ilasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 155N 0852 - 2979

SKENARIO LEPASAN RADIONUKLIDA DARI HASIL IMOBILISASI LlMBAH PAD APENYIMPANAN LlMBAH LESTARI DE KAT PERMUKAAN

Winduwati. S, Wayan BWPusat Teknologi Limbah RAdioaktif, BATAN

ABSTRAK

SKENARIO LEPASAN RADIONUKLIDA DARI HASIL IMOBILISASI LlMBAH PADAPENYIMPANAN LlMBAH LESTARI DEKAT PERMUKAAN. Aspek lepasan radionuklida darihasil imobilisasi Limbah pada penyimpanan limbah dimulai dari fenomena lepasan dari hasilimobilisasi limbah. Fenomena pelepasan radionuklida ini harus dipahami sedemikian sehinggadapat digunakan untuk pencegahan lepasan radionuklida ke lingkungan. Parameter yangmenentukan pada pelepasan radionuklida ini telah banyak diteliti dan perlu adanya perbandingankondisi hasil penelitian yang dapat digunakan dalam pengambilan kebijakan untuk penyimpananyang sesuai dengan lokasi yang tersedia. Berbagai skenario pelepasan tahap awal perludilakukan, untuk memperoleh opsi data dengan kesesuaian penyimpanan. Data ini digunakansebagai dasar masukan pad a kajian lain dan sebagai masukan untuk penelitian lanjutan. Hasildari kegiatan penelitian ini adalah beberapa gambaran pelepasan awal radionuklida dari hasilimobilisasi dengan berbagai macam komposisi kandungan dan bahan pengungkung. Pencapaianhasil dilakukan dengan menggunakan metoda analisis komparasi dan inferensi.

ABSTRACT

ASPECT OF RADIONUCLIDES DISCHARGE FROM WASTE IMMOBILIZATIONPRODUCT ON THE NEAR SURFACE DISPOSAL. Aspect of radionuclides discharge from wasteimmobilization product on the waste disposal is begun from discharge phenomena from wasteimmobilization product. The radionuclide discharge phenomena should be understood so that itcould be utilized for prevention of radio nuclide discharge to environment. The parametersdetermining on radionuclide discharge was often investigated and it need to presence thecomparison of experimental condition that can be used in policy making for storage in accord withthe location available. Various of early stage discharge scenarios are necessary to be done toobtained the data option with storage conformity. This data are used as input basic on other studyand as input on the continued investigation. The result of this investigation activities are severalearly discharge illustration of radionuclides from the waste immobilization product with various ofcontent of composition and matrix material. Product achievement is done to with use ofcomparison and inversion analysis method.

PENDAHULUAN

Limbah radioaktif sebagai hasil dari kegiatan aplikasi iptek nuklir harus dikelola

dengan baik dan teratur untuk mencapai standar dan prinsip-prinsip keamanan

internasional. Tujuan penyimpanan lestari limbah radioaktif adalah untuk mengisolasi

limbah sehingga tidak ada akibat paparan radiasi terhadap manusia dan lingkungan.

Untuk itu diperlukan adanya suatu fasilitas penyimpanan limbah radioaktif. Penyimpanan

limbah tanah dangkal diperuntukan pad a penyimpanan limbah dengan kandungan

radioaktif rendah dari hasil imobilisasi. Bahan imobilisasi yang digunakan umumnya

adalah semen. Pemanfaatan matriks semen untuk imobilisasi limbah cair aktivitas rendah

dan menengah mempunyai keuntungan yang besar dibandingkan dengan matriks jenis

lain, karena kemampuannya mengungkung limbah yang baik dan stabil terhadap

kerusakan dan kebakaran. Pada penyimpanan limbah lestari baik tanah dangkal ataupun

220

Hasi/ Pene/ilian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979

penyimpanan dalam formasi geologi akan terjadi interaksi antara semen dan air tanah

yang sangat dimungkinkan terjadi dan selanjutnya mengakibatkan pelepasan dari

sejumlah radionuklida yang dikandungnya demikian juga terhadap elemen matriks itu

sendiri. Penelitian tentang proses sementasi telah banyak dilakukan dengan variasi

kandungan limbah dan bahan adititif. Hasil optimasi ini dalam proses penyimpanan harus

ditentukan dimensi yang optimal sedemikian sehingga penyimpanan limbah efisien.

Efisiensi sistem penyimpanan limbah ditentukan oleh beberapa parameter diantaranya

pelepasan radionuklida, jumlah hasillimbah olahan yang disimpan dan ketahanan fisik dari

bahan yang disimpan. Beberapa langkah percobaan yang telah dilakukan harus

dirangkum sedemikian rupa sehingga data yang telah ada dapat dij adikan bahan

masukan pada pengambilan kebijakan. Langkah analisis ini dilakukan secara bertahap

sebagaimana disajikan pada paparan rencana kegiatan sebelumnya. Tahapan kegiatan

tahun 2006 adalah mempelajari skenario lepasan radionuklida dari hasil imobilisasi. Hal ini

penting dilakukan karena banyaknya penelitian yang telah dilakukan untuk karakterisasi

imobilisasi limbah yang akan disimpan pada dekat permukaan. Hasil kajian ini perlu

difokuskan dalam bentuk skenario awal yang nantinya dapat digunakan secara efektif

untuk menuju pada rancang bangun penyimpanan limbah dekat permukaan secara aman

dengan satu standar jaminan mutu sesuai dengan ketentuan IAEA. Beberapa faktor yang

menentukan skenario pelepasan radionuklida ini diantaranya adalah rasio limbah dan

bahan pengungkung, aditif, bentuk, komposisi kimia limbah yang dikungkung, kondisi

lingkungan dan lainnya. Pada tahapan ini akan dicapai paparan skenario umum lepasan

radionuklida dari berbagai penelitian yang telah dilakukan. Kemudian dari skenario ini

akan menjadi masukan untuk kelanjutan penelitian lainnya untuk mencapai sasaran akhir

penelitian. Penelitian ini sangat penting karena umumnya hasil penelitian yang tersedia

pada pustaka mengacu pada kondisi dan teknologi yang ada di negara yang bersangkutan

(umumnya luar negeri). Untuk kondisi Indonesia dengan limbah yang bervariasi

menghaslkan limbah hasil olahan yang diimobilisasi berbeda, maka perlu dilakukan

penelitian untuk penyesuaian skenario sistem yang berkelanjutan. Langkah yang

dilakukan untuk pencapaian tujuan ini adalah dengan model inferensi data dan metode

lainnya.

Pola dasar skenario awal pelepasan radionuklida dari hasil imobilisasi timbulan

limbah dengan berbagai aspek teknis dan beban limbah yang akan disimpan pada

penyimpanan dekat permukaan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan skenario

pelepasan radionuklida untuk olahan timbulan limbah di Indonesia sebagai masukan untuk

penelitian selanjutnya.

221

Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852 - 2979

METODE PENELITIAN

Pengumpulan data teknis, inferensi data, anal is is komparasi dan anal is is

statistik kualitatatif.

Variabel Penelitian

Variabel dependen (tidak bebas) dalam penelitian ini adalah Y yaitu lepasan

radionuklida dimana radionuklida yang terkungkung dalam penyimpanan limbah sesuai

dengan harapan tingkat keamanan yang dipersyaratkan. Variabel independen

merupakan varia bel yang mempengaruhi varia bel independen. Dalam hal ini ada lima

dimensi dalam kualitas pengungkung dan jenis limbah yang mempengaruhi lepasan

radionuklida (responsiveness), jaminan mutu (assurance), ketahanan fisik (tanibles),

kondisi fisik yang dapat dilihat dari sistem penyimpanan limbah, pengolahan limbah,

beban dan ketahanan hasil pengungkungan, perhatian manajemen (empathy),

keandalan terkait mutu sistem (reliability). Variabel lain adalah luas permukaan dan

kemampuan maksimum daya tampung penyimpanan limbah sedemikian sehingga

mampu menampung sebanyak mung kin limbah dalam penyimpanan, seminimal

mungkin luas permukaan kontak sehingga mengurangi kemungkinan pelepasan

radionuklida dan kemampuan mekanis dari sistem secara keseluruhan.

Teknik Analisis Data

Metode analisis data yang digunakan adalah dengan metode regresi berganda

(Ordinary Least Square). Adapun urutan pengujian yang akan dilakukan .adalah

sebagai berikut:

KEP = a+131RES+132ASS+133TAN+134EMP+135REL+e.

Dimana :

KEP

a

13

RES

ASS

TAN

EMP

REL

E

: Lepasan Radionuklida

: Konstanta (intersept)

: Koefisien (besarnya pengaruh)

: Responsiveness (kehandalan)

: Assurance Vjaminan

: Tangible (tampilan fisik)

: Empathy (perhatian)

: Reliability (kehandalan)

: Error, yaitu variabellain yang tidak masuk ke dalam model yang

berpengaruh

222

HasH Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006 ISSN 0852 - 2979

HASIL PENELITIAN

Untuk melakukan ana lis is, langkah pertama yang dilakukan adalah dengan

menelusuri berbagai pola pendekatan pada system penyimpanan limbah radioaktif

dengan pola tanah dangkal.

Kondisi yang ada di PTLR

Data ini disajikan dan disesuaikan dengan kondisi yang ada di PTLR yang

memiliki system pengelolaan dan pengolahan limbah yang berasal dari berbagai

instalasi riset dan penggunaan radioaktif dari berbagai sumber. Gambar 1 berikut

menyajikan pola pengumpanan yang digunakan di PTLR (diakses dari web PTLR).

Gambar 1 : limbah radioaktif cair dan semi cair dalam sel beton.

Gambar 2 : Penyimpanan Hasil pengungkungan limbah radioaktif padat dalam drum

limbah 200 Lt di PTLR

223

HasH Pene/ilian dan Kegialan PTLR Tahlll12006

Gambar 3 : Pola proses pengolahan limbah di PTLR

ISSN 0852 - 2979

Pilihan Penyimpanan Limbah Tanah Dangkal

Terdapat banyak model yang mungkin digunakan dalam penyimpanan lestari hasil

olahan dan pemadatan limbah radioaktif dari PTLR ini sebagaimana disajikan pada

gambar diatas. Dari penelusuran pustaka, maka untuk kategori limbah hasil olahan dan

pengungkungan di PTLR dapat disimpan lestari dengan menggunakan sistem

penyimpanan tanah dangkal dengan alternative sebagaimana disajikan pada gambar 4

berikut :

t.:.-,.~:.u

_..n·· ••..•- •.. --.--r --·--..-.- .

Gambar 4 : Opsi penyimpanan limbah tanah dangkal

224

Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006 ISSN 0852- 2979

Untuk kepentingan analisis keselamatan, digunakan skenario pada gambar 5 sebagai

berikut :

Gambar 5 : Model stabilitas penyimpanan tanah dangkal

Asumsi paling ekstrim adalah pelepasan radionuklida dimana terjadi

ketidakstabilan dari limbah yang disimpan. Ketidakstabilan ini sangat mungkin terjadi

untuk kasus penyimpanan limbah hasil olahan dan sementasi di PTLR, terutama

disebabkan oleh limbah organik yang disementasi. Limbah organik dan resin bila

disemen, akan terjadi swelling. Akibat swelling memungkinkan adanya peretakan dan

menurunnya ketahanan simpanan limbah. Pengaruh terhadap susunan penyimpanan

limbah dan ketinggian tumpukan akan memberikan konstribusi yang signifikan. Inferensi

terhadap ketersediaan data yang ada dilakukan untuk mendapatkan tingkat korelasi.

Hambatan

Keterbatasan data yang dapat dicari pada pustaka yang dapat digunakan pada

analisis, menyebabkan kurang sempurnanya analisis terhadap skenario yang dibuat

untuk menggambarkan kondisi yang sebenarnya. Hambatan akses data dari internet

juga sangat sulit dilakukan. Beberapa hasil analisis disajikan pada bagian berikut

INCOMEN

40Normal Parameterab

Mean 481.1750Std. Deviation

277.9972Most exstreme

Absolute .225Differences

Positive .225Negative

-.124Kolmogorov-Smirnov Z

1.423Asymp. Sig. (2-tailed)

.035

a. Test Distribution is Normal

b. Calculated from data.

225

Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlln 2006

Correlation

ISSN 0852 - 2979

LepasanPermukaanBeban

LimbahKendall's tau_bLepasanCorrelation Coefficient1.000.855**-.744**

Sig. (2-tailed)

-.000.003N

1111 11Permukaan

Correlation Coefficient.855**1.000-.583*

Sig. (2-tailed)

.000- .019

N

1111 11Beban

Correlation Coefficient-.744**-.5831.000Limbah

Sig. (2-tailed).003.019-N

1111 11

**. Correlation is significant at the .01 level (2-tailed)

*. Correlation is significant at the .05 level (2-tailed)

Case Processing Summary

Cases

Valid

MissingTotal

N

PercentNPercentNPercent

Lpsan

40100.0%0.0%40100.0%

Test of Normality

Kolmogorov-Smirnov(a) Shapiro-Wilk

Statistic

dfSigStatisticdfSig

Lpsan

40.000.88740.010(**)

** This is an upper bound of the true significance.A Lillefors Significance Correction

226