Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Halo sahabat QWERTY kita bertemu lagi …

Seperti janji saya, kita akan melanjutkan materi selanjutnya mengenai AADN (Ada Apa Dengan Nuklir)? Pada bahasan yang lalu kita telah mengenal apa itu Nuklida, Radasi Radioaktif, dan ciri2 unsur yang dapat memancarkan Radioaktif.

Pada kesempatan kali ini kita akan membicarakan salah satu unsur yang paling terkenal, dikatakan unsur yang paling menakutkan yang pernah ada, yang salah satunya mengakibatkan bencana yang cukup besar untuk kedua kalinya yg dialami oleh Jepang, setelah Pasukan Sekutu menjatuhnya pertama kali di Nagasaki dan Hiroshima. Beliau tidak lain yaitu Uranium (Pada bagian terakhir dari Tema ini kita akan membahas mengenai sejarah Uranium).

Sejak ditemukan pertama kali secara tidak sengaja pada tahun 1789, oleh Martin Heinrich Klaproth. Uranium menjadi unsur yang banyak diteliti sampai pada puncaknya tahun 1934, digunakan pertama kali sebagai senjata nuklir.

Lalu apa yang menarik dari Uranium sehingga Dunia Barat ketakutan sampai mengembargo negara2 yang sedang mengembangkan pengayaan Uranium? Uranium dalam Susunan Sistem Periodik memiliki nomor atom 92. Seperti yang kita ketahui, Semua nuklida dengan nomor atom lebih besar dari 82 tergolong radioaktif. Dengan nomor atom yang cukup besar Uranium termasuk kedalam unsur Radioaktif yang paling reaktif.   

Unsur radioaktif alam seperti U memberikan deret Peluruhan Radioaktif, yaitu suatu urutan dimana inti Radioaktif mula2 meluruh menjadi inti kedua, kemudian meluruh kembali menjadi inti ketiga, keempat, dan seterusnya sampai dicapai suatu inti yang stabil.

Reaksi inti seperti halnya reaksi kimia, melibatkan perubahan energi. Ada dua jenis reaksi, yaitu reaksi Fusi dan reaksi Fisi. Kita tidak perlu membahas lebih mendalam mengenai Reaksi Fusi dan Fisi.

Singkatnya jika inti Uranium ditembak oleh suatu Neutron, Uranium terpisah membentuk dua buah inti. Ketika inti Uranium pecah, sekitar 2-3 Neutron dilepaskan. Jika Neutron dari tiap rekasi diserap oleh inti Uranium lain, inti2 ini akan pecah dan melepaskan lebih banyak Neutron, sehingga terjadi reaksi yang dimanakan Reaksi Berantai (Reaksi Fisi). Anda tidak perlu memikirkannya bila anda tidak mau pusing, kita langsung saja pada tema diskusi mengenai PLTN (Pembangkit Litrik Tenaga Nuklir)

Reaktor Fisi Nuklir (PLTN) adalah suatu tempat untuk melangsungkan reaksi rantai dari Reaksi Fisi yang terkendali. Sebagai sumber tenaga, reaktor nuklir digunakan untuk menghasilkan panas, yang diarahkan untuk memproduksi uap sebagai pembangkit generator listrik.

Reaktor nuklir terdiri atas sejumlah batang bahan bakar alternatif (Uranium) dan batang pengendali yang disisipkan dalam batang bahan bakar. Batang bahan bakar berbentuk silinder mengandung bahan berpotensi fisi. Dalam reaktor terdiri dari air ringan (air biasa), batang2 bahan bakar mengandung Uranium.

Batang pengendali berupa silinder, dibuat dari zat yang dapat menyerap Neutron, seperti Boron dan Cadmium, sehingga dapat memperlambat reaksi rantai. Dengan berbagai kedalaman dari batang pengendali yang dipasang dalam batang bahan bakar (inti reaktor), batang tersebut dapat menaikan atau menurunkan serapan Neutron.

Suatu moderator adalah bahan yang dipasang utuk memperlambat gerak Neutron. Umumnya moderator yang digunakan adalah air berat, 2H2O, air ringan 1H2O atau grafit.

Pada reaktor air ringan, air biasanya berperan sebagai moderator sekaligus sebagai pendingin. Air dalam reaktor dipertahankan sekitar 350°C pada tekanan 150 atm sehingga tidak mendidih. Air panas ini disirkulasikan menuju penukar panas. Panas ini digunakan untuk menghasilkan uap dan uap tersebut menuju pembangkit turbin untuk listrik.

Setelah periode waktu tertentu, hasil reaksi fisi yang menyerap Neutron berakumulasi dalam batang bahan bakar. Hal ini menimbulkan interferensi dengan reaksi rantai sehingga batang bahan bakar harus diganti. Buangan sisa bahan bakar ini menjadi limbah Nuklir. Limbah ini dapat diproses ulang dan bahan bakar sisa dipisahkan secara kimia dari radioaktif.

Plutonium 239 adalah salah satu bahan hasil pemisahan dari buangan limbah bahan bakar. Isotop ini diproduksi selama reaktor beroperasi, yaitu penembakan Uranium oleh Neutron. Isotop Plutonium juga bersifat fisi dan digunakan untuk membuat bom atom.

Apapun jenis bahan bakar sebaiknya tidak didaur ulang, tetapi permasalahan utama bagi indutrsi tenaga nuklir adalah bagaimana membuang sampah radioaktif yang aman. Salah satunya adalah dengan menyimpan limbah radioaktif kedalam bahan keramik dan menyimpannya kedalam perut bumi.

 

Pada akhirnya Uranium apakah bersifat baik atau buruk, tergantung pada penilaian anda, tapi satu yang pasti Ilmu Pengetahuan itu bersifat Netral, tergantung pada si pemiliknya apakah dia bijak atau rakus dalam menggunakan segala sesuatu yang ada di Alam ini.