Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima

1.      Pendahuluan

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah sebuah pembangkit daya thermal yang menggunakan satu atau beberapa reaktor nuklir sebagai sumber panasnya. Prinsip kerja sebuah PLTN hampir sama dengan sebuah Pembangkilt Listrik Tenaga Uap, menggunakan uap bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Putaran turbin inilah yang diubah menjadi energi listrik. Perbedaannya ialah sumber panas yang digunakan untuk menghasilkan panas. Sebuah PLTN menggunakan Uranium sebagai sumber panasnya. Reaksi pembelahan (fisi) inti Uranium menghasilkan energi panas yang sangat besar.

PLTN dikategorikan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Namun pada beberapa pembangkit yang memiliki beberapa unit reaktor yang terpisah memungkinkan untuk menggunakan jenis reaktor yang berbahan bakar seperti Uranium dan Plutonium.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima I sering disebut sebagai Fukushima Dai-ichi, adalah sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir yang terletak di kota Okuma di Distrik Futaba, Prefektur Fukushima, Jepang. Dengan 6 unit terpisah yang terletak di situs dengan jumlah tenaga 4,7 GW, Fukushima I adalah satu dari 25 pembangkit listrik tenaga nuklir terbesar di dunia. Fukushima I adalah pembangkit listrik tenaga nuklir pertama yang dibangun dan dijalanakan seluruhnya oleh Tokyo Electric Power Company (TEPCO).

·         Keuntungan

PLTN memiliki segudang kelebihan dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya. Beberapa kelebihan itu yakni tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas), tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia, sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal), biayabahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.

·         Kerugian

            Pasca peristiwa kecelakaan PLTN Fukushima Daiichi akibat terjangan gelombang tsunami pada 11 Maret 2011 yang lalu telah mendorong dilakukannya kajian mendalam terhadap sistem keselamatan (stress test) untuk semua PLTN di Jepang. Dalam rangka pelaksanaan stress test tersebut 50 PLTN (dengan kapasitas total pembangkitan listrik 46,15 GWe)  otomatis tidak dioperasikan atau dalam kondisi shutdown. Meskipun penghentian operasi tersebut dilaksanakan secara bertahap, namun per 5 Mei 2012, dengan penghentian operasional PLTN Tomari Unit 3, negeri Sakura tersebut memasuki musim panas tanpa listrik dari nuklir setelah lebih dari 40 tahun.

            Jepang adalah negara industri terkemuka yang memerlukan dukungan ketersediaan pasokan energi yang cukup dan handal. Dengan padamnya semua PLTN, pasokan listrik nuklir yang memberikan kontribusi sekitar 30% tentu sangat terasa dampaknya. Sebagai antisipasi jangka pendek, Jepang meningkatkan pembangkitan listrik dari sumber konvensional, yaitu minyak bumi dan batubara. Tercatat selama lebih dari satu tahun terakhir, impor kedua komoditas tersebut meningkat 5-10%. Di samping itu, pemerintah juga memprogramkan penghematan listrik besar-besaran di sektor rumah tangga, perkantoran, hingga bisnis. Namun demikian apakah kebutuhan listrik tercukupi dengan aman, apalagi memasuki musim panas dimana biasa terjadi puncak beban listrik?

            Meskipun popularitas dukungan publik terhadap program nuklir di Jepang pasca tragedi Fukushima Daiichi tahun lalu sangat merosot, bahkan di bawah kisaran 20%, tetapi masyarakat Jepang harus cukup realistis bahwa mereka tidak akan mudah meninggalkan nuklir dalam jangka pendek. Meskipun upaya penghematan listrik di sisi penggunaan, dan penambahan pembangkitan listrik dari sumber lain di sisi penyediaan telah dilakukan, namun tidak sepenuhnya bisa mencukupi kebutuhan listrik untuk keseluruhan negeri Jepang.

·         Kebutuhan dan kapasitas

Menyadari semua kemungkinan kebutuhan listrik yang tidak tercukupi, beberapa kelompok masyarakat ataupun pemerintah lokal memandang realistis untuk mengusulkan pengoperasian PLTN di wilayah mereka. Perfecture Fukui di wilayah barat Jepang bahkan semenjak bulan April telah mengusulkan restrarting PLTN Ohi Unit 3 dan 4 yang dioperasikan oleh Kansai Electric Power Company (KEPCO). Setelah melalui proses evaluasi dan penilaian yang panjang terhadap hasil stress test terhadap kedua PLTN tersebut, pada 16 Juni 2012 akhirnya pemerintah pusat ( melalui Perdana Menteri Yoshihiko Noda) memberikan keputusan pengoperasian kembali kedua PLTN tersebut.

Setelah melakukan segala persiapan teknis, PLTN Ohi Unit 3 di-restart pada 1 Juli 2012 dan mencapai kondisi kritis pada jam 06.00 pagi keesokan harinya. Pengoperasian kembali reaktor ini di bawah pengawasan yang sangat ketat oleh Nucelar and Industrial Safety Agency (NISA) dan disaksikan langsung oleh Mr. Seishu Makino, Senior Vice Minister of Economic, Trade, dan Industry (METI). Selanjutnya reaktor mulai membangkitkan listrik pada tanggal 5 Juli 2012 dan mencapai kapasitas penuh 1,180 GWe pada 9 Juli 2012. Tanggal ini menandai berakhirnya masa vakum listrik nuklir Jepang yang berlangsung kurang lebih dua bulan, semenjak 5 Mei 2012, saat seluruh PLTN harus menjalani stress test. PLTN Ohi Unit 4 kemudian menyusul dioperasikan kembali per 21 Juli 2012 dan mencapai kapasitas penuh pada 25 Juli 2012.

PLTN Ohi Unit 3 dan 4, yang terletak di pantai barat pulau Honsyu, merupakan reaktor tipe air tekan (Pressurizer Water Reactor, PWR). PLTN ini berbeda dengan PLTN Fukushima Daiichi yang bertipe reaktor air didih (Boiling Water Reactor, BWR). PLTN Ohi Unit 3 dan 4 selesai dikonstruksi pada awal tahun 90-an, dan mulai dioperasikan masing-masing pada 18 Desember 1991 dan 2 Februari 1993. Dengan demikian kedua PLTN tersebut baru dioperasikan setengah waktu umur pakainya (biasanya sekitar 40 tahun), dan apabila pemerintah Jepang (melalui NISA dan METI) telah menyetujui hasil stress test, serta beberapa up grade sistemnya, maka PLTN tersebut dipastikan akan beroperasi secara aman dan selamat.

Dengan pengoperasian  PLTN Ohi Unit 3 dan 4 secara penuh, maka listrik nuklir Jepang kembali mengalir dengan kapasitas 2,36 GWe (5,11 persen dari kapasitas total 46,15 GWe). Setelah operasional kedua PLTN ini tidak menutup kemungkinan Jepang akan mengoperasikan kembali PLTN-PLTN yang lainnya, tentu saja setelah memastikan semua sruktur, sistem dan komponen dapat beroperasi secara handal dan selamat.

2.Prinsip Kerja Reaktor Nuklir

            Energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi nuklir dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna. Untuk itu, reaksi fisi harus berlangsung secara terkendali di dalam sebuah reaktor nuklir. Sebuah reaktor nuklir paling tidak memiliki empat komponen dasar, yaitu elemen bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, dan perisai beton.

            Elemen bahan bakar menyediakan sumber inti atom yang akan mengalami fusi nuklir. Bahan yang biasa digunakan sebagai bahan bakar adalah uranium U. Elemen bahan bakar dapat berbentuk batang yang ditempatkan di dalam teras reaktor.
Neutron-neutron yang dihasilkan dalam fisi uranium berada dalam kelajuan yang cukup tinggi. Adapun, neutron yang memungkinkan terjadinya fisi nuklir adalah neutron lambat sehingga diperlukan material yang dapat memperlambat kelajuan neutron ini. Fungsi ini dijalankan oleh moderator neutron yang umumnya berupa air. Jadi, di dalam teras reaktor terdapat air sebagai moderator yang berfungsi memperlambat kelajuan neutron karena neutron akan kehilangan sebagian energinya saat bertumbukan dengan molekul-molekul air.

Fungsi pengendalian jumlah neutron yang dapat menghasilkan fisi nuklir dalam reaksi berantai dilakukan oleh batang-batang kendali. Agar reaksi berantai yang terjadi terkendali dimana hanya satu neutron saja yang diserap untuk memicu fisi nuklir berikutnya, digunakan bahan yang dapat menyerap neutron-neutron di dalam teras reaktor. Bahan seperti boron atau kadmium sering digunakan sebagai batang kendali karena efektif dalam menyerap neutron.

Batang kendali didesain sedemikian rupa agar secara otomatis dapat keluar-masuk teras reaktor. Jika jumlah neutron di dalam teras reaktor melebihi jumlah yang diizinkan (kondisi kritis), maka batang kendali dimasukkan ke dalam teras reaktor untuk menyerap sebagian neutron agar tercapai kondisi kritis. Batang kendali akan dikeluarkan dari teras reaktor jika jumlah neutron di bawah kondisi kritis (kekurangan neutron), untuk mengembalikan kondisi ke kondisi kritis yang diizinkan.

            Radiasi yang dihasilkan dalam proses pembelahan inti atom atau fisi nuklir dapat membahayakan lingkungan di sekitar reaktor. Diperlukan sebuah pelindung di sekeliling reaktor nuklir agar radiasi dari zat radioaktif di dalam reaktor tidak menyebar ke lingkungan di sekitar reaktor. Fungsi ini dilakukan oleh perisai beton yang dibuat mengelilingi teras reaktor. Beton diketahui sangat efektif menyerap sinar hasil radiasi zat radioaktif sehingga digunakan sebagai bahan perisai.

3.Kerusakan

            Gempa bumi dan tsunami telah menyebabkan kerusakan parah di tiga dari empat reaktor PLTN Fukushima Daiichi, sehingga mengalami peleburan inti atom. Dan akibatnya, terjadinya kebocoran unsur radio-aktif dalam volume yang cukup besar, yang terlepas ke atmosfir.

            Direktur operator PLTN Fukushima TEPCO, Naomi Hirose, menyatakan akan mereparasi empat reaktor atom di PLTN Fukusima Daini, yang meski juga mengalami kerusakan, akan tetapi lebih ringan dibanding Fukushima Daiichi. Namun para pakar atom segera memperingatkan bahayanya, jika reaktor itu diaktifkan lagi.

4. Dampak lingkungan

            Bencana nuklir Fukushima berdampak sangat besar pada lingkungan, dan kehidupan masyarakat luas yang hidup di sekitar pembangkit nuklir,” kata Knoth.

            Sejak awal krisis pada 11 Maret 2011, spesialis radiasi Greenpeace telah mendokumentasikan (2) dampak kontaminasi radiasi yang terjadi pada lingkungan, makanan dan makanan laut untuk membuktikan bagaimana pemerintah Jepang secara konsisten meremehkan dampak keseluruhan dari radiasi di sekitar Fukushima.

            “Peremehan dampak bencana nuklir oleh pihak pemerintah telah memperbesar derita masyarakat Fukushima,” kata Junichi Sato, Direktur Eksekutif Greenpeace Jepang. “Sekarang, pemerintah terburu-buru untuk mengaktifkan kembali reaktor yang bertentangan dengan keinginan masyarakat dan tanpa belajar dari pengalaman Fukushima

             Bencana nuklir Fukushima terjadi karena pemerintah Jepang gagal melindungi masyarakat, justru lebih memilih melindungi industri nuklir. Untuk alasan ini, masyarakat di Jepang terus dihinggapi resiko radiasi meski satu tahun mendatang. Mereka tidak mendapatkan kompensasi atas kehilangan apa-apa yang mereka miliki, dan mereka tidak memperoleh dukungan yang mereka butuhkan untuk membangun kembali kehidupan mereka,” kata Jan Baranek, Kepala Kampanye Energi Nuklir Greenpeace Internasional. “Ini peringatan bagi kita bahwa jutaan masyarakat yang hidup di sekitar reaktor dimana pun di dunia ini ada dalam konsekuensi resiko yang sama dari bencana nuklir,”

 “Alam sudah mengambil alih. Di waktu pagi, sejumlah kera mencari makan di pinggiran desa, babi liar berkeliaran di lapangan, burung bangau  melambung indah saat menarik nafas, dan ada keheningan,” kata Knoth.

             Jepang telah meluncurkan pertama kali pameran serial foto-foto Knoth (3). Kolaborasi Fukushima oleh Knoth dan De Jong adalah kelanjutan dari pekerjaan sebelumnya bersama Greenpeace atas dampak yang sedang berlangsung pada bencana nuklir Chernobyl terhadap masyarakat Ukraina (4).

            Greenpeace meminta pemerintah Jepang untuk tidak mengaktifkan kembali satu pun pembangkit nuklir dan secara global untuk beralih dari bencana yang terkandung dalam reaktor nuklir.

(Greenpeace adalah organisasi kampanye global yang independen, yang beraksi untuk mengubah sikap dan perilaku, melindungi dan menjaga lingkungan hidup, dan mendorong perdamaian).

5. Dampak sosial ekonomi & kesehatan

Puluhan ribu orang yang memutuskan untuk mengungsi secara sukarela untuk mengurangi risiko paparan radiasi. Sebagian telah ditawarkan hanya $ 1.043 sebagai salah satu pembayaran. Pengacara TEPCO juga telah berusaha untuk menghindari kewajiban mereka untuk membayar biaya dekontaminasi dengan mengklaim bahwa radiasi, serta beban mengatasinya sekarang menjadi milik pemilik tanah, bukan untuk perusahaan. Keluarga telah terpecah, kehilangan rumah dan komunitas mereka. Orang-orang telah kehilangan pekerjaan dan biaya kehidupan mereka dalam beberapa kasus meningkat dua kali lipat – walau demikian, paket pertama dukungan keuangan satu kali, terbatas pada jumlah simbolis

$ 13.045 dan datang dari TEPCO hanya setelah penduduk dipindahkan selama beberapa bulan. Apa yang seharusnya menjadi paket pertama kompensasi yang lebih besar dimulai enam bulan kemudian ketika TEPCO memberikan orang-orang dengan formulir aplikasi 60-halaman, beserta 150 halaman instruksi. Banyak orang berjuang untuk memahaminya, dan banyak lainnya hanya menyerah, memilih untuk melupakan dan melanjutkan. Yang penting, hukum Jepang mengharuskan TEPCO memiliki asuransi wajib senilai $ 1,6 miliar, yang berarti bahwa apa pun atas jumlah ini mungkin tidak tersedia jika perusahaan menghadapi kesulitan keuangan yang tak terelakkan atau kebangkrutan. Sejauh ini, perusahaan telah membayar kompensasi kepada warga dalam jumlah sekitar $ 3,81 milyar. Perkiraan biaya riil kerusakan saat ini mencapai tingkatan 75-260 milyar dolar. Biaya keseluruhan dari kecelakaan Fukushima termasuk kompensasi dan dekomisioning enam reaktor Daiichi telah diproyeksikan mencapai 500-650 milyar dolar. Jelas sudah bahwa pemerintah akan turun tangan, dengan satu cara atau yang lainnya, untuk membantu TEPCO. Sebagian besar biaya kerusakan, jika pernah dikompensasi, akan dipanggul oleh pembayar pajak.

            Kebocoran nuklir terjadi ketika sistem pembangkit tenaga nuklir atau kegagalan komponen menyebabkan inti reaktor tidak dapat dikontrol dan didinginkan sehingga bahan bakar nuklir yang dilindungi – yang berisi uranium atau plutonium dan produk fisi radioaktif – mulai memanas dan bocor. Sebuah kebocoran dianggap sangat serius karena kemungkinan bahwa kontainmen reaktor mulai gagal, melepaskan elemen radioaktif dan beracun ke atmosfer dan lingkungan. Dari sudut pandang pembangunan, sebuah kebocoran dapat menyebabkan kerusakan parah terhadap reaktor, dan kemungkinan kehancuran total.

Beberapa kebocoran nuklir telah terjadi, dari kerusakan inti hingga kehancuran total terhadap inti reaktor. Dalam beberapa kasus hal ini membutuhkan perbaikan besar atau penutupan reaktor nuklir. Sebuah ledakan nuklir bukanlah hasil dari kebocoran nuklir karena, menurut desain, geometri dan komposisi inti reaktor tidak membolehkan kondisi khusus memungkinkan untuk ledakan nuklir. Tetapi, kondisi yang menyebabkan kebocoran dapat menyebabkan ledakan non-nuklir. Contohnya, beberapa kecelakaan tenaga listrik dapat menyebabkan pendinginan bertekanan tinggi, menyebabkan ledakan uap.

Kebocoran nuklir adalah dampak yang paling ditakutkan di balik manfaaat energi nuklir bagi manusia. Dalam catatan sejarah manusia terdapat kejadian kecelakan nuklir terbesar di dunia di antaranya adalah kecelakaan Chernobyl, Three Mile Island Amerika dan mungkin di Fukushima Jepang.

Diantaranya dampak dari kebocoran reaktor nuklir adalah :
• Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain mual muntah, diare, sakit kepala dan demam.
• Sedangkan dampak jangka menengah atau beberapa hari setelah paparan adalah pusing, mata berkunang-kunang. Disorientasi atau bingung menentukan arah, lemah, letih dan tampak lesu, muntah darah atau berak darah, kerontokan rambut dan kebotakan, tekanan darah rendah , gangguan pembuluh darah dan luka susah sembuh.
• Dampak jangka panjang dari radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga bertahun-tahu(seperti yang sudah terjadi di Ukraina).

• Beberapa dampak kesehatan akibat paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain Kanker terutama kanker kelenjar gondok, mutasi genetik, penuaan dini dan gangguan sistem saraf dan reproduksi.

Dampak kebocoran reaktor nuklir secara spesifik terhadap manusia :
• RAMBUT – Rambut akan menghilang dengan cepat, bila terkena radiasi di 200 Rems atau lebih. Rems merupakan satuan dari kekuatan radioaktif.
• OTAK – sel-sel otak tidak akan rusak secara langsung kecuali terkena radiasi berkekuatan 5000 Rems atau lebih. Seperti halnya jantung, radiasi membunuh sel-sel saraf dan pembuluh darah dan dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak.
• KELENJAR GONDOK – Kelenjar tiroid sangat rentan terhadap yodium radioaktif. Dalam jumlah tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan sebagian atau seluruh bagian tiroid.
• SISTIM PEREDARAN DARAH – Ketika terkena radiasi sekitar 100 Rems, jumlah limfosit darah akan berkurang, sehingga korban lebih rentan terhadap infeksi. Gejala awal ialah seperti penyakit flu.
• JANTUNG – Bila terkena radiasi berkekuatan 1000 sampai 5000 Rems mengakibatkan kerusakan langsung pembuluh darah dan menyebabkan gagal jantung dan kematian mendadak.
• SALURAN PENCERNAAN – Radiasi dengan kekuatan 200 rems akan menyebabkan kerusakan pada lapisan saluran usus dan dapat menyebabkan mual, muntah dan diare berdarah.
• SALURAN REPRODUKSI – Saluran reproduksi akan merusak saluran reproduksi cukup dengan kekuatan di bawah 200 Rems. Dalam jangka panjang, korban radiasi akan mengalami kemandulan.