Fakta di Baliknya Bocornya Reaktor Nuklir Chernobyl, dan Akibatnya yang Mengerikan (Bagian 1)

Naviri Magazine - Sebelum tragedi yang terjadi pada April 1986, PLTN Chernobyl hanyalah kompleks pembangkit tak terlalu dikenal di Ukraina, bahkan juga di kalangan petugas pemadam kebakaran setempat (yang akhirnya justru menjadi korban pertamanya). 

PLTN ini berlokasi di koordinat 51,3872 LU 30,1114 BT, berdekatan dengan perbatasan Belarus. Terdapat 4 unit reaktor: reaktor unit 1 mulai beroperasi pada 1977, reaktor unit 2 pada 1978, reaktor unit 3 pada 1981, dan reaktor unit 4 pada 1983. Keseluruhan unit menghasilkan daya 4.000 MWe yang menyuplai 10% kebutuhan listrik Ukraina.

PLTN ini memakai reaktor RBMK-1000, yakni reaktor air mendidih (boiling water reactor/BWR) berdaya termal 3.200 MWt dengan moderator (bahan pelambat neutron) dari grafit (karbon). 

Pendinginnya air biasa, yang diambilkan dari Sungai Pripyat di dekatnya dan didestilasi dulu, untuk kemudian dialirkan secara vertikal dengan inlet di bawah, dan dididihkan di dalam reaktor untuk memproduksi uap bertekanan tinggi yang memutar turbogenerator pembangkit listrik. Grafit dipilih sebagai moderator karena murah dan tersedia melimpah di Siberia. 

Untuk mengendalikan reaktor, digunakan batang kendali dari batang boron karbida berujung grafit. Di antara ujung grafit dan batang boron karbida terdapat ruang kosong sepanjang 1 m yang bakal terisi air pendingin ketika dimasukkan ke dalam reaktor. 

Ada dua tipe batang kendali: manual dan otomatis. Sebagai bahan bakar digunakan uranium diperkaya (kadar U-235 3,8 %) sejumlah 220 ton. Konsekuensinya, ukuran reaktor RBMK-1000 memang besar.

Reaktor RBMK-1000 unggul dalam efisiensi (34 %, bandingkan dengan reaktor tipe tekan/pressurized reactor yang berkisar 29 – 31 %) dan penggantian bahan bakar saat tetap menyala. Reaktor tipe lainnya (kecuali PHWR-CANDU yang dipasarkan Kanada) harus dimatikan dulu untuk mengganti bahan bakarnya. Meski begitu, dalam prosedur pengoperasiannya, selama 1 tahun penuh reaktor hanya dijalankan 9 bulan dengan 3 bulan sisanya untuk perbaikan dan perawatan rutin, termasuk penggantian bahan bakar.

Namun keunggulan ini tidak seberapa dibandingkan kelemahan-kelemahannya. Sebagai reaktor air mendidih bermoderator grafit, RBMK-1000 memiliki “problem gelembung”, kondisi adanya gelembung-gelembung dalam pendingin saat proses pembentukan uap bisa mengacaukan pengendalian reaktor, karena gelembung itu meningkatkan jumlah neutron lambat. 

Kondisi ini sangat dirasakan RBMK-1000 ketika berada dalam daya rendah, baik ketika dalam proses dinyalakan (start-up) maupun dimatikan (shut-down).

Kelemahan lain ada pada batang kendalinya. Grafit dan ruang kosong berisi air di batang kendali mengakibatkan peningkatan daya temporal di detik-detik pertama saat batang kendali masuk ke reaktor, karena sifat grafit dan air pendingin yang memoderasi neutron. 

Bila terjadi kondisi batang kendali gagal masuk sepenuhnya karena macet (misal terjepit) sehingga bagian boron karbidanya tidak bisa masuk, maka reaktor tidak bisa mati, justru dayanya malah melambung terus.

Aliran pendingin juga menjadi salah satu titik lemah. Dengan model aliran vertikal dan inlet dari bawah, terdapat suhu pendingin di dalam reaktor yang jadi takhomogen, dimana bagian atas lebih besar dibanding bagian bawah. Kondisi ini bisa berbahaya jika terjadi penguapan total pada bagian atas, sehingga bahan bakar di sana tak terdinginkan sepenuhnya.

Selain bisa meningkatkan daya secara mendadak, kondisi ini juga berisiko pada melelehnya bahan bakar. Pendinginan vertikal juga memaksa pompa pendingin untuk terus menerus bekerja meski daya reaktor sudah sangat rendah, sehingga tidak sanggup lagi membangkitkan listrik yang cukup.

Dan akhirnya, sebagai reaktor berukuran besar, RBMK-1000 hanya dilindungi oleh satu lapis dinding beton tipis guna menghemat biaya. Tak ada sistem pelindung berganda sebanyak lima lapis sebagaimana yang distandarkan pada reaktor-reaktor tipe lainnya. 

So, reaktor yang secara desain sudah cacat ini tidak mempunyai pelindung yang layak, sehingga jika terjadi kecelakaan peluang terlepasnya radioisotop ke lingkungan cukup besar dibanding reaktor-reaktor tipe lain.

Kompleks PLTN Chernobyl dilayani oleh manajemen “ajaib” yang tidak berpengalaman dalam mengoperasikan reaktor bertenaga besar. V.P. Bryukhanov, direktur, hanya berpengalaman di PLTU tanpa pernah sekalipun ke PLTN. Nikolai Fomin, insinyur kepala, juga lama bekerja di lingkungan PLTU. Hanya Anatoliy Dyatlov, wakil insinyur kepala, yang pernah bekerja dengan reaktor, itu pun hanya pada reaktor berdaya rendah.

Diduga kuat pemilihan manajemen tidak didasarkan pada kepakaran dan kemampuannya dalam teknologi nuklir, namun lebih pada loyalitas terhadap Partai Komunis Uni Soviet. Manajemen juga tidak pernah diberitahu otoritas ketenaganukliran Uni Soviet tentang sifat khas RBMK-1000 dan prosedur operasi daruratnya ketika berada dalam daya rendah. 

Singkatnya, manajemen ‘buta’ terhadap titik-titik lemah RBMK-1000. Kombinasi cacat desain dan manajemen “ajaib” inilah yang berpuncak pada tragedi 26 April 1986.

Baca lanjutannya: Fakta di Baliknya Bocornya Reaktor Nuklir Chernobyl, dan Akibatnya yang Mengerikan (Bagian 2)