Kecelakaan dan insiden nuklir

Kecelakaan nuklir dan radiasi didefinisikan oleh Badan Energi Atom Internasional sebagai "peristiwa yang telah menyebabkan konsekuensi yang signifikan bagi manusia". Contohnya adalah efek mematikan bagi beberapa makhluk hidup. Contoh "utama" dari kecelakaan nuklir adalah yang dimana inti reaktor rusak dan melepaskan sejumlah besar isotop radioaktif, seperti di yang terjadi di Chernobyl pada tahun 1986.

Dampak kecelakaan nuklir telah menjadi topik perdebatan. Perdebatan ini dimulai sejak reaktor nuklir pertama dibangun pada tahun 1954, dan telah menjadi faktor utama dalam keprihatinan publik tentang fasilitas nuklir. Langkah-langkah teknis untuk mengurangi risiko kecelakaan atau untuk meminimalkan jumlah radioaktivitas yang dilepaskan ke lingkungan telah diadopsi, namun kesalahan manusia tetap ada, dan "ada banyak kecelakaan dengan dampak yang bervariasi serta nyaris terjadi kecelakaan dan insiden". Pada 2014, ada lebih dari 100 kecelakaan nuklir serius dan insiden dari penggunaan tenaga nuklir. Lima puluh tujuh kecelakaan atau insiden parah telah terjadi sejak bencana Chernobyl, dan sekitar 60% dari semua kecelakaan atau insiden terkait nuklir telah terjadi di AS. Kecelakaan pembangkit listrik tenaga nuklir yang serius termasuk bencana nuklir Fukushima Daiichi (2011), bencana Chernobyl (1986), kecelakaan Three Mile Island (1979), dan kecelakaan SL-1 (1961). Kecelakaan tenaga nuklir dapat melibatkan hilangnya nyawa dan masih banyak lagi.

Kategori kecelakaan nuklir
Kecelakaan nuklir dan radiasi meliputi inti reaktor meleleh meltdown karena hilang atau kurangnya sistem pendingin atau melebihi kapasitas kritis pendinginan overheat tak terkendali, panas luruhan sekunder inti reaktor setelah shutdown juga harus didinginkan, kecelakaan radiasi lainya dapat pula disebabkan pengiriman transportasi bahan radioaktif nuklir, kegagalan peralatan dan perlengkapan serta human error.

Nuklir meltdown

Kehancuran nuklir adalah kecelakaan reaktor nuklir parah yang mengakibatkan kerusakan inti reaktor karena terlalu panas. Ini telah didefinisikan sebagai pelelehan inti reaktor nuklir yang tidak disengaja, dan mengacu pada keruntuhan total atau sebagian inti. Kecelakaan lelehan inti terjadi ketika panas yang dihasilkan oleh reaktor nuklir melebihi panas yang dihilangkan oleh sistem pendingin ke titik di mana setidaknya satu elemen bahan bakar nuklir melebihi titik lelehnya. Ini berbeda dengan kegagalan elemen bahan bakar, yang tidak disebabkan oleh suhu tinggi. Kebocoran dapat disebabkan oleh hilangnya cairan pendingin, hilangnya tekanan cairan pendingin, atau laju aliran cairan pendingin yang rendah atau akibat dari ekskursi kekritisan di mana reaktor dioperasikan pada tingkat daya yang melebihi batas desainnya. Bergantian, di pabrik reaktor seperti RBMK-1000, kebakaran eksternal dapat membahayakan inti, menyebabkan kehancuran.

Krisis nuklir skala besar di pembangkit listrik tenaga nuklir sipil meliputi:
 NRX (militer), Ontario, Kanada, pada tahun 1952
 BORAX-I (percobaan), Idaho, Amerika Serikat, pada tahun 1954
 EBR-I, Idaho, Amerika Serikat, pada tahun 1955
 Windscale (militer), Sellafield, Inggris, pada tahun 1957
 Eksperimen Reaktor Natrium, Laboratorium Lapangan Santa Susana (sipil), California, Amerika Serikat, pada tahun 1959
 Fermi 1 (sipil), Michigan, Amerika Serikat, pada tahun 1966
 Pembangkit listrik tenaga nuklir Chapelcross (sipil), Skotlandia, pada tahun 1967
 reaktor Lucens, Swiss, pada tahun 1969.
 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Saint-Laurent (sipil), Prancis, pada tahun 1969
 Pabrik A1, (sipil) di Jaslovské Bohunice, Cekoslowakia, pada tahun 1977
 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Saint-Laurent (sipil), Perancis, pada tahun 1980
 Beberapa kapal selam nuklir Angkatan Laut Soviet telah mengalami lelehan inti nuklir: K-19 (1961), K-11 (1965), K-27 (1968), K-140 (1968), K-222 (1980), dan K-431 (1985).

Kecelakaan kritis
Kecelakaan kekritisan (kadang-kadang juga disebut sebagai "perjalanan" atau "perjalanan daya") terjadi ketika reaksi berantai nuklir secara tidak sengaja terjadi pada bahan fisil, seperti uranium yang diperkaya atau plutonium. Kecelakaan Chernobyl tidak secara universal dianggap sebagai contoh kecelakaan kekritisan, karena terjadi di reaktor yang beroperasi di pembangkit listrik. Reaktor seharusnya berada dalam keadaan kritis yang terkendali, tetapi kendali atas reaksi berantai hilang. Kecelakaan itu menghancurkan reaktor dan meninggalkan area geografis yang luas tidak dapat dihuni. Dalam kecelakaan berskala lebih kecil di Sarov, seorang teknisi bekerja dengan uranium yang diperkaya tinggi diiradiasi sambil mempersiapkan percobaan yang melibatkan bola bahan fisil. Kecelakaan Sarov menarik karena sistem tetap kritis selama berhari-hari sebelum dapat dihentikan, meskipun ditempatkan dengan aman di ruang percobaan yang terlindung. Ini adalah contoh kecelakaan ruang lingkup terbatas di mana hanya beberapa orang yang dapat dirugikan, sementara tidak terjadi pelepasan radioaktivitas ke lingkungan. Kecelakaan kekritisan dengan pelepasan radiasi (gamma dan neutron) yang terbatas di luar lokasi dan pelepasan radioaktivitas yang sangat kecil terjadi di Tokaimura pada tahun 1999 selama produksi bahan bakar uranium yang diperkaya. Dua pekerja meninggal, sepertiga luka permanen, dan 350 warga terkena radiasi. Pada tahun 2016, kecelakaan kekritisan dilaporkan di Fasilitas Uji Kritis OKBM Afrikantov di Rusia.

Panas luruhan 
Kecelakaan panas peluruhan adalah tempat panas yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif menyebabkan kerusakan. Dalam reaktor nuklir besar, kecelakaan kehilangan pendingin dapat merusak inti : misalnya, di Stasiun Pembangkit Nuklir Three Mile Island, reaktor PWR yang baru saja dimatikan (SCRAMed) dibiarkan untuk waktu yang lama tanpa air pendingin. Akibatnya, bahan bakar nuklir rusak, dan inti sebagian meleleh. Penghapusan panas peluruhan merupakan masalah keamanan reaktor yang signifikan, terutama sesaat setelah shutdown. Kegagalan untuk menghilangkan panas peluruhan dapat menyebabkan suhu inti reaktor naik ke tingkat yang berbahaya dan telah menyebabkan kecelakaan nuklir. Penghilangan panas biasanya dicapai melalui beberapa sistem redundan dan beragam, dan panas sering dibuang ke 'heat sink utama' yang memiliki kapasitas besar dan tidak memerlukan daya aktif, meskipun metode ini biasanya digunakan setelah panas peluruhan berkurang menjadi a nilai yang sangat kecil. Penyebab utama pelepasan radioaktivitas dalam kecelakaan Three Mile Island adalah katup pelepas yang dioperasikan pilot pada loop utama yang macet di posisi terbuka. Hal ini menyebabkan tangki limpahan yang dikurasnya pecah dan melepaskan air pendingin radioaktif dalam jumlah besar ke dalam gedung penahanan .

Sebagian besar, fasilitas nuklir menerima daya dari sistem kelistrikan di luar lokasi. Mereka juga memiliki jaringan generator cadangan darurat untuk menyediakan daya jika terjadi pemadaman listrik. Suatu peristiwa yang dapat mencegah daya di luar lokasi, serta daya darurat dikenal sebagai "pemadaman stasiun". Pada tahun 2011, gempa bumi dan tsunami menyebabkan hilangnya daya listrik di pembangkit listrik tenaga nuklir Fukushima Daiichi di Jepang (melalui pemutusan sambungan ke jaringan eksternal dan menghancurkan generator diesel cadangan). Panas peluruhan tidak dapat dihilangkan, dan inti reaktor unit 1, 2 dan 3 terlalu panas, bahan bakar nuklir meleleh, dan kontainmen dilanggar. Bahan radioaktif dilepaskan dari tanaman ke atmosfer dan ke laut.

Transportasi
Kecelakaan transportasi dapat menyebabkan lepasnya radioaktivitas yang mengakibatkan kontaminasi atau rusaknya pelindung yang mengakibatkan penyinaran langsung. Di Cochabamba, perangkat radiografi gamma yang rusak diangkut dengan bus penumpang sebagai kargo. Sumber gamma berada di luar pelindung, dan menyinari beberapa penumpang bus.

Di Inggris Raya, terungkap dalam kasus pengadilan bahwa pada Maret 2002 sumber radioterapi diangkut dari Leeds ke Sellafield dengan pelindung yang rusak. Perisai memiliki celah di bagian bawah. Diperkirakan tidak ada manusia yang dirugikan secara serius oleh radiasi yang lolos.

Pada 17 Januari 1966, tabrakan fatal terjadi antara B-52G dan Stratotanker KC-135 di atas Palomares, Spanyol. Kecelakaan itu ditetapkan sebagai "Panah Patah", artinya kecelakaan yang melibatkan senjata nuklir yang tidak menimbulkan risiko perang.

Kegagalan peralatan
Kegagalan peralatan adalah salah satu jenis kecelakaan yang mungkin terjadi. Di Białystok, Polandia, pada tahun 2001 elektronik yang terkait dengan akselerator partikel yang digunakan untuk pengobatan kanker mengalami kerusakan. Hal ini kemudian menyebabkan paparan berlebih pada setidaknya satu pasien. Sementara kegagalan awal adalah kegagalan sederhana dari dioda semikonduktor, itu memicu serangkaian peristiwa yang menyebabkan cedera radiasi.

Penyebab terkait kecelakaan adalah kegagalan perangkat lunak kontrol, seperti dalam kasus yang melibatkan peralatan radioterapi medis Therac-25 : penghapusan interlock pengaman perangkat keras dalam model desain baru mengungkap bug yang sebelumnya tidak terdeteksi dalam perangkat lunak kontrol, yang dapat menyebabkan untuk pasien yang menerima overdosis besar-besaran di bawah serangkaian kondisi tertentu.

Kesalahan manusia
Beberapa kecelakaan nuklir besar sebagian disebabkan oleh kesalahan operator atau manusia. Di Chernobyl, operator menyimpang dari prosedur pengujian dan membiarkan parameter reaktor tertentu melebihi batas desain. Di TMI-2, operator membiarkan ribuan galon air keluar dari reaktor sebelum mengamati bahwa pompa pendingin berperilaku tidak normal. Pompa pendingin dimatikan untuk melindungi pompa, yang pada gilirannya menyebabkan kehancuran reaktor itu sendiri karena pendinginan benar-benar hilang di dalam inti.

Investigasi terperinci terhadap SL-1 menentukan bahwa satu operator (mungkin secara tidak sengaja) secara manual menarik batang kendali pusat seberat 84 pon (38 kg) sekitar 26 inci daripada maksud prosedur pemeliharaan sekitar 4 inci.

Penilaian yang dilakukan oleh Commissariat à l'Énergie Atomique (CEA) di Prancis menyimpulkan bahwa tidak ada inovasi teknis yang dapat menghilangkan risiko kesalahan yang disebabkan oleh manusia yang terkait dengan pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir. Dua jenis kesalahan dianggap paling serius: kesalahan yang dilakukan selama operasi lapangan, seperti pemeliharaan dan pengujian, yang dapat menyebabkan kecelakaan; dan kesalahan manusia yang dibuat selama kecelakaan kecil yang menyebabkan kegagalan total.

Pada tahun 1946 fisikawan Proyek Manhattan Kanada Louis Slotin melakukan percobaan berisiko yang dikenal sebagai "menggelitik ekor naga" yang melibatkan dua belahan berilium reflektif-neutron yang dibawa bersama di sekitar inti plutonium untuk membuatnya kritis. Terhadap prosedur pengoperasian, belahan hanya dipisahkan oleh obeng. Obeng tergelincir dan memicu kecelakaan reaksi kritis berantai mengisi ruangan dengan radiasi berbahaya dan kilatan cahaya biru (disebabkan oleh partikel udara terionisasi yang tereksitasi kembali ke keadaan tidak tereksitasi). Slotin secara refleks memisahkan belahan sebagai reaksi terhadap kilatan panas dan cahaya biru, mencegah iradiasi lebih lanjut dari beberapa rekan kerja yang ada di dalam ruangan. Namun, Slotin menyerap dosis radiasi yang mematikan dan meninggal sembilan hari kemudian. Massa plutonium terkenal yang digunakan dalam percobaan disebut sebagai inti iblis.

Sumber hilang
Kecelakaan sumber hilang, juga disebut sebagai sumber anak yatim, adalah insiden di mana sumber radioaktif hilang, dicuri atau ditinggalkan. Sumber tersebut kemudian dapat menyebabkan kerusakan pada manusia. Contoh paling terkenal dari peristiwa jenis ini adalah kecelakaan Goiânia tahun 1987 di Brasil, ketika sumber radioterapi dilupakan dan ditinggalkan di rumah sakit, untuk kemudian dicuri dan dibuka oleh pemulung. Kasus serupa terjadi pada tahun 2000 di Samut Prakan, Thailand ketika sumber radiasi dari unit teleterapi yang sudah kadaluarsa dijual tanpa registrasi, dan disimpan di tempat parkir yang tidak dijaga dan dicuri. Kasus lain terjadi di Yanango, Peru di mana radiografi sumber hilang, dan Gilan, Iran di mana sumber radiografi melukai tukang las.

Badan Energi Atom Internasional telah memberikan panduan bagi pengumpul logam bekas tentang seperti apa sumber yang tersegel. Industri logam bekas adalah tempat di mana sumber yang hilang paling mungkin ditemukan.

Lihat pula
 Bahan bakar nuklir bekas
 Limbah radioaktif
 Pencemaran radioaktif
 Pemrosesan ulang nuklir
 Radiasi alam
 Peluruhan radioaktif
 Produk peluruhan
 Rantai peluruhan
 Deret radioaktif
 Tangkapan neutron
 Tangkapan elektron
 Radiasi pengion
 Racun neutron

Referensi 

Radioaktivitas
Keselamatan nuklir
Kecelakaan nuklir
Kecelakaan radiasi