Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Scanner Muon untuk Deteksi Aman Puing Bahan Bakar Nuklir Fukushima

Mengembangkan dan menguji alat deteksi muon yang mampu mengidentifikasi kandungan uranium dalam puing bahan bakar nuklir dengan aman dan efisien untuk menunjang proses pengelolaan dan penyimpanan puing bahan bakar di Fukushima.

15 Okt 2025, 22.19 WIB

72 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Teknologi pemindai muon berpotensi meningkatkan keamanan dan efisiensi dalam pengelolaan puing-puing bahan bakar nuklir.
Prototipe pemindai dirancang untuk berfungsi di lingkungan dengan radiasi tinggi, yang merupakan tantangan utama dalam proyek ini.
Penelitian ini dapat menjadi langkah penting dalam dekomisioning pembangkit listrik nuklir Fukushima dan dapat diterapkan di lokasi kecelakaan nuklir lainnya di seluruh dunia.

Fukushima, Jepang - Setelah kecelakaan nuklir Fukushima Daiichi pada 2011, tantangan terbesar adalah mengelola dan memisahkan puing bahan bakar nuklir dari limbah radioaktif lainnya secara aman dan efisien. Sebanyak 880 ton bahan bakar yang rusak direncanakan akan diambil mulai tahun 2024, sehingga dibutuhkan teknologi tepat untuk mendukung proses ini.

Sebuah tim riset yang dipimpin oleh Haruo Miyadera telah mengembangkan prototipe scanner yang menggunakan muon scattering tomography. Teknologi ini memanfaatkan partikel muon alami untuk mendeteksi material unsur berat seperti uranium melalui cara pengukuran hamburan muon yang terjadi saat melintasi material.

Prototipe alat ini didesain agar tahan terhadap lingkungan radiasi tinggi dengan menggunakan 576 tabung drift aluminium bersegel gas dan pemrosesan elektronik berbasis FPGA. Ini memungkinkan identifikasi kejadian muon meski kondisi gamma radiasi tinggi sekalipun.

Selain alat, tim juga mengembangkan metode analitik yang mengombinasikan data sudut hamburan muon, tingkat penghentian muon, dan berat puing untuk memperkirakan jumlah uranium di dalamnya. Metode ini lebih sederhana dibandingkan penggunaan kecerdasan buatan dan bisa memberikan hasil prediksi cukup akurat hanya dalam beberapa jam pengukuran.

Ke depan, tim akan melakukan eksperimen lanjutan menggunakan puing tiruan dengan berbagai bentuk dan komposisi guna menyempurnakan teknologi. Pendekatan ini diharapkan membantu proses penyortiran puing menjadi "presumed fuel" dan "non-fuel debris" untuk penyimpanan yang aman dan efektif di Fukushima maupun lokasi lain yang mengalami kecelakaan nuklir.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/the-meltdown-cosmic-ray-fukushima

Analisis Ahli

Haruo Miyadera

"Teknologi muon scattering menawarkan solusi non-invasif dan tahan radiasi yang efektif, namun implementasinya menuntut peralatan khusus serta metode analisis yang disederhanakan agar bisa digunakan secara praktis di lapangan."

Analisis Kami

"Penggunaan muon scattering tomography untuk mengidentifikasi kandungan uranium dalam puing bahan bakar adalah inovasi penting yang dapat mempercepat proses dekomisioning sambil meningkatkan keselamatan kerja. Namun, pengujian lebih lanjut dengan sampel yang lebih kompleks sangat krusial agar teknologi ini dapat bekerja optimal di lapangan nyata yang penuh tantangan radiasi dan komposisi materi yang beragam."

Prediksi Kami

Teknologi muon scattering tomography akan menjadi standar baru dalam pengelolaan bahan berbahaya nuklir di Fukushima dan bisa diterapkan di lokasi kecelakaan nuklir lain di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang sedang dilakukan oleh tim penelitian yang dipimpin oleh Haruo Miyadera?

Tim penelitian yang dipimpin oleh Haruo Miyadera sedang mengembangkan dan menguji pemindai muon untuk menganalisis puing-puing bahan bakar nuklir dari kecelakaan Fukushima Daiichi.

Apa itu muon scattering tomography dan mengapa penting untuk analisis puing-puing bahan bakar nuklir?

Muon scattering tomography adalah metode yang sensitif terhadap bahan dengan nomor atom tinggi, seperti uranium, dan dapat beroperasi melalui pelindung radiasi, penting untuk mengidentifikasi dan mengelola puing-puing berbahaya.

Apa tantangan utama dalam mengambil dan mengelola puing-puing di Fukushima?

Tantangan utama adalah membedakan antara puing-puing bahan bakar dan limbah radioaktif lainnya serta mengelolanya untuk memastikan keselamatan kritikal.

Bagaimana cara kerja prototipe pemindai muon yang dikembangkan oleh tim penelitian?

Prototipe pemindai muon terdiri dari pelacak muon yang tahan radiasi dan menggunakan elektronik FPGA untuk mendeteksi peristiwa muon di lingkungan radiasi tinggi.

Apa rencana tim untuk percobaan selanjutnya setelah pengambilan sampel puing dari Unit 2?

Tim berencana untuk melakukan percobaan yang lebih kompleks menggunakan puing-puing tiruan dengan bentuk dan komposisi yang berbeda.