Komentar |
| ilustrasi |
Beijing – China telah mengembangkan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) skala besar pertama yang tampaknya tahan terhadap kemungkinan terjadinya meltdown atau kebocoran. Desain ini, meskipun tidak bisa diterapkan pada reaktor nuklir yang sudah ada, memberikan model baru untuk konstruksi reaktor di masa depan.
Meltdown terjadi ketika bahan bakar di dalam reaktor nuklir tidak cukup didinginkan, sehingga jika kondisi meltdown cukup parah, uranium radioaktif cair bisa merusak pelindung reaktor dan menyebar ke lingkungan.
Reaktor nuklir saat ini memerlukan sistem pendingin untuk beroperasi. Sistem ini bervariasi tergantung desain reaktor—beberapa menggunakan air, sementara yang lain memakai cairan seperti CO2, helium, logam cair, atau garam cair. Sistem ini berfungsi untuk membuang panas berlebih dari inti reaktor.
Sistem pendingin berbasis air dikenal memiliki efisiensi termal tinggi, tetapi ada risiko ledakan jika reaktor mengalami krisis, terutama jika pompa air kehilangan daya, yang bisa mengubah air menjadi gas hidrogen dan oksigen yang berpotensi meledak.
Masalah serupa berkontribusi pada kecelakaan nuklir Fukushima pada 2011, di mana hilangnya pasokan listrik menyebabkan batang bahan bakar menjadi terlalu panas dan meledak.
Reaktor dengan pendingin gas cenderung lebih aman dari ledakan dibandingkan yang menggunakan air, namun mereka biasanya memiliki efisiensi termal yang lebih rendah.
Untuk mengatasi masalah ini, desain baru yang dikenal sebagai reaktor lapisan kerikil (Pebble-bed Reactor/PBR) menawarkan solusi. Reaktor ini “pasif” aman, artinya dapat mati sendiri jika terjadi masalah dengan sistem pendingin.
Berbeda dengan reaktor lain yang menggunakan batang bahan bakar padat, PBR memanfaatkan “kerikil” bahan bakar yang lebih kecil dan memiliki densitas energi rendah. Meskipun mengandung lebih sedikit uranium, jumlah kerikil yang lebih banyak dan dikelilingi oleh grafit membantu memperlambat reaksi nuklir, mengurangi panas yang dihasilkan.
Dengan kepadatan energi yang lebih rendah, panas berlebih dapat tersebar lebih mudah di seluruh kerikil.
Saat ini, PBR hanya ada dalam bentuk prototipe di Jerman dan China. Namun, China telah membangun Modul Lapisan Kerikil Reaktor Berpendingin Gas Suhu Tinggi (HTR-PM) skala penuh di Shandong, yang mulai beroperasi secara komersial pada Desember 2023.
Para insinyur menguji sistem dengan mematikan kedua modul HTR-PM saat beroperasi penuh. Hasil pengujian menunjukkan bahwa reaktor ini mampu mendinginkan dirinya sendiri dan mencapai suhu stabil dalam waktu 35 jam setelah kehilangan daya.
Kemampuan untuk menguji reaktor nuklir tanpa sistem pendingin aktif merupakan hal yang luar biasa. Meskipun pengujian lebih lanjut diperlukan, desain HTR-PM diharapkan dapat menjadi model untuk reaktor masa depan.
“Uji kehilangan pendinginan mengkonfirmasi fitur keselamatan pada pabrik HTR-PM pertama di dunia,” ujar tim peneliti. “Kami telah memulai proyek baru untuk menyediakan uap bersuhu tinggi hingga 500°C dan listrik untuk industri petrokimia di China. Modul reaktor untuk pembangkit listrik komersial dirancang mengikuti desain standar yang sama.” (des*)