Energi Nuklir, Sains dan Teknologi

Belajar dari Chernobyl (Bagian 2)

Latar Belakang

Bagaimana menjaga pompa pendingin untuk tetap bekerja meskipun aliran listrik putus? Itulah masalah yang terus membayangi pihak manajemen PLTN Chernobyl Karena sebagaimana diketahui Reaktor RBMK-1000 membutuhkan aliran pendingin terus menerus dikarenakan sifatnya vertikal. Sementara jika terjadi kerusakan sistim pembangkit listrik, aliran listrik ke pompa pendingin akan menghilang. Sedangkan sepasang generator diesel otomatis yang dipasang pada tidap – tiap reaktor baru bisa menyuplai aliran listrik 40 detik setelah aliran listrik utama putus. Kondisi ini bisa menyebabkan perlambatan aliran pendingin, yang berpotensi menimbulkan kecelakaan kehilangan aliran pendingin (LOHSA= lost of heat sink accident).

Hal ini tidak diinginkan manajeman terutama setelah kasus LOCA (lost of coolant accident, setingkat lebih parah dibanding LOHSA) yang melelehkan sebagian reaktor unit 2 PLTN Three Mile Islands, Pennsylvania (AS), 28 Maret 1979. Karena itulah manajemen mencoba melakukan eksperimen untuk memanfaatkan putaran sisa turbogenerator guna pembangkitan daya darurat untuk menggerakkan pompa pendingin selama minimum 40 detik. Sebelumnya, Eksperimen sejenis pernah sukses dilakukan pada 1983 di reaktor unit 1 tanpa masalah apapun dengan mematuhi semua prosedur standar, meski hasilnya adalah turbogenerator tak sanggup memasok daya mencukupi.

Setelah dilakukan pengembangan – pengembangan tambahan pada turbogenerator, maka pihak manajemen merasakan perlu adanya eksperimen ulang. Pilihan jatuh pada reaktor unit 4 dengan setting waktu pada Jumat 25 April 1986, mengingat reaktor ini memang hendak dimatikan guna menjalani perawatan dan perbaikan rutin setelah menyala selama lebih dari setahun penuh.

Kronologis

Jum’at, 25 April 1986. Eksperimen siap dilakukan, pada pukul 13:06, sistem pendingin darurat ECCS (emergency core coolant system) dimatikan, suatu hal yang sama sekali tidak diperbolehkan dalam prosedur operasi standar.

Kemudian pukul 14:00 otoritas kelistrikan Kiev meminta manajemen menjaga pasokan listriknya ke jaringan hingga jam 11 malam untuk mengantisipasi lonjakan penggunaan daya. Manajemen menyetujui, sehingga pada pukul 15:47 penurunan daya reaktor dihentikan pada 1.600 MWt. Selama 12 jam kemudian reaktor beroperasi dengan output 50 % dari normal dan tanpa ECCS.

Pukul 23:10 waktu setempat pengurangan daya reaktor dimulai lagi. Pada pukul 24.00 terjadi pergantian shift kerja, sehingga eksperimen dilakukan oleh dua operator malam yang hanya memiliki latar belakang bidang teknik listrik dan tidak berpengalaman bekerja di lingkungan reaktor

Pada tanggal 26 April 1986. Pukul 00:05 Persiapan ekeperimen dilakukan dengan menurunkan daya reaktor ke 700 MWt dengan memasukkan batang – batang kendali otomatis, namun mereka tidak menyadari penurunan daya yang terjadi terlalu cepat. Pada kondisi ini produksi radioisotop Xenon-135 (salah satu produk samping reaksi fissi yang dikenal sebagai “racun reaktor” karena menyerap neutron lambat dalam jumlah besar.) menjadi besar.

Pada pukul 00:28 daya reaktor anjlok ke 30 MWt. Operator tak menyadari adanya peracunan ini dan menganggap anjloknya daya lebih karena kegagalan daya, sehingga memutuskan menaikkan kembali batang kendali otomatis. Lagi – lagi sebuah tindakan yang menyalahi aturan, karena seharusnya, begitu daya anjlok maka reaktor harus segera dimatikan.

Pada pukul 01:00 Naiknya batang kendali otomatis mengangkat daya ke 200 MWt .(sepertiga dari daya nominal yang dibutuhkan untuk eksperimen). Namun operator tersebut menganggap pada daya serendah itu eksperimen masih bisa dilakukan.

Pada pukul 01:03 waktu setempat, operator menghidupkan seluruh pompa pendingin cadangan dan mengirimkan air pendingin berlebihan ke dalam reaktor, hingga melampaui batas maksimum volume air dalam reaktor yang diperkenankan.

Selanjutnya pada pukul 01:19 batang kendali manual pun diangkat, sebuah hal yang sekali lagi menyalahi prosedur operasi standar. Reaktor kini jadi sangat berbahaya karena tidak lagi memiliki batang kendali. Memang pada saat itu daya reaktor masih tetap rendah, (jumlah neutron lambatnya kecil) namun itu sebenarya lebih disebabkan oleh kombinasi berlebihnya air dan Xenon-135 yang bisa menggantikan peran batang kendali.

Dalam keadaan demikian operator memutuskan untuk memulai eksperimen. Pukul 01:23, operator menutup katup uap ke turbogenerator. Putaran turbogenerator pun berkurang sehingga pasokan listrik ke pompa pendingin berkurang dan aliran pendingin jadi menyusut.

Pukul 01:23:21 Di dalam reaktor terbentuk lebih banyak uap dan diikuti dengan pembentukan gelembung – gelembung air. Problem gelembung pun terjadi, sehingga daya reaktor segera menanjak.

Dalam 5 detik pertama daya reaktor sudah bergerak ke angka 510 MWt. Pada tahap ini Xenon-135 mulai menghilang seiring makin banyaknya jumlah neutron. Sehingga dengan makin banyaknya air pendingin yang berubah menjadi uap, menghilangnya Xenon-135 dan dimatikannya ECCS, pengontrol daya reaktor menjadi tidak ada. Terjadilah ekskursi nuklir, sebuah kenaikan daya teramat cepat secara eksponensial pada waktu teramat singkat.

Pada pukul 01:23:40 Operator yang panik menekan tombol SCRAM guna memasukkan semua batang kendali (baik manual maupun otomatis) ke dalam reaktor. Namun dibutuhkan waktu 20 detik agar batang kendali bisa masuk sepenuhnya ke dalam reaktor. Ketika suhu reaktor kian tinggi, gerak batang kendali pun macet, hanya bagian ujung grafit dan ruang kosong saja yang sempat masuk. Ini malah makin meningkatkan intensitas ekskursi nuklir.

Pada pukul 01:23:44 daya reaktor sudah meningkat hingga 30.000 MWt ( sepuluh kali lipat dari daya normalnya).

Peningkatan daya luar biasa menghasilkan penguapan teramat brutal dimana semua cairan berubah jadi uap. Ini menghasilkan tekanan teramat besar yang merusak batang kendali, bahan bakar, grafit dan akhirnya menjebol atap beton reaktor yang tipis dalam ledakan uap. Andaikata reaktor dilindungi kubah double containment Mark-II setebal 2 meter seperti yang diterapkan pada reaktor2 lainnya, maka ledakan uap ini tidak akan terjadi. Ledakan uap ini segera disusul oleh reaksi uap air dengan grafit dan oksigen (dari udara luar yang masuk lewat lubang) dengan grafit sehingga timbul ledakan kedua yang tak kalah besarnya.

Dan akhirnya pada pukul 01:24:00 atap beton reaktor berisikan nuklir seberat 1000 ton jebol dalam ledakan uap. Andaikata reaktor dilindungi kubah double containment Mark-II setebal 2 meter seperti yang diterapkan pada reaktor2 lainnya, maka ledakan uap ini tidak akan terjadi.

Beberapa dari 211 buah tuas kontrol meleleh dan kemudian terjadi ledakan kedua ( yang penyebabnya masih menjadi pertentangan di antara para pakar) menghamburkan pecahan-pecahan inti minyak yang terbakar yang mengandung radioaktif dan mengakibatkan udara mendesak masuk memicu terjadinya berton-ton blok grafit akibat pemadatan.

Bersambung..

sumber : Fakta dan Kronologi Kecelakaan PLTN Chernobyl

Tagged , , , , ,

1 thought on “Belajar dari Chernobyl (Bagian 2)

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.