NetSains.com

Recent Comments


Powered by Disqus

25 Penulis Teraktif

  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • gravatar
  • Foto anda tak tampak disini? Segera buat akun di Gravatar.com!
chemistry
  • Can't retrieve RSS Feed
Netsains.Com on Facebook
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (4 suara, nilai: 4.25 ⁄ 5)
Loading ... Loading ...

Perhatian!
Artikel ini adalah artikel lama, diterbitkan lebih dari setahun yang lalu.
Mohon beritahu kami melalui komentar apabila artikel ini sudah tidak relevan lagi

Energi Nuklir, Pengertian dan Pemanfaatannya

nuclear-energy-gmrMasalah energi merupakan salah satu isu penting yang sedang hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi, penemuan sumber energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak penggunaan energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang menarik dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi dan akan memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan dampak penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat ini.

Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan mengembangkan sumber energi baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang potensial datang dari energi nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan amat besar, tidak dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi yang layak diperhitungkan.

Isu energi nuklir yang berkembang saat ini memang berkisar tentang penggunaan energi nuklir dalam bentuk bom nuklir dan bayangan buruk tentang musibah hancurnya reaktor nuklir di Chernobyl. Isu-isu ini telah membentuk bayangan buruk dan menakutkan tentang nuklir dan pengembangannya. Padahal, pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan terkendali atas energi nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus memberikan solusi atas masalah kelangkaan energi.

Fisi Nuklir

Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Di sini akan dibahas salah satu mekanisme produksi energi nuklir, yaitu reaksi fisi nuklir.

Sebuah inti berat yang ditumbuk oleh partikel (misalnya neutron) dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan dan beberapa partikel lain. Mekanisme semacam ini disebut pembelahan inti atau fisi nuklir. Contoh reaksi fisi adalah uranium yang ditumbuk (atau menyerap) neutron lambat.

fisi01Reaksi fisi uranium seperti di atas menghasilkan neutron selain dua buah inti atom yang lebih ringan. Neutron ini dapat menumbuk (diserap) kembali oleh inti uranium untuk membentuk reaksi fisi berikutnya. Mekanisme ini terus terjadi dalam waktu yang sangat cepat membentuk reaksi berantai tak terkendali. Akibatnya, terjadi pelepasan energi yang besar dalam waktu singkat. Mekanisme ini yang terjadi di dalam bom nuklir yang menghasilkan ledakan yang dahsyat. Jadi, reaksi fisi dapat membentuk reaksi berantai tak terkendali yang memiliki potensi daya ledak yang dahsyat dan dapat dibuat dalam bentuk bom nuklir.

reaksi fisi berantai (sumber: www.scienceclarified.com)

reaksi fisi berantai (sumber: www.scienceclarified.com)

Dibandingkan dibentuk dalam bentuk bom nuklir, pelepasan energi yang dihasilkan melalui reaksi fisi dapat dimanfaatkan untuk hal-hal yang lebih berguna. Untuk itu, reaksi berantai yang terjadi dalam reaksi fisi harus dibuat lebih terkendali. Usaha ini bisa dilakukan di dalam sebuah reaktor nuklir. Reaksi berantai terkendali dapat diusahakan berlangsung di dalam reaktor yang terjamin keamanannya dan energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna, misalnya untuk penelitian dan untuk membangkitkan listrik.

reaksi fisi berantai terkendali (sumber: www.atomicarchive.com)

reaksi fisi berantai terkendali (sumber: www.atomicarchive.com)

Di dalam reaksi fisi yang terkendali, jumlah neutron dibatasi sehingga hanya satu neutron saja yang akan diserap untuk pembelahan inti berikutnya. Dengan mekanisme ini, diperoleh reaksi berantai terkendali yang energi yang dihasilkannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna.

Reaktor Nuklir

Energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi nuklir dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna. Untuk itu, reaksi fisi harus berlangsung secara terkendali di dalam sebuah reaktor nuklir. Sebuah reaktor nuklir paling tidak memiliki empat komponen dasar, yaitu elemen bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, dan perisai beton.

skema reaktor nuklir (sumber: http://personales.alc.upv.es

skema reaktor nuklir (sumber: http://personales.alc.upv.es)

Elemen bahan bakar menyediakan sumber inti atom yang akan mengalami fusi nuklir. Bahan yang biasa digunakan sebagai bahan bakar adalah uranium U. elemen bahan bakar dapat berbentuk batang yang ditempatkan di dalam teras reaktor.

Neutron-neutron yang dihasilkan dalam fisi uranium berada dalam kelajuan yang cukup tinggi. Adapun, neutron yang memungkinkan terjadinya fisi nuklir adalah neutron lambat sehingga diperlukan material yang dapat memperlambat kelajuan neutron ini. Fungsi ini dijalankan oleh moderator neutron yang umumnya berupa air. Jadi, di dalam teras reaktor terdapat air sebagai moderator yang berfungsi memperlambat kelajuan neutron karena neutron akan kehilangan sebagian energinya saat bertumbukan dengan molekul-molekul air.

Fungsi pengendalian jumlah neutron yang dapat menghasilkan fisi nuklir dalam reaksi berantai dilakukan oleh batang-batang kendali. Agar reaksi berantai yang terjadi terkendali dimana hanya satu neutron saja yang diserap untuk memicu fisi nuklir berikutnya, digunakan bahan yang dapat menyerap neutron-neutron di dalam teras reaktor. Bahan seperti boron atau kadmium sering digunakan sebagai batang kendali karena efektif dalam menyerap neutron.

Batang kendali didesain sedemikian rupa agar secara otomatis dapat keluar-masuk teras reaktor. Jika jumlah neutron di dalam teras reaktor melebihi jumlah yang diizinkan (kondisi kritis), maka batang kendali dimasukkan ke dalam teras reaktor untuk menyerap sebagian neutron agar tercapai kondisi kritis. Batang kendali akan dikeluarkan dari teras reaktor jika jumlah neutron di bawah kondisi kritis (kekurangan neutron), untuk mengembalikan kondisi ke kondisi kritis yang diizinkan.

Radiasi yang dihasilkan dalam proses pembelahan inti atom atau fisi nuklir dapat membahayakan lingkungan di sekitar reaktor. Diperlukan sebuah pelindung di sekeliling reaktor nuklir agar radiasi dari zat radioaktif di dalam reaktor tidak menyebar ke lingkungan di sekitar reaktor. Fungsi ini dilakukan oleh perisai beton yang dibuat mengelilingi teras reaktor. Beton diketahui sangat efektif menyerap sinar hasil radiasi zat radioaktif sehingga digunakan sebagai bahan perisai.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi nuklir terkendali di dalam reaktor nuklir dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik. Instalasi pembangkitan energi listrik semacam ini dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN).

reactor-engr-wisc-edu1

skema pembangkit listrik tenaga nuklir (sumber: http://reactor.engr.wisc.edu)

Salah satu bentuk reaktor nuklir adalah reaktor air bertekanan (pressurized water reactor/PWR) yang skemanya ditunjukkan dalam gambar. Energi yang dihasilkan di dalam reaktor nuklir berupa kalor atau panas yang dihasilkan oleh batang-batang bahan bakar. Kalor atau panas dialirkan keluar dari teras reaktor bersama air menuju alat penukar panas (heat exchanger). Di sini uap panas dipisahkan dari air dan dialirkan menuju turbin untuk menggerakkan turbin menghasilkan listrik, sedangkan air didinginkan dan dipompa kembali menuju reaktor. Uap air dingin yang mengalir keluar setelah melewati turbin dipompa kembali ke dalam reaktor.

Untuk menjaga agar air di dalam reaktor (yang berada pada suhu 300oC) tidak mendidih (air mendidih pada suhu 100oC dan tekanan 1 atm), air dijaga dalam tekanan tinggi sebesar 160 atm. Tidak heran jika reaktor ini dinamakan reaktor air bertekanan.

foto:dancewithshadows.com

 

 Tentang Penulis:

Bayu Sapta Hari editor, penulis, dan penggiat sel ... Selengkapnya »
 
  Beri komentar atau taut balik artikel ini.
  • Yohakimngamel

    mantap bro

  • nelson gautama

    nuklir,secarapower emang sangat besar,tapi harus di ingat akan dampaknya juga,saya rasa untuk indonesia menurut aku belom waktunya pake energi yang berasal dari nuklir,karena indonesia belom mampu untuk mengatasinya jika suatu ahari nanti terjadi kebocoran atau masalah di kemudian hari,karena apa,belajar dari pengalaman,masalah kebocoran yang ada di sidoarjo(lumpur lapindo ) sampai sekarang aja belom bisa mengatasinya apa lagi technologi nuklir…………..kaga kebayang dechhh.

  • Kartininapirah

    semoga energi nuklir yg sangat besar ini dpt dimanfaatkan secara bijak demi kemaslahatan bersama.

  • Ibnusomowiyono

    Jika manusia merubah perpektif Tuhan YME bukan lagi sebagai Sang Maha Pengatur melainkan sebagai Sang Maha Penyedia, maka tak ada alasan untuk menjadi atheis, sebab Dia bukan penghalang melaiankan pemberi kesempatan.
    Dia telah menyediakan segalanya dan memberikan dimensi waktu pada Alam Semesta agar dapat berubah sesuai dengan Rencana Agung Nya. Dia memberikan bekal kepada setiap ciptaan Nya kesadaran diri (consciousness) untuk merngurusi diri,jenis dan lingkungan masing-masing.
    Dahulu menausia menyembah berhala karena tak sanggup “menaklukkannya”. Semakin lama manusia semakin cerdas, tak lagi hanya menggunakan kemampuan fisik nya yang lemah,pancaindra yang sangat terbatas dan bathinnya yang sanggup menyakini adanya alam abadi, tetapi juga menggunakan fikiran dan kemampuan paralogikanya hingga sanggup menjadikan “mimpi” menjadfi kenyataan.
    Adalah wajar jika manusia takut pada energi nuklir, karena merasa belum mampu mengendalikannya. Apakah manusia tak akan berusaha untuk mengendalikan energi nuklir? Pasti tidak, sepanjang manusia mengggunakan fikirannya untuk memanfaatkan semua yang disediakan oleh Tuhan YME. Manusia harus yakin berdasarkan logika berfikir untuk mewujudkan kenyataan., bukan lagi yakin berdasar logika keyakinan yang menjadikan Nya sebagai maha pengatur sehingga menghalangi manusia dalam memanfaatkan fikirannya.
    Namun bukan berarti manusia dapat merbuat sesukanya, manusia harus tetap menurut jalur yang sesuai dengan renjana Nya. sebab jika tidak maka manusia justru yang akan paling menanggung risikonya.

  • Adjat Sudradjat Masdar

    PLTN memang diperlukan keberadaannya namun yang menjadi masalah adalah bagaimana dengan maintenance, apakah sudah siap. Kita belajar dari pengalaman yang lalu diberbagai bidang, mendirikan mudah tapi dalam pemeliharaan ?
    Artinya harus mempunyai kesiapan yang matang.

  • Kan_cill

    energi nuklir memang bagus tapi pemerintah harus men suport sepenuhnya jangan cuma ambil dari segi pajak nya aja keamanan yang paling utama

  • gian aloka

    yang lebih dipentingkan adalah keamanan dan nuklir dibangun nya harus di rawan gempa agar tak bahaya

  • Reza Nax22

    makasi atas info nya

  • leherkubergaris

    Makassiih bangeet infonyaa.. ini berguna banget buat makalaahh sayaaa ;D

  • tingting

    Industri nuklir mencoba untuk mengeksploitasi krisis iklim dengan secara agresif mempromosikan teknologi nuklir sebagai cara “rendah-karbon” untuk memproduski energi. Tenaga nuklir dikatakan sebagai energi yang aman, efektif biaya dan mampu memenuhi kebutuhan energi dunia. Tapi pada kenyataannya sangat bertolak belakang. Laporan ini membahas mengapa tenaga nuklir sangat tidak memadai untuk menjawab krisis iklim dan sebaliknya bagaimana energi terbarukan dan meningkatkan efisiensi energi dapat mengatasi perubahan iklim tepat pada waktunya, tanpa bahaya seperti yang diakibatkan oleh tenaga nuklir. Laporan ini juga membahas masalah lingkungan, kesehatan dan keamanan yang mempengaruhi setiap tahapan proses nuklir: masalah tak terpecahkan mengenai limbah radioaktif; resiko kecelakaan besar; dan bahaya yang membayangi keamanan global. Sebagai contoh misalnya, laporan ini menyoroti masalah mendasar dalam generasi pembangkit listrik tenaga nuklir paling mutakhir yang dikenal sebagai “Reaktor Bertekanan Eropa”.

  • ade aidil

    energi nuklir memang dpt mjd energi alternatif utk sumber pembangkit listrik,..
    namun tuk pembangunannya di Indonesia saya kurang setuju,,,sepertinya lebih kpd kemaslahatan saja,..letak geografis di Indonesia td mendukung utk itu,,(rawan gempa)..
    lagian,..SDA di kita masih berlimpah jk hanya utk sumber tenaga pembangkit listrik saja,..
    so please deh,..galang dukungan tuk menolak pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir,..
    txs pak artikelnya,,,dpt mjd +an wawasan tugas kuliah saya..

  • danang

    APAKAH YAKIN INDONESIA BISA PUNYA PLTN?

    • http://www.facebook.com/profile.php?id=100001235217536 Edo Fauzummaulido

      yakin

  • Achoo_akane14

    walau saya gk ngerti. tpi saya mnyukai ini. makasi info na. ^^

  • Achex_usep

    energy nuklir memang dapat dimamnfaatkan  untuk kepentingan manusia karena begitu besar energi yang dihasilkan, tetapi untuk penggunaan nuklir sebagai pembangkit listrik di indonesia kurang setuju karena masih banyak sumber energi lain seperti tenaga panas bumi.
    kenapa sumber tenaga panas bumi baru sedikit yg dimanfaatkan, yang katanya apabila dimanfaatkan secara optimal maka Indonesia akan bisa menjadi negara super power dalam hal penggunaan energi panas bumi (geotermal) sebagai sumber tenaga listrik.

  • http://www.facebook.com/cucuktrihidayat Cucuk Trihidayat

    gimana dengan limbah radio aktifnya apa sudah ada yang bisa mendaur ulang?

  • http://pulse.yahoo.com/_IRJGFX2JOVNEAAGL5LIMEQ7XFQ Mechanical Blog

    Kita tidak pernah tahu faktor x yang akan mengakibatkan terjadinya kerusakan pd suatu reaktor nuklir (sudah banyak contoh), lebih baik gunakan sumber energi terbarukan yang lebih aman, ramah lingkungan dan yang pasti tingkat resikonya rendah..

  • http://pulse.yahoo.com/_3U2CUMDX6LGUI6FJ2SICW4YKWY Sudiar Aja

    plutonium juga bisa sebagai bahan bakar nukl;ir.tetapi yg sering di gunakan adalah uranium U tetapi yg harus di ingat tinkat keamanan
    atau zona khusus untuk reaktor yg jauh dari pemukiman

  • qowears

    sebuah rencana bagusnya memang kelebihan dan kekurangannyapun menjadi hal yang sangat perlu diperhitungkan, jka sudah siap dan mumpuni kenapa nggak.. untuk penelitian mungkin Indonesia sudah mumpuni tetapi menjadikan PLTN menjadi skala besar masih perlu banyak pertimbangan, 

  • http://www.facebook.com/profile.php?id=100000601666701 Iermha Rahayu F

    pusing

  • http://www.facebook.com/profile.php?id=100001235217536 Edo Fauzummaulido

    sulit ~_~

  • http://profile.yahoo.com/AXME7C7KKF5FU7J43YY2PV3BQ4 Andi

    Nuklir ibarat binatang liar dan ganas, naumun di balik itu nuklir memiliki manfaat amat besar dalam berbagai hal, khususnya potensi sebagai sumber energi…. bandingkan saja 1 gram uranium memiliki potensi energi yg kira-kira setara dengan 5 ton (= 5 juta gram)  batubara !!!. Dengan science dan teknologi, manusia dapat menaklukkan keliaran dan keganasan nuklir untuk kemudian menfaatkannya untuk sumber energi zero gas pencemar COx, SOx dan NOx…………! jadi kalo ada yg masih sinis dg nuklir menunjukkan ketiadaan pemahaman dan kekurangan mengikuti perkembangan iptekkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk !