Pande Made Udiyani
Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir-BATAN
ABSTRACT
THE DETERMINISTIC CALCULATION OF RADIATION ACTIVITY FOR LIGHT WATER REACTOR ON SEVERE ACCIDENT POSTULATION. Operation of NPPs (Nuclear Power Plants) requires safety analysis especially for radiation activity generated at normal and accident condition. The aim of this research is to get condition for Exclusion Population Zone EPZ criterion at severe accident in study site selected. The accident sequences are postulated refers the happening of severe accident is loss of coolant accident, LOCA. Improvement of temperature results fuel melting and core structures materials. Disengaged calculation of radionuclide from pile platform covers assumption of diffraction of total releases from core, released fraction to containment and discharged to environment. Released fraction are take for three differ postulation on generic PWR source term which capacities 1000 MWE operating in study site in Ujung Watu. PC-COSYMA used to calculation of radioactive dispersion consequence in site area. Result of analysis obtained that postulation of accident, reactor type, safety system, and assumption of radionuclide released model from core influences level of radionuclide activity released to environment. The Level of radiology impact to environment and public is influenced condition of site such as wheater condition, distribution of resident, produce of agriculture at estimation district, and consumption model of public around NPPs site.
Keywords : Deterministic, LWR, Severe accident
Prosiding Seminar Nasional ke-15 Teknologi dan Keselamatan PLTN Serta Fasilitas Nuklir ISSN : 0854 � 2910 Surakarta, 17 Oktober 2009
ABSTRAK
PERHITUNGAN DETERMINISTIK AKTIVITAS RADIASI REAKTOR DAYA AIR RINGAN DENGAN POSTULASI SEVERE ACCIDENT. Pengoperasian PLTN memerlukan analisis keselamatan terutama untuk aktivitas radiasi yang ditimbulkan pada kondisi normal dan kecelakaan. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan kondisi untuk kriteria zona daerah ekslusi EPZ pada kecelakaan parah (severe accident) di daerah tapak studi yang dipilih. Sekuensi kecelakaan yang dipostulasikan memicu terjadinya kecelakaan parah adalah kecelakaan kehilangan pendingin (loss of coolant accident, LOCA). Peningkatan temperatur mengakibatkan pelelehan bahan bakar dan material-material struktur teras. Perhitungan lepasnya radionuklida dari teras reaktor meliputi asumsi fraksi total lepasan dari teras, fraksi yang lepas ke pengungkung (containment) dan yang lepas ke lingkungan. Fraksi pelepasan di ambil untuk tiga postulasi yang berbeda dengan karakteristik sumber yang diambil dari reaktor generik PWR dengan kapasitas 1000 MWe yang beroperasi di daerah tapak studi Ujung Watu. Perhitungan konsekuensi dispersi radioaktif di lingkungan menggunakan PC-COSYMA. Hasil analisis diperoleh bahwa postulasi kecelakaan, jenis reaktor, sistem keselamatan, dan asumsi model pelepasan radionuklida dari teras reaktor mempengaruhi besarnya aktivitas radionuklida yang lepas ke lingkungan. Besarnya dampak radiologi terhadap lingkungan dan masyarakat dipengaruhi kondisi tapak seperti kondisi cuaca, distribusi penduduk, produksi pertanian pada daerah estimasi, dan model konsumsi masyarakat sekitar tapak PLTN.
Katakunci: deterministik, LWR, Severe accident
1. PENDAHULUAN
Pengoperasian PLTN memerlukan analisis keselamatan terutama untuk aktivitas radiasi yang ditimbulkan pada kondisi normal dan kecelakaan. Aktivitas radiasi yang dipantau adalah yang menimbulkan potensi penerimaan dosis radiasi yang signifikan terhadap pekerja, masyarakat, dan lingkungan. Di lingkungan pemetaan penerimaan dosis dan konsekuensinya terbagi dalam zona yaitu: zona eksklusi EPZ (Exclusion Population Zone) dengan ketentuan maksimal bisa menerima dosis 0,25 Sv tercapai pada area radius 800 m [1]; zona berpenduduk jarang LPZ (Low Population Zone) pada radius 1-5 km dengan penerimaan dosis 0,25 Sv/tahun; dan zona berpenduduk padat pada area radius > 5 km, yang dibatasi dosis kolektif 20.000 orang Sv. Perhitungan untuk beberapa postulasi kondisi kecelakan dengan jenis reaktor berbeda telah dilakukan. [2,3] Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan kondisi untuk kriteria zona daerah ekslusi EPZ pada kecelakaan parah (severe accident) di daerah tapak studi yang dipilih.
Kondisi severe accident adalah kejadian yang merujuk adanya kegagalan teras reaktor yang signifikan di dalam suatu reaktor pembangkit daya yang menghasilkan sebagian atau seluruh bahan bakar di dalam teras meleleh. Kegagalan dalam antisipasi kejadian tersebut mengakibatkan lepasnya produk radioaktif dari instalasi reaktor daya, yang akan menimbulkan konsekuensi serius terhadap lingkungan.[4] Kecelakaan parah severe accident umumnya disebabkan adanya kegagalan pendinginan di dalam teras yang mengakibatkan terganggunya proses perpindahan panas di dalam bahan bakar di dalam teras.
Sekuensi kecelakaan yang dipostulasikan memicu terjadinya kecelakaan parah adalah kecelakaan kehilangan pendingin (loss of coolant accident, LOCA) yang diikuti dengan kegagalan sistem pendingin teras darurat (emergency core cooling system, ECCS). Jika teras reaktor dalam beberapa saat tidak terairi pendingin, maka akan terjadi peningkatan temperatur yang mengakibatkan pelelehan bahan bakar dan material-material struktur teras. Perhitungan lepasnya radionuklida dari teras reaktor meliputi asumsi fraksi total lepasan dari teras, fraksi yang lepas ke pengungkung (containment) dan yang lepas ke lingkungan. Fraksi pelepasan diambil untuk tiga postulasi [5,6] yang berbeda dengan karakteristik sumber yang diambil dai reaktor generik PWR dengan kapasitas 1000 MWe yang beroperasi di daerah tapak studi Ujung Watu.[7,8] Perhitungan konsekuensi dispersi radioaktif di lingkungan menggunakan PC-COSYMA.[9]
2. TEORI
Severe accident adalah kejadian yang merujuk adanya kegagalan teras reaktor yang signifikan di dalam suatu reaktor pembangkit daya yang menghasilkan sebagian atau seluruh bahan bakar di dalam teras meleleh. Kegagalan dalam antisipasi kejadian tersebut mengakibatkan lepasnya produk radioaktif dari instalasi PLTN, yang akan menimbulkan konsekuensi serius terhadap lingkungan.[4] Kecelakaan parah severe accident umumnya disebabkan adanya kegagalan pendinginan di dalam teras yang mengakibatkan terganggunya proses perpindahan panas di dalam bahan bakar di dalam teras. Jenis kejadian yang mendahului kegagalan teras.[4]
1). Kehilangan Pendingin - Loss of Coolant Accidents (LOCA sequences, dibagi dalam Large Breaks, Intermediate Breaks, dan Small Breaks). Kecelakaan ini dimulai dengan bocornya pipa di dalam sistem pendingin reaktor RCS (Reactor Coolant System) atau salah satu sirkuit penghubung (kecuali retaknya bejana, atau retaknya tabung sistem pembangkit uap). Bocornya pipa tersebut menyebabkan hilangnya pendingin dari RCS dan pengurangan tekanan dari sistem pendingin reaktor. Besarnya efek yang disebabkan dari kejadian ini bergantung pada kejadian awal, lokasi bocor, dan ukuran bocor.
2). Kehilangan pendingin yang terbentuk di luar bangunan pengungkung (V-LOCA). Kecelakaan ini terjadi kehilangan pendingin karena adanya kebocoran melalui perpipaan yang berada di luar bangunan pengungkung yang merupakan sirkuit penghubung dengan rangkaian RCS di dalam pengungkung. Walaupun kejadian ini di luar bangunan pengungkung, tetapi jika terjadi pelelehan teras maka akan mengakibatkan radioaktif lepas ke luar pengungkung dan tersebar langsung ke lingkungan.
3). Kebocoran di pipa sistem pendingin sekunder. Meliputi : Kebocoran di dalam perpipaan sistem umpan pembangkit uap FWLBs (Feed Water Line Breaks) dan kebocoran di jalur uap SLBs (Steam Line Breaks) di sistem sekunder pembangkit uap.
4). Retaknya tabung pembangkit uap, SGTR (Steam Generator Tube Ruptures). Kejadian awal tipe kecelakaan ini adalah adanya kebocoran besar atau retaknya satu atau lebih tabung pembangkit uap (kategori SGTR) atau bocornya perpipaan sekunder (air umpan atau uap) mengakibatkan retaknya satu atau beberapa tabung pembangkit uap (kombinasi SLB-SGTR).
5). Hilangnya sumber pendingin dan yang berkaitan dengan sumber pendingin (Complete Loss of Cooling Source or Associated System kategori H1). Kejadian awal yang memicu kecelakaan kategori ini adalah kehilangan sumber pendinginan terminal dari sistem pendingin. Kegagalan teras biasanya disebabkan melalui sekuensi H1 (kebocoran pengerat (seal) pompa RCS dan kegagalan menuju inventori air maintain).
6). Hilangnya seluruh air umpan yang menuju pembangkit uap (kategori H2 atau TGTA). Kejadian awal pada kecelakaan dengan kategori seperti ini adalah kegagalan peralatan yang mengakibatkan kombinasi kehilangan dari sistem air umpan utama dan sistem air umpan tambahan yang menuju ke pembangkit uap. Kegagalan teras biasanya disebabkan melalui sekuensi H2 (Kehilangan seluruh air umpan yang menuju pembangkit uap dan kegagalan fungsi feed-and-bleed).
7). Hilangnya seluruh dari daya elektrik (H3 class). Kecelakaan ini dimulai dengan kejadian kehilangan quasi-simultaneous dari hilangnya kedua sakelar kv darurat LHA dan LHB, atau hilangnya daya internal lalu daya eksternal yang merusakkan sumber daya listrik, yang pada gilirannya memutus semua daya listrik sistem keselamatan reaktor.
8). Kegagalan ATWS (Anticipated Transient Without Scram). Level dari kecelakaan ini meliputi berbagai situasi yang disertai dengan kegagalan dari pemadaman reaktor shutdown yang automatik yang deharusnya mengikuti satu peristiwa pemicu di dalam fasilitas.
No comments:
Post a Comment