ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatal1 PTLR Tahlll1 2006
KAJIAN FAKTOR LlNGKUNGAN GEOL.OGI TERHADAP LlMBAH DAN PENGHALANG REKAYASA UNTUK PENYIMPANAN LlMBAH DEKAT PERMUKAAN Arimuladi S P Pusat Teknologi Limbah Radioaktif, BATAN
ABSTRAK Faktor lingkungan geologi yang meliputi karakteristik dan proses yang terjadi dalam suatu ruang/tempat sementara setelah penutupan, menentukan perubahan fisika, kimia, biologi dan kondisi manusia dari wilayah yang menyangkut perkiraan Iepas dan migrasinya radionuklida sebagai akibat terbukanya jalur ke man usia. Ketahanan limbah radioaktif dan penghalang rekayasa dapat menurun karena lingkungan geologi tersebut. Berdasarkan kajian literatur, kemungkinan proses apa saja dari limbah radioaktif dan penghalang rekayasa yang dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan geologi ditelaah, untuk tujuan memperkirakan wilayah yang dapat mempengaruhi lepas dan migrasinya radionuklida. Dari kajian ini diperoleh 13 sub faktor lingkungan geologi, 12 sub faktor mempengaruhi ketahanan limbah radioaktif dan penghalang rekayasa, sub faktor kondisi dan proses thermal dalam Geospher dapat diabaikan.
ABSTRACT Geological environment factors include features and processes occurring within that spatial and temporal (post-closure) domain whose principal effect is to determain the evolution of the physical, chemical, biological and human conditions of the domain that are relevant to estimating the release and migration of radionuclides and consequent exposure to man. Hardness of radioactive waste and engineer barrier be able decrease by environmental factors. Disposal system domain geological environment factors is a category in the International FEP list and is divided into sub-categories. There are 13 sub-factors of geological environment, 12 sub-faktors influence hardness of radioactive waste and engineer barrier, thermal processes and conditions in gheosphere be able excluded.
PENDAHULUAN (features)
Ciri rekayasa
dari sistem
rekayasa
dan
Processed
Faktor
kebutuhan
adalah
dan dibagi konteks
scope
menentukan
adanya
proses
depan
dalam
anal isis, ketetapan
berpengaruh
terhadap
dalam
ini
Sebagai
faktor
yang
dengan
mungkin
dan juga mungkin
Event
metode
banyak
perhitungan
tidak termasuk
sekali dengan
batas-batas
yaitu "apakah
dari kegiatan
secara
and
pengkajian
berhubungan
pada pengkajian; golongan
ciri penghalang
akan
yang
definisi
penghalang
Features,
dianalisis
faktor
beberapa atau
komponen
source term),
yang didapat
suatu fase utama contoh
dan
internasional
/ per8lturan,
penyimpanan
penyimpanan
daftar
termasuk
undang-undang dalam
limbah
(output - karateristik
adalah
mungkin
mempengaruhi
dalam
FEPs tersendiri
pengkajian
akan dimasukkan.
akan
limbah
sub-katagori
nilai yang layak dan kebutuhan fisik FEPs
(processed)
penyimpanan
limbah
(FEP)
literatur.
dan
ekstrim dalam
ilmu
manusia juga
ke
tidak
penyimpanan
itu sendiri. Bagian alami yang geologi dianggap
sistem
penyimpanan
mengandung
dan
lingkungan
umum
harus
limbah
terdiri bersama
permukaan, dapat
dari limbah, dengan
lingkungan
memperkirakan
penghalang
bagian yang potensial permukaan
pergerakan
268
buatan
dan
terkontaminasi
kegiatan
radionuklida
dan penghalang
manusia
sampai
yaitu yang
ke manusia
ISSN 0852 - 2979
Hasil Pene/itian dan Kegiatan PTLR Tahull 2006
setelah penutupan penyimpanan
pad a bagian sistem penyimpanan,
keduanya mempunyai
tempat dan besaran sementara. Diharapkan
dengan pengkajian
ini cakupan sistem penyimpanan
faktor lingkungan
seperti ciri (roman), proses dan peristiwa dalam tempat dan lingkup sementara dim ana efek utamanya adalah penentuan lingkungan
yang
relevan
evolosi dari biologi, fisika, kimia dan kondisi manusia pad a untuk
diperkirakan
lepas
dan
migrasinya
radionuklida
dan
dampaknya ke manusia dapat diprediksi, diinventarisir dan diteliti lebih lanjut. Proses dan keutamaan proses
dan
ditempatkan
keutamaan
lingkungan
hidrogeologi,
geologi sekitarnya
geomekanik
dan
termasuk
geokimia,
repositori
keduanya
dan diadakan perbaikan oleh adanya repositori dan perubahan
seperti sebelum
lainnya untuk
jangka waktu yang panjang. Lingkungan
geologi adalah sub-katagori
dalarn daftar FEP Internasional
dan dibagi
dalam FEPs tersendiri. Zone Terganggu, Litologi Tapak FEPs pembukaan
dihubungkan penggalian
dengan
zone
litologi
setempat
sekitar
repositori
bawah tanah yang lainnya yang menyebabkan
selama berlangsungnya
atau
ganguan
konstruksi, serta karateristik dan sifat yang kemungkinan
ada
mekanik keduanya
berkembang sebelum dan sesudah penutupan repositori. Zone terganggu
terganggu
seperti
mungkin
terbukanya
mempunyai
retakan
berbagai
atau perubahan
sifat
litologi
sifat hidraulik
setempat
yang tak
karena
timbulnya
ketegangan pad a relief. Contoh :
- Terbentuknya retakan semasa kontruksi - Perubahan sifat hidraulik karena timbu!nya ketegangan pad a relief
Lithologi Sekitar Tapak FEPs dihubungkan repositori ditempatkan berkembang
dengan
karateristik
dan sifat di dalam I pada litologi dim ana
(diluar dari zone terganggu oleh konstruksi) mungkin berdua mereka
sebelum dan setelah repositori ditutup. Sebagian
besar dalam FEPs ini akan
digunakan pendekatan dengan zona kering. Menyangkut
sifat termasuk
rusak, porositas dll. Sebagian
konduktivitas
panas dan hidrolika,
besar dalam FEPs ini akan digunakan
tekanan
dan daya
pendekatan
dengan
zona kering. Contoh:
Konduktivitas panas dan hidrolika
- porositas
tekanan dan daya rusak
- deskripsi lithologi setempat
269
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegialan PTLR Tahun 2006
Unit Lithologi dan Lainnya FEPs dihubungkan dengan sifat dan karateristik lithologi lainnya dari lithologi setempat yang kemungkinan keduanya berkernbang sebelum dan setelah penutupan repositori. Unit
lithologi
ini dibuat
suatu
diidentifikasikan
didalam
dikarakteristikan
sesuai dengan geometrinya
Perhatian
detail terhadap
masing-masing
wilayah
wilayah
dim ana
investigasi
repositori
geologi.
Masing-masing
dan karakteristik
ketidak homogenitas
dan ketidak
unit juga termasuk didalam karakterisasi.
ditempatkan. unit
Unit
ini
geologi
serta sifat fisik umumnya. pastian
Sebagian
pendekatan
dengan
besar dalam FEPs ini
akan digunakan pendekatan dengan zona basah. Contoh:
- ketidak teraturan stratigrafi - deskripsi unit-unit lithologi - heterogenitas
Diskontinuitas Skala Besar di Geosper FEPs dihubungkan ke sifat cliskontinuitas dan karakteristik di dalam dan diantara zona basah dan kering termasuk
sesar (fault), zona rusak, gangguan
bendungan/saluran
dan
interface diantara berbagai macam lipe batuan. Contoh:
- sesar - gangguan bendungan/saluran - zona rusak - interface diantara berbagai macam tipe batuan.
Karakteristik Jalur Transportasi FEPs yang dihubungkan
~:ontaminandi Geospher ke sifat dan karateristik
didalam zona basah dan kering diharapkan
dari diskontinuitas
kecil dan fitur
ada jalur penting untuk transport
kontaminan
melalui geospher, boleh jadi keduanya berevolosi sebelum dan setelah penutupan repositori. Contoh:
- aliran melalui retakan / rekahan - aliran melalui resapan - interaksi matrik-rekahan
Kondisi dan Proses Mekanik FEPs yang dihubungkan kering, juga evolusi keseluruhan
di Geospher ke proses mekanik yang berefek terhadap zona basah dan seiring dengan kondisi waktu. Termasuk
dalam kondisi terse but misalnya kekerasan batuan, dikarenakan adanya repository dalam jangka lama. Contoh:
- amblesan - peninggian 270
penggalian,
efek perubahan konstruksi dan
!SSN 0852 - 2979
Hasi! Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
Kondisi dan Proses Hidrogeologis/hidroulis
di Geospher
FEPs yang dihubungkan ke proses Hidrogeologis dan hidroulis yang berefek terhadap zona basah dan kering, juga evolusi keseluruhan efek perubahan
seiring dengan kondisi waktu. Termasuk
dalam kondisi tersebut misalnya bagian luar/depan
hidroulis, dikarenakan
penggalian, konstruksi dan adanya repository dalam jangka lama. Rezim hidrogeologis
adalah karakterisasi terhadap komposisi dan pergerakan melalui
air yang berkaitan dengan formasi geologis dalam kawasan repository dan faktor kontrolnya. Diperlukan pengetahuan dimana terdapat zona pengisian, pemberhentian sistem aliran air tanah, terhadap
hidrogeologis,
temperatur.
Perubahan
kejenuhan
dan faktor-faktor
lainnya yang mungkin
seperti efek densitas dikarenakan rezime hidrogeologis
dan pelepasan dari
gradien
berpengaruh
salinitas atau gradien
karena konstruksi dan/atau adanya repository
termasuk apa yang ada didalamnya. Contoh: - Intrusi larutan garam - Aliran Darcy - Non aliran Darcy - aliran pad a retakan/rekahan - Infiltrasi: * arah aliran * pelepasan air tanah ke permukaan, telaga, sumur, muara dan ke laut. - Kanal dan jalur aliran utama: pengisian, pemberhentian dan pengeluaran air tanah - Kondisi jenuh dan tak jenuh: aliran diantara dua air t,mah. Kondisi dan Proses Kimia/Geokimia FEPs yang dihubungkan
dalam Geospl1er
ke proses Kimia dan geokimia yang berefek terhadap zona
basah dan kering, juga evolusi keseluruhan
seiring dengan kondisi waktu. Termasuk efek
perubahan dalam kondisi tersebut misalnya Eh, pH, dikarenakan
penggalian, konstruksi dan
adanya repository dalam jangka lama. Rezim hidrokimia mengacu ke kimia air tanah pad a formasi geologis dalam kawasan repository dan faktor kontrolnya. Hal terse but memerlukan pengetahuan kimia air tanah termasuk spesifikasi, daya larut (solubility), complex ant, kondisi redox
(reduction/oxidation),
komposisi
mineral
batuan
dan proses
pelapukan/ketahanan
terhadap cuaca, salinitas dan gradien kimia. Perubahan rezim hidrokimia karena konstruksi dan/atau adanya repository termasuk apa yang ada didalamnya. Contoh: - Perubahan pH - Perubahan potensial redox: * perubahan mineralisasi 271
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
* efek pH semen pad a lingkungan, tanah dsb.
* efek non-radioaktive solute plume Kondisi dan Proses Biologis/biokiimia dalam Geospher FEPs yang dihubungkan
ke proses Biologis dan biokimia yang berefek terhadap zona
basah dan kering, juga evolusi keseluruhan
seiring dengan kondisi waktu. Termasuk efek
perubahan dalam kondisi tersebut misalnya populasi mikroba, dikarenakan
konstruksi
dan
adanya repository dalam jangka lama. Contoh: - Timbulnya chelating agents:* pengaruh pH * Perubahan populasi mikroba
- Pengaruh potensial redox: * mempertinggi mobilitas mikrobiologi Kondisi dan Proses Thermal dalam Geospher FEPs yang dihubungkan
ke proses thermal yang berefek terhadap zona basah dan
kering, juga evolusi keseluruhan
seiring dengan kondisi waktu. Termasuk
dalam kondisi tersebut misalnya temperatur,
efek perubahan
dikarenakan konstruksi dan adanya repository
dalam jangka lama. Mengacu rezim geothermal terhadap sumber-sumber
panas geologi, distribusi panas
oleh konduksi dan transport (konveksi) dalam zat cair, dan akibat medan panas atau gradient. Perubahan
rezim geothermal
dikarenakan
konstruksi dan/atau adanya repository termasuk
apa yang ada didalamnya. Contoh: Bio-heat: * perubahan temperatur * reaksi kimia
Efek dan Sumber Gas dalam Geospher FEPs yang dihubungkan
ke sumber-sumber
gas alam dan produksi
gas dalam
geospher dan juga efek alami dan gas yang dihasilkan repository pada geospher, termasuk transport waktu.
gas-gas
terbesar/pentin9
dan juga evolusi keseluruhan
seiring dengan
kondisi
Pergerakan gas dalam geospher akan ditentukan oleh banyak faktor termasuk tingkat produksi, solubilitas dan permeabilitas
gas, dan rezim tekanan hidrostatik.
Contoh: - Gangguan gas alam
272
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
Fitur-fitur yang Tidak Terdeteksi dalam Geospher FEPs yang dihubungkan
ke fitur-fitur
buatan manusia
atau alami dalam geologi
terse but yang mungkin tidak terdeteksi selama penelitian tapak. Contoh yang mungkin adalah tidak terdeteksinya
fitur-fitur
zona retakan, kantong-
kantong air asin, atau bagian dari bekas tam bang tua. Beberapa fitur-fitur fisik lingkungan repository boleh jadi sisa-sisa yang tidak terdeteksi selama survey tapak dan bahkan selama percobaan penggalian terowongan.
Lingkungan geologi alami mengindikasikan
kemungkinan
bahwa tipe-tipe tertentu pada fitur-fitur yang tidak terdeteksi mungkin ada dan penelitian tapak mungkin dapat membatasi tempat pad a jarak ukuran maksimum atau minimum ke fitur-fitur seperti itu. Contoh: - Lobang hasil bor - Lobang, terowongan tam bang atau serambi tambangl - Gas atau kantong-kantong
air asin
Sumberdaya Geologis FEPs yang dihubungkan terse but kemungkinan
ke sumberdaya alami dalam geospher, terutama sekali hal
yang mendorong
penelitian atau penggalian
pad a atau dekat tapak
repository. Sumberdaya sumberdaya
geologis
geothermal.
termasuk
minyak dan gas, mineral-mineral
Untuk penyimpanan
tam bang dekat permukaan
misalnya:
limbah dekat permukaan,
padat, air dan penggalian
bahan
pasir, kerikil atau tanah liat boleh jadi akan saling
beradu kepentingan. Contoh: - Minyak dan gas - Pasir, kerikil, tanah liat - Mineral-mineral padat - Air KESIMPULAN Pengkajian faktor lingkungan geologi yang terdiri atas 13 sub katagori dari segi limbah radioaktif
dan penghalang
keselamatan
penyimpanan
rekayasa
banyak
limbah dekat
sekali yang dapat
permukaan,
dipakai
untuk mengkaji
dari 13 sub katagori
tersebut
12
diantaranya terkait dengan ketahanan limbah radioaktif dan penghalang rekayasa, hanya satu yang dapat diabaikan yaitu pada sub katagori Kondisi dan proses Thermal dalam geospher yaitu
rezim
geothermal
terhadap
sumber-sumber 273
panas
geologi,
distribusi
panas
oleh
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegialan PTLR Tahun 2006
konduksi dan transport fenomena
(konveksi)
terse but kemungkinan
dalam zat cair dan akibat medan panas atau gradient, besar
tidak
terjadi
untuk
penyimpanan
limbah
dekat
permukaan (low-level), fenomena terse but kemungkinan bisa terjadi pada geological disposal (Iihat lampiran
penapisan
FEPs). Dari 12 sub katagori factor lingkungan
geologi tersebut
masing-masing mempunyai banyak sekali parameter yang perlu dikaji lebih dalam mana saja yang dapat mempengaruhi
secara langsung maupun tidak langsung limbah radioaktif dan
penghalang rekayasa, karena itu perlu ada seleksi lagi oleh para ahli di bidangnya, mengingat waktu yang sangat lama dan dana yang besar untuk penelitian pada lingkungan geologi tapak repository
tanpa
mengurangi
resiko
yang akan terjadi
dan resiko
ke depan
terhadap
lingkungan geologi.
DAFT AR PUST AKA 1. IAEA. February (1999): Development of an Information System for Features, Events and Processes
(FEPs) And Generic Scenarios for the Safety Assessment
Radioactive
Waste
Disposal
Facilities.
Scenario
Generation
of Near Surface
and Justification
Working
Group, ISAM Document, Version (0.3). 2. Japan Nuclear Cycle Development Institute. (2000): H12: Project to Establish the Scientific and Technical Basis for HLW Disposal in Japan. Supporting Report 3 Safety Assessment of Geological Disposal System. 3. Nuclear Energy Agency - GECD, "Features, Events and Processes (FEPs) Disposal
of
Radioactive
Waste",
An
International
management.
274
Database.
for Geologic
Radioactive
Waste
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Pene/itian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
o. KONTEKS
PENGKAJIAN
1. FAKTOR LUAR 1.1 Persoalan Penyimpanan
1.2 Kejadian & Proses Geologi
1.3 Kejadlian & Proses Iklim
2. BAGIAN SISTEM PENYIMPANAN 2.1 Ciri-ciri Limbah Engineer
&
2.2 Lingkungan Geologi
3.1 Karateristik
Pencemar
1.5Lainlain
: FAKTOR LINGKUNGAN
3.3 Lingkungan Permukaan
3. RADIONUKLIDA
1.4 Tindakan masyarakat kedepan
3.4 Kebiasaan Masyarakat
/ FAKTOR PENCEMAR
3.2 Faktor Migrasi
DAMPAK
275
~
3.3 Faldor Exposur
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
PROSES PENGKAJIAN KESELAMATAN
~(onteks L")engkajian
IDJambaran LSistim
dan Perbaikan Skenario
C'
Pengembangan
dan Formulasi Model [,ImPlemantasi
L
~"
7. Perbandingan terhadap kriteria pengkaj ian
10. Tinjauan dan
Melakukan Analisa
Modifikasi
YA 6, Hasi/
TIDAK
276
ISSN 0852 - 2979
Hasil Peneh/ian dan Kegia/an PTLR Tahul1 2006
PENAPISAN FEPs
y (~)
T (X)
TidakALAS dipertimbangkan untuk AN DITOLAK FAKTOR LING KUNG AN GEOLOGI repository dekat permukaan 08. Kondisi dan Proses Kimia/Geokimia dalam Geosper Geospher Geospher Geospher 13.Kondisi Sumberdaya Geologi 09. 06. Kondisi danProses ProsesThermal Mekanik di Geospher Biologis/biokimia dalam lO. dan dalam Geospher 12. yang Tidak Terdeteksi dalam 03. 05. Unit Karakteristik Lithologi, Jalur dan Transportasi lainnya Kontaminan 04. 02. Fitur-fitur Diskontinuitas Lithologi Setempat Skala Besar di Geosper 07. Kondisi dan Proses Hidrogeologis/hidroulis didi
277
X
