KATA PENGANTAR
Puji Dan Syukur saya panjatkan kepada Allah Swt, karna jika bukan kehendaknya makalah ini tidak akan bisa dibuat sebagaimana mestinya
Adapun Tema yang saya susun yaitu 'PowerBank Nuklir' merupakan tugas yang diberikan oleh dosen mata kuliah Sistem Informasi, makalah ini saya buat guna memenuhi standarisasi penilaian yang dosen berikan kepada mahasiswanya, saya sadar bahwa banyak sekali kekurangan yang terdapat di makalah ini, oleh karna itu, kritik dan saran yang membangun akan sangat berarti bagi saya, saya harap, dengan penulisan makalah ini, bisa bermanfaat bagi kita semua, Amin Ya rabbal Alamin.
BAB
1
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Masalah
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 sangat besar, tidak
dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi
yang layak diperhitungkan.
Fakta-Fakta tentang bencana yang
disebabkan karena radiasi nuklir mulai dari yang terdahsyat yang terjadi di
Chernobyl, Ukraina serta yang terjadi di Fukushima, Jepang baru baru ini
menunjukkan bahwa pemanfaatan energi nuklir perlu sebuah tinjauan ulang. Serta
Memerlukan sebuah mitigasi bencana dalam penanganan bencana tersebut. Padahal,
pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan terkendali atas energi
nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus memberikan solusi atas masalah
kelangkaan energi.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan
tenaga Nuklir?
2. Apa saja kegunaan dari Nuklir ?
3. Apa saja
kelebihan dan kekurangan dari penggunaan energi nuklir?
4. Bagaimana kedudukan energi nuklir sebagai sumber
energi?
5. Bagaimana perkembangan energi nuklir di Indonesia?
1.3 Tujuan
1. Mengetahui definisi dan manfaat dari tenaga
Nuklir.
2. Mengetahui kegunaan dari nuklir.
3. Mengetahui dampak positif dan negatif dari penggunaan energi
nuklir.
4. Mengetahui kedudukan energi nuklir sebagai sumber
energi.
5. Mengetahui perkembangan energi nuklir di Indonesia
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Nuklir
Apa itu nuklir? Sepertinya sebagian besar
orang berpikir bahwa nuklir itu sesuatu yang mengerikan dan berbahaya, identik
dengan bom dan dampak radiasi yang ditimbulkannya. Bagi kebanyakan orang,
nuklir dianggap sebagai sesuatu yang tidak baik dan berbahaya. Jika kita bersikap terbuka dan mencoba untuk
mengenal nuklir lebih dalam lagi, ternyata kita dapat menemukan
“kebaikan-kebaikan” yang dapat diberikan nuklir bagi kesejahteraan hidup
manusia. Dengan berlandaskan asumsi bahwa nuklir
dapat bermanfaat bagi manusia, para peneliti dan orang-orang yang bergelut di
bidang nuklir telah banyak memberikan kontribusi bagi kemajuan pengembangan
teknologi nuklir.
Nuklir
adalah zat yang bisa melepaskan oksigen dari udara atau zat yang dapat memecah
partikel benda lain nya. Fusi
nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan bintang bersinar, dan Bom Hidrogen
meledak. Dikenal dua reaksi
nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau
lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai
reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom
akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang
bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga
menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi
manusia.
2.1.1. Fisi Nuklir
Gambar 2.1. Reaksi Pemisahan Inti (Reaksi Fisi)
Atom uranium (U-235) (digambarkan
dengan warna hitam merah di sebelah kiri) memiliki inti yang tidak stabil
ketika ada neutron (warna hitam di paling kiri) yang ditembakkan pada inti atom
tersebut, maka inti atom uranium akan membelah menjadi dua buah inti atom,
yakni atom Barium (Ba-141) dan atom Kripton (Kr-92) serta tiga neutron (warna
hitam di kanan).
Karena
massa atom sebelum pembelahan lebih besar dari pada massa atom setelah
pembelahan, maka selisih massa (disebut defek massa) tersebut berubah
menjadi energi panas yang besarnya sekitar 200 MeV (Mega elektron volt), ini
baru satu buah inti atom (Januar, 2012). satu gram uranium saja tentu memiliki
banyak inti. Sehingga
panas yang dihasilkan pun luar biasa besar.
2.1.2. Fusi
Nuklir
Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses di mana dua inti atom bergabung, membentuk
inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi.
Fusi
nuklir
adalah sumber
energi
yang
menyebabkan
bintang bersinar,
dan senjata nuklir meledak.
Proses ini membutuhkan energi
yang
besar untuk menggabungkan inti nuklir,
bahkan elemen
yang
paling
ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan netron bebas,
akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan
mereka maka sebuah
reaksi
eksotermik yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi
sendirinya.
Energi yang
dilepas
di banyak
reaksi nuklir lebih besar
dari
reaksi
kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi
yang
menahan
elektron ke inti atom. Contoh:
energi ionisasi
yang
diperoleh
dari
penambahan elektron
ke hidrogen
adalah
13.6
elektron volt lebih kecil satu per sejuta dari 17 MeV yang dilepas oleh reaksi Deuterium- Tritium (D-T) fusion seperti pada gambar 2.2. Reaksi D-T Fusion.
(Sumber: www.google.com)
2.2 Energi Nuklir sebagai Sumber Energi
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. Reaksi fisi uranium menghasilkan neutron selain dua buah inti
atom yang lebih ringan. Neutron ini dapat menumbuk (diserap) kembali oleh inti
uranium untuk membentuk reaksi fisi berikutnya.
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. 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.
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.
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.
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. 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)
Salah satu bentuk reaktor nuklir adalah reaktor air bertekanan (pressurized
water reactor/PWR). 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.
2.3. Energi Nuklir sebagai
Senjata Militer
Senjata nuklir adalah salah satu alat pemusnah masal yang mendapatkan daya
ledak (daya hancur) dari reaksi nuklir, baik reaksi fisi atau kombinasi dari
fisi dan fusi. Keduanya melepaskan sejumlah besar energi
dari sejumlah massa yang kecil, bahkan senjata nuklir mini dapat menghancurkan
sebuah kota dengan ledakan, api, dan radiasi.
Pada Perang Dunia kedua,
Amerika membiayai sebuah proyek rahasia yang bernama Manhattan Project, proyek
ini mempunyai tujuan membuat senjata nuklir berdasarkan pada setiap jenis unsur
belah (fissile material). Dalam pelaksanaan proyek tersebut, pada tanggal 16
Juli 1945 Amerika Serikat telah meledakkan senjata nuklir pertama dalam sebuah
percobaan dengan nama sandi "Trinity", yang diledakkan dekat
Alamogordo, New Mexico.
Percobaan ini bertujuan untuk menguji cara peledakkan senjata nuklir. Di
luar kepentingan percobaan proyek, Bom uranium pertama diberi nama Little Boy,
diledakkan di kota Hiroshima, Jepang, pada tanggal 6 Agustus 1945, diikuti
dengan peledakkan
bom plutonium Fat Man di Nagasaki.
2.4 Dampak dari Penggunaan
Energi Nuklir
2.4.1 Dampak Positif
Pertimbangan pemanfaatan
energi nuklir sebagai pembangkit listrik (PLTN) adalah penghematan penggunaan
sumberdaya nasional, mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi, batubara
dan gas bumi, mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan, serta
meningkatkan ketahanan dan kemandirian pasokan energi untuk mendukung
pembangunan nasional jangka panjang.
Tenaga nuklir juga
dimanfaatkan pada bidang-bidang lainnya seperti bidang pertanian, peternakan,
hidrologi, industri, kesehatan, penggunaan zat radioaktif dan sinar-X untuk
radiografi, logging, gauging, analisa bahan, kaos lampu, perunut (tracer) dan
lain-lain. Dalam bidang penelitian terutama banyak dilakukan oleh BATAN mulai
dari skala kecil sampai dengan skala besar. Pemanfaatan dalam bidang kesehatan
dapat dilihat seperti untuk diagnosa, kedokteran nuklir, penggunaan untuk
terapi dimana radiasi digunakan untuk membunuh sel-sel kanker.Bagi Indonesia,
nuklir sebagai sumber energi terbarukan,
Pembangkit listrik
berbasis nuklir dianggap lebih ramah lingkungan daripada pembangkit listrik
berbasis bahan bakar minyak. Emisi karbon dioksida pembangkit energi nuklir lebih rendah daripada batu
bara, minyak bumi,gas alam,bahkan hidroenergi dan pembangkit energi surya. Ketiga, alasan ekonomis. Harga listrik yang dihasilkan nantinya
akan lebih murah karena biaya produksi bisa ditekan. Sebagai perbandingan, 1 kg
uranium sebagai bahan baku nuklir, setara dengan 1.000 – 3.000 ton batu bara ( Elsan Januar, 2012).
Beberapa Kelebihan dari energi nuklir,
yaitu: Bahan bakarnya tidak mahal, mudah untuk dipindahkan (dengan sistem
keamanan yang ketat), energinya sangat tinggi, dan tidak mempunyai efek rumah
kaca dan hujan asam.
2.4.2 Dampak Negatif
Meskipun Pembangkit
Listrik Tenaga Nuklir banyak manfaatnya, akan tetapi jika suatu saat terjadi
kebocoran reactor nuklir akan berakibat fatal. Seperti yang terjadi
diChernobyl, Ukraina pada April 1986. Radiasi ledakan itu meledak dan telontar
1500 meter ke udara, yang membuat radiasi paparan sampai jauh ke Eropa. Selain
memicu evakuasi ribuan warga dari sekitar lokasi kejadian, dampak kesehatan
masih dirasakan para korban hingga bertahun-tahun kemudian misalnya kanker,
gangguan kardiovaskular dan bahkan kematian. Bahkan sampai saat ini daerah
tersebut dibiarkan tanpa berpenghuni.
Radiasi yang dihasilkan
dalam proses pembelahan inti atom atau fisi nuklir dapat membahayakan
lingkungan di sekitar reaktor.
Beberapa Kelemahan dari penggunaan energi nuklir
seperti: Butuh biaya yang besar untuk sistem penyimpanannya disebabkan dari
bahaya radiasi energi nuklir itu sendiri, masalah kepemilikan energi nuklir
disebabkan karena bahayanya massal dan produk buangannya yang sangat radioaktif,
Nuklir sebagai senjata pemusnah.
2.5 Energi Nuklir
Di
dalam inti
atom
tersimpan
tenaga inti
(nuklir) yang luar
biasa besarnya. Tenaga nuklir itu hanya dapat dikeluarkan melalui proses pembakaran
bahan bakar nuklir.
Proses ini sangat berbeda dengan
pembakaran kimia biasa
yang umumnya sudah dikenal, seperti pembakaran kayu, minyak dan batubara. Besar
energi
yang
tersimpan (E) di
dalam
inti atom adalah seperti
dirumuskan dalam kesetaraan massa dan energi oleh Albert Einstein :
E = m C2
Dimana
m : massa bahan (kg)
C :
kecepatan
cahaya (3 x 108 m/s).
Energi nuklir berasal
dari perubahan sebagian massa inti dan keluar dalam bentuk panas. Dilihat dari proses
berlangsungnya, ada dua jenis reaksi nuklir,
yaitu
reaksi nuklir berantai
tak terkendali dan reaksi nuklir
berantai terkendali.
Reaksi nuklir tak terkendali terjadi misal pada ledakan bom nuklir. Dalam peristiwa ini reaksi nuklir
sengaja tidak
dikendalikan
agar dihasilkan
panas yang luar biasa
besarnya sehingga ledakan bom memiliki daya rusak yang maksimal. Agar reaksi nuklir yang terjadi dapat dikendalikan secara aman dan energi yang dibebaskan dari reaksi nuklir
tersebut dapat dimanfaatkan,
maka
manusia berusaha
untuk
membuat suatu sarana
reaksi yang dikenal sebagai
reaktor nuklir.
Jadi reaktor
nuklir sebetulnya hanyalah tempat dimana reaksi
nuklir berantai terkendali dapat dilangsungkan. Reaksi berantai di dalam reaktor nuklir
ini tentu sangat berbeda dengan reaksi berantai pada ledakan bom nuklir.
Untuk mendapatkan gambaran tentang besarnya energi yang dapat
dilepaskan oleh reaksi nuklir, berikut ini diberikan contoh perhitungan sederhana.
Ambil 1 g (0,001 kg) bahan bakar nuklir U235. Jumlah atom di dalam bahan bakar
ini adalah :
N = (1/235) x 6,02 x 1023 = 25,6 x 1020 atom U235.
Karena setiap proses fisi bahan bakar nuklir U235 disertai dengan pelepasan energi sebesar
200 MeV,
maka
1 g U235 yang
melakukan reaksi fisi
sempurna dapat melepaskan energi sebesar :
E = 25,6 x 1020 (atom) x 200 (MeV/atom) = 51,2 x 1022 MeV
Jika energi tersebut dinyatakan dengan satuan
Joule (J), di mana
1 MeV = 1.6 x10-13 J, maka energi yang dilepaskan menjadi :
E = 51,2 x 1022 (MeV) x 1,6 x 10-13 (J/MeV) = 81,92 x 109 J
Dengan menganggap
hanya 30 % dari energi
itu dapat diubah
menjadi
energi listrik, maka energi listrik yang dapat diperoleh dari 1 g U235 adalah :
E listrik = (30/100) x 81,92 x 109 J = 24,58 x 109 J
Karena 1J = 1 W.s ( E = P.t), maka peralatan elektronik seperti pesawat tv
dengan daya (P) 100 W dapat dipenuhi kebutuhan listriknya oleh 1 g U235 selama :
t = E listrik / P = 24,58 x 109 (J) / 100 (W) = 24,58 x 107 s
Angka 24,58 x 107 sekon (detik)
sama lamanya dengan 7,78 tahun terus-menerus tanpa dimatikan. Jika diasumsikan pesawat TV tersebut hanya dinyalakan selama 12 jam/hari, maka energi
listrik dari 1 g U235 bisa dipakai
untuk
mensuplai
kebutuhan listrik pesawat TV selama lebih dari 15 tahun.
2.4.1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit listrik
tenaga nuklir (PLTN) menyediakan sekitar 17 persen dari total tenaga listrik
dunia. Beberapa negara membutuhkan tenaga nuklir yang lebih besar daripada
negara lain. Di Prancis, menurut International Atomic Energy Agency (IAEA),
75 persen tenaga listriknya dihasilkan oleh reaktor nuklir. Jumlah pembangkit
tenaga listrik di dunia diperkirakan lebih dari 400 buah dengan 100 buah di
antaranya berada di Amerika Serikat
(Elsan Januar, 2012)
a)
Desain PLTN
Salah satu jenis PLTN adalah Pressurized Water Reactor
(PWR), Reaktor jenis ini adalah reaktor paling umum, 230 PLTN di seluruh dunia
menggunakan jenis ini (Elsan Januar, 2012)
(Sumber: Elsan
Januar, 2012)
Lihat,
air yang bersuhu tinggi dan yang bersentuhan langsung dengan bahan bakar
Uranuim (warna merah) selalu berada di dalam containment, containmentnya
sendiri dibuat dengan bahan struktur yang tidak mampu ditembus oleh radiasi
yang dipancarkan saat terjadi reaksi inti. di dalam reactor vessel juga
terdapat control rod yang berfungsi sebagai batang pengendali reaksi
inti.
b) Prinsip Kerja PLTN
Proses kerja
PLTN
sebenarnya hampir sama dengan proses
kerja pembangkit listrik konvensional
seperti pembangkit listrik
tenaga uap (PLTU),
yang umumnya sudah
dikenal secara luas. Yang membedakan
antara dua jenis
pembangkit listrik
itu adalah sumber panas yang digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksi nuklir,
sedang
PLTU
mendapatkan suplai
panas
dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara atau minyak bumi.
Reaktor daya dirancang untuk memproduksi energi listrik melalui PLTN.
Reaktor daya
hanya memanfaatkan
energi panas yang timbul
dari
reaksi fisi, sedang kelebihan neutron
dalam teras reaktor akan dibuang
atau
diserap menggunakan batang kendali. Karena
memanfaatkan
panas hasil fisi, maka reaktor daya dirancang
berdaya thermal
tinggi dari orde ratusan hingga ribuan
MW. Proses pemanfaatan
panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut :
1. Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga
dilepaskan
energi
dalam
bentuk panas yang sangat besar.
2. Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan
untuk
menguapkan
air
pendingin, bisa pendingin primer maupun sekunder
bergantung pada tipe reaktor nuklir yang digunakan.
3. Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin
sehingga dihasilkan energi gerak (kinetik).
4. Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator
sehingga dihasilkan arus listrik.
Secara ringkas dan sederhana, rancangan PLTN terdiri dari air mendidih,
boiling water reactor bisa mewakili PLTN
pada umumnya, yakni setelah
ada reaksi
nuklir fisi, secara bertubi-tubi,
di dalam reaktor, maka timbul panas atau tenaga lalu dialirkanlah
air di dalamnya. Kemudian uap panas masuk ke turbin dan turbin
berputar poros turbin dihubungkan dengan generator yang
menghasilkan listrik.
2.5 Macam-macam
Reaktor Atom/Nuklir
Menurut kegunaannya,
reaktor nuklir dapat dibedakan menjadi tiga :
1.
Reaktor Produksi Isotop
Reaktor
produksi isotop yaitu reaktor yang menghasilkan radioisotop yang banyak dipakai
dalam bidang nuklir, kedokteran, biologi, industri, dan farmasi.
2. Reaktor
Daya/Power
Reaktor
daya yaitu reaktor yang dapat menghasilkan energi listrik. Reaktor daya
merupakan reaktor komersial yang menghasilkan energi listrik untuk dijual
misalnya PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir).
3.
Reaktor Penelitian
Reaktor penelitian yaitu reaktor yang dipergunakan
untuk penelitian di bidang pertanian, peternakan, industri, kedokteran, sains,
dan sebagainya.
Reaktor nuklir merupakan sebuah peralatan sebagai
tempat berlangsungnya reaksi berantai fisi nuklir terkendali untuk menghasilkan
energi nuklir, radioisotop, atau nuklida baru.
2.5.1 Dasar Reaktor Atom/Nuklir
Gambar 2.3 Reaktor Nuklir
(Sumber:
Daniati, 2014)
Keterangan :
1. Bahan
bakar
2. Teras
reaktor
3. Moderator
4. Batang
kendali
5. Pompa
pemindah
6. Generator
uap
7. Shielding
(perisai)
1. Bahan
bakar reaktor nuklir merupakan bahan yang akan menyebabkan suatu reaksi fisi
berantai berlangsung sendiri, sebagai sumber energi nuklir. Isotop fisi adalah
uranium-235, uranium-233, plutonium-239. Uranium-235 terdapat di alam (dengan
perbandingan 1 : 40 pada uranium alam), dan yang lainnya harus dihasilkan
secara buatan.
2. Teras
reaktor, di dalamnya terdapat elemen bahan bakar yang membungkus bahan bakar.
3. Moderator
adalah komponen reaktor yang berfungsi untuk menurunkan energi neutron cepat (+
2 MeV) menjadi komponen reaktor normal (+ 0,02 – 0,04 eV) agar dapat bereaksi
dengan bahan bakar nuklir. Selain itu, moderator juga berfungsi sebagai
pendingin primer. Persyaratan yang diperlukan untuk bahan moderator yang baik
adalah dapat menghilangkan sebagian besar energi neutron cepat tersebut dalam
setiap tumbukan dan memiliki kemampuan yang kecil untuk menyerap neutron, serta
memiliki kemampuan yang besar untuk menghamburkan neutron. Bahan-bahan yang
digunakan sebagai moderator, antara lain :
a) air
ringan (H2O),
b) air
berat (D2O),
c) grafit,
4. Setiap
reaksi fisi menghasilkan neutron baru yang lebih banyak (2 – 3 neutron baru),
maka perlu diatur jumlah neutron yang bereaksi dengan bahan bakar. Komponen
reaktor yang berfungsi sebagai pengatur jumlah neutron yang bereaksi dengan
bahan bakar adalah batang kendali. Dalam reaktor dikenal faktor pengali (k),
yaitu perbandingan jumlah neutron yang dihasilkan setiap siklus dengan jumlah
neutron pada awal siklus untuk :
a) k
= 1, operasi reaktor dalam keadaan kritis,
b) k
> 1, operasi reaktor dalam keadaan super kritis,
c) k
< 1, operasi reaktor dalam keadaan subkritis.
Bahan
yang dipergunakan untuk batang kendali reaktor haruslah memiliki kemampuan
tinggi menyerap neutron. Bahan-bahan tersebut antara lain kadmium (Cd), boron
(B), atau haefnium (Hf ).
5. Pemindah
panas, berfungsi untuk memindahkan panas dari pendingin primer ke pendingin
sekunder dengan pompa pemindah panas.
6. Pendingin
sekunder, dapat juga berfungsi sebagai generator uap (pembangkit uap) yang
selanjutnya dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik.
7. Perisai
(shielding), berfungsi sebagai
penahan radiasi hasil fisi bahan agar tidak menyebar pada lingkungan.
Reaksi inti atom dapat
berlangsung sangat cepat dan dihasilkan energi yang sangat besar. Dari energi
reaksi inti atom ini manusia dapat memanfaatkan untuk kesejahteraan manusia
tetapi sebagian juga memanfaatkan sebagai alat pembunuh massal, misalnya
dibuatnya bom atom dan bom hidrogen sebagai senjata perang pada abad modern
ini. Dalam hal kesejahteraan manusia memanfaatkan reaksi inti menggunakan reaktor
atom/nuklir untuk pembangkit listrik
dan lainya.
2.6.
Energi Nuklir di Indonesia
Sejarah pemanfaatan energi nuklir melalui Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) dimulai beberapa saat setelah tim yang dipimpin Enrico Fermi berhasil
memperoleh reaksi nuklir berantai
terkendali
yang
pertama pada
tahun
1942. Reaktor nuklirnya sendiri sangat dirahasiakan dan dibangun di bawah stadion olah raga Universitas
Chicago.
Mulai
saat
itu
manusia berusaha
mengembangkan pemanfaatan sumber tenaga baru tersebut. Namun pada mulanya, pengembangan
pemanfaatan
energi nuklir masih sangat terbatas, yaitu baru dilakukan di Amerika
Serikat dan Jerman. Tidak lama kemudian, Inggris,
Perancis, Kanada dan Rusia
juga mulai menjalankan program energi nuklirnya.
Lalu bagaimana
dengan Indonesia, Indonesia memiliki cadangan uranium 53 ribu ton yang
dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN),
yakni sebanyak 29 ribu ton di Kalimantan Barat dan 24 ribu ton sisanya ada di
Bangka Belitung. Selain
itu Papua juga diindikasikan memiliki cadangan uranium yang cukup besar. Tapi
soal ini masih akan diteliti dulu (BATAN, 2015).
Perkiraan
bahwa Pulau Papua menyimpan cadangan uranium atau bahan baku nuklir dalam
jumlah besar didasarkan pada kesamaan jenis batuan Papua dengan batuan
Australia yang telah diketahui menyimpan cadangan uranium terbesar di dunia (BATAN, 2015).
Jika suatu PLTN seukuran 1.000 MW
membutuhkan 200 ton Uranium per tahun, maka dengan cadangan di Kalbar saja yang
mencapai 29 ribu ton Uranium berarti bisa memasok Uranium selama 145 tahun.
Proses
rencana pembangunan PLTN di Indonesia cukup panjang. Tahun1972, telah dimulai
pembahasan awal dengan
membentuk
Komisi
Persiapan Pembangunan PLTN. Komisi ini kemudian melakukan pemilihan lokasi dan tahun
1975 terpilih 14 lokasi potensial,
5 di antaranya terletak di Jawa Tengah. Lokasi tersebut diteliti Badan Tenaga Nuklir Nasional
(BATAN) bekerjasama dengan
NIRA dari Italia. Dari keempat belas lokasi tersebut, 11 lokasi di pantai utara dan 3 lokasi di pantai selatan.
Tenaga nuklir diharapkan bisa menjadi
sumber energi masa depan Indonesia. Karena tenaga nuklir memiliki manfaat yang
sangat banyak. Dengan adanya tenaga nuklir, diyakini bisa menambah pasokan
listrik di Indonesia, terutama di pulau padat penduduk seperti yang ada di
pulau Jawa. Selain itu diharapkan masyarakat Indonesia tidak memiliki
ketergantungan yang tinggi terhadap petroleum, dengan demikian Indonesia dapat
memproduksi minyak bumi lebih banyak. Selain itu, emisi gas dapat berkurang.
Tenaga nuklir juga dimanfaatkan pada bidang-bidang lainnya seperti bidang
pertanian, peternakan, hidrologi, industri, kesehatan, penggunaan zat
radioaktif dan sinar-X untuk radiografi, logging, gauging, analisa bahan, kaos
lampu, perunut (tracer) dan lain-lain. Dalam bidang penelitian terutama banyak
dilakukan oleh BATAN mulai dari skala kecil sampai dengan skala besar.
Pemanfaatan dalam bidang kesehatan dapat dilihat seperti untuk diagnosa,
kedokteran nuklir, penggunaan untuk terapi dimana radiasi digunakan untuk
membunuh sel-sel kanker.
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
1.
Nuklir adalah
salah satu sumber energi yang menghasilkan energi sangat besar dengan bahan
bakar Urainium melalui reaski fisi dan fusi.
2.
Energi nuklir dapat
digunakan sebagai pembakit listrik (PLTN), Bahan senjata militer, dan Tenaga
nuklir juga dimanfaatkan pada bidang-bidang lainnya seperti bidang pertanian,
peternakan, hidrologi, industri, kesehatan, penggunaan zat radioaktif dan
sinar-X untuk radiografi, logging, gauging, analisa bahan, kaos lampu, perunut
(tracer) dan lain-lain.
3.
Penggunaan
energi nuklir mempunyai dampak positif yang sangat menguntungkan dan juga mempunyai dampak negatif yang sangat
berbahaya bagi kehidupan karena mempunyai produk buangannya yang sangat radioaktif, Nuklir
sebagai senjata pemusnah.
4.
Penggunaan
nuklir sebagai energi sangat kompeten karena dari 1 gr Uranium-235 dapat
menghasilkan energi sebesar 81,92 x 109 J.
5.
Indonesia mempunyai kesempatan
untuk menjadikan nuklir sebagai energi karena memiliki cadangan Uranium sangat
besar yang terletak di Kalimantan Barat dan Bangka Belitung.
3.2. Saran
1. Masyarakat
harus mulai mengerti dengan keadaan sumber listrik di Indonesia.
2. Pemerintah
harus mulai berani dan serius terhadap program pembangunan PLTN, karena dampak
positif dari PLTN lebih besar dibanding dengan dampak negatifnya, karena daya
yang dibangkitkan oleh PLTN bisa mencukupi kebutuhan listrik dalam negeri.
DAFTAR
PUSTAKA
Akbar, Rizki
M. 2011. Ketenaganukliran (online). http://mediaanak Indonesia. wordpress.com/2011/03/14/dampak-kebocoran-nuklir-bagi-manusia/
(Diakses Pada 10 Oktober 2016).
Badan Tenaga Nuklir
Indonesia. 2015. Cadangan Uranium di Indonesia. Jakarta : Batan.org
Daniati. 2014 Makalah
Nuklir (online). http://daniati16.blogspot.com/2014/02/
makalah-nuklir.html
(Diakses
Pada 10 Oktober 2016)
Januar, Elsan.2012. Makalah Termodinamika Nuklir. http://elsan-janu.blogspot .com/2012/10/makalah-termodinamika-nuklir.html
diakses pada 19 juni 2013
Mursidin, Wiwin.2011.
Makalah Energi Nuklir (online). http://wi2nmursidin.files. wordpress.com/2011/05/makalah-energi-nuklir.docx diakses pada 19 Juni 2013.
No comments:
Post a Comment