PLTN Generasi Lanjut dengan Pendingin Pb/Pb-Bi Cair & Gas Helium dengan Konsep Modular (SS#8)

 w08

Prof. Dr.Eng. Zaki Su’ud, M.Eng.
Kelompok Keahlian Fisika Nuklir dan Biofisika

Pasca kecelakaan nuklir Chernobyl dan Fukushima, dorongan untuk mengimplementasikan PLTN generasi lanjut menjadi sangat kuat. PLTN generasi lanjut atau seringkali disebutkan sebagai generasi IV atau Gen-IV memiliki 4 karakteristik: keselamatan inheren/pasif, kemampuan membakar limbah, kompetitif secara ekonomi, dan tak mudah disalahgunakan untuk pengembangan senjata nuklir.

Pada diskusi ini akan dibahas 2 tipe PLTN yaitu yang berpendingin Pb/Pb-Bi cair, dan yang menggunakan gas helium sebagai pendinginnya.

Pada saat ini ada juga kecenderungan berkembangnya PLTN modular berbasiskan PLTN generasi lanjut tersebut. Penggunaan PLTN modular memudahkan tercapainya 4 kakrakteristik GEN-IV di atas.

Pada PLTN generasi lanjut berpendingin Pb/Pb-Bi cair unsur utama keselamatan inheren adalah kemampuan sirkulasi alamiah baik dalam sistem pendingin utamanya maupun pada udara yang melingkupi bejana reaktor (RVACS-Reactor Vessel auxilary cooling system). Selain itu juga ditunjang kemampuan umpan balik negatif dari keempat komponen reaktivitas balikan: Doppler, fuel axial expansion, coolant density effect, dan core radial expansion effect. Dengan sistem ini ketika terjadi kecelakaan fatal akibat hilangnya daya pompa atau masuknya reaktivitas positif maka teras reaktor akan berusaha menetralisir sumber terjadinya kecelakaan dan membawa reaktor dalam keadaan stabil baru yang dapat diterima dari aspek keselamatan. Kemampuan teras reaktor dalam membatasi nilai maksimum dari ekses reaktivitas selama burn-up juga sangat berguna dalam mencegah kemungkinan kecelakaan fatal seperti Chernobyl.

Adapun untuk PLTN berpendingin gas, meskipun dari sisi pembatasan ekses reaktivitas juga memiliki kemampuan yang setara dengan PLTN berpendingin Pb/Pb-Bi, dalam hal terjadinya kecelakaan fatal pada sistem pendingin primernya maka skenario yang dipilih adalah mengatur konfigurasi teras agar panas sisa peluruhan setelah PLTN mati (baik karena scram maupun secara inheren) dapat dibuang dengan radiasi dan konveksi ke lingkungan di luar teras.

Saat ini Rusia sedang membangun SVBR 100 yaitu LTN berpendingin Pb-Bi cair yang akan menjadi PLTN generasi IV pertama yang akan masuk komersialisasi. Diperkirakan tahun 2018 sudah dapat dioperasikan.

[DI]