Wikipedia

Pemrosesan ulang nuklir

Pemrosesan ulang nuklir atau Nuclear reprocessing adalah pemisahan kimia produk fisi dan uranium yang tidak terpakai dari bahan bakar nuklir bekas. Awalnya, pemrosesan ulang hanya digunakan untuk mengekstrak plutonium untuk memproduksi senjata nuklir. Dengan komersialisasi tenaga nuklir, plutonium yang diproses ulang didaur ulang kembali menjadi bahan bakar nuklir MOX untuk reaktor termal. Reprocessed uranium, juga dikenal sebagai bahan bakar bekas, bisa pada prinsipnya juga akan digunakan kembali sebagai bahan bakar, tapi itu hanya ekonomis bila volume pasokan uranium rendah dan harga tinggi. Sebuah reaktor breeder tidak diijinkan pada penggunaan plutonium dan uranium bekas daur ulang. Ia dapat menggunakan semua aktinida, menutup siklus bahan bakar nuklir dan berpotensi melipatgandakan energi yang diekstraksi dari uranium alam sekitar 60 kali.[1][2][3][4][5][6]

Sellafield nuclear reprocessing site, UK

Pemrosesan ulang harus sangat dikontrol dan dilakukan dengan hati-hati di fasilitas canggih oleh personel yang sangat terspesialisasi. Bundel bahan bakar yang tiba di lokasi dari pembangkit listrik tenaga nuklir (setelah didinginkan selama beberapa tahun) benar-benar larut dalam rendaman kimia, yang dapat menimbulkan risiko kontaminasi jika tidak dikelola dengan benar. Dengan demikian, pabrik pemrosesan ulang harus dianggap sebagai situs kimia tingkat lanjut, bukan pabrik nuklir.[7][8][9][10][11]

Biaya yang relatif tinggi terkait dengan pemrosesan ulang bahan bakar bekas dibandingkan dengan siklus bahan bakar sekali pakai, tetapi penggunaan bahan bakar dapat ditingkatkan dan volume limbah berkurang. Pemrosesan ulang bahan bakar nuklir dilakukan secara rutin di Eropa, Rusia dan Jepang. Di Amerika Serikat, pemerintahan Obama mundur dari rencana Presiden Bush untuk pemrosesan ulang skala komersial dan kembali ke program yang berfokus pada penelitian ilmiah terkait pemrosesan ulang.

Komponen yang berpotensi berguna yang dibahas dalam pemrosesan ulang nuklir terdiri dari aktinida spesifik (plutonium, uranium, dan beberapa aktinida minor). Komponen elemen ringan meliputi produk fisi, produk aktivasi, dan cladding.

material disposition
plutonium, minor actinides, reprocessed uranium fission in fast, fusion, or subcritical reactor
reprocessed uranium, cladding, filters less stringent storage as intermediate-level waste
long-lived fission and activation products nuclear transmutation or geological repository
medium-lived fission products 137Cs and 90Sr medium-term storage as high-level waste
useful radionuclides, rare earths (lanthanides), and noble metals industrial and medical uses

Uranium yang diproses ulang atau Reprocessed uranium (RepU) adalah uranium yang diperoleh dari pemrosesan ulang nuklir, seperti yang dilakukan secara komersial di Prancis, Inggris dan Jepang dan oleh program produksi plutonium militer negara - negara senjata nuklir. Uranium ini sebenarnya merupakan bagian terbesar dari material yang dipisahkan selama pemrosesan ulang. Bahan bakar nuklir bekas LWR komersial mengandung rata-rata (tidak termasuk kelongsong) hanya empat persen plutonium, aktinida minor dan produk fisi menurut beratnya. Penggunaan kembali uranium yang diproses ulang belum umum karena harga rendah di pasar uranium selama dekade terakhir, dan karena mengandung isotop uranium yang tidak diinginkan .

Isotopic composition of reprocessed uranium[12]
Isotope Proportion Characteristics
uranium-238 98.5% Fertile material
uranium-237 0% Around 0.001% at discharge, but half-life only 1 week. Produces soluble, long-lived neptunium-237 which is hard to contain in a geological repository.
uranium-236 0.4%-0.6% Neither fissile nor fertile. Affects reactivity.
uranium-235 0.5%-1.0% Fissile material
uranium-234 >0.02% Fertile material but can affect reactivity differently[13]
uranium-233 trace Fissile material
uranium-232 trace Fertile material, decay product thallium-208 emits strong gamma radiation making handling difficult

Mengingat harga uranium yang cukup tinggi, uranium yang telah diproses ulang dapat diperkaya kembali dan digunakan kembali. Tingkat pengayaan yang lebih tinggi diperlukan untuk mengkompensasi 236 U yang lebih ringan dari 238 U dan oleh karena itu terkonsentrasi dalam produk yang diperkaya.Juga, jika reaktor pemulia cepat digunakan secara komersial, uranium yang diproses ulang, seperti uranium bekas, akan dapat digunakan dalam selimut pemuliaan.

Ada beberapa penelitian yang melibatkan penggunaan uranium yang diproses ulang dalam reaktor CANDU. CANDU dirancang untuk menggunakan uranium alam sebagai bahan bakar; 235 U konten yang tersisa di menghabiskan bahan bakar PWR / BWR biasanya lebih besar daripada yang ditemukan dalam uranium alam, yaitu sekitar 0,72% 235 U, yang memungkinkan langkah re-pengayaan akan dilewati. Uji siklus bahan bakar juga telah menyertakan siklus bahan bakar DUPIC (Penggunaan Langsung bahan bakar PWR bekas Dalam CANDU), di mana bahan bakar bekas dari Reaktor Air Bertekanan (PWR) dikemas ke dalam bundel bahan bakar CANDU hanya dengan pemrosesan ulang fisik (dipotong-potong) tetapi tidak pemrosesan ulang kimia.

Penggunaan langsung uranium yang dipulihkan untuk bahan bakar reaktor CANDU pertama kali ditunjukkan di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Qinshan di Cina. Penggunaan pertama uranium yang diperkaya ulang dalam LWR komersial adalah pada tahun 1994 di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Cruas di Prancis.

Daftar situs sunting

Berikut adalah daftar situs pemrosesan ulang bahan bakar nuklir

Negara Situs pemrosesan ulang Jenis bahan bakar Prosedur Kapasitas
pemrosesan tHM/tahun 		Periode komisioning
atau operasi
  Belgium Mol LWR, MTR (Material test reactor) 80[14] 1966–1974[14]
  China intermediate pilot plant[15] 60–100 1968-early 1970s
  China Plant 404[16] 50 2004
  Germany Karlsruhe, WAK LWR[17] 35[14] 1971–1990[14]
  France Marcoule, UP 1 Military 1200[14] 1958[14]-1997[18]
  France Marcoule, CEA APM FBR PUREX DIAMEX SANEX[19] 6[17] 1988–sekarang[17]
  France La Hague, UP 2 LWR[17] PUREX[20] 900[14] 1967–1974[14]
  France La Hague, UP 2–400 LWR[17] PUREX[20] 400[14] 1976–1990[14]
  France La Hague, UP 2–800 LWR PUREX[20] 800[14] 1990[14]
  France La Hague, UP 3 LWR PUREX[20] 800[14] 1990[14]
  UK Windscale, B204 Magnox, LWR BUTEX 750[14] 1956–1962,[14] 1969-1973
  UK Sellafield, Magnox Reprocessing Plant Magnox,[17] LWR, FBR PUREX 1500[14] 1964[14]-2022
  UK Dounreay FBR[17] 8[14] 1980[14]
  UK THORP AGR, LWR PUREX 900[14][21] 1994[14][21]-2018
  Italy Rotondella Thorium 5[14] 1968[14] (shutdown)
  India Trombay Military PUREX[22] 60[14] 1965[14]
  India Tarapur PHWR PUREX 100[14] 1982[14]
  India Kalpakkam PHWR and FBTR PUREX 100[23] 1998[23]
  India Tarapur PHWR 100[24] 2011[24]
  Israel Dimona Military 60–100[25] ~1960–sekarang
  Japan Tokaimura LWR[26] 210[14] 1977[14]-2006[27]
  Japan Rokkasho LWR[17] 800[14][21] under construction (2024)[28]
  Pakistan New Labs, Rawalpindi Military/Plutonium/Thorium 80[29] 1982–sekarang
  Pakistan Khushab Nuclear Complex, Atomic City of Pakistan HWR/Military/Tritium 22 kg[30] 1986–sekarang
  Russia Mayak Plant B Military 400 1948-196?[31]
  Russia Mayak Plant BB, RT-1 LWR[17] PUREX + Np separation[32] 400[14][21] 1978[14]
  Russia Tomsk-7 Radiochemical Plant Military 6000[25] 1956[33]
  Russia Zheleznogorsk (Krasnoyarsk-26) Military 3500[25] 1964–~2010[34]
  Russia Zheleznogorsk, RT-2 VVER 800[14] under construction (2030)
  USA, WA Hanford Site Military bismuth phosphate, REDOX, PUREX 1944–1988[35]
  USA, SC Savannah River Site Military/LWR/HWR/Tritium PUREX, REDOX, THOREX, Np separation 5000[36] 1952–2002
  USA, NY West Valley LWR[17] PUREX 300[14] 1966–1972[14]
  USA, NC Barnwell LWR PUREX 1500 never permitted to operate[37]
  USA, ID INL LWR PUREX –

Lihat pula sunting

Referensi sunting

  1. ^ MOX fuel can extend the energy extracted by about 12% but slightly reduces plutonium stocks. Information from the World Nuclear Association about MOX Diarsipkan 2013-03-01 di Wayback Machine.
  2. ^ "Supply of Uranium". World Nuclear Association. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-02-12. Diakses tanggal 29 January 2010. 
  3. ^ "Fast Neutron Reactors". World Nuclear Association. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-02-24. Diakses tanggal 11 March 2012. 
  4. ^ Harold Feiveson; et al. (2011). "Managing nuclear spent fuel: Policy lessons from a 10-country study". Bulletin of the Atomic Scientists. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-04-26. Diakses tanggal 2021-08-20. 
  5. ^ "Adieu to nuclear recycling". Nature. 460 (7252): 152. 2009. Bibcode:2009Natur.460R.152.. doi:10.1038/460152b  . PMID 19587715. 
  6. ^ "Plutonium Recovery from Spent Fuel Reprocessing by Nuclear Fuel Services at West Valley, New York from 1966 to 1972". U.S. Department of Energy. February 1996. Diakses tanggal 17 June 2007. 
  7. ^ Dr. Ned Xoubi (2008). "The Politics, Science, Environment, and common sense of Spent Nuclear Fuel Reprocessing 3 decades Later" (PDF). Symposium on the Technology of Peaceful Nuclear Energy, Irbid, Jordan. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 16 May 2011. 
  8. ^ "Depleted Cranium » Blog Archive » Why You Can't Build a Bomb from Spent Fuel". Diarsipkan dari versi asli tanggal 4 February 2012. 
  9. ^ "Proving a Negative - Why Modern Used Nuclear Fuel Cannot Be Used to Make a Weapon - Atomic Insights". atomicinsights.com. 17 February 2015. Diakses tanggal 4 April 2018. 
  10. ^ Nuclear Fuel Reprocessing: U.S. Policy Development. (PDF). Retrieved 10 December 2011.
  11. ^ New Doubts About Turning Plutonium Into a Fuel, 10 April 2011
  12. ^ "Processing of Used Nuclear Fuel". World Nuclear Association. 2013. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-02-12. Diakses tanggal 2014-02-16. 
  13. ^ "Uranium from reprocessing". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2007-10-19. 
  14. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj "Reprocessing plants, world-wide". European Nuclear Society. Diarsipkan dari versi asli tanggal 22 June 2015. Diakses tanggal 29 July 2008. 
  15. ^ Wright, David; Gronlund, Lisbeth (2003). "Estimating China's Production of Plutonium for Weapons" (PDF). Science & Global Security. 11 (1): 61–80. Bibcode:2003S&GS...11...61W. doi:10.1080/08929880309007. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 19 October 2012. Diakses tanggal 14 January 2011. 
  16. ^ All Things Nuclear • China and Reprocessing: Separating Fact from Fiction Diarsipkan 18 March 2011 di Wayback Machine.. Allthingsnuclear.org (11 January 2011). Retrieved 10 December 2011.
  17. ^ a b c d e f g h i j "Civil Reprocessing Facilities" (PDF). Princeton University. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2 August 2020. Diakses tanggal 30 July 2008. 
  18. ^ "Marcoule – Valrho". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 September 2020. Diakses tanggal 30 July 2008. 
  19. ^ Dominique Warin (2007). "Status of the French Research Program on Partitioning and Transmutation". Journal of Nuclear Science and Technology. 44 (3): 410. doi:10.3327/jnst.44.410  . [pranala nonaktif]
  20. ^ a b c d "BASSE-NORMANDIE- LOWER NORMANDY, La Hague". France Nucleaire. Diarsipkan dari versi asli tanggal 16 July 2011. Diakses tanggal 31 July 2008. 
  21. ^ a b c d "Processing of Used Nuclear Fuel". World Nuclear Association. September 2013. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 January 2016. Diakses tanggal 5 December 2013. 
  22. ^ "CIRUS and DHRUVA Reactors, Trombay". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 January 2021. Diakses tanggal 30 July 2008. 
  23. ^ a b "Kalpakkam Atomic Reprocessing Plant [KARP]". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 January 2021. Diakses tanggal 30 July 2008. 
  24. ^ a b PM to dedicate Tarapur nuke reprocessing unit next week Diarsipkan 9 October 2012 di Wayback Machine.. Business-standard.com. Retrieved 10 December 2011.
  25. ^ a b c Global Fissile Material Report 2010, International Panel on Fissile Materials http://fissilematerials.org/library/gfmr10.pdf Diarsipkan 24 April 2020 di Wayback Machine.
  26. ^ "Tokai Reprocessing Plant (TRP)". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 September 2020. Diakses tanggal 30 July 2008. 
  27. ^ Kramer, D. (2012). "Is Japan ready to forgo nuclear reprocessing?". Physics Today. 65 (3): 25–42. Bibcode:2012PhT....65c..25K. doi:10.1063/PT.3.1469. 
  28. ^ "Further delay to completion of Rokkasho facilities". World Nuclear News. 28 December 2017. Diarsipkan dari versi asli tanggal 29 December 2017. Diakses tanggal 28 December 2017. 
  29. ^ "Rawalpindi / Nilhore". Federation of American Scientists. Diarsipkan dari versi asli tanggal 4 March 2016. 
  30. ^ "Pakistan's Indigenous Nuclear Reactor Starts Up". The Nation. 13 April 1998. 
  31. ^ "Chelyabinsk-65". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 3 September 2010. Diakses tanggal 29 July 2008. 
  32. ^ S. Guardini; et al. (16 June 2003). "Modernization and Enhancement of NMAC at the Mayak RT-1 Plant". INMM. Diarsipkan dari versi asli tanggal 28 July 2014. Diakses tanggal 9 August 2008. 
  33. ^ "Tomsk-7 / Seversk". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 29 July 2020. Diakses tanggal 1 June 2020. 
  34. ^ "Krasnoyarsk-26 / Zheleznogorsk". Global Security. Diarsipkan dari versi asli tanggal 31 July 2020. Diakses tanggal 1 June 2020. 
  35. ^ "T Plant overview". Department of energy. Diarsipkan dari versi asli tanggal 18 March 2021. Diakses tanggal 9 April 2011. 
  36. ^ LeVerne Fernandez. "Savannah River Site Canyons—Nimble Behemoths of the Atomic Age (WSRC-MS-2000-00061)" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 3 March 2016. Diakses tanggal 9 April 2011. 
  37. ^ "West Valley Demonstration Project", Wikipedia (dalam bahasa Inggris), 1 December 2018, diarsipkan dari versi asli tanggal 25 January 2022, diakses tanggal 13 April 2020 
 

Artikel bertopik teknologi ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

 

Artikel bertopik lingkungan ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

 

Artikel bertopik fisika nuklir atau fisika atom ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pemrosesan_ulang_nuklir&oldid=24013579"