ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelilian dan Kegiatan PTLR Ta/llm 2006
KAJIAN KESELAMATAN PENYIMPANAN LlMBAH THORIUM DARI PABRIK KAOS LAMPU Untara Pusat Teknologi
Limbah Radiokatif,
BAT AN
ABSTRAK KAJIAN KESELAMATAN PENYIMPANAN LlMBAH THORIUM DARI PRODUKSI KAOS LAMPU. Telah dilakukan kajian terhadap keselamatan penyimpanan limbah hasil olahan yang mengandung radionuklida thorium.Kajian ini bertujuan untuk menngetahui pengaruh radiasi terhadap bahan wadah limbah sebagai penahan radiasi. Limbah thorium berbentuk lumpur dengan kandungan air tinggi. Pengolahan limbah thorium di instalasi pengolahan limbah radioaktif Serpong digunakan drum polietilene, lapisan beton dan drum stainless steel serta arang aktif sebagai bahan penyerap gas thoron. Penelusuran pustaka diperoleh bahwa bahan plastik jenis polietilen kerapatan tinggi akan mengalami penurunan kualitas jika menerima dosis radiasi lebih dari 106 Sievert. Degradasi wadah dapat menyebabkan retakan sehingga terjadi perembesan limbah radioaktif fase cair pad a lapisan beton dan permukaan dalam drum stainless steel. Reaksi antara cairan limbah dan permukaan drum mengakibatkan korosi sehingga terjadi kerusakan fisik pada drum stainless steel.
ABSTRACT SAFETY ASSESSMENT OF THORIUM WASTE STORAGE LANTERN MANTLE PRODUCTION. Safety assessment of conditioned
FROM
waste storage containing of thorium radionucliede has been done. The objective of this assessment is to determine the radiation effect to the waste container material as radiation shielding. The form of thorium waste is sludge with high water contain. Thorium waste was processed in radioactive waste instalation using polyethylene drum, concrete layer and stainless steel drum and also used an active charcoal as absorber of thoron gases. Study of references sold that material of plastics with high density of polyethylene (HOPE) type will get a degradation in quality when received a radiation dose of more than 106 Sievert. Degradation of container will cause a cracking of polyethylene drum, occuring infiltration of liquid radioactive waste to concrete layer and inner surface of stainless steel drum. Reaction of liquid waste and surface container could cause a corrosion of stainless steel and make physical damage of stainless steel drum.
PENDAHULUAN Thorium
mempunyai
memancarkan
warna
menggunakan
thorium
lampu termasuk lampu
adalah
radioaktif. disimpan
sifat khusus yaitu jika dibakar
putih sebagai
di Indonesia. limbah
Pada
saat
yang
cerah.
bahan Dampak
pelapis
Dengan
sifat
(coatting)
dari pemakaian
yang dihasilkan
merupakan
ini di instalasi
penyimpanan
pada suhu tingi akan ini
dalam thorium
larutan
banyak pembuatan
155
yang
limbah
± 200 drum limbah thorium dari pabrik kaos lampu dengan
liter per drum.
kaos
di industri
thorium
sementara
negara
kaos
bersifat radioaktif
volume 200
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahlll12006
Thorium yang digunakan dalam praduksi kaos lampu mengandung 228Th dengan umur para (T1I2) ± 1.900 tahun. Oalam prases peluruhannya untuk mencapai unsur yang stabil thorium akan memancarkan radiasi partikel-a. dan sinary.
Pengolahan
limbah thorium di IPLR dilakukan dengan cara conditioning
menggunakan drum plastik (polyethilene)
volume 120 liter kemudian dimasukkan ke
dalam drum baja tahan karat volume 200 liter [1]. Rongga diantara drum 120 liter dan 200 liter ditambahkan lapisan beton (campuran pasir. semen dan koral) dan di bagian atas dilapisi arang aktif kemudian disimpan di tempat
penyimpanan
sementara. Jangka waktu penyimpanan limbah tergantung pada aktivitas awal dan waktu para bahan radioaktif. Berdasarkan data waktu para 228Th± 1.900 tahun, maka diperkirakan selama penyimpanan akan terjadi kerusakan wadah sehingga akan mengakibatkan
terlepasnya
radionuklida
228Th dan anak
luruhnya
ke
lingkungan tempat penyimpanan. Terlepasnya zat radioaktif ini dapat menimbulkan bahaya radiasi terhadap pekerja dan masyarakat disekitar fasilitas penyimpanan. Untuk mencegah
terjadinya
bahaya radiasi tersebut
maka
perlu dilakukan
limbah tepat waktu.
penggantian kemasan/wadah (re-packaging)
Oalam kajian ini akan dibahas kriteria wadah untuk penyimpanan limbah. pengaruh kondisi limbah dan lingkungan penyimpanan. strategi penyimpanan untuk limbah aktivitas rendah/sedang yang mengandung radionuklida umur panjang dengan konsentrasi rendah dan tahapan dalam melakukan penanganan terhadap wadah limbah yang rusak. METODOLOGI
Kajian ini merupakan hasil penelusuran pustaka dari beberapa penelitian dan kajian yang selama ini telah dilakukan dalam bidang spesifikasi wadah limbah untuk penyimpanan
sementara (interim
dan
longterm
storage)
dan prakiraan
terjadinya degradasi wadah selama penyimpanan. HASIL DAN BAHASAN
Salah satu tahap/periode dalam pengelolaan limbah adalah penyimpanan limbah hasil olahan (conditioned
waste). Limbah radioaktif dari pabrik kaos lampu
mengandung thorium dengan bentuk fisik seperti lumpur (sludge)
yang dikemas
dalam drum polietilen. Sistem ini dilengkapi dengan arang atif sebagai internal barrier
untuk menyerap gas thoron yang dihasilkan selama penyimpanan. Pada
156
ISSN 0852 - 2979
Hasil Penelilian dan Kegialan PTLR Tahrtn 2006
bagian luar digunakan drum stainless steel yang diharapkan mampu melindungi drum polietilen pada saat pemindahan dan penyimpanan. Masalah utama yang dihadapi dalam penyimpanan limbah dengan umur paro
panjang
mengungkung
adalah atau
terjadinya
mengikat
penurunan
kemampuan
limbah. Penurunan
wadah
(degradasi)
wadah
dalam dalam
mengungkung zat radioaktif dapat mengakibatka terlepasnya zat radioaktif tersebut ke lingkungan. Terkait dengan hal tersebut maka dalam penyimpanan sangat diperlukan kualitas bahan wadah limbah yang mampu mencegah atau mengurangi terjadinya degradasi sifat-sifat bahan tersebut. Penyimpanan
Sementara
Limbah
Penyimpanan limbah radioaktif merupakan tahapan pengelolaan limbah yang dipengaruhi oleh bermacam faktor, misalnya ekonomi, teknologi yang tersedia dan kebijakan
suatu negara. IAEA merekomendasikan
bahwa penyimpanan
sementara merupakan penyimpanan jangka pendek (temporary) fasilitas penyimpanan akhir (eventual menerapkan radioaktif
penyimpanan
aktivitas
rendah
jangka dengan
dispossal).
sebelum dikirim ke
Pada saat ini beberapa negara
panjang (long term umur paro
untuk
limbah
Penerapan
sistem
storage)
panjang.
penyimpanan jangka panjang berdampak pada spesifikasi wadah limbah yang digunakan selama penyimpanan harus lebih kuat (robust). Degradasi Wadah Limbah
Oalam konsep penanganan limbah hasil olahan, wadah limbah/kemasan akan mengalami tahap penyimpanan sementara (interim
storage)
dalam suatu
ruangan dekat tempat pengolahan selama ± 150 tahun, tahap pemindahan dan proses pemuatan pada fasilitas penyimpanan akhir diperkirakan selama 50 tahun, dan tahap penyimpanan akhir. Selama tahap penyimpanan ini ada kemungkinan terjadinya degradasi wadah limbah yang diakibatkan oleh : 1. perubahan dimensi, proses ini dapat terjadi karena adanya penyusutan matriks pengisi karena terjadinya reaksi antara limbah dan matriks. 2. proses korosi baik yang diakibatkan oleh faktor lingkungan (temperatur, kelembaban ruangan) atau karena kondisi limbah sebelum pengolahan, 3. aktivitas mikroba atau reaksi kimia, ada beberapa jenis mikroba tertentu yang berpotensi atau mempunyai kemampuan merusak terhadap wadah limbah,
157
Hasil Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
4.
irradiasi yang diakibatkan limbah
disekitarnya,
mengalami
pelapukan
ISSN 0852 - 2979
oleh aktivitas
sebagai
contoh
limbah dalam wadah untuk
wadah
secara perlahan jika menerima
maupun
poliethilen
dari akan
dosis radiasi diatas
106 Sivert [2 ]. 5.
adanya
panas yang ditimbulkan
dalam penyimpanan
limbah, hal ini terjadi
untuk jenis limbah tertentu misal bahan bakar bekas.
Gambar 1. Degradasi wadah limbah selama penyimpanan
Gambar 2. Kemasan keranjang
ulang dalam
Gambar 3. Kemasan ulang dalam drum
baja
ukuran lebih besar
158
HasH Pelle/iliall
dall Kegialall
Pengelolaan
ISSN 0852 - 2979
PTLR Tahl/ll 2006
limbah terdegradasi
Pengelolaan limbah radioaktif terdegradasi mempunyai dua tujuan utam yakni, pertama secara administrasi untuk mencegah terjadinya dokumen ganda pada saat penyimpanan. Kedua secara teknis untuk mendapatkan kondisi wadah limbah yang mampu menahan paparan radiasi dan terlepasnya zat radioaktif serta menahan benturan fisik selama pemindahan dan penyimpanan. Tahapan dalam pengelolaan limbah terdegradasi mencakup : 1. perencanaan pekerjaan, 2. pernyiapan dan pendataan limbah terdegradasi, 3. kondisioning dalam wadah baru, 4. pengukuran dosis eksternal, kontaminasi permukaan, aktivitas radionuklida, 5. pemasangan label dan plakat, 6. pencatatan sesuai dengan sistem jaminan mutu, 7. pemindahan ke tempat penyimpanan. Limbah thorium dari pabrik kaos lampu yang disimpan di IPLR berbentuk lumpur dengan kandungan air tinggi sehingga jika terjadi retakan pada drum polietilen akan mengakibatkan aliran limbah fase cair ke permukaan dalam drum stainless steel. Aliran limbah fase cair ini akan melewati lapisan beton sebagai bahan pengisi rongga antara drum polietilen dan drum stainless steel. Untuk melengkapi kajian ini perlu dilakukan penelitian lanjutan terhadap laju alir limbah pada lapisan beton dan laju korosi pada drum stainless steel. Data-data tersebut dapat digunakan untuk memperkirakan kapan penggantian wadah harus dilakukan tepat waktu sebelum terjadi kerusakan wadah. KESIMPULAN
1. Dari aspek teknis kondisioning limbah thorium yang dilakukan di IPLR telah sesuai kriteria yakni adanya penahan radiasi dan mekanik serta bahan penyerap untuk gas yang mungkin dihasilkan selama penyimpanan. 2. Ketahanan bahan penahan radiasi dan mekanik jenis polietilen dengan densitas tinggi (high density poliethylene/HDPE)
akan mengalami degradasi
jika menerima dosis lebih besar dari 106 sievert. 3. Sistem ventilasi di tempat penyimpanan perlu dievaluasi untuk mencegah terjadinya penumpukan (deposisi) lapisan garam pada permukaan wadah limbah thorium.
159
ISSN 0852 - 2979
Hasi/ Penelitian dan Kegiatan PTLR Tahun 2006
DAFT AR PUST AKA
1. Development of Specifications for Radioactive Waste Packages, TECDOC1515, INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, 2006. 2.
Conditioning of Degradated Packages with Radioactive Waste, Gheorghe C. Dogaru, 2002.
3. Mixed Waste Chemical Compatibility with Packaging Component, Paul J. Nigrey, Michael Conroy and Larry B. Blalock 1994. 4. Pengukuran Lepasan Gas Thoron pada Hasil Kondisioning Limbah Thorium, Aisyah, Untara, Sagino dan Mardini, 2002.
160
