I. Peran dan Besaran PLTN Fukushima

Tenaga nuklir merupakan salah satu sumber pembangkit listrik utama yang ada di Jepang.

Salah satu pembangkit listrik tenaga nuklir yang ada di Jepang adalah PLTN Fukushima. Total

PLTN yang ada di Jepang ada 56 PLTN, yang memasok 33% sumber energy bagi negeri sakura

ini. PLTN ini mulai beroperasi sejak tahun 1970, untuk 40 tahun masa operasi.

Walaupun PLTN Fukushima telah lama berdiri, tingkat pengamanan di PLTN ini memiliki

teknologi yang tinggi. PLTN Fukushima menggunakan jenin reactor Boiling Water Reactor

(BWR), yaitu reactor yang menggunakan uap ari untuk menggerakkan turbin.

Total kapasitas energi yang tersedia di Jepang mencapai 280 GWe, PLTN memiliki

kontribusi sebesar 48,6 GWe. Perusahaan listrik nasional TEPCO memiliki kontribusi produksi

listrik sebesar 62 GWe dan listrik 17,3GW didalamnya diproduksi oleh PLTN. Daya yang lain

diproduksi oleh perusahaan listrik seperti Kansai Electric, Chugoku Electric, Tohoku Electric

dan lain-lain. Akibat gempa dan tsunami Fukushima, 3 PLTN Onagawa (Total 2174 MWe), 6

PLTN Fukushima Daiichi (Total 4696 MWe), 4 PLTN Fukushima Daini (4400 MWe), dan 1

PLTN Tokai-2 (1100 MWe) masih shutdown dengan total daya 12,37 GWe.

Jepang hampir tidak memiliki sumber energi dari fosil. Sehingga alternetif terbaik adalah

pemanfaatan PLTN. PLTN pertama dibangun tahun 1966 dengan nama Tokai-1, jenis reaktor

pendingin gas. PLTN pertama tersebut sudah didekomisioning.  Sedangkan PLTN ke-2 adalah

Tokai-2 dan beberapa unit PLTN di Fukushima dengan tipe PLTN yang sama, yaitu BWR mark-

1. Pada lokasi yang berdekatan dengan pusat gempa Iwate 11 Maret 2011, terdapat 14 unit

PLTN, yaitu PLTN Higashidori 1 unit, PLTN Onagawa 3 unit, PLTN Fukushima Daiichi 6 unit,

PLTN Fukushima Daini 4 unit, dan PLTN Tokai 1 unit.

II. Penyebab Kecelakaan PLTN Fukushima

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima Daichi terletak di wilayah kota Okuma dan

Futaba di distrik Futaba, prefektur Fukushima. Fasilitas power plant ini memiliki luas 3.5km

persegi, dan telah dioperasikan sejak tahun 1971, terdiri dari 6 unit boiling water reactor (BWR)

yang dapat berfungsi sebagai generator listrik dengan gabungan energi sebesar 4.7 GWe, yang

membuat PLTN Fukushima sebagai salah satu dari 15 PLTN terbesar di dunia.

Pada tanggal 11 Maret 2011, terjadi kebocoran dan kerusakan sistem PLTN yang

disebabkan oleh gempa bumi sebesar 9 skala richter dan tsunami setinggi >14 meter. Kerusakan

ini menyebabkan terlepasnya materi-materi radioaktif sejak 12 Maret, hal ini merupakan insiden

nuklir terbesar sejak 1986 Kecelakaan di Chernobyl dan tertinggi kedua (setelah Chernobyl)

yang terukur dalam level 7 oleh International Nuclear Event Scale (INES), yaitu estimasi

terjadinya pelepasan 10-30% dari radiasi awal. Insiden itu secara permanen merusak beberapa

reaktor dan membuatnya tidak dapat melakukan restart, dan sistem pendingin reaktor yang rusak

menyebabkan terjadinya pelepasan radioaktifitas dan memaksa untuk dilakukannya evakuasi

zona radius 30 km dari PLTN. Pada Agustus 2013, tercatat bahwa jumlah air yang terpapar

radioaktif merupakan masalah terbesar dalam melakukan proses cleanup, karena dapat memakan

waktu hingga dekade lamanya.

Gempa bumi dan tsunami di PLTN Fukushima menyebabkan terjadinya SBO (Station

Black Out) pada 3 reaktor, yaitu reaktor BWR 1,2, dan 3 (Semuanya terdapat di Kompleks

Fukushima I). Akibat hantaman arus tsunami dan gempa bumi diesel generator tidak dapat

berfungsi sehingga menyebabkan kecelakaan sekuensial yang berakibat fatal pada ketiga reaktor

BWR tersebut. Berikut adalah skema penyebab terjadinya kecelakaan di PLTN Fukushima.

Gambar 1 penyebab bocornya PLTN Fukushima

Kronologis Kejadian (Secara Keseluruhan)

Gempa bumi 9.0 SR yang diikuti Tsunami telah melanda Provinsi Tohoku pada Jum'at 11

Maret 2011 pukul 14:46 waktu setempat. Pusat gempa berada pada jarak 130km dari pantai kota

Sendai, prefektur Miyagi, pantai timur pulau Honshu.

Sumber: http://www.bapeten.go.id/?modul=news&unit_id=&info_group_id=&st=0&ha=&menu=detail&info_id=729

Gambar 2 area yang terkena dampak gempa bumi

11(sebelas) buah reaktor nuklir yang sedang beroperasi di 4(empat) kompleks PLTN di daerah

tersebut seluruhnya berhenti (shut down) secara otomatis, segera setelah gempa bumi.

11(sebelas) reaktor nuklir tersebut adalah Fukushima I unit 1,2, dan 3, Fukushima II unit 1,2,3

dan 4, Tohoku Onagawa unit 1, 2, dan 3, dan Tokai JAPCO yg secara keseluruhan menghasilkan

9377 MWe (Megawat listrik). Fukushima I unit 4,5, dan 6 dengan kapasitas total 2587 MWe saat

itu semuanya dalam kondisi perawatan sehingga tidak beroperasi, namun tetap kena dampak.

Onagawa unit 1 sempat tejadi kebakaran pada gedung turbin (bukan gedung reaktor) setelah

gempa namun dapat dipadamkan dalam waktu kurang-lebih 8jam dan segera dapat terkendali .

Bencana kemudian terjadi pada Fukushima I unit 1,2, dan 3, dan pada hari ke-5 disusul oleh unit

4.

8(delapan) dari 11(sebelas) reaktor masih bisa mengoperasikan pompa system pendingin

dengan bantuan listrik, baik listrik yang berasal dari jaringan utama maupun generator

pembangkit cadangan sehingga proses RHR (Reactor Heat Removal) yang berlangsung selama

4(empat) hari berjalan lancar dan reaktor berhasil berhenti (cold shutdown) selamat. Namun

tidak demikian halnya dengan 3(tiga) reaktor pada Fukushima I yakni unit 1, 2, dan 3 yang gagal

melakukan RHR akibat aliran listrik dari jaringan utama padam sekitar pukul 15:42 waktu

setempat(kira-kira 1 jam setelah gempa) akibat datangnya tsunami setinggi 9m namun kemudian

dikoreksi menjadi 14m. Generator pembangkit listrik cadangan pun rusak tidak bias beroperasi

akibat tsunami.

Sumber: http://www.bapeten.go.id/?modul=news&unit_id=&info_group_id=&st=0&ha=&menu=detail&info_id=729

Gambar 3 tipe PLTN yang memakai reaktor jenis BWR

Secara garis besar, PLTN dapat dibagi menjadi 2(dua) bagian besar yakni (1) nuclear

island, yakni bagian disebelah kiri pada Gambar 3 diatas, dimana reaktor nuklir (dalam hal ini,

BWR) itu berada; dan (2) non-nuclear island, yakni bagian disebelah kanan pada Gambar 3

dimana turbin dan generator berada.

III. Jenis Radioaktif yang Digunakan

Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Fukushima_Daiichi_Nuclear_Power_PlantGambar 4 Tabel deskripsi tiap unit reaktor yang terdapat pada Kompleks Reaktor Fukushima

Sejak September 2010, Reaktor unit 3 menggunakan bahan bakar 6% plutonium yang

mengandung MOX (Mixed Oxide) fuel, sementara reactor lainnya menggunakan bahan bakar Low

Enriched Uranium (LEU).

Isotop Uranium-235 merupakan fissile material, yaitu material radioaktif yang memiliki probabilitas reaksi

fisi dengan kebutuhan nergy neutron thermal yang rendah jika dibandingkan dengan isotope Uranium-238, atau

dapat juga diartikan sebagai material radioaktif yang dapat mempertahankan terjadinya nuclear fission chain

reaction.

Uranium alam atau disebut juga Slightly-enriched uranium (SEU) mengandung konsetrasi isotope

uranium-235 (235U) sebesar 0.9% - 2%. Konsentrasi 235U dapat diperkaya dengan suatu teknik enrichment,

salah satu hasil pengayaan tersebut adalah Low-Enriched Uranium (LEU). LEU merupakan uranium yang

diperkaya hingga mengandung isotope uranium-235 (235U) sebanyak maksimal 20%.

Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/Enriched_uraniumGambar 5 Diagram perbandingan konsentrasi 235U pada natural uranium dan enriched uranium

Bentuk bahan bakan LEU adalah sebagai Uranium dioksida (UO2) dalam pellet-pellet keramik

yang dimasukkan kedalam tube atau pipa-pipa Zircaloy yang disusun/dirakit membentuk kumpulan bahan

bakar reaktor nuklir. Jumlah batang/pipa zircaloy dalam suatu rakitan tergantung pada tipe reaktor,

susunan bahan bakar dapat berjumlah hingga 264 batang zircaloy yang memiliki dimensi luas permukaan

5 – 9 inch persegi dengan panjang batang hingga 12 kaki.

Gambar 6 Pellet Uranium

Gambar 7 Batang-batang Zircaloy

Gambar 8 Ilustrasi Penyusunan Bahan Bakar Reaktor Nuklir

MOX (Mixed Oxide)

Fuel yang berasal dari campuran plutonium dan uranium alam atau uranium depleted yang

bersifat serupa (meskipun tidak persisi sama) dengan uranium yang digunakan dalam sebagian besar

reactor nuklir. Bahan bakar MOX adalah bahan bakar alternative dari bahan bakar uranium dengan

pengkayaan rendah yang digunakan dalam reactor air ringan (light water reacor) yang mendominasi jenis

PLTN.

Beberapa keprihatinan telah disampaikan berkaitan dengan penggunaan MOX, bahwa

penggunaan MOX akan menimbulkan masalah pembuangan limbah baru, meskipun MOX itu sendiri

merupakan salah satu cara penanganan kelebihan produksi plutonium. Pembuatan MOX sebenarnya

merupakan pengolahan kemballi limbah nuklir, yaitu sebagian limbah nukllir yang terpakai diproses

kembali, yang artinya plutonium dan uranium yang tak terpakai dipisahkan dari limbah, dengan maksud

untuk dipergunakan kembali dalam PLTN. Bahan bakar yang dihasilkan dari pemrosesan kembali

biasanya dicampur kembali dengan bahan bakar uraniu biasa menjadi sekitar 30% plutonium dan 70%

uranium yang diperkaya. “Pengolahan kembali” bahan bakar uranium yang terpakai justru menghasilkan

lebih banyak limbah berbahaya dan tempat-tempat pengolahan limbah kembali nuklir mengeluarkan

jumlah besar limbah radioaktif setiap harinya dengan dampak lingkungan serius. (greenpeace.org)

Gambar 9 reaksi yang terjadi di bahan bakar MOX

IV. Dampak yang Ditimbulkan Ledakan PLTN Fukushima

IV.1 Dampak terhadap Ekosistem

Setelah peledakan nuklir, materi radioaktif masuk ke dalam atmosfer dan jatuh di bumi.

Materi radioaktif ini akan terakumulasi di tanah, air, hewan, tumbuhan, dan juga pada manusia.

Ledakan reaktor nuklir yang terjadi di Fukushima, Jepang menjadi suatu malapateka bagi

masyarakat setempat. Zat radioaktif yang dikeluarkan telah mencemari lahan lahan pertanian

sehingga tanaman-tanaman tidak layak konsumsi. Jika kandungan zat radoaktif mencemari tanah

dan melewati ambang batas maka lahan tersebut tidak boleh digunakan untuk pertanian bahkan

untuk bermukim.

Dari ledakan PLTN di Fukushima, dinyatakan bahwa 2 isotop radioaktif utama yang

diemisikan adalah caesium-137 dan iodine-131. Caesium-137 timbul saat uranium dan

plutonium menyerap neutron dan mengalami fisi. Iodine-131 dihasilkan dari fisi atom uranium

saat pengoperasian reaktor nuklir. Selain itu, iodine-131 juga dapat dihasilkan oleh plutonium

atau uranium dalam ledakan nuklir. Dari kedua isotop ini, caesium-137 memiliki potensi

mengkontaminasi yang lebih besar ke perairan laut Jepang karena disamping mapu larut di

dalam air laut, isotop ini juga memiliki waktu paruh yang panjang, yaitu 30 tahun, sedangkan

iodine-131 memiliki waktu paruh hanya 8 hari. Karena waktu paruh yang sangat panjang ini,

makan dampak negatif dari caesium-137 dapat berlangsung sangat lama.

IV.2 Dampak terhadap Kesehatan

Kecelakaan ini memiliki dampak jangka pendek dan jangka panjang yang berbahaya bagi

manusia. Dampak kesehatan, ekonomi, sosial dan psikologis dapat terjadi bagi manusia yang

tertimpa.

Sebenarnya mekanisme pertahan tubuh manusia dapat melindungi diri dari kerusakan sel

akibat radiasi maupun pajanan zat kimia berbahaya lainnya. Namun radiasi pada jumlah tertentu

tidak bisa ditoleransi oleh mekanisme pertahanan tubuh itu. Proses ionisasi pada sel-sel tubuh

karena proses radiasi dapat merusak sel-sel dan organ tubuh yang menimbulkan berbagai

manifestasi.

Radiasi yang tinggi bisa langsung memicu dampak sesaat yang langsung bisa diketahui,

sementara radiasi yang tidak disadari bisa memicu dampak jangka panjang yang biasanya malah

lebih berbahaya. 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 beebrapa 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-tahun.

Jika seorang individu terpapar radiasi dalam waktu relatif lama, zat-zat radioaktif itu akan

merugikan kesehatan. Jika kadar radiasinya di atas normal, individu bersangkutan akan

menunjukkan sindrom radiasi akut alias ARS. Gejalanya, mulai ruam merah pada kulit,

kerontokan rambut dan timbul seperti luka bakar pada kulit. Hal itu hanya dialami para pekerja

di reaktor atau tim penyelamat yang cukup lama berada di reaktor yang bocor.

Kerusakan pada kulit akibat radiasi dapat timbul dalam hitungan jam. Hal ini dapat bertahan

hingga hitungan tahun, tergantung seberapa parah seseorang terpapar radiasi. Gejalanya, kulit

terasa perih dan bahkan terasa seperti terbakar. Rambut pun dapat menjadi rontok akibat radiasi.

Gambar 10 dampak dari kebocoran PLTN Fukushima

V. Upaya Penanganan Kecelakaan Ledakan PLTN Fukushima

Kecelakaan nuklir Fukushima 1 di Jepang sudah berlangsung sejak tanggal 11 Maret

2011 dan hingga sekarang masih menyisakan potensi bahaya yang dapat menimbulkan dampak

terhadap kesehatan manusia, baik bagi penduduk yang berada disekitar Fukushima maupun bagi

penduduk yang berada jauh dari wilayah station Fukushima bahkan melewati batas Negara.

Hal ini terjadi karena bahan radioaktif yang terlepas dari instalasi PLTN masuk ke udara

dan membentuk awan radioaktif yang bergerak mengikuti arah angin.

Awan radioaktif ini akhirnya akan turun ke permukaan bumi sehingga dapat

mengkontaminasi benda-benda dipermukaan bumi termasuk manusia..

Upaya penanggulangan (protective action) bagi penduduk dekat dengan Fuskushima

telah diawali dengan mencari tempat perlindungan (sheltering) sementara kemudian diikuti

dengan evakuasi dari jarak 3 km, 10 km, 20 km dan saat ini mencapai 30 km.

Langkah ini untuk menghindarkan penduduk dari dampak segera radioaktif berdosis

tinggi. Dalam waktu bersamaan juga kepada masyarakat disekitar Fukushima diberikan Tablet

Iod untuk menangkap unsur Yodium yang masuk melalui sistem pernafasan sehingga terhindar

dari kanker gondok.

Selain itu, untuk mengatasi kebocoran radioaktif di PLTN Fukushima, pemerintah Jepang

berencana membangun dinding es untuk membangung kebocoran. Nantinya, dinding es itu akan

melapisi situs pembangkit listrik yang kini mangkrak tersebut. Tetapi, pembangunan dinding es

sebagai pelindung itu membutuhkan dana yang tidak sedikit. Pembangunan dinding es itu akan

diawali dengan pembekuan tanah di sekitar PLTN. Tanah yang beku itu, menurut para ilmuwan,

akan menjadi penghambat yang solid. Dengan demikian, aliran air tanah bisa dengan otomatis

dialihkan menjauh dari PLTN. Setelah membekukan tanah, tim baru akan mulai membangun

dinding es. Selain untuk melindungi, dinding es tersebut berfungsi mendinginkan suhu. Dinding

es itu akan terdiri atas pipa-pipa yang sengaja ditanam secara vertikal. Selanjutnya, tim pakar

akan mengalirkan refrigerant atau pembeku melalui pipa-pipa di sekitar PLTN tersebut.

Upaya-upaya lain yang dapat dilakukan untuk menanggulangi dampak radiasi nuklir

yaitu:

1. Penanggulangan Paparan Radiasi Eksternal Debu Radioaktif:

Radiasi eksterna berasal dari sumber debu radioaktif yang terbawa oleh angin yang terpapar

radiasi, dan debu radioaktif terdeposit di permukaan tanah yang kesemuanya mamancarkan

radiasi dan menyebabkan masyarakat maupun lingkungan menerima paparan radiasi tersebut.

Bahaya radiasi eksterna dapat dilakukan penanggulangan dengan menggunakan 3 (tiga) prinsip

utama, yaitu : waktu, jarak dan pelindung (shielding). Tindakan yang dilakukan dengan cara

evakuasi masyarakat sesegera mungkin dengan menjahui debu udara radioaktif dan

menggunakan alat pelindung diri yang berupa perisai radiasi. Sehingga untuk penanggulangan

awal yang dilakukan oleh tim penanggulangan mengukur yang menggunakan pengukur paparan

radiasi untuk memastikan tingkat pencemaran paparan radiasi di udara. dan dilakukan secara

berkala untuk memastikan tingkat aktivitas radiasi.

2. Penanggulangan Kontaminasi Radiasi Internal

Seseorang akan menerima radiasi interna jika ke dalam tubuhnya masuk sejumlah zat

radioaktif dan akan berlangsung terus menerus sampai zat radioaktif meluruh aktivitasnya habis.

Aktivitas zat radioaktif akan berkurang melalui proses peluruhan fisika dan biologi. Dengan

adanya bahaya ini maka sangat perlu sekali untuk mencegah masuknya zat radioaktif ke dalam

tubuh. Radiasi interna berasal dari sumber debu radioaktif yang terbawa oleh angin yang

memancarkan radiasi beta, gamma, dan dimungkinkan debu radioaktif akan terhirup oleh

masyarakat dan terdeposit di dalam tubuh masyarakat maupun lingkungan. Dengan adanya

bahaya ini maka sangat perlu sekali untuk mencegah masuknya zat radioaktif ke dalam tubuh

dengan cara pengendalian inhalasi, asupan dan serapan melalui kulit atau luka. Tindakan

penanggulangan bahaya radiasi interna pada masyarakat dapat dilakukan dengan: mencegah agar

tidak terjadi kontaminasi radioaktif di lingkungan, tidak merokok di daerah pengendalian,

menggunakan alat pelindung diri berupa baju pelindung lengkap seluruh tubuh dan masker

berfilter yang dilengkapi dengan suplai udara. Untuk mencegah masuknya debu radioaktif,

dianjurkan memperhatikan tingkat konsentrasi zat radioaktif di udara dan tindakan

mengwajibkabn masyarakat mengkomsumsi Kalium Iodidan (KI) sebagai penghalang kelenjar

tyroid dari bahaya nuklida radioaktif Iodin,

3. Penanggulangan Kontaminasi Radiasi Makanan

Radiasi interna berasal dari sumber debu radioaktif yang terbawa oleh angin yang

memancarkan radiasi beta, gamma, dan debu radioaktif yang melekat pada makanan yang

kemudian dikomsumsi oleh masyarakat mengakibatkan radiasi masuk dan terdeposit di dalam

tubuh.

Penanggulangan dilakukan dengan cara : tidak mengkomsumsi makanan yang terkontaminasi

ataupun dilakukan dekontaminasi terhadapa makanan yang akan di komsumsi. Tindakan

penanggulangan dilakukan dengan identifikasi kontaminasi terhadap makanan yang beredar di

masyarakat, jangan merokok, makan atau minum di daerah pengendalian, menggunakan

sarung tangan karet untuk mencegah kontaminasi, dan melakuan pemeriksaan permukaan tempat

kerja penanggulangan sebelum dan setelah selesai bekerja untuk melihat kemungkinan adanya

kontaminasi.

DAFTAR PUSTAKA

http://en.wikipedia.org/wiki/Fukushima_Daiichi_Nuclear_Power_Plant

https://en.wikipedia.org/wiki/Enriched_uranium

http://holbert.faculty.asu.edu/eee460/bwr.html

http://sains.kompas.com/read/2011/03/14/17542259/Belajar.dari.PLTN.Fukushima

http://www.bapeten.go.id/?

modul=news&unit_id=&info_group_id=&st=0&ha=&menu=detail&info_id=729

http://www.batan.go.id/ptrkn/index.php?option=com_content&task=view&id=175&Itemid=1

http://www.batan.go.id/ptrkn/file/tkpfn17/A02.pdf

http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/cesium.html

http://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/fuel-fab.html

http://www.scribd.com/doc/174226845/Dampak-Nuklir-Fukushima-Terhadap-Ekosistem

http://www.scribd.com/doc/55408192/Reaktor-Nuklir-Pltn-Fukushima-essay

diakses tanggal 29-30 Maret 2014