed. Considering a realistic downward water flux of 10-10 m/ s throught the conditioned waste zone and theconcrete balTiers, transport of radionuclide by advection and dispersion below the bottom of the repository wascalculated using PORFLOW computer code. The result shows that the highest fluxes were observed H-3, Cs-135, Nb-94 and Ni-59, all about 1if Bqi aI m2. Intermediate fluxes were obtained for Cs-137, 1-129 and Co-50. Lowest were dueto Ni-53 and C-14. The effect on radionuclide fluxes by having an unsaturated soil of 1.0-m depth below the bottom ofthe repository also was investigated. The results indicate that the highest fluxes are due to Cs-135, Nb-94 and Ni-59,approximately 104 Bqi aI m2. The fluxes owing to H-3 has decreased to 10-9 Bqi aI m2 owing to decay. Radionuclidesthat are not absorbed onto lateric clay soil, C-14 and 1-129 are not decreased in flux. All other radionuclides hassignificantly smaller fluxes compared to the ones calculated at the bottom of the repository. This indicates that the latericclay soil at Serpong site plays an important role in retarding and dispersing the radionuclide migration towards theground water.

PENDAHULUANSeluruh limbah radioaktif yang ditimbul-

kan dari pemanfaatan ilmu pengetahuan danteknologi (Iptek) nuklir khususnya untuklimbah aktivitas rendah (10.6 -10.3 Ci/m3)dan menengah (10.3-10.1 Ci/m3), setelahdiproses dan imobilisasi, disimpan di fasilitaspenyimpanan sementara. Pada akhirnyalimbah hasil olahan ini disimpan dalamfasilitas penyimpanan limbah lestari (PLL) dibawah permukaan tanah. Fasilitas PLL dibawah permukaan tanah (shallow groundrepositories) secara umum disepakatimemadai dalam melindungi masyarakat danlingkungan dari bahaya radiologi yang akanditimbulkannya. Saat ini terdapat 4 jenisfasilitas PLL yang diadopsi dan dikembang-kan, diantaranya adalah menempatkan dibawah permukaan tanah, dalam Qua alam(natural rock cavities), dalam formasi geologi(geological repositories) dan injeksi cairanlimbah ke dalam lapisan batuan yang

impermeabel (impermeable strata)[1J.

Dalam pengkajian keselamatan fasilitasPLL di bawah permukaan tanah ditujukanuntuk mendapatkan informasi unjuk-kerjakeselamatan dari sistem tersebut, danmembandingkannya dengan kriteriakeselamatan yang direkomendasikan sertamenyajikan hasil kajian untuk pengambilankeputusan/pemberian izin oleh intansi yangberwenang. Pengkajian keselamatan di-perlukan dalam tiap tahapan pembangunan,mulai dari pemilihan lokasi (sitting), disain,pembangunan, pengoperasian danpenutupan fasilitas, proses perizinanmengikuti tiap tahapan ini.

Kebutuhan akan fasilitas PLL aktivitasrendah dan menengah untuk Indonesiamasih lama diperlukan mengingat saat ini diPusat Penelitian Teknologi Nuklir (PPTN)Serpong terdapat fasilitas tempatpenyimpanan limbah sementara yangmampu menampung limbah hasil-olahansebanyak 500 sel beton 950 liter dan 1500sel drum 200 liter. Berdasarkan hasilpengalaman pengolahan Limbah aktivitas

231

rendah dan menengah dari tahun 1989hingga saat ini rata-rata per tahun hanyamenghasilkan 6 -10 gel beton 950 liter dan20 -30 gel drum 200 liter. Namun demikianmetodologi pengkajian keselamatanmengenai fasilitas PLL dalam permukaantanah perlu dikuasai untuk mengantisipasikebutuhan di masa yang akan datang.Dalam makalah ini akan dilaporkan hasilpengakjian pendahuluan keselamatanfasilitas PLL dalam tanah permukaan dilokasi hipotetis di PPTN Serpong.Pengkajian keselamatan yang akandisampaikan terbatas untuk simulasi disekitar fasilitas PLL (near-field modelling).

Fasilitas PLL yang akan dibangundiasumsikan terdiri dari beberapa bungker(vault). Bungker dibangun dengan konstruksibeton dengan ukuran panjang dan lebarmasing-masing 11,0 m dan tingginya 2,5 m.Tiap bungker dapat menampung 300 selbeton 950 liter, total acitivitas tiap sel betonadalah 6 Ci (3,7 x 1010 Bq) sesuai disain.Dalam pengkajian keselamatan ini simulasihanya akan dilakukan untuk 1 bungker,sehingga total aktivitas dari tiap radionuklidapenting yang akan disertakan dalampengkajian keselamatan adalah 1800 Ci.

Dalam pengkajian pendahuluan iniradionuklida yang diperhatikan adalahradionuklida yang mempunyai waktu-paro(T1/2), sorpsi dan kelarutan yangdiharapkan dapat mewakili spektrumradionuklida yang mungkin terdapat dalamlimbah aktivitas rendah. Radionuklida yangdipilih adalah H-3 (T1/2 pendek dan sorpsioleh beton rendah), C-14 (T1/2 menengahdan sorpsi oleh beton rendah), Cs-137 (T1/2pendek dan sorpsi oleh beton rendah), 1-129(T1/2 panjang dan sorpsi oleh betonrendah), Ni-59 (T1/2 menengah dan sorpsioleh beton tinggi), Ni-63 (T1/2 pendek dansorpsi oleh beton tinggi).

DESKRIPSI FASILITAS PENYIMPANANLokasi potensial (hipotetis) untuk

pembangunan fasilitas PLL dalampermukaan tanah di PPTN Serpongditunjukkan dalam Gambar 1. Tinggipermukaan tanah di lokasi PPTN Serpong :t90 m dari permukaan laut, di bagian selatanbarat-daya (SBD) dari lokasi terdapat kaliCisalak yang jaraknya:t 200 m dan sungaiCisadane yang jaraknya :t 800 m[2].

!JWW.Et6"dWE

\Hypolhet;colReoctor repos;tory site_L-~~-=--

I~~ ~,t

/--~

CISALAKcreek:-=~l~~~~;~

~

.-.-./

/ ~

~~

ICISADANE

river

~-_!_--7"~:.:.--~

~

,,' " ,," .-,," Concreto drum

f-" -[I Cemented

r

'-"'.'C---I ~ ,- --"

):l

1-1,.

1 ---,,~

So"~I.d .~.\~ /

""

~---" '/

232

rr ~~m2tS<:ala :

-II,Om ., 12,Om c Vertikal 0 15 30m

"' IbiZ1XtBl e ~ 161m., ,

Selatan Barat Daya Selatan Tenggara~ .--~

Gambar 1. Lokasi potensial (hipotetis) untuk pembangunan fasilitas PLLdalam permukaan tanah di PPTN Serpong. (Inset menunjukkanpenahan teknis di sekitar sell -beton)

media patahan, anisotropik dan heterogen,sumber yang berubah-ubah atau yangterbenam (injeksi atau sumur), dan dapatterjadi reaksi kimia atau peluruhan radioaktif.Hal ini menampung hubungan antara fluidadengan karakteristik media dan syaratbatas.

SIMULASI DI SEKITAR FAS I LIT ASPENYIMPANAN

Tujuan dari simulasi di sekitar fasilitasPLL adalah untuk mendapatkan informasifluk radionuklida yang meninggalkan fasilitasPLL (bungker) dan memasuki lapisan tanahdi bawah bungker (unsaturated zone) yangselanjutnya akan memasuki lapisan airtanah (aquifer layers). Pengaturan Grid

Tahap awal untuk memperolehpenyelesaian secara numerik dilakukanpembagian ruang dari daerah yang akandianalisis, seperti ditunjukkan dalamGambar 2. Oaerah yang akan dianalisisdibagi ke dalam elemen-elemen yang salingberbatasan, dan masing-masingnyamerupakan alat pengontrol volume. Titikpusat (a nodal point) dari tiap gridmerupakan titik perpotongan dari 3 koordinatdan saling berhubungan untuk tiap elemen.

Oalam perhitungan digunakan sistemkoordinat kartesian. Pengaturan grid, batasantara diambil ditengah-tengah garis griddan tiap elemen diwakili oleh satu titik griddan jarak antara satu titik dengan titiklainnya adalah 0,1 m.

Perangkat LunakPerangkat lunak yang digunakan dalam

pengkajian ini adalah PORFLOW computercode. Perangkat lunak PORFLOW ditulisdalam bahasa Fortran-?? dandikembangkan oleh Analytic andComputational Research, Inc. [3].

PORFLOW adalah perangkat lunakyang komprehensif untuk simulasi alirantluida untuk kondisi transient atau steadystate, perpindahan panas, salinitas danperpindahan masa dalam berbagaiperubahan aliran, kejenuhan yang bevariasi,media berpori atau pecah-pecah (fractured)dengan perubahan yang dinamis. Geometridapat untuk 2 dimensi (20) atau 3D,kartesian atau silindrikal, media berpori atau

Gambar 2. Pengaturan grid dari fasilitas PLL

233

Oalam meminimalkan pengaruh daridispersi numerik dalam simulasi, dalamperhitungan transport, sel-sel grid L\x (=L\y)dan L\t diambil sekecil mung kin untukmemenuhi 3 kriteria yang umum digunakan.Kriteria tersebut adalah bilangan Pecklet(i.e., Pe < 2.0), bilangan difusi (i.e., On <1.0) dan courant number (i.e., Cn < 1.0).

source term untuk satu bungkerberdasarkan prakiraan kandunganradionuklida untuk fasilitas PLL aktivitasrendah yang telah ada di negara-negaramaju[4]. Source-term ini ditampilkan dalamTabel1.

Dalam simulasi perpindahanradionuklida ditetapkan hanya 2 daerahyang berbeda, yaitu bungker dan lapisantanah liat lateric yang ada di bawahnyadengan tebal 1,0 m. Densitas dan porositasdari bungker adalah 2375 kg/m3 dan 0.40m3/m3. Densitas dan porositas dari lapisantanah liat lateric masin~-masing adalah 2000kg/m3 dan 0.40 m3/m .Air yang memasukibungker diasumsikan merata di seluruhpermukaan dengan fluk sebesar 10-10m/detik. Koefisien distribusi (Kd) untuk tiapradionuklida dalam bungker dan dalamtanah liat ditampilkan dalam Tabel 2.

Prakiraan Source- TermDalam simulasi diasumsikan seluruh

radionuklida (source-term) terdistribusimerata dalam pori-pori gel beton dancampuran beton pengisi bungker, sehinggakonsentrasi tiap radionuklida terdistribusisecara merata dalam bungker. Aktivitas totaluntuk 300 gel beton adalah 300 x 6,0 x 3,70E+10 Bq = 6,66 E+13 Bq. Aktivitas tiap

radionuklida di permukaan bungker adalah6,66E+13 Bq/ (11.0m x 1.0 m) = 5,50E+11Bq per m2. Dalam simulasi juga digunakan

Table 1. Aktivitas awal radionuklida dalam 1 bungker berdasarkanSource-term vanQ umum untuk PLL aktivitas rendah[4]

234

HASIL SIMULASI lapisan tanah liat lateric. Fluk di bawahbungker dan di bawah lapisan tanah liatlateric dihitung tanpa memperhitungkanbesarnya peluruhan, hasil yang diperolehtidak menunjukkan perbedaan yang nyata.Perbedaannya kecil sekali, hal ini terjadikarena sorpsi H-3 oleh beton dan tanah liatsangat kecil. (sorpsi H-3 dalam beton noldan dalam tanah liat Kd = 0.003 m3f kg).

Penurunan fluk hanya disebabkan olehdispersi hidrodinamik dalam tanah.

Simulasi AwalSimulasi awal dilakukan untuk

radionuklida H-3, C-14, 1-129 dan Ni-59dengan menggunakan source term untuktiap-tia~ radionuklida sebesar 5,5 E+15 Bqper m, hasil yang diperoleh ditunjukkandalam Gambar 3 sampai dengan Gambar 7.

Gambar 3 menampilkan fluk(Bq/tahun/m1 dari H-3 yang keluar daribagian bawah bungker dan migrasi ke

3E+9

2E+9N.e§

~co~~=-1E+9

OE+O

Gambar 3. Fluk H-3 keluar dari bungker dan dari lapisan tanah liat

IE+8 1

IE+5 ~---...e..

',01 blwlh bungker, tlnpa peluruhan

2 01 blwah bungke', dengan pelu,uhan

3

C-1

IE+41

IE+31c .= IE+2,

.c ,.:...'"0- IE+1 -,m :

~ IE+O 1

IE-1 i1E-2 , '

1E-3

.""'" / Kurva 2 dan 3 berimpit

.-"'.," ~'-\ I

, , , ""1 "" ""I ":;:'100000 1000000'

Waktu setelah penutupan, tahun

"TT]

10000000~1000 10000

Gambar 4. Fluk C-14 keluar dari bungker dan lapisan tanah liat

235

Gambar 4 menampilkan fluk C-14 keluardari bungker dan dari lapisan tanah Ijat.Puncak fluk C-14 yang keluar dari bungkerdengan yang keluar dari lapisan tanah liat,dengan dan tanpa peluruhan, terlihat cukupberbeda. Perbedaan ini disebabkan nilaisorpsi C-14 dalam beton.tinggi (Kd= 7,0m3/kg ), sehingga hanya sebagian kecil C-14yang keluar dari sel beton. Fluk. C-14 keluardari lapisan tanah liat memasuki lapisanakuifer hampir sarna dengan yang keluardari bungker. Hal ini disebabkan Kd C-14dalam tanah liat kecil, secara kimiawi danfisika C-14 tidak begitu diserap. Tebal

lapisan tanah liat dalam simulasi inihanyalah 1,0 meter relatif memberikankesempatan yang kecil untuk terjadinya

penyebaran.Gambar 5 menampilkan fluk 1-129 keluar

dari bungker dan keluar dari lapisan tanahIjat. Waktu-paro 1-129 adalah 1,57E+07tahun dan Kd dari 1-129 dalam beton dantanah liat juga kecil (0.009 dan 0.001 m3/kg),sehingga fluk 1-129 keluar dari bungker danlapisan tanah liat tidak menunjukkanperbedaan yang nyata baik dengan dantidak memperhitungkan faktor peluruhan.

Ne§!~.:Ii::I~

Gambar 5. Fluk 1-129 keluar dari bungker dan lapisan tanah liat.

IE+7 ~ DI bawah bungker. dengan peluruhan

...e...DI bawah tanah Ijat. dengan peluruhan

-.-oj bawah bungker. tanpa peluruhan

~i bawah tanah Ijat. tanpa peluruhanPi bowlh bungklr. dgn peluruhln & bltl.k.'"rul"n

"'+?i.bOWah t~nah iial. dgn peluruhan

~ NI-59

1Eoe i

, +'Olllll~~~ II :~~"I':-'::~' " '...0:..,+ .",~. ;+,. ~ ..

.f ~ ...-.--.

IE+3t

~-L-IE+2 I

7500000

IV' ..I" i

250000 500000Waktu setelah penutupan, tahun

Gambar 6. Fluk Ni-59 keluar dari bawah bungker dan lapisan tanah liat

236

IE.

IE.

'E~""0-~.:J:='~

Gambar 6 menampilkan fluk Ni-59keluar dari bawah bungker dan lapisantanah liat dengan dan tanpa peluruhan.Waktu-paro Ni-59 adalah 7.6 E+04 tahun,Kd dalam beton dan tanah liat masing-masing adalah 0.28 and 0.65 m3/kg. Fluk Ni-59 keluar dari lapisan tanah liat denganmemperhitungkan faktor peluruhanbesarnya lebih kurang 1/3 dari fluk yangkeluar dari bawah bungker.

Sebagai tambahan terhadap peluruhandan sorpsi, pengaruh dari batas kelarutan(solubility limits) radionuklida dalam mediaberpori diselidiki. Batas kelarutan (C1im) dariNi dalam beton dihitung dengan

mempergunakan persamaan,

Bila konsentrasi awal (C1iq) lebih besardari batas kelarutan (C1im ), C1im diabaikandan (C1iq) digunakan sebagai source-termdan sebaliknya jika nilai awal (C1iq) lebihkecil, (C1im) akan digunakan sebagai source-term. Fluk Ni-59 dengan memperhitungkanbatas kelarutan dalam beton ditunjukkandalam Gambar 6. Fluk maksimum

mengalami penurunan sebanyakseparuhnya bila batas kelarutan sebesar3,OE- 08 mole per liter atau 5,29 E +06 Bq/m3 diimplementasikan.

Gambar 7 menampilkan fluk Ni-63keluar dari bawah bungker dan lapisantanah liat. Ni-63 mempunyai waktu-paro 100tahun, waktu-paro ini memberikanperbedaan fluk yang cukup berarti, sepertiditunjukkan dalam Gambar 7.

C1iq=~(1)M

Pemilihan Radionuklida PentingDalam pengkajian keselamatan jangka

panjang (long-term safety assessment),tidak seluruh radionuklida akan diikut-sertakan. Hanya radionuklida yangmemberikan dosis radiasi kepada anggotamasyarakat di atas batasan dosis yangdirekomendasikan secara internasional(1.0E-O4 Sv/tahun) yang diperhatikan.

M = total masa, BqV = volume gel beton, m3,8 = porositasR = retardation, R = 1 + p~ * ( Kd/8 )Kd = koefisien distribusi, m /kgPb = dry bulk density, Pb = ( 1 -8) Ps ,

dimana Ps adalah densitas padatan,kg/ m3

Gambar 7. Fluk Ni-63 keluar dari bawah bungker dan lapisan tanah liat

237

Dalam prakiraan dosis ini diasumsikanbahwa anggota masyarakat mengkonsumsiair sumur untuk keperluan air minum(simplified drinking water scenario). Dalamskenario ini dosis dihitung dengan

persamaan,

lebih besar dari 1 E-O4 Sv/ tahun.Radionuklida ini selanjutnya menjadiradionuklida acuan untuk simulasi dalamsistem lapisan air tanah ( far-field/ aquifer

modeling).

Dgw ~ DcFxCgwxV (2)

Cc

nPs

~

= dosis dari mengkonsumsi air sumur,

Sv/ tahun.= faktor konversi dosis untuk jalur air

minum, Sv.m3/Bq.tahun= konsentrasi radionuklida dalam

media berpori dari bungker beton,

Bq/m3.= Cc / ( n + Ps. ~)= konsentrasi radionuklida (i) dalam

bungker, Bq/ m3.= porositas bungker beton= densitas bungker, kg/ m3.= koefisien distribusi (i) dalam beton,

m3/kg.= volume konsumsi air sumur,

m3/tahun.v

Simulasi Tahap keduaDalam simulasi tahap kedua digunakan

source-term radionuklida yang terinci dalamTabel 1. Hasil yang diperoleh ditampilkandalam Gambar 9 dan Gambar 10.

Gambar 9 menampilkan fluk radio-nuklida C-14, Co-60, Cs-137, H-3, Ni-63, 1-129, Cs-135 dan Ni-59 keluar dari bungkerbeton dan Gambar 10 untuk yang keluar darilapisan tanah liat. Fluk tertinggi dan waktuterjadinya ditampilkan dalam Tabel 3.

Fluk tertinggi dari H-3 yang keluar daribungker beton terjadi setelah 30 tahun danbesarnya fluk adalah 2.5E+04 Bq/m2/tahundan yang keluar dari lapisan tanah liat terjadisetelah 170 tahun dan besarnya fluk adalah1.9E-09 Bq/m2/tahun.

Fluk C-14 tertinggi yang keluar daribungker beton terjadi setelah 35000 tahundan besarnya fluk adalah 7.0E-06Bq/tahun/m2 dan fluk tertinggi yang keluardari lapisan tanah liat terjadi dalam waktuyang hampir sarna dengan yang keluar daribungker beton dan besarnya fluk adalah .6.9E-06 Bq/tahun/m2.

Hasil prakiraan dosis berdasarkan jalurkonsumsi air minum yang sederhanaditampilkan dalam Gambar 8. Dalamgambar 8 ditunjukkan bahwa hingga 300tahun setelah penutupan fasilitas PLL,radionuklida Cs-137, Sr-90, Ni-63, Nb-94,Cs-135, Ni-59 dan 1-129 memberikan dosis

1E+1 -

1E+O ~

1E-1 -1E-2 -

1E-3 ~1E-4

1E-51E-61E-71E-61E-9 -

1E-10 -1E-11 -1E-12 -1E-13 -1E-14 -1E-15 -1E-16 -1E-17 -

~-+--e-

-6------*-~

1000 1000010 100

Waktu setelah penutupan, tahun

Gambar 8. Prakiraan dosis untuk simplified drinking water scenario

238

C-14

CI-36

NI.59

Ni-63

Sf-90

Nb-94Tc.99

C..135

1-129

1E+5

1E+4

1E+3

1E+2

1E+1

1E+O

1E-11E-21E-31E-41E-5 -,

1E-61E-7 ~1E-6 -=

1E-91E-101E-11 -

1E-12 -4

N

.§~:ce0-a1

u~~~:3

.c~..s~..s

.c;a~::I~

¥-14 ~." I -e-- ~O '

-e- C..137 :-I- H-3 '-e- Ni-83 =

1-'29 =3~ C.-135i -+- ~-59~~~

~~100 1000 10000

Waktu setelah penutupan, tahun

10 100000 1000000

Gambar 9. Fluk C-14, Co-GO, Cs-137, H-3, Ni-G3, 1-129, Cs-135 dan Ni-59keluar dari bungker beton

ed

~~

.~:2ou=ou

~~ou.e""~~~

Gambar 10. Fluk C-14, Co-GO, Cs-137, H-3, Ni-G3, 1-129,Cs-135 dan Ni-59keluar dari lapisan tanah liat

Fluk tertinggi dari Cs-135 keluar daribungker beton terjadi setelah 1913 tahundan besarnya fluk adalah 2.9E+04 Bq/a/m2dan fluk tertinggi yang keluar dari lapisantanah liat terjadi setelah 262000 tahundengan fluk sebesar 3.3E+2 Bq/tahun/m2.

Fluk tertinggi Cs-137 keluar dari bungkerbeton terjadi 137,8 tahun setelah sistempenyimpanan lestari ditutuR dan besarnyafluk adalah 1,3E+03 Bq/m2/tahun dan fluk

Fluk tertinggi untuk Co-60 yang keluardari bungker beton terjadi setelah 33 tahundan besarnya fluk adalah 1.6E-O1Bq/tahun/m2 dan fluk tertinggi keluar darilapisan tanah liat terjadi setelah 89 tahundan besarnya fluk adalah 6E-29 Bqltahun/m2.

Fluk tertinggi dan waktu terjadi untuktiap radionuklida keluar dari bungker betondan lapisan tanah liat.

239

tertinggi yang keluar dari lapisan tanah liatterjadi setelah 421 tahun dengan fluksebesar 3.9E-23 Bq/m2/tahun.

Fluk tertinggi 1-129 keluar dari bawahbungker beton terjadi setelah 2170 tahundengan fluk sebesar 9.3E+00 Bq/tahun/m2dan fluk tertinggi keluar dari lapisan tanahliat terjadi setelah 2430 tahun dengan fluksebesar 9.3E-00 Bq/tahun/m2.

Fluk Ni-49 tertinggi terjadi setelah 1937tahun dengan fluk sebesar 1.0E+04Bq/tahun/m2. Fluk tertinggi yang keluar darilapisan tanah liat terjadi setelah 168000tahun den pan fluk sebesar 2.90E+03Bq/tahun/m .

Fluk tertinggi Ni-63 yang keluar daribungker terjadi setelah 835 tahun dengan

Tabel 3. Fluk tertinggi dan waktu terjadi untuk tiap radianuklida keluardari buno_ker betan dan laDisan tanah liat

Waktu-para(tahun)

Fluk tertinggikeluar daribungker(Bq/tahun/m1

Waktu terjadisetelah

penutupanfasil;itas PLL

(tahun)

Radio-nuklida

.Flukkeluar

lapisanliat

(Bq/tah

Waktu

terjadisetelah

penutupanfasilitasPLL(tahun)

j H-3 1 :23E+O1 I 2.52E+O4---

30 1.95E-09l.05E-06 34962 6.9E-06 350001.59E-01 33 6.15E-29 89

I VV

!

C-14

I

5.73E+O35.73E+O3, Co-60 5.27E+OO

2.0E+O6 I 1913 I ICs-135

2.94E+O4

1.33E+O3

3.32E+O2

262000

Cs-137

3.01 E+01 137 3.96E-23 421

11-129 I 1.57E:;Q7 9.34E+OO [33E+OO II 7. 60 E-:!:M 1.04E+04 2.90~31~-59 168000, 1.00E+O2 I 3.02E-O4 I 835

18.11E-21 16412.03E+04 4.69E+03 13000 3.78E+01 "1-0-6000

Radionuklida Waktu-paro(tahun)

LajUlepasan I

2. -I

I

1.23E+O1

I

C-14~ I

H-3

Co-6~ ICs-1~~ ICs-13L_--j1-129 --I.

fluk sebesar 3.0E-O4 Bq/tahun/m2 dan fluktertinggi Ni-63 yang keluar dari lapisan tanahliat terjadi setelah 1641 tahun dengan fluksebesar 8.1 E-21 Bq/tahun/m2.

Simulasi yang dilakukan hanya untuktiap 1 m2 luas permukaan bungker, sehinggalaju fluk total meninggalkan seluruhpermukaan bungker beton nilai yangterdapat dalam Tabel 3 dikalikan dengan121 m2. Laju fluk meninggalkan lapisantanah liat memasuki lapisan akuiferditunjukkan dalam Tabel 4, data inimerupakan masukan untuk simulasi migrasiradionuklida di dalam lapisan akuifer (far-field modeling).

iJ

-.0.

Tabel 4~iu leDasan radionu~da memasuki laoi~n akuifer

I Nb-94---1 2.03EO4 I 4.S7E-:;03 ;

4.02E+O44.79E-211.12E+O3

240

tertinggi

daritanah

un/m2)

KESIMPULANDalam simulasi awal dipelajari prilaku 9

radionuklida yang diprakirakan akanterdapat dalam fasilitas PLL aktivitasrendah. Karakteristik dari radionuklida iniberdasarkan waktu-paro dan kapasitassorpsinya diprakirakan dapat mewakili untukpengkajian keselamatan fasilitas PLL limbahaktivitas rendah. Perpindahan radionuklidaberdasarkan proses adveksi dan dispersidihitung dengan asumsi fluk air yangmemasuki bungker sebesar 10-10 mfg. Hasilyang diperoleh menunjukkan bahwa fluktertinggi keluar dari bungker sekitar 104Bq/tahun/m2 terjadi untuk H-3, Cs-135, Nb-94 dan Ni-59. pengaruh dari lapisan tanahliat lateric dengan ketebalan 1,0 meterdibawah bungker juga telah diselidiki. Hasilyang diperoleh menunjukkan bahwa tanahliat ini menambah faktor retardasiradionuklida menuju ke lapisan akuifer, flukdari H-3 menurun hingga 10-9 Bq/tahun/m2.Radionuklida yang tidak diserap oleh lapisantanah liat lateric adalah C-14 dan 1-129,sehingga tidak mengalami penurunan fluk.Secara keseluruhan, seluruh radionuklidamengalami penurunan fluk setelahmeninggalkan lapisan tanah liat latericdibandingkan sa at keluar dari bawahbungker. Hal ini memberikan informasibahwa jenis tanah liat lateric yang terdapatdi PPTN Serpong berperan besar dalammenahan laju penyebaran radionuklidamemasuki lapisan akuifer.

UCAPAN TERIMAKASIHUcapan terima-kasih penulis sampaikan

kepada seluruh anggota dati WasteDisposal Research Unit, Studie Centrumvoor Kernenergie-Centre D'Etude deL 'Energie Nuclaire (SCK-CEN), Mol,Belgium, khususnya Sdr. Dr. Ir. DirckMallants yang telah membimbing penulissa at training dalam bidang "Pengkajiankeselamatan penyimpanan limbah aktivitasrendah dan menengah dalam tanah dangkaldari tanggal 1 Pebruari sampai 10 April1999.

DAFTARPUSTAKA1. Safety Analysis Methodologies for

Radioactive Waste Repositories inShallow Ground, Safety Series No. 64,IAEA, Vienna, 1984.

2. Shallow Ground Water Survey andConstruction of Monitoring Wells in WestJava, Faculty of Mineral TechnologyInstitute of Technology Bandung -

BATAN,1987.3. PORFLOW USER's MANUAL., A

software tool for multi phase fluid flow,heat and mass transport in fracturedporous media, version 2.50, ACRI, Nov.

15,1994.4. NSARS., Coordinated research

programme on " The safety assessment

of near surface radioactive wastedisposal facilities"., IAEA, 1995.

5. THIBAULT D. H., SHEPPARD M. I.,SMITH P. A., A critical compilation andreview of default soil solidI liquidpartition coeficoients, Kd, for use inenvironmental assessment, AECL-10125, Pinawa, Manitoba, 1990.

--0000000-

241