Pembangkit listrik tenaga nuklir telah mendapat perhatian luas di seluruh dunia. Meskipun memberikan kontribusi penting bagi pasokan energi, pembangkit listrik tenaga nuklir juga memiliki potensi risiko. Ketika terjadi pelelehan reaktor nuklir, bahan bakar nuklir cair, yang sering disebut "Kambrium", menjadi produk rahasia utama. Setelah peristiwa pelelehan terjadi, bahan bakar nuklir cair akan terbentuk dan berpotensi menimbulkan ancaman besar.
Bahan bakar nuklir cair adalah material yang dihasilkan selama pelelehan reaktor nuklir. Bahan bakar ini mirip dengan magma cair dan meliputi bahan bakar nuklir, produk fisi, batang kendali, dan material struktural.
Komposisi bahan bakar nuklir cair bergantung pada jenis desain reaktor, dan material yang digunakan. Komponen yang paling umum meliputi oksida bahan bakar nuklir, paduan zirkonium yang disebabkan oleh pemanasan, produk reaksi kimia karbon dioksida dan air.
Selama pelelehan, suhu yang sangat tinggi di dalam reaktor nuklir menyebabkan logam, oksigen, dan air mengalami serangkaian reaksi kimia untuk menghasilkan zat yang mudah menguap. Zat-zat ini dapat berupa gas, seperti yodium atau gas mulia, atau partikel gel yang tersisa dari zona reaksi suhu tinggi.
Perilaku bahan bakar nuklir cair berbeda dalam reaktor air bertekanan (PWR) dan reaktor air mendidih (BWR). Dalam BWR, boron karbida panas akan membentuk asam borat dan metana jika bersentuhan dengan air, dan dapat memengaruhi stabilitas reaktor.
Di satu sisi, paduan zirkonium dan logam lainnya menghasilkan gas hidrogen saat bereaksi dengan air, yang merupakan salah satu bahaya paling mengancam dalam banyak kecelakaan nuklir; di sisi lain, volatilitas bahan baku memengaruhi unsur-unsur yang dilepaskan dan unsur-unsur yang tidak dilepaskan. Rasio unsur-unsur, yang sangat penting dalam manajemen pasca-pelelehan.
Masalah lain yang menjadi perhatian mendesak adalah dampak bahan bakar nuklir cair pada beton. Dalam peristiwa pelelehan, dekomposisi termal beton melepaskan uap air dan karbon dioksida, yang selanjutnya dapat bereaksi dengan logam cair, mengoksidasi logam dan menghasilkan hidrogen dan karbon monoksida.
Interaksi bahan bakar nuklir cair dengan beton akan terus mengonsumsi sejumlah besar panas, menghasilkan dan melepaskan risiko radiasi yang mengerikan, yang menyebabkan kerusakan pada lingkungan dan kesehatan manusia.
Secara historis, banyak kecelakaan nuklir telah memberikan bukti tentang pembentukan dan perilaku bahan bakar nuklir cair. Dalam insiden Three Mile Island, misalnya, pelelehan parsial yang lambat pada inti reaktor menciptakan genangan bahan bakar nuklir, tetapi reaktor itu sendiri tidak pecah. Sebaliknya, kecelakaan Chernobyl mengakibatkan terciptanya sejumlah besar bahan bakar nuklir cair, yang membentuk struktur "kaki gajah" yang terkenal. Karena suhu dan tekanan tinggi dari endapan cair, hal itu menyebabkan kerusakan yang tak terukur pada lingkungan sekitar.
Peristiwa-peristiwa ini tidak hanya mengubah pandangan publik tentang energi nuklir, tetapi juga mendorong dunia untuk lebih memperhatikan keselamatan nuklir dan manajemen darurat.
Keberadaan dan perilaku bahan bakar nuklir cair merupakan salah satu masalah yang paling menantang dalam pembangkitan tenaga nuklir. Selain membutuhkan pemahaman mendalam tentang proses pembangkitannya, kita juga harus menggunakan pengalaman kasus untuk memperkuat mekanisme pencegahan dan respons dalam memastikan keselamatan energi nuklir. Ketika dunia mencari energi terbarukan, apakah masih dapat menerima risiko tersembunyi dari energi nuklir?