Reaktor Nuklir Kartini

Reaktor Nuklir Kartini adalah sebuah reaktor nuklir penelitian berkapasitas 250 kW^[1] yang berlokasi di Depok, Sleman, Yogyakarta. Reaktor ini adalah reaktor nuklir kedua milik indonesia setelah reaktor di Bandung.^[2] Reaktor jenis Triga Mark II ini diresmikan pada tahun 1979 dan sampai saat ini masih berstatus operasi.

Reaktor Kartini adalah salah satu fasilitas yang miliki oleh Pusat Sains dan Teknologi Akselerator-Badan Tenaga Nuklir Nasional (PSTA-BATAN). Mulai dibangun pada tahun 1974 dan pertama kali beroperasi pada tahun 1979. Reaktor Kartini merupakan reaktor riset jenis TRIGA (Training Research Isotop production/Irradiation General Atomic) dengan disain sebagai reaktor tipe kolam 250 kW dengan daya operasi 100 kW. Reaktor Kartini dimafaatkan untuk tujuan Penelitian, Irradiasi, Pendidikan dan Pelatihan.

Sejarah

Pembangunan reaktor Kartini dimulai pada akhir tahun 1974. Pelaksana pembangunan seluruhnya ditangani oleh tenaga-tenaga ahli Indonesia dalam hal ini BATAN yang didalam pelaksanaannya ditugaskan kepada sebuah kelompok yang disebut Team Pembangunan Reaktor yang dibentuk menurut SK Dirjen BATAN No. 119/DJ/13/XI/1974 tertanggal 13 Nopember 1974. Reaktor Kartini mencapai kondisi kritis untuk pertama kalinya pada hari Kamis 25 Januari 1979 jam 17.40 WIB, diresmikan pada tanggal 1 Maret 1979 oleh Bapak Presiden RI saat itu yakni Bapak Soeharto. Fungsi utama adalah untuk sarana penelitian, irradiasi, pendidikan dan latihan kader-kader dalam bidang reaktor. Operasi reaktor dilakukan pada tingkat daya 100 kWatt.

Operasi reaktor Kartini sejak 1979 sampai 2013 telah memberikan pengalaman yang tidak sedikit sesuai dengan tujuan desainnya. Perijinan operasi reaktor Kartini telah sampai pada status perijinan terakhir yakni pada Desember tahun 2010 yang dilakukan perubahan pada tahun 2013 untuk ijin operasi sampai dengan Desember 2019. Hal ini sesuai dengan Perka BAPETEN No. 483/IO/Ka-BAPETEN/20-XII/2013 tentang Perubahan Perpanjangan Izin Operasi Reaktor Kartini Perka BAPETEN No. 468/IO/Ka-BAPETEN/6-XII/2010. Hal ini didahului dengan berbagai perbaikan dan kesiapan pengoperasian reaktor Kartini meliputi menajemen dan laporan kajian penuaan struktur, sistem dan komponen, revisi terhadap LAK serta standar operasi prosedur sesuai Peraturan dan Perundang-undangan yang terbaru dari BAPETEN.[4]

Operasi Reaktor

Tujuan operasi reaktor Kartini untuk penelitian, irradiasi, pendidikan dan pelatihan serta inspeksi keselamatan reaktor. Operasi reaktor Kartini untuk penelitian meliputi kegiatan penelitian dan pengembangan di bidang fisika, instrumentasi dan kendali, analisis unsur dan hasil teknologi proses serta radiografi neutron dengan memanfaatkan fasilitas irradiasi. Selain sebagai fasilitas dukung litbang, reaktor Kartini dengan adanya fasilitas Lazy Sussan, Pneumatik, Beam Port serta kolom termal dapat dipergunakan sebagai sarana irradiasi untuk analisis aktivasi neutron (AAN), iradiasi gamma untuk kimia radiasi dan neutron radiografi serta penelitan dasar terkait Boron Neutron Capture Therapy (BNCT).

Pengalaman operasi reaktor Kartini mengalami peningkatan dalam rangka pendayagunaannya dari tahun 2009 s/d 2013. Hal ini diikuti dengan adanya peningkatan keselamatan dan diindikasikan oleh hasil pengawasan oleh badan pengawas dalam bentuk laporan hasil inspeksi dan evaluasi keselamatan reaktor yang menghasilkan penurunan temuan maupun minor perbaikan atas laporan triwulan operasi dan perawatan reaktor Kartini.

Pendayagunaan reaktor Kartini meliputi untuk penelitian, irradiasi, praktikum mahasiswa dan kerja praktik / tugas akhir kemahasiswaan, pemanfaatan dalam rangka kalibrasi, pengujian maupun eksperimen terkait kegiatan fisika reaktor, instrumentasi dan kendali (I&C) serta inspeksi serta untuk pendidikan dan pelatihan secara regional maupun internasional. Selain itu reaktor Kartini merupakan salah satu fasilitas yang menarik untuk menjadi pusat kunjungan teknologi nuklir di Yogyakarta khususnya dan untuk Indonesia pada umumnya. Pengunjung meliputi kelompok mahasiswa, dosen dan instansi lain termasuk dari dalam negeri maupun luar negeri.

Perkembangan teknologi informasi dan kesiapan akan pembangunan PLTN memberikan peluang pengembangan reaktor Kartini dalam rangka pendayagunaan untuk pendidikan dan pelatihan meliputi peluang sebagai laboratorium reaktor berbasis internet (internet reactor laboratory, IRL) dan pusat pelatihan nuklir (nuclear training center, NTC). Kelengkapan peralatan perawatan meliputi boroskop, anemometer, uji kebisingan/level suara, ultrasonic untuk NDT, infra red, clamp meter dan pemantau komponen dan sistem operasi reaktor menjadikan reaktor Kartini untuk pendidikan dan pelatihan dapat dikembangkan dalam rangka perawatan struktur, sistem dan komponen termasuk aspek penuaan menggunakan teknik replika.

Reaktor Kartini dimanfaatkan untuk penelitian dan pengembangan terkait dengan pengujian fluk termal dan epitermal, key zero, analisis unsur (AAN) pada pasir Zircon, batuan, hasil eksplorasi tambang, urin sintetis, debu batu bara (fly and bottom ash), abu merapi. Selain itu dalam rangka penelitian dan pengembangan sebagai wadah peningkatan keahlian di bidang instrumentasi dan kendali nuklir reaktor Kartini dimanfaatkan pula untuk pengujian SIK maupun kalibrasi daya dan kalibrasi batang kendali serta simulator reaktor daya yang berbasis reaktor Kartini.

Waktu pelaksanaan kegiatan pendayagunaan reaktor Kartini dimulai dengan mengajukan permohonan sesuai formulir dalam SOP dan telah diperiksa oleh petugas yang berwenang.

Fasilitas Iradiasi dan Eskperimen

Fasilitas irradiasi dan eksperimen yang terdapat pada reaktor Kartini antara lain :

Penyalur Berkas Neutron

Fasilitas ini dipergunakan untuk keperluan irradiasi sampel dengan ukuran yang agak besar ( berdiameter 15,2 Cm) serta untuk menyediakan berkas neutron untuk berbagai keperluan eksperimen. Penyalur berkas neutron ini terdiri :

- Dua penyalur berkas neutron radial

- Satu penyalur berkas neutron radial tembus

- Penyalur berkas neutron singgung.

Kolom Termal

Dipergunakan untuk keperluan irradiasi dengan neutron termal. Kolom ini terdiri dari grafit berukuran 1,2 m x 1,2 m dan panjangnya 1,6 m yang dilapis dengan boral dan aluminium. Kolom ini memanjang dari sisi luar reflektor ke permukaan sebelah dalam pintu penutup.

Saluran Tengah (Central Timble)

Saluran tengah ini didesain untuk keperluan irradiasi atau eksperimen dengan fluks maksimum. Saluran ini berupa tabung berdiameter 3,84 Cm dan panjang 6 m yang memanjang dari atas sampai ke penyangga teras melalui pusat teras.

Bulk Shielding

Bulk shielding berupa bak air berukuran panjang 265 cm lebar 240 Cm dan tinggi 380 Cm, yang dihubungkan dengan kolom termalisasi. Kolom termalisasi mirip dengan kolom termal, hanya ukurannya lebih kecil. Faslitas ini digunakan untuk eksperimen perisai, dan juga untuk menyimpan sementara bahan bakar bekas.

Perangkat Subkritik

Perangkat subkritik merupakan reaktor kecil, dimana reaksi inti berantai hanya dapat berlangsung selama ada sumber neutron tetap dari luar reaktor tersebut. Untuk mendapatkan sumber neutron tetap tersebut, reaktor subkritik dikopelkan dengan reaktor Kartini, melalui penyalur berkas neutron radial. Bahan bakar yang digunakan dalam perangkat ini adalah uranium alam ( kadar U235 = 0.7 %), dan sebagai moderator digunakan air. Fasilitas ini berfungsi untuk keperluan studi parameter-parameter statis reaktor dari sistem konfigurasi uranium-air.

Sistem Transfer Pneumatik

Sistem ini berfungsi untuk memasukkan dan mengeluarkan sampel yang dari dalam teras secara cepat. Sampel ditempatkan di dalam suatu wadah (rabbit) dengan diameter ± 2.5 cm, bergerak didalam pipa. Gerakan rabbit didasarkan adanya perbedaan tekanan di dalam pipa, melalui blower. Udara dari sistem pneumatik dikeluarkan melewati sebuah filter.

Fungsi pemanfaatan dari fasilitas yang ada tersebut meliputi : pendidikan dan pelatihan (praktikum mahasisa, kerja praktek dan workshop atau kursus berkaitan dengan operator dan supervisor reaktor), untuk mendukung penelitian maupun pemanfaatan fasilitas irradiasi untuk analisis aktivasi neutron (AAN). Fasilitas lain yang dikembangkan dalam rangka pendidikan dan pelatihan meliputi pembaruan fasilitas untuk AAN, pengembangan fasilitas simulator untuk NTC melalui penerapan akuisisi data, serta revitalisasi untuk peningkatan keselamatan operasi dan perawatan SSK melalui program penuaan dan perawatan struktur, sistem dan komponen (penambahan fasilitas inspeksi untuk perawatan seperti temperatur menggunakan Infra red, pengukuran kebisingan sistem blower, inspeksi visual menggunakan kamera boroskop) pembaruan/penggantian komponen pengukur parameter operasi seperti laju alir, tekanan dan temperatur. Hasil revitalisasi dalam rangka peningkatan keselamatan operasi dan perawatan adalah peningkatan jam operasi dan penurunan temuan inspeksi oleh badan pengawas.^[3]