Dampak Penggunaan Energi Nuklir Pada Reaktor Nuklir
KARYA TULIS ILMIAHDiajukan sebagai salah satu syarat untuk
mengikuti Ujian Nasional (UN) di SMA Negeri 7 BanjarmasinTahun
ajaran 2011/2012
Disusun oleh :Mutia Paramitha Tiffani Grace Sinta 7516 7524 XI
IPA 2
PEMERINTAH KOTA BANJARMASINDINAS PENDIDIKANSMA NEGERI 7
BANJARMASINTAHUN 2011Bahaya Radiasi dan Keuntungan Pemanfaatan
Energi Nuklir
KARYA TULIS ILMIAHDiajukan sebagai salah satu syarat untuk
mengikuti Ujian Nasional (UN) di SMA Negeri 7 BanjarmasinTahun
ajaran 2011/2012
Disusun oleh :Mutia Paramitha Tiffani Grace Sinta 7516 7524 XI
IPA 2
PEMERINTAH KOTA BANJARMASINDINAS PENDIDIKANSMA NEGERI 7
BANJARMASINTAHUN 2011LEMBAR PENGESAHAN
Karya tulis ini yang berjudul Bahaya Radiasi dan Keuntungan
Pemanfaatan Energi Nuklir ini merupakan tugas akhir siswa SMA
Negeri 7 Banjarmasin Jurusan IPA sebagai syarat mengikuti Ujian
Nasional Tahun ajaran 2011/2012 dan Ujian Akhir
Sekolah.Banjarmasin, April 2011Mengetahui / Menyetujui
Wali Kelas XI IPA 2 Guru Pembimbing
Ida Rusmilawati, S.Pd Siti Fatimah, S.PdNIP.19670802 199512 2
002NIP.Mengetahui,Kepala SMA Negeri 7 Banjarmasin
Drs. H. Fathurrahman Nunci, M.PdNIP. 19520302 197903 1012
MottoIn this life we cannot always do great things. But we can
do small things with great love
If you can dream it, you can do it
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena
atas segala rahmat serta berkatnya yang berlimpah karya tulis
ilmiah ini dapat diselesaikan dengan baik. Karya tulis ini disusun
sebagai syarat untuk mengikuti Ujian Nasional (UN) dan Ujian Akhir
Sekolah (UAS) untuk jurusan IPA SMA Negeri 7 Banjarmasin tahun
ajaran 2011/2012.Dengan berpegang pada ilmu pengetahuan yang kami
dapat selama di bangku sekolah dan mempelajari buku, literature dan
internet kami membuat serta menyusun karya tulis ini. Melalui karya
tulis ini kami berharap dapat memperluas wawasan para siswa dan
masyarakat mengenai nuklir. Khususnya akan manfaat besar dari
nuklir dan dampak dari kebocoran yang menyebabkan radiasi bagi
kesehatan manusia serta lingkungan.Keberhasilan dalam menyusun
karya tulis ini tak lepas dari dukungan serta doa dari orang tua,
guru-guru, sahabat serta seluruh pihak-pihak seperti tersebut di
bawah ini :1. Bapak Drs. H. Fathurrahman Nunci, M.Pd selaku Kepala
SMA Negeri 7 Banjarmasin2. Ibu Siti Fatimah, S.Pd selaku guru
pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbingannya dalam
pengerjaan karya tulis ini.3. Ibu Dra. Ida Rusmilawati, M.Pd selaku
wali kelas XI IPA 2 yang memberikan motivasi serta bantuannya dalam
penyusunan karya tulis ini.4. Bapak dan Ibu Guru SMA Negeri 7
Banjarmasin yang telah memberikan pendidikan dan ilmu pengetahuan
kepada kami.5. Bapak dan Ibu serta keluarga kami tercinta.6. Rekan
- rekan kami yang mendukung dan atas kerja sama nya serta dukungan
moral bagi kami dalam menyelesaikan karya tulis ini.
Kami sebagai penulis dan penyusun menyadari masih ada kekurangan
yang terdapat di dalam karya tulis ini, baik dari segi tata bahasa,
teknik penulisan, maupun dari segi keilmiahannya. Oleh karena
itulah, dengan segala ketulusan hati kami berharap kritik dan saran
yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan karya tulis ini di
masa yang akan datang. Semoga karya tulis ini dapat membawa manfaat
kepada para pembaca.
Banjarmasin, April 2011Penyusun
Mutia ParamithaTiffani Grace Sinta DAFTAR ISIHALAMAN JUDULLEMBAR
PENGESAHANANMOTTOKATA PENGANTARDAFTAR ISIBAB I. PENDAHULUAN.1.1
Latar Belakang1.2 Rumusan Masalah1.3 Tujuan Penulisan.1.3.1 Tujuan
Material..1.3.2 Tujuan Fungsional1.3.3 Tujuan Akademis..1.4 Batasan
Masalah
BAB II. KAJIAN PUSTAKA2.1 Nuklir..2.1.1 Pengertian Nuklir2.1.2
Sejarah Energi Nuklir2.1.3 Bahan Bakar Nuklir2.2 Reaktor
Nuklir2.2.1 Pengertian Reaktor Nuklir2.2.2 Klasifikasi Reaktor2.2.3
Komponen-komponen Reaktor Nuklir
2.3 Dampak Reaktor Nuklir.2.3.1 Dampak Positif Reaktor
Nuklir2.3.2 Dampak Negatif Reaktor Nuklir
BAB III. METODOLOGI3.1 Cara Memperoleh Data..3.2 Data yang
Diperoleh3.2.1 Data Wawancara.3.2.2 Data Kepustakaan.BAB IV.
ANALISA DATABAB V. PENUTUP5.1 Kesimpulan5.2 SaranDAFTAR
PUSTAKA..BIODATA
BAB IPENDAHULUAN
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 dampakpenggunaan
energi minyakbumi yang merupakan sumber energi utama saat
ini.Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi minyak
bumi memaksa kita untukmencari dan mengembangkansumber energi baru.
Salah satu alternatif sumber energi baruyang 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 yanglayakdiperhitungkan.Isu energi nuklir
yang berkembang saat ini memang berkisar tentang penggunaan energi
nuklirdalam bentuk bom nuklir dan bayangan buruk tentang musibah
hancurnya reaktor nuklir di Chernobyl dan Jepang baru-baru ini
karena gempa. 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 meningkatkantaraf hidup sekaligus memberikan solusi
atas masalah kelangkaan energi. Pilihan akan pemanfaatan nuklir
berdasar pada sebuah kebutuhan mendesak akan energi dan kebutuhan
hidup manusia dari kebutuhan makanan sampai pada kelistrikan tanpa
menjadikan bahan nuklir itu menjadi persenjataan yang dapat
mematikan umat manusia. Berbagai manfaat yang diambil oleh
ketersediaan bahan bakar di alam khususnya nuklir memberi manfaat
yang begitu luas bagi kehidupan manusia yang sudah barang tentu ada
efek lain yang sedang terus diminimalisir yaitu efek dari sampah
nuklir.Untuk itulah kami sebagai penulis sekaligus penyusun akan
memaparkan lebih lanjut dan jelas seluk beluk dari nuklir itu
sendiri. Energi nuklir adalah energi yang dapat menyelamatkan umat
manusia namun apabila ada sedikit saja ketidaktelitian dalam
penyimpanannya akan berakibat fatal yang menyebabkan radiasi nuklir
dan membahayakan kehidupan manusia.1.2 Rumusan MasalahMasalah yang
akan dikembangkan dan dibahas lebih lanjut dalam penulisan karya
tulis ini antara lain : 1. Bagaimana proses terbentuknya nuklir?2.
Apa saja kandungan yang terdapat didalam nuklir?3. Mengapa berbagai
negara termasuk Indonesia lebih memilih menggunakan reaktor nuklir
sebagai pembangkit listrik dibandingkan bahan bakar lain?4. Apa
dampak dari penggunaan reaktor nuklir pada manusia dan juga
lingkungan sekitarnya?
1.3 Tujuan PenulisanDari penelitian ini kami sebagai penulis
ingin memaparkan pengertian dari nuklir itu sendiri,
manfaat-manfaat yang terkandung didalamnya, dan juga dampak-dampak
yang disebabkan oleh radiasi nuklir, baik terhadap manusia maupun
lingkungan sekitar.Tujuan kami dalam menyusun karya tulis ini
adalah ingin mengetahui secara mendalam tentang bahaya dari radiasi
dan keuntungan pemanfaatan nuklir. Dengan disusunnya karya tulis
ini diharapkan penulis dapat mendapatkan manfaat serta pengetahuan
lebih banyak, yaitu pengertian dan kandungan Nuklir, manfaat dan
kelebihan reaktor nuklir dibandingkan bahan bakar lain dan dampak
dari paparan radiasi nuklirKarya tulis ilmiah ini disusun dan
dibuat sebagai salah satu syarat untuk mengikuti Ujian Nasional
(UN) dan Ujian Akhir Sekolah (UAS) tahun ajaran 2011/2012 di SMA
Negeri 7 Banjarmasin.
1.3 Batasan MasalahMasalah yang dibahas dalam karya tulis ini
dibatasi pada materi-materi sebagai berikut : 1. Pengertian dan
Kandungan Nuklir 2. Manfaat dan Kelebihan reaktor nuklir
dibandingkan bahan bakar lain 3. Dampak dari paparan radiasi
Nuklir.
BAB IIDASAR TEORI
2.1 Nuklir2.1.1 Pengertian NuklirPengertian tenaga nuklir adalah
tenaga dalam bentuk apa pun yang dibebaskan dalam proses
transformasi inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber radiasi
pengion, misalnya tenaga dalam bentuk sinar-X.2.1.2 Sejarah Energi
NuklirPercobaan pertama yang berhasil untuk energi nuklir dilakukan
oleh fisikawan jerman Otto Hahn, Lise Meiner danFritz Strassman
pada tahun 1938.Pada perang dunia kedua, tepatnya pada tahun 1942
Enrico Fermi menemukan raksi berantai dari nuklir yang menghasilkan
energi tinggi dengan menggunakan bahan plutonium. Plutonium inilah
yang digunakan sebagai bahan dasar bom atom yang dijatuhkan di
Nagasaki, Jepang.Energi nuklir sebagai pembangkit listrik dengan
menggunakan reaktor nuklir digunakan pertama kali pada tanggal 20
desember 1951 di dekat kota Arco, Idaho. Energi yang dihasilkan
sekitar 100 kW.Dari tahun ke tahun kapasitas energi dari reaktor
nuklir mengalami perkembangan pesat. Pada tahun 1960, 1 gigawatt
energi dihasilkan, sedangkan pada tahun 1970, 100 gigawatt
dihasilkan dan pada tahun 1980 300 giga watt energi nuklir
dihasilkan. Setelah tahun 1980 kapasitas energi yang dihasilkan
tidak terlalu meningkat pesat. Sampai tahun 2005 ini, baru 366
gigawatt energi dihasilkan. Gerakan untuk menentang adanya program
tenaga nuklir, baru dimulai pada akhir abad 20. Hal ini didasarkan
dari ketakutan akan adanya nuclear accident dan ketakutan akan
adanya bahaya radiasi yang tidak kelihatan dari tenaga nuklir itu
sendiri. Selain itu kekhawatiran akan adanya kebocoran dari system
penyimpanannya. Apalagi setelah adanya kecelakaan nuklir di Three
mile Island dan chernobyl.
Reaksi fisi nuklir adalah proses dimana nukleus dari atom
membelah menjadi dua nuklei atom yang lebih kecil.Produk
sampingannya berupa neutron, photon (biasanya dalam bentuk sinar
gamma), partikel beta dan partikel alpha. Reaksi fisi adalah reaksi
eksoterm dan menghasilkan energi yang besar baik dari pancaran
sinar gamma maupun energi kinetik dari fragmennya.Reaksi fisi
digunakan untuk memproduksi energi untuk pembangkit tenaga nuklir
dan juga sebagai penyebab ledakan pada senjata nuklir. Material
yang digunakan sebagai bahan baku dari energi nuklir dapat
menghasilkan energi yang sangat besar akibat dari reaksi berantai
dari pembelahan inti atomnya. Hal ini dikarenakan neuton yang
dilepas dari reaksi fisi ini dapat memicu terjadinya reaksi fisi
yang berkelanjutan. Semakin banyak neuron yang dilepaskanmaka akan
memicu banyaknya reaksi fisi yang terjadi.Energi yang sangat besar
ini dapat dikontrol dengan menggunakan reaktor nuklir. Pada senjata
nuklir ledakan yang besar dihasilkan dari energi dari reaksi fisi
nuklir yang tidak terkontrol.Jumlah energiyang terkandungpada
bahanbakar nukliradalah beberapa juta kali dari energi yang
terkandung bahan bakar kimia (seperti bensin) dengan berat yang
sama. Ini mmbuat nuklir sebagai sumber energi yang menjanjikan,
tetapi produk buangan dari reaksi fisi nuklir ini sangat radioaktif
dan produk buangan tersebut dapat bertahan hingga ratusan tahun di
alam. Selain itu, ketakutan akan digunakannya energi nuklir ini
sebagai senjata pemusnah massal, membuat energi nuklir sebagai
sumber energi utamamasih diperdebatkan. Reaktor pada reaksi fisi
nuklir biasanya menggunakan tipe Critical fissionreactors. Pada
reaktor ini, neutron yang dihasilkan dari reaksi fisi digunakan
untukmenginduksi terjadinya reaksi fisi yang berulang-ulang,
sehingga energi yang dilepaskan dapat terkontrol. Reaktor ini
digunakan untuk tiga tujuan yaitu sebagai reactor power, research
reactor, dan breeder reactor. Reaktor power digunakan untuk
memproduksi panas untuk tenaga nuklir. Research reactor digunakan
unukmemproduksi neutronatau sumber radioaktifuntuk
kepentinganpenelitian, medis, atau untuk tujuan lain. Sedangkan
breeder reactor untuk memproduksi bahan bakar nuklir. Kebayakan
reaktor memproduksi pu-239 (bahan bakar nuklir) dari senyawa U-238
(bukan bahan bakar nuklir).Reaksi fisi sebenarnya juga dapat
terjadi secara alamiah pada materialradioaktif. Reaksi fisi ini
dapat terjadi karena adanya radiasi dari sinar alpha dan beta yang
berada di alam. Tapi reaksi ini berjalan sangat lambat, oleh karena
itu digunakan reaktor nuklir yang dapat mempercepat reaksi fisi ini
dengan menembakkan partikel neutron. Reaksi fusi terjadi dimana dua
inti atom atau lebih saling bergabung membentuk inti yang lebih
berat.Proses ini juga dapat melepaskan energi dan juga bisa
menyerap energi, bergantung pada berat inti yang terbentuk. Besi
dan nikel mempunyai energi ikat yang paling besar per-nukleonnya.
Oleh karena itu,dua senyawa ini paling stabil. Penggabungan (reaksi
fusi) dari dua inti atom yang lebih ringan dari besi ataunikel
biasanya melepaskan energi. Sedangkan yanglebih berat dari besi dan
nikel biasanya menyerap energi. Reaksi fusi nuklir dari unsur yang
ringan dapat melepaskan energi. Contoh nyata adalah bintang yang
memancarkan sinar atau bom hidrogen. Sedangan reaksifusi untuk
unsur yang berat,contoh nyatanya adalah ledakan supernova. Awalnya
dibutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan dua intiatom,
meskipun atom itu adalah hidrogen. Tetapi hasil dari reaksi fusi
ini selain menghasilkan atom produk yang lebih berat, juga
menghasilkan partikel neutron. Partikel ini kemudian melepaskan
energi yang cukup besar untuk membuat kedua inti atom itu untuk
bergabung. Kemudian akan diproduksi lebih banyak neutron sehingga
akan terjadi reaksifusi yang berlangsung dengan sendirinya.
Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi ini sangat besar jika
dibandingkan dengan reaksi kimia. Ini dikarenakan energi ikatan
yang membuat inti atom saling bergabung lebih besar dari energi
ikat antara elektron dengan inti atom. Sebagai contoh, energi
ionisasi dari hidrogen adalah 13,6 ev. Bandingkan dengan energi
yang dilepaskan dari reaksi fusi deuterium dan tritium yaitu
sebesar 17MeV.Adanya kecenderungan sutu inti atom untuk mengalami
fusi maupun fisi adalah karena setiap inti atom akan berusaha untuk
berada dalam keadaan yang paling stabil dengan energi yang rendah.
Hal ini dapat dicapai dengan mengalami suatu fisi atau fusi seperti
yang telah dijelaskan sebelumnya. Kecenderungan dari atom-atom ini
dapat dengan jelas dilihat padagrafik kestabilan inti di bawah
ini.2.1.3 Bahan Bakar NuklirSebelum penemuan plutonium, hanya
uranium yang dipertimbangkan sebagai bahan baku pembuatan bom atom.
Kebanyakan bahan baku nuklir berasal dari senyawa
uranium-238.Alternatif bahan bakar yang lain adalah uranium-233
yang berasal dari peluruhan senyawa thorium. Senyawa thorium lebih
berlimpah 3 kali lipat dari senyawa uranium.Bahan baku di atas
digunakan pada reaktor fisinuklir. Untuk reaktor fusi nuklir, dapat
digunakan senyawa deutorium, isotop dari hidrogen, atau yang
sekarang masih dalam eksperimen digunakan senyawa litium.Jika
reaktor fusi nuklir ini telah sempurna, maka dengan menggunakan
cadangan litium yangada di bumi ini,energi yangdihasilkanbisa
digunakan untukkebutuhan konsumsi energi di bumi selama 3000 tahun
(dengan asumsi kebutuhan akan energi tidak meningkat dari tahun ke
tahun). Jika digunakan litium dari laut maka energinya cukup untuk
60 jutatahun.Denganbahan deuterium yang berasal dari alam, energi
yang dihasilkan dapat bertahan hingga 150 milyar tahun.Uranium
diambil dari alam dan dibuat menjadi bahan bakar nuklir, kemudian
dikirim ke pembangkit tenaga nuklir. Setelah digunakan sebagai
pembangkit, sisa bahan bakar tadi dikirim ke tempat daur ulang
tenaga nuklir atau ke tempat pembuangan akhir jika tidak mau didaur
ulang. Pada saat daur ulang, 97 % sisa bahan bakar nuklir dapat
digunakan kembali di instalasi pembangkit tenaga nuklir.
Prinsip daur ulang nuklir ini adalah memisahkan material yang
masih berguna (seperti uranium dan plutonium) dariproduk reaksi
fisi atau sisa daribahan bakar reaktornuklir.Biasanya tujuannya
adalahuntuk mendaurulang uranium menjadi bahan bakar oksida baru
(MOX), tetapi ada juga yang bertujuan untukmendapatkan plutonium
yang dapat digunakan sebagai senjatAda beberapa cara untuk
melakukan proses daur ulang nuklir ini, yaitu: PUREX adalah akronim
dari nama Plutonium and Uranium Recovery by Extraction. Proses
Purex berdasarkan metode ekstraksi cair-cair yang digunakan untuk
mendaur ulang sisa bahan bakar nuklir, untuk menghasilkan uranium
dan plutonium dari produk reaksi fisi. Cara ini adalah yang paling
banyak digunakan dalam industri saat ini. UREX (URanium Extraction)
adalah proses yang hampir sama seperti dengan proses seperti PUREX
yang telahdimodifikasi dengan mencegah plutonium untuk
terekstraksi. Proses ini dapat dilakukan dengan menambahkan
reduktan plutonium sebelum tahap ekstraksi dilakukan. Reduktan yang
ditambahkan adalah asam asetohidroksamik, yang menyebabkan senyawa
plutonium dan neptunium tidakterekstraksi. TRUEX (TRansUranic
EXtraction) adalah proses daur ulang nuklir yang didesain untuk
menghilangkan metal transuranik dari limbah. DIAMEX
(DIAMideEXtraction) adalah proses ekstraksi yang mempunyai
kelebihan untuk menghindari senyawa limbah organik yang mengandung
elemenkarbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen. Limbah tanpa senyawa
organik tersebut kemudian dapat dibakar tanpamenyebabkan hujan asam
UNEX (UNiversal Extraction) digunakan untuk menghilangkan semua
senyawa radioisotop yang tidak dibutuhkan (seperti Sr,Cs dan
senyawa golonganaktinida) agar proses ekstraksi uranium
danplutonium berjalan sempurna. Senyawa yang digunakan dalam reaksi
ini adalah polietilen oksida dan anion kobalt karboran untuk
menghilangkan senyawa cesium dan stronsium. Untuk senyawa golongan
aktinida digunakan senyawa aromatik yang polarseperti
nitrobenzena.Perbandingan Energi yang dihasilkan :
2.2 Reaktor Nuklir2.2.1 Pengertian Reaktor NuklirReaktor nuklir
adalah suatu alat untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan
sekaligus menjaga kesinambungan reaksi itu. Reaktor nuklir
ditetapkan sebagai "alat yang menggunakan materi nuklir sebagai
bahan bakarnya Materi fisi yang digunakan sebagai bahan bakar
misalnya uranium, plutonium dan lain-lain. Untuk uranium digunakan
uranium alam atau uranium diperkaya. Jadi secara umum reaktor
nuklir adalah tempat berlangsungnya reaksi nuklir yang terkendali.
Untuk mengendalikan operasi dan menghentikannya digunakan bahan
penyerap neutron yang disebut batang kendali.
2.2.2 Klasifikasi ReaktorMacam reaktor dibedakan berdasarkan
kegunaan, tenaga neutron dan nama komponen serta parameter
operasinya.Menurut kegunaan: Reaktor daya Reaktor riset termasuk
uji material dan latihan Reaktor produksi isotop yang kadang-kadang
digolongkan juga kedalam reaktor risetDitinjau dari tenaga neutron
yang melangsungkan reaksi pembelahan, reaktor dibedakan menjadi
reaktor fisi yang terbagi atas reaktor thermal serta reaktor
pembiak cepat dan reaktor fusi: Reaktor Fisi : Reaktor
thermalReaktor thermal menggunakanmoderator neutronuntuk
melambatkan atau me-moderateneutron sehingga mereka dapat
menghasilkan reaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari
reaksi fissi mempunyai energi yang tinggi atau dalam keadaancepat,
dan harus diturunkan energinya atau dilambatkan (dibuatthermal)
oleh moderator sehingga dapat menjamin kelangsunganreaksi berantai.
Hal ini berkaitan dengan jenis bahan bakar yang digunakan reaktor
thermal yang lebih memilih neutron lambat ketimbang neutron cepat
untuk melakukan reaksi fissi. Reaktor pembiak cepatReaktor pembiak
cepat menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan
moderator neutron. Karena reaktor cepat menggunakan jenis bahan
bakar yang berbeda dengan reaktor thermal, neutron yang dihasilkan
di reaktor cepat tidak perlu dilambatkan guna menjamin reaksi fissi
tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor thermal
menggunakan neutron thermal dan reaktor cepat menggunakan neutron
cepat dalam proses reaksi fissi masing-masing.Elemen bakar yang
telah digunakan pada reaktor termal masih dapat digunakan lagi di
reaktor pembiak cepat, dan oleh karenanya reaktor ini dikembangkan
untuk menaikkan rasio penggunaan uranium. Berbagai riset tentang
reaktor pembiak cepat telah dilakukan dengan menggunakan bahan
bakar campuran uranium-plutonium oksida. Sebagai pendingin
digunakan natrium cair, tanpa menggunakan bahan moderator. Reaktor
pembiak cepat memanfaatkan sifat fisi plutonium yang berinteraksi
(ditembak) dengan neutron cepat. Target riset ini adalah aplikasi
reaktor pembiak cepat untuk pembangit listrik komersial. Dengan
menggunakan bahan pendingin natrium cair, diperoleh keuntungan
yakni sistem pendingin dapat dioperasikan pada temperatur tinggi
dengan tekanan rendah. Tetapi karena natrium secara kimiawi adalah
bahan aktif yang mudah berinteraksi dengan udara, maka perlu upaya
penanganan yang cermat untuk mencegah kebocoran natrium.Proyek
nasional Jepang telah melakukan penelitian dan pengembangan reaktor
pembiak cepat "Monju". Daya yang dihasilkan Monju mencapai 714.000
kW, sedangkan tenaga listrik yang dihasilkan 280.000 kW. Reaktor
ini merupakan prototip PLTN tipe reaktor pembiak cepat. Kekritisan
pertama dicapai pada bulan April 1994.Sebagai bahan bakar reaktor
pembiak cepat digunakan campuran plutonium (Pu-239) dengan uranium
alam (U-238), dimana reaksi fisi terjadi antara plutonium dengan
neutron cepat. Sedangkan pembiakan diperoleh dari reaksi tangkapan
neutron cepat oleh uranium-238 yang kemudian meluruh menjadi
plutonium yang bersifat fisi. Target rasio pembiakannya 1,2.1.
Prinsip pengendalianPlutonium (Pu-239) yang menyerap neutron cepat
akan meghasilkan reaksi fisi. Rasio terjadinya fisi oleh neutron
cepat hanya 1/100 kali fisi oleh neutron termal. Reaksi fisi
berantai akan bergantung pada meningkatnya konsentrasi Pu-239 yang
berasal dari uranium (U-238). Dalam pengendalian semua jenis
reaktor - tidak hanya pada reaktor pembiak cepat- pada umumnya
dilakukan dengan mengendalikan populasi neutron hasil reaksi fisi
berantai. Rasio timbulnya neutron lambat () untuk reaktor pembiak
cepat yang menggunakan Pu-239, dibandingkan dengan reaktor air
ringan yang menggunakan U-235 adalah kurang lebih setengahnya. Umur
neutron lambat cukup panjang, yaitu sekitar 0,44 ~ 55 detik
(rata-rata 10 detik), sedangkan umur rerata neutron pada reaktor
cepat hanya 0,003 ~ 0,04 detik, dan pada reaktor air ringan sekitar
0,05 ~ 0,07 detik, sehingga dalam pengendaliannya tidak begitu
berbeda.Jika batang kendali ditarik, reaksi fisi berantai akan
terjadi di teras reaktor, sehingga temperatur bahan bakar dan bahan
pendingin natrium akan naik. Apabila temperatur natrium mengalami
kenaikan, maka kerapatannya akan menurun, tetapi laju reaksi fisi
akan meningkat karena neutron yang diperlambat menjadi berkurang.
Sementara itu, jika temperatur bahan bakar naik, penyerapan neutron
oleh U-238 mengalami kenaikan (koefisien Doppler negatif),
akibatnya reaksi fisi mengalami penurunan karena penurunan
kerapatan neutron. Tetapi jika reaksi fisi berkurang, temperatur
akan turun, mengakibatkan penyerapan neutron oleh U-238 berkurang,
sehingga kerapatan neutron naik lagi, begitu seterusnya akan
terjadi proses berulang. Daya yang dihasilkan stabil pada angka
tetap.2. Struktur Reaktor Pembiak Cepat
Gambar 2.1 struktur plant reactor pembiak cepat reactor bentuk
asli MonjuPadagambar 2.1diperlihatkan struktur reaktor pembiak
cepat. Karena reaktor pembiak cepat tidak memerlukan moderator,
maka daya yang dihasilkan per satuan volume akan menjadi besar.
Untuk menurunkan temperatur bahan bakar, baik permukaan maupun
bagian dalamnya, bentuk bahan bakar didisain menjadi lebih kurus
dan disebut "pin". Karena natrium cair adalah bahan pendingin yang
dapat melakukan pemindahan panas pada temperatur tinggi, maka
perpindahan panas yang dihasilkan oleh bahan bakar dapat berjalan
baik.Pada pengendalian reaktor, laju alir bahan pendingin selalu
dibandingkan dengan besarnya daya reaktor yang dihasilkan. Pada
waktu pengisian bahan bakar (loading), mesin dan peralatan sistem
pendingin utama tetap melakukan pengendalian secara terus menerus
guna mempertahankan keseimbangan panas pada tempat tertentu. Daya
reaktor dikedalikan sesuai dengan karakteristik pengisian bahan
bakar, demikian juga dengan laju alir sistem pendingin utama,
temperatur natrium dan temperatur uap air dikendalikan agar selalu
tetap. Struktur sistem pendingin ini merupakan sistem yang dapat
mencegah perubahan temperatur pendingin secara cepat. Jika turbin
berhenti mendadak, katup turbin by pass terbuka, uap air
dikembalikan ke kondensor utama.3. Struktur Bejana ReaktorPada
gambar 2.2 diperlihatkan struktur bejana reaktor. Unsur penting
yang menyusun teras reaktor adalah bejana reaktor, bundel bahan
bakar, bundel batang pengendali,shelterneutron, bahan-bahan
penyusun bagian dalam reaktor, dan peralatan di bagian atas teras
reaktor. Bejana reaktor adalah wadah berupa silinder tegak, pada
bagian bawah (yang disebut torso atautrunk) terdapat alat yang
digunakan untuk memasang dan/atau mengambil komponen yang ada di
bagian dalam struktur reaktor. Pada bagian torso terdapat
juganozzleuntuk keluar masuknya pendingin, sedangkan pada bagian
atasnya diletakkanshelter plug. Shelter plug terdiri dariplugyang
diletakkan pada tempat tertentu dan tidak dipindah-pindahkan
lagi,rotary plug, peralatanrotary plug driving, dan sistemcover gas
seal. Shelter ini berfungsi sebagai penahan radiasi dan panas yang
berasal dari teras reaktor. Karena permukaan bahan pendingin
natrium ditutup dengan gas argon, maka pertemuan antara natrium dan
udara dapat dihindari. Sistem bagian atas teras reaktor berfungsi
untuk melakukan "pengarahan" dan mempertahankan sistemcontrol rod
drivingyang dipasang padarotary plug.
Gambar 2.2Padagambar 2.3diperlihatkan struktur bundel bahan
bakar. Pada teras reaktor disusun bundel bahan bakar, bundel batang
kendali, berupablanket fuel setdan shelter neutron, secara
keseluruhan berbentuk irisan dengan enam sudut. Adanya distribusi
keluaran, dikarenakan 2 jenis fuel set bahan bakar dengan pengayaan
plutonium yang berbeda.Blanket fuel setmencegah keluarnya neutron
ke bagian luar sehingga pembiakan mengalami kenaikan. Shelter
neutron digunakan untuk mengurangi dosis radiasi neutron ke
peralatan pada struktur reaktor (terlihatgambar 2.2)Gambar 2.3
Padagambar 2.4diperlihatkan struktur bundel batang kendali. Batang
kendali adalah bahan berupa pelet yang dibungkus dalam kelongsong
menjadi bundel batang kendali. Pada bundel batang kendali ada 2
jenis pengendalian yaitu batang pengatur fluks neutron dan batang
untuk menghentikan operasi reaktor. Pengendalian yang pertama
menggunakan model akselerasi gas untuk pengaturan daya, dan yang
kedua menggunakan model akselerasi pegas untuk menghentikan daya.
Jika terjadi kelainan pada reaktor, maka batang kendali akan turun
dan reaktor secara otomatis berhenti (scram).Gambar 2.4
4. Peralatan yang aman secara teknologiUntuk mencegah
kemungkinan terlepasnya bahan radioaktif pada saat terjadi
kecelakaan, kerusakaan komponen reaktor atau keretakan bahan bakar
dipasang alat-alat pengaman. Alat pengaman itu antara lain
peralatan pendingin tambahan, bejana penahan, peralatan pengungkung
reaktor, peralatan sirkulasi udara dan peralatan sistem gas argon
primer.Setelah reaktor mengalami scram (mati), panas sisa akan
dikeluarkan melalui peralatan pendingin tambahan. Walaupun terjadi
kebocoran natrium dari pipa sistem pendingin primer, jumlah natrium
tersisa harus dipertahankan di atas level aman agar pendinginan
teras reaktor masih dapat dilakukan. Untuk itu perlu dipasang
bejana penahan pada pompa sirkulasi sistem pendingin primer dan
sistem penukar panas intermediet (Gambar 2.1).Untuk menghentikan
pelepasan bahan radioaktif dari reaktor ketika terjadi kecelakaan,
harus dibuat rumah bejana reaktor dan gedung pelindungluar. Di
antara rumah bejana reaktor dan gedung pelindung luar dibuat lubang
(annular), sehingga memiliki fungsi ganda.Untuk mengendalikan
jumlah bahan radioaktif dalam gas argon yang terlepas pada saat
terjadi kecelakaan, maka diletakkan peralatan penyerap sistem gas
argon primer pada tangki penyerap karbon aktif.
5. Penanganan bahan bakar dan peralatan penyimpananPenanganan
bahan bakar dan peralatan penyimpanan diperlihatkan padaGambar 2.
5. Penggantian bahan bakar dilakukan dengan menghentikan operasi
reaktor selama beberapa waktu. Bahan bakar yang baru dimasukkan ke
dalam bejana reaktor (dari peralatan penukar bahan bakar) melalui
peralatan penyimpanan bahan bakar di luar reaktor. Bahan bakar
bekas diambil dan dikeluarkan dari peralatan penukar bahan bakar,
setelah natrium dicuci dan dimasukkan ke dalam suatu tempat,
kemudian diletakkan dan didinginkan pada penyimpanan bahan bakar di
dalam air.
Gambar 2.5Terdapat dua model reaktor pembiak cepat, yakni model
untai (loop) (gambar 2.6 a) dan model tangki. (gambar 2.6 b)a b
gambar 2.6Pada model untai, teras reaktor dikungkung oleh bejana
reaktor, sedangkan pompa sirkulasi natrium primer, dan penukar
panas intermediet (intermediate heat exchanger) berada di luar
bejana reaktor. Pada model tangki, baik teras reaktor, pompa
sirkulasi natrium primer, maupun penukar panas intermediet
dikungkung oleh sebuah bejana reaktor yang besar. Kedua model ini
memiliki kelemahan, oleh karena itu dikembangkan model lain yang
disebuthybrid model. Reaktor Fusi :Reaksi fusi merupakan reaksi
yang membuat matahari serta bintang-bintang di jagat raya ini
bercahaya. Reaksi jenis ini hanya dapat berlangsung jika
temperatur, tekanan dan kerapatan bahan bakar ekstrim tinggi. Di
dalam inti matahari, misalnya, temperatur antara 15 - 20 juta
derajat Celsius, tekanan gravitasi sekitar seperempat triliun
atmosfir, serta kerapatan yang mencapai delapan kali kerapatan
emas, telah menjamin berlangsungnya fusi inti-inti hidrogen menjadi
inti helium secara kontinu selama milyaran tahun. Temperatur dan
tekanan ekstrim tersebut diperlukan dalam reaksi fusi untuk
mengatasi gaya tolak menolak Coulomb akibat muatan proton yang
menjadi luar biasa besar untuk jangkauan reaksi nuklir. Pada
bintang-bintang yang lebih besar, temperatur, tekanan dan kerapatan
mereka dapat lebih besar dari angka-angka di atas.Tentu saja
kondisi tersebut sulit dicapai di atas permukaan bumi, sehingga
proses lain harus dicari. Nukleus-nukleus ringan yang memiliki
energi ikat rendah cenderung untuk berfusi menjadi nukleus yang
lebih berat karena energi ikatnya lebih tinggi. Tingginya energi
ikat menggambarkan kestabilan nukleus. Sebaliknya, dengan alasan
yang sama, nukleus berat (misalnya 239Pu) cenderung untuk berfisi
(pecah) menjadi nukleus-nukleus yang lebih ringan.Salah satu reaksi
fusi yang saat ini serius dipertimbangkan adalah penggabungan
nukleus deuterium (D) dan tritium (T). Reaksi DT ini memiliki
peluang lebih besar dibandingkan dengan reaksi DD atau Da (a adalah
nukleus helium). Selain itu cadangan bahan bakar (D dan T) sangat
berlimpah. Deuterium dapat diekstraksi dari air melalui metode
elektrolisis. Setiap satu meter kubik air mengandung 30 gram
deuterium, sehingga jika seluruh listrik di muka bumi ini
dibangkitkan oleh reaktor fusi maka cadangan deuterium akan
mencukupi kebutuhan lebih dari sejuta tahun. Tritium tidak tersedia
secara alami, melainkan harus diproduksi (dibiakkan) dalam reaktor
dengan lithium. Lithium adalah metal yang paling ringan yang cukup
banyak ditemukan pada kulit bumi serta dalam konsentrasi rendah di
lautan. Cadangan lithium yang telah diketahui hingga saat ini dapat
mencukupi kebutuhan selama lebih dari 1000 tahun.Gambar 2.7. Desain
reaktor magnetic confinement fusi masa depan hasil penelitian ITER
(diambil dari situs CEA, Badan Riset Atom Perancis). Bahan bakar
deuterium (D) dan tritium (T) dimasukkan ke dalam reaktor (1),
reaksi fusi DT berlangsung (2), menghasilkan abu (atom helium) dan
energi dalam bentuk energi kinetik partikel alpha dan neutron (3),
neutron akan diserap oleh selimut lithium (4) untuk membiakkan
tritium yang akan dipakai untuk proses selanjutnya.Lithium akan
dibuat menjadi selimut (blanket) reaktor seperti diperlihatkan pada
Gambar 1. Reaksi fusi DT akan menghasilkan a dan neutron n. Neutron
ini akan bergerak keluar plasma (atom-atom helium dan tritium yang
telah kehilangan elektron akibat temperatur sangat tinggi) dan
diserap oleh selimut lithium yang selanjutnya menghasilkan T dan a.
Kedua jenis reaksi tersebut berlangsung bergantian menghasilkan
energi yang dapat diserap oleh dinding reaktor,D + T --> alpha +
n + energin + Li --> alpha + T + energiKeuntungan lain reaktor
fusi adalah rendahnya problem sampah nuklir. Dari semua bahan bakar
fusi hanya tritium yang radioaktif dengan waktu paruh (half life)
12,5 tahun. Sampah radioaktif yang serius di sini hanyalah material
dinding reaktor yang menjadi radioaktif karena dihujani oleh
partikel neutron. Namun radioaktivitas yang ditimbulkan akan 'cepat
sekali' stabil, dalam kasus terburuk kurang dari 100 tahun.
Bandingkan dengan sampah reaktor fisi konvensional yang tetap
radioaktif setelah jutaan tahun. Dengan demikian mayoritas sampah
fusi dapat dikubur tidak terlalu dalam dan dapat relatif dengan
cepat dilupakan.Selain itu reaksi fusi secara inheren sangat aman.
Kegagalan dalam bentuk apapun akan cepat mengkontaminasi plasma
dalam reaktor yang berakibat padamnya reaksi fusi. Tidak ada reaksi
berantai di sini yang dapat tumbuh secara eksponensial akibat
kegagalan pengendalian titik kritis seperti pada reaktor fisi.Dari
penjelasan tersebut tampak bahwa reaktor fusi merupakan pembangkit
energi (listrik ataupun termal) impian. Tidak ada emisi CO atau CO2
dan dampak lingkungannya jauh di dalam batas toleransi. Meski
demikian masih banyak problem yang harus dipecahkan ilmuwan sebelum
reaktor fusi dapat beroperasi secara komersial.Namun tetap ada
permasalahan menggunakan reactor fusi yaitu bahwa di atas permukaan
bumi sangat sulit untuk memperoleh kondisi tekanan dan kerapatan
ekstrim seperti yang dimiliki oleh inti matahari. Dengan kondisi
ekstrim tersebut, reaksi fusi sudah dapat menyala pada temperatur
10 - 15 juta Celsius. Di lain pihak, reaktivitas proses fusi DT
akan maksimal baru pada temperatur 100 juta Celsius, hampir sepuluh
kali lipat temperatur inti matahari.Pada temperatur ini seluruh
material yang dikenal manusia di permukaan bumi akan cepat menguap.
Jadi, tidak seperti reaktor konvensional yang material reaktornya
dapat memiliki kontak langsung dengan bahan bakar, di sini plasma
bahan bakar harus 'diletakkan' di tengah reaktor.Ada dua cara untuk
menahan plasma sehingga tidak bersentuhan dengan dinding reaktor.
Cara pertama adalah dengan mengeksploitasi inersia (massa)
partikel. Pada metode ini bahan bakar fusi berbentuk pellet
ditembaki dengan partikel berenergi tinggi atau dengan sinar laser
dari segala arah. Pellet tersebut mengalami gelombang (tekanan)
kejut ke arah dalam sehingga temperatur dan kerapatannya meningkat
ke batas ekstrim. Pada kondisi tersebut reaksi fusi dapat mulai
menyala dan energi pembakaran termonuklir mulai dilepas. Hasilnya
berupa partikel alpha dan neutron bergerak ke arah dinding reaktor
untuk diserap energinya. Metode ini dinamakan inertial
confinement.Cara yang kedua memanfaatkan muatan partikel.
Partikel-partikel bermuatan (dalam hal ini plasma) dapat dijaga
agar mengorbit pada satu lintasan di dalam reaktor dengan
menggunakan medan magnet super kuat yang dibangkitkan oleh
superkonduktor. Metode kedua ini dinamakan magnetic
confinement.Karena plasma bermuatan positif maka ia dapat
dipanaskan dengan cara mengalirkan arus listrik hingga 7 juta
Ampere yang akan mendepositkan energi termal hingga beberapa
MegaWatt (MW). Metode ini memiliki keterbatasan karena plasma dapat
dipanaskan hingga suhu sekitar 10 juta Celsius. Untuk menaikkan
suhu plasma ke tingkat yang lebih tinggi (100 juta Celsius
merupakan syarat minimal) harus digunakan beberapa cara lain,
misalnya dengan menggunakan gelombang elektromagnetik mirip seperti
pada oven microwave. Sekitar 10 MW energi termal dapat didepositkan
dengan metode ini. Metode lain adalah dengan mempercepat bahan
bakar D dan T dengan beda potensial sekitar 140 kilovolt.Partikel
alpha yang dihasilkan dari fusi DT akan tetap berada dalam plasma,
sedangkan energi kinetik yang dimilikinya akan membantu menaikkan
temperatur plasma. Jika energi seluruh a sudah cukup untuk
mempertahankan temperatur plasma di sekitar 100 juta Celsius,
proses fusi dapat berlangsung sendiri tanpa pemanasan dari luar.
Kondisi ini dinamakan kondisi penyalaan (ignition). Meski demikian,
untuk tujuan komersial reaktor fusi tidak harus mencapai kondisi
ini.Jika reaktor fusi dioperasikan pada kondisi sebelum penyalaan,
jelas diperlukan daya listrik eksternal ekstra besar untuk
mengoperasikan reaktor. Reaktor komersial haruslah memiliki daya
asupan yang jauh lebih kecil dibandingkan daya keluaran. Untuk itu,
didefinisikan faktor penguatan daya (Q) yang sebanding dengan rasio
dari daya keluaran terhadap daya asupan. Jika efisiensi konversi
energi termal ke energi listrik sekitar 35%, sedangkan efisiensi
pemanasan plasma dengan energi listrik sebesar 80%, maka efisiensi
total sekitar 25%. Dengan demikian Q > 4 adalah suatu keharusan,
namun untuk tujuan komersial Q yang sebesar-besarnya tentulah yang
diharapkan (diperkirakan antara 30 - 50).Problem reaktor fusi
sebenarnya adalah mempertahankan proses reaksi fusi yang
membutuhkan kondisi sangat spesial, sementara kondisi tersebut
sangat mudah berubah.
Berdasarkan parameter yang lain reactor nuklir dapat disebut:
Reaktor berreflektor grafit: GCR, AGCR Reaktor berpendingin air
ringan: PWR, BWR Reaktor suhu tinggi: HTGRSelain reaktor-reaktor di
atas juga terdapat reactor lain yang dsebut reaktor riset atau
reaktor penelitian. Reaktor riset/penelitian adalah suatu reaktor
yang dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan penelitian. Misalnya
reaktor uji material yang digunakan secara khusus untuk uji
iradiasi, reaktor untuk eksperimen fisika reaktor, reaktor riset
untuk penelitian dengan menggunakan berkas neutron dan alat
eksperimen kekritisan, reaktor untuk pendidikan dan pelatihan. Di
antara reaktor-reaktor tersebut, yang disebut reaktor riset pun
terdiri dari berbagai macam, misalnya reaktor untuk eksperimen
berkas neutron dan uji iradiasi material, reaktor untuk eksperimen
perisai, reaktor untuk uji pulsa dan lain-lain. Tipe-tipe reaktor
riset antara lain tipe kolam berpendingin dan bermoderator air
berat, tipe kolam berpendingin dan bermoderator air ringan dan tipe
kolam berpendingin air ringan dan bermoderator air berat.
2.2.3 Komponen-komponen Reaktor NuklirUntuk dapat memngendalikan
laju pembelahan, suatu reaktor nuklir harus didukug dengan beberapa
fasilitas yang disebut sebagai KOMPONEN REAKTOR . komponen-komponen
utama tersebut dapat diterangkan melalui diagram seperti terlihat
pada gambar 1 berikut:1. Bahan bakar nuklir/bahan dapat belah2.
Bahan moderator3. Pendingin reactor4. Perangkat batang kendali5.
Perangkat detector6. Reflektor7. Perangkat bejana dan perisai
reactor8. Perangkat penukar panas
Komponen No. 1 s/d 6 berada pada suatu lokasi yang disebut
sebagai teras reaktor, yaitu suatu tempat dimana reaksi berantai
tersebut berlangsung.
1. Bahan Bakar NuklirTerdapat dua jenis bahan bakar nuklir yaitu
BAHAN FISIL dan BAHAN FERTIL.Bahan Fisil ialah :suatu unsur/atom
yang langsung dapat memberikan reaksi pembelahan apabila dirinya
menangkap neutron.Contoh:92U 233,92U 235,94PU 239,94PU241Bahan
fertile ialah suatu unsur /atom yang setelah menangkap neutron
tidak dapat langsung membelah, tetapi membentuk bahan
fisil.Contoh:90TH 232,92U 238Pada kenyataannya sebagian besar bahan
bakar nuklir yang berada di alam adalah bahan fertil, sebaai contoh
isotop Thorium di alam adalah 100% Th-232, sedangkan isotop Uranium
hanya 0,7% saja yang merupakan bahan fisil (U-235), selebihnya
sebesar 99,35 adalah bahan fertil (U-238).Karena alasan fisis,
elemen bakar suatu reaktor dibuat dengan kadar isotop fisilnya
lebih besar dari kondisi alamnya, isotop yang demikian disebut
sebagai isotop yang diperkaya, sedangkan sebaliknya untuk kadar
isotop fisil yang lebih kecil dari kondisi alamnya disebut sebagai
isotop yang susut kadar, biasanya ditemui pada elemen bakar bekas.
Selain perubahan kadar bahan fisilnya, elemen bakar biasanya dibuat
dalam bentuk oksida atau paduan logam dan bahkan pada dasa warsa
terakhir ini sudah banyak dikembangkan dalam bentuk silisida.
Contoh komposisi elemen bakar yang banyak dipakai: UO2, U3O8-Al,
UzrH, U3Si2-Al dan lain-lain.Tujuan utama dibuatnya campuran
tersebut adalah agar diperoleh elemen bakar yang nilai bakarnya
tinggi, titik lelehnya tinggi, penghantaran panasnya baik, tahan
korosi, tidak mudah retak serta mampu menahan produk fisi yang
terlepas
2. Bahan ModeratorDalam reaksi fisi, neutron yang dapat
menyebabkan reaksi pembelahan adalah neutron thermal. Neutron
tersebut memiliki energi sekitar 0,025 eV pada suhu 27oC. sementara
neutron yang lahir dari reaksi pembelahan memiliki energi rata-rata
2 MeV, yang sangat jauh lebih besar dari energi thermalnya.Syarat
bahan moderator adalah atom dengan nomor massa kecil. Namun
demikian syarat lain yang harus dipenuhi adalah: memiliki tampang
lintang serapan neutron (keboleh-jadian menyerap neutron) yang
kecil, memiliki tampang lintang hamburan yang besar dan memiliki
daya hantara panas yang baik, serta tidak korosif.Contoh bahan
moderator : H2O, D2O (Grafit), Berilium (Be) dan lain-lain.
3. Pendingin ReaktorPendingin reaktor berfungsi sebagai sarana
pengambilan panas hasil fisi dari dalam elemen bakar untuk
dipindahkan/dibuang ke tempat lain/lingkungan melalui perangkat
penukar penukar panas (H.E.). Sesuai dengan fungsinya maka bahan
yang baik sebagai pendingin adalah fluida yang koefisien
perpindahan panasnya sangat bagus. Persyaratan lain yang harus
dipenuhi agar tidak mengganggu kelancaran proses fisi pada elemen
bakar adalah pendingin juga harus memiliki tampang lintan serapan
neutron yang kecil, dan tampang lintang hamburan yang besar serta
tidak korosif. Contoh fluida-fluida yang biasa dipakai sebagai
pendingin adalah: H2O, D2O, Na cair. Gas He dan lain-lain.
4. Batang Kendali ReaktorBatang kendali berfungsi sebagai
pengendali jalannya operasi reaktor agar laju pembelahan/populasi
neutron di dalam teras reaktor dapat diatur sesuai dengan kondisi
operasi yang dikehendaki. Selain hal tersebut, batang kendali juga
berfungsi untuk memadamkan reaktor/menghentikan reaksi pembelahan.
Sesuai dengan fungsinya, bahan batang kendali adalah material yang
mempunyai tampang lintang serapan neutron yang sangat besar, dan
tampang lintang hamburan yang kecil. Bahan-bahan yang sering
dipakai adalah: Boron, cadmium, gadolinium dan lain-lain.
Bahan-bahan tersebut biasanya dicampur dengan bahan lain agar
diperoleh sifat yang tahan radiasi, titik leleh yang tinggi dan
tidak korosif.Prinsip kerja pengaturan operasi adalah dengan jalan
memasukkan dan mengeluarkan batang kendali ke dan dari teras
reaktor. Jika batang kendali dimasukkan, maka sebagian besar
neutron akan tertangkap olehnya, yang berarti populasi neutron di
dalam reaktor akan berkurang dan kemudian padam. Sebaliknya jika
batang kendali dikeluarkan dari teras, maka populasi neutron akan
bertambah, dan akan mencapai tingkat jumlah tertentu.
Pertambahan/penurunan populasi neutron berkait langsung dengan
perubahan daya reaktor.
5. Perangkat DetectorDetektor adalah komponen penunjang yang
mutlak diperlukan di dalam reaktor nuklir. Semua insformasi tentang
kejadian fisis di dalam teras reaktor, yang meliputi popularitas
neutron, laju pembelahan, suhu dan lain-lain hanya dapat dilihat
melalui detektor yang dipasang dalam di dalam teras. Secara detail
mengenai masalah tersebut akan dibicarakan dalam pelajaran
instrumentasi reaktor.
6. ReflektorNeutron yang keluar dari pembelahan bahan fisil,
berjalan dengan kecepatan tinggi ke segala arah. Karena sifatnya
yag tidak bermuatan listrik maka gerakannya bebas menembus medium
dan tidak berkurang bila tidak menumbuk suatu inti atom medium.
Karena sifat tersebut, sebagian neutron tersebut dapat lolos keluar
teras reaktor, atau hilang dari sistem. Keadaan ini secara ekonomi
berati kerugian, karena netron tersebut tidak dapat digunakan untuk
proses fisi berikutnya.Untuk mengurangi kejadian ini, maka
sekeliling teras reaktor dipasang bahan pemantul neutron yang
disebut reflektor, sehingga nutron-neutron yang lolos akan bertahan
dan dikembalikan ke dalam teras untuk dimanfaatkan lagi pada proses
fisi berikutnya.Bahan-bahan reflektor yang baik adalah unsur-unsur
yang mempunyai tampang lintang hamburan neutron yang besar, dan
tampang lintang serapan yang sekecil mungkin serta tidak korosif.
Bahan-bahan yang sering digunakan antara lain: Berilium, Grafit,
Parafin, Air, D2O.
7. Bejana dan Perisai ReaktorBejana/tangki raktor berfungsi
untuk menampung fluida pendingin agar teras reaktor selalu terendam
di dalamnya. Bejana tersebut selain harus kuat menahan beban, maka
harus pula tidak korosif bila berinteraksi dengan pendingin atau
benda lain di dalam teras. Bahan yang bisa digunakan adalah:
alumunium, dan stainless stell.Perisai reaktor berfungsi untuk
menahan/menghambat/menyerap radiasi yang lolos dari teras reaktor
agar tidak menerobos keluar sistem reaktor. Karena reaktor adalah
sumber radiasi yang sangat potensial, maka diperlukan suatu sistem
perisai yang mampu menahan semua jenis radiasi tersebut pada
umumnya perisai yang digunakan adalah lapisan beton berat.
8. Perangkat penukar PanasPerangkat penukar panas (Heat
exchanger) merupakan komponen penunjang yang berfungsi sebagai
sarana pengalihan panas dari pendingin primer, yang menerima panas
dari elemen bakar, untuk diberikan pada fluida pendingin yang lain
(sekunder). Dengan sistem pengambilan panas tersebut maka
integritas komponen teras akan selalu terjamin.Pada jenis reaktor
tertentu, terutama jenis PLTN, H.E. juga berfungsi sebagai
fasilitas pembangkit uap.
2.3 Dampak Nuklir2.3.1 Dampak Positif Reaktor NuklirTeknologi
dan teknik penggunaan nuklir dapat memberikan manfaat dan
kontribusi yang sangat besar untuk pembangunan ekonomi dan
kesejahteraan rakyat. Misalnya, nuklir dapat digunakan di bidang
pertanian, seperti pemuliaan tanaman Sorgum dan Gandum dengan
melalui metode induksi mutasi dengan sinar Gamma.Di bidang
kedokteran, teknik nuklir memberikan kontribusi yang tidak kalah
besar, yaitu, terapi three dimensional conformal radiotherapy
(3D-CRT), yang dapat mengembangkan metode pembedahan dengan
menggunakan radiasi pengion sebagai pisau bedahnya. Dengan teknik
ini, kasus-kasus tumor ganas yang sulit dijangkau dengan pisau
bedah konvensional menjadi dapat diatasi, bahkan tanpa merusak
jaringan lainnya.Di bidang energi, nuklir dapat berperan sebagai
penghasil energi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). PLTN
dapat menghasilkan energi yang lebih besar dibandingkan pembangkit
lainnya, dengan limbah dan biaya operasi yang lebih
rendah.Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) sendiri adalah
stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan
diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit
listrik.PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat
bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipun
boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika
malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar
dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada
tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe.Keuntungan PLTN dibandingkan
dengan pembangkit daya utama lainnya adalah :Pertama, menghasilkan
energi bersih. Para ahli berkesimpulan, bahwa PLTN tidak
mengeluarkan gas berbahaya seperti CO2, SOX dan NOX. Saat ini,
setiap tahun 25 milyar ton CO2 dilepas ke atmosfer, menyebabkan
efek rumah kaca dan berujung pada pemanasan global. PLTN ramah
lingkungan karena mampu mengurangi emisi CO2 yang disebabkan oleh
pembakaran bahan bakar fosil sehingga PLTN adalah solusi energi
dalam mencegah pemanasan global.Kedua, stabil dan efisien. PLTN
mampu menghasilkan energi yang besar, dengan kesetaraan 1 g EU
(enriched uranium) sebanding dengan 112 kg batubara membuat PLTN
tidak banyak membutuhkan bahan bakar. Satu pelet uranium seukuran
ujung sebuah jari kelingking menghasilkan listrik ekivalen dengan
listrik yang dihasilkan oleh 17.000 kaki kubik (ft3) gas alam,
1.780 lb (pound) batubara atau 149 galon minyak bumi. Untuk
menghasilkan 1 kWh listrik, diperlukan 1 pound (lb) batubara
menggunakan turbin uap (PLTU); 0,48 pound gas alam menggunakan
turbin uap; 0,37 pound gas alam menggunakan teknologi daur
gabungan; 0,58 pound minyak berat menggunakan turbin uap; dan
0,000008 pound uranium diperkaya 4% dalam PLTN
komersial.Penggantian bahan bakar dengan waktu 1,5 tahun membuat
PLTN sangat efisien, sehingga fluktuasi naik turunnya harga uranium
tidak akan banyak mempengaruhi harga jual listrik PLTN.Ketiga,
diversifikasi energi dan bernilai ekonomis. PLTN akan mengurangi
kebergantungan terhadap energi fosil. Kehadiran PLTN bukan untuk
menggantikan energi fosil tetapi sebagai pelengkap untuk menjamin
ketersediaan energi. Hal ini juga akan menyebabkan stabilnya harga
jual listrik meskipun harga minyak dan batubara naik. Biaya PLTN
jauh lebih besar dikonstruksi dibandingkan dengan biaya bahan
bakarnya. PLTN menghasilkan 782 milyar kWh listrik pada tahun 2005
pada tingkat tertinggi kedua yang pernah dicapai dan hanya sedikit
kurang dari catatan rekor tertinggi sebesar 789 milyar kWh pada
2004. Efisiensi industri dari 103 unit PLTN yang menghasilkan
tenaga sekitar 90% selama waktu 24 jam per hari dalam 7 hari per
minggu (24/7) - adalah yang tertinggi diantara semua sumber-sumber
tenaga. Energi nuklir juga memiliki ongkos produksi terendah diluar
pembangki listrik tenaga air kira-kira US$. 1,7 sen per kWh. Dengan
umur pembangkit yang mampu mencapai 60-70 tahun menyebabkan harga
listrik PLTN paling murah jika dibandingkan dengan pembangkit
lainnya.Keempat, dapat memfungsikan limbah dan daur ulang bahan
bakar. Untuk satu unit PLTN 1000 Mwe dengan operasi 40 tahun hanya
membutuhkan tempat penyimpanan limbah berukuran 3 x 4 x 10 m3.
Limbah itu sendiri merupakan bahan bakar yang sudah terpakai (spent
fuel), namun demikian limbah itu juga merupakan aset yang berharga
di masa yang akan datang karena mampu didaur ulang menjadi bahan
bakar PLTN lagi.Selama operasi PLTN, pencemaran yang disebabkan
oleh zat radioaktif terhadap lingkungan dapat dikatakan tidak ada.
Air laut atau air sungai yang dipergunakan untuk membawa panas dari
kondensor sama sekali tidak mengandung zat radioaktif, karena tidak
bercampur dengan air pendingin yang bersirkulasi di dalam reaktor.
Gas radioaktif yang dapat ke luar dari sistem reaktor tetap
terkungkung di dalam sistem pengungkung PLTN, dan sudah melalui
ventilasi dengan filter yang berlapis-lapis. Gas yang lepas melalui
cerobong aktivitasnya sangat kecil (sekitar 2 milicurie/tahun),
sehingga tidak menimbulkan dampak terhadap lingkungan.2.3.2 Dampak
Negatif Reaktor Nuklir2.3.2.1 Risiko kecelakaan nuklir Reaktor
nuklir dapat membahayakan dan mengancam keselamatan jiwa manusia
jika terjadi kebocoran. Radiasi yang diakibatkan oleh reaktor
nuklir ini ada dua. Pertama, radiasi langsung, yaitu radiasi yang
terjadi bila radio aktif yang dipancarkan mengenai langsung kulit
atau tubuh manusia. Kedua, radiasi tak langsung. Radiasi tak
langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan dan minuman yang
tercemar zat radio aktif, baik melalui udara, air, maupun media
lainnya. Keduanya, baik radiasi langsung maupun tidak langsung,
akan mempengaruhi fungsi organ tubuh melalui sel-sel
pembentukannya. Organ-organ tubuh yang sensitif akan dan menjadi
rusak. Sel-sel tubuh bila tercemar radio aktif uraiannya sebagai
berikut: terjadinya ionisasi akibat radiasi dapat merusak hubungan
antara atom dengan molekul-molekul sel kehidupan, juga dapat
mengubah kondisi atom itu sendiri, mengubah fungsi asli sel atau
bahkan dapat membunuhnya. Pada prinsipnya, ada tiga akibat radiasi
yang dapat berpengaruh pada sel. Pertama, sel akan mati. Kedua,
terjadi penggandaan sel, pada akhirnya dapat menimbulkan kanker,
dan ketiga, kerusakan dapat timbul pada sel telur atau testis, yang
akan memulai proses bayi-bayi cacat. Selain itu, juga menimbulkan
luka bakar dan peningkatan jumlah penderita kanker (thyroid dan
cardiovascular) sebanyak 30-50% di Ukrania, radang pernapasan, dan
terhambatnya saluran pernapasan, juga masalah psikologi dan stres
yang diakibatkan dari kebocoran radiasi. Sebenarnya mekanisme
pertahan tubuh manusia dapat melindungi diri dari kerusakan sel
akibat radiasi maupun pejanan zat kimia berbahaya lainnya. Namun
radiasi pada jumlah tertentu tidak bisa ditoleransi oleh mekanisme
pertahanan tubuh itu. Proses ionisasi pada sel-sel tubuh karena
proses radiasi dapat merusak sel-sel dan organ tubuh yang
menimbulkan berbagai manifestasi. Berat ringannya dampak radiasi
nuklir bagi kesehatan tergantung beberapa faktor. Faktor tersebut
meliputi jumlah kumulatif radiasi yang terpapar, jarak dengan
sumber radiasi dan lama paparan radiasi.Manusia tidak pernah lepas
dari radiasi, baik itu radiasi alami maupun radiasi akibat
perbuatan manusia. Setiap tahun tiap orang terpapar sekitar 3
milisievert (msv). Sievert adalah satuan untuk menyatakan dosis
radiasi. Sebanyak 80 persen dari paparan radiasi itu berasal dari
alam. Sebanyak 19,6 persen lainnya muncul dari efek medis dan
sekitar 0,4 persen sisanya karena radiasi buatan manusia.Faktor
penyebabkan manusia terpapar radiasi adalah secara langsung
menghirup atau menelan zat radioaktif.Faktor lainnya adalah adanya
zat radioaktif yang menempel pada pakaian atau kulit. Jika seorang
individu terpapar radiasi dalam waktu relatif lama, zat-zat
radioaktif itu akan merugikan kesehatan. Jika kadar radiasinya di
atas normal, individu bersangkutan akan menunjukkan sindrom radiasi
akut alias ARS. Gejalanya, mulai ruam merah pada kulit, kerontokan
rambut dan timbul seperti luka bakar pada kulit. Hal itu hanya
dialami para pekerja di reaktor atau tim penyelamat yang cukup lama
berada di reaktor yang bocor.Radiasi yang tinggi bisa langsung
memicu dampak sesaat yang langsung bisa diketahui, sementara
radiasi yang tidak disadari bisa memicu dampak jangka panjang yang
biasanya malah lebih berbahaya.Dampak sesaat atau segera setelah
terkena paparan radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara
lain mual muntah, iare, sakit kepala dan demam. Dampak sesaat atau
jangka pendek akibat radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir
antara lain mual muntah, diare, sakit kepala dan demam.Sedangkan
dampak jangka menengah atau beberapa hari setelah paparan adalah
pusing, mata berkunang-kunang, disorientasi atau bingung menentukan
arah, lemah, letih dan tampak lesu, muntah darah atau berak darah,
kerontokan rambut dan kebotakan, tekanan darah rendah , gangguan
pembuluh darah dan luka susah sembuh.Dampak jangka panjang dari
radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang
rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga
bertahun-tahun.Masyarakat umum, sesuai peraturan internasional,
memang tidak boleh terpapar radiasi melebihi rata-rata 1 mSv per
tahun, sementara itu, pekerja di kawasan radiasi ditetapkan tidak
boleh menerima lebih dari 50mSv per tahun. Dosis radiasi sangat
tinggi, sebesar 100 ribu mSv akan membunuh seketika. Sedangkan
dosis 10 ribu mSv kemungkinan juga akan membunuh tetapi setelah
beberapa hari atau minggu, Pada dosis 3.000-4.000 mSv, kemungkinan
untuk bertahan hidup sekitar 50 persen. Dosis yang tinggi ini bisa
merusak usus yang menyebabkan muntah-muntah dan diare atau merusak
tulang sumsum sehingga melemahkan produksi sel darah merah. Dosis
yang lebih rendah, misalnya 2.000 mSv jarang menyebabkan bahaya
langsung bagi kehidupan seseorang, namun gejala penyakit radiasi
bisa dirasakan sebagai rasa letih, muntah-muntah dan kurang nafsu
makan selama beberapa hari atau minggu, kadang disertai kehilangan
rambut, tetapi tak meninggalkan cedera permanen. Sedangkan dosis
1.000 mSv akan menyebabkan gejala sementara, tetapi tak ada resiko
langsung terhadap kesehatan.Beberapa dampak kesehatan akibat
paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain Kanker terutama
kanker kelenjar gondok, mutasi genetik, penuaan dini dan gangguan
sistem saraf dan reproduk. Dampak jangka panjang terutama terjadi
pada gangguan kesehatan khususnya kanker.Kebocoran reaktor nuklir
terburuk dalam sejarah terjadi di Chernobyl, 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. Sekitar 60% anak ukrania mengalami kanker gondok, 10%
anak menalami gangguan mental, banyak anak mengalami kelainan
genetik. Sebagia besar anak Ukrania diduga telah mengalami kelainan
pertahanan tubuh setelah terjadinya peristiwa itu. Bahkan beberapa
hewan mengalami kerlainan genetik. Pada tahun 1990 1998, didapatkan
terjadi peningkatan kasus kanker kelenjar gondok sebanyak 1.791
kasus pada anak-anak Ukraina, yang hidup di wilayah di sekitar
Pembangkit Tenaga Nuklir Chernobyl. Para ahli telah menghubungkan
semua penyakit kanker kelenjar gondok ini dengan kecelakaan nuklir
Chernobyl.Ada beberapa bahaya laten dari PLTN yang perlu
dipertimbangkan. Pertama, kesalahan manusia (human error) yang bisa
menyebabkan kebocoran, yang jangkauan radiasinya sangat luas dan
berakibat fatal bagi lingkungan dan makhluk hidup. Kedua, salah
satu yang dihasilkan oleh PLTN, yaitu Plutonium memiliki hulu ledak
yang sangat dahsyat. Sebab Plutonium inilah, salah satu bahan baku
pembuatan senjata nuklir. Kota Hiroshima hancur lebur hanya oleh 5
kg Plutonium. Ketiga, limbah yang dihasilkan (Uranium) bisa
berpengaruh pada genetika. Di samping itu, tenaga nuklir
memancarkan radiasi radio aktif yang sangat berbahaya bagi
manusia
2.3.2.2 Limbah nuklir Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang
mengandung atau terkontaminasi radionuklida pada konsentrasi atau
aktivitas yang melebihi batas yang diijinkan (Clearance level) yang
ditetapkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Definisi tersebut
digunakan di dalam peraturan perundang-undangan. Pengertian limbah
radioaktif yang lain mendefinisikan sebagai zat radioaktif yang
sudah tidak dapat digunakan lagi, dan/atau bahan serta peralatan
yang terkena zat radioaktif atau menjadi radioaktif dan sudah tidak
dapat difungsikan/dimanfaatkan. Bahan atau peralatan tersebut
terkena atau menjadi radioaktif kemungkinan karena pengoperasian
instalasi nuklir atau instalasi yang memanfaatkan radiasi pengion.
Secara garis besar, limbah nuklir dibagi dalam 2 kategori, Low and
Intermediete Level Waste (LILW) dan High Level Waste (HLW). LILW
adalah limbah nuklir yang berupa sarung tangan, cover sepatu dan
baju para pekerja di PLTN serta bagian alat pemeliharaan mesin dan
sejenisnya. Treatment LILW dilakukan dengan cara disimpan dalam
tempat penyimpanan sementara sebelum akhirnya didispose secara
permanen. Sedangkan HLW umumnya ditreatment dengan 2 metode, dry
dan wet storages. Sesuai dengan namanya, dalam wet storage, limbah
nuklirdari reactor ditreatment didalam air selama 3-5 tahun untuk
mendinginkan plus mengurangi panas dari radioactive decays. Setelah
melewati proses itu, limbah nuklir dimasukkan kedalam container
yang dirancang secara khusus sehingga bisa menyimpan dengan aman,
terutama menggunakan bahan bahan yang tahan korosi dan radiasi.
Sedangkan dry storage, limbah nuklir langsung dimasukkan kedalam
container yang dirancang secara khusus tanpa air sebagai
pendinginnya. Biasanya disimpan hingga sampai 6 tahun didalam
container tersebut. Containers dry storages bisa berbentuk metal
cask, concrete silo, maupun vault storage.Lebih dari 90 % limbah
nuklir dunia saat ini ditreatment melalui proses wet storage.
Umumnya penyimpanan sementara limbah nuklir berada di kawasan PLTN
itu sendiri, sehingga tidak perlu diangkut melalui transportasi
yang jauh. Tidak sembarangan orang bisa masuk kedalam fasilitas
ini, karena tentu saja kontrolnya sangat ketat. Pengelola PLTN
wajib memberikan laporan secara berkala tentang keluar masuknya
limbah nuklir kepada badan pengawas setempat dan juga IAEA.Treatmen
selanjutnya bisa menggunakan system geological repository, atau
menggunakan teknik-teknik transmutasi yang saat ini semakin banyak
riset-riset dibidang tersebut, misalnya fast reactor dan ADS yang
diprediksi akan exist beberapa puluh tahun kedepan. Terdapat
beberapa sumber dari proses kerja PLTN yang berpotensi memberikan
dampak sebagai akibat dari limbah radiasi yang dihasilkan antara
lain pengoperasian reaktor nuklir, struktur teras reaktor, korosi
bahan struktur dari teras reaktor, zat radioaktif hasil fisi dan
hasil aktivasi serta kebocoran yang menyebabkan terlarutnya unsur
hasil fisi dan aktivasi. Selain sumber yang berupa teknis, terdapat
juga sumber dampak dari tahapan pra-operasi seperti penambangan
uranium, pengolahan bijih uranium, fabrikasi elemen bahan bakar,
serta berbagai aktivitas dalam penelitian dan pengembangan bahan
bakar nuklira. Pengoperasian reaktor nuklir pada PLTN dapat
mengeluarkan unsur-unsur radioaktif melalui proses fisi maupun
aktivasi. Unsur-unsur tersebut dapat berada dalam bentuk padat,
cair maupun gasb. Ada berbagai macam bahan struktur yang digunakan
dalam teras reaktor, antara lain adalah kelongsong bahan bakar.
Bahan kelongsong ini dapat mengalami proses aktivasi oleh neutron
hasil fisi didalam teras sehingga bahan yang semula tidak
radioaktif berubah sifatnya menjadi radioaktif sehingga mampu
memancarkan radiasi c. Korosi bahan struktur yang teraktivasi akan
terlarut dalam air pendingin primer. Beberapa bahan struktur yang
digunakan dalam teras reaktor seringkali di buat dari baja tahan
karat, zircaloy, inconel, carbon steel, tembaga alloy dan lain-lain
bergantung pada jenis reaktor. Aktivasi neutron terhadap
bahan-bahan tersebut dapat menghasilkan zat radioaktif seperti
54Mn, 56Mn, 58Co, 60Co, dan 59Fe. Aktivasi neutron dapat juga
terjadi pada gas-gas yang terlarut dalam air pendingin primer d.
Beberapa zat radioaktif hasil fisi serta unsur-unsur hasil aktivasi
memiliki umur paro yang panjang sehingga perlu juga mendapat
perhatian dalam penanganan.e. Kebocoran kelongsong bahan bakar dan
proses korosi bahan struktur dapat mengakibatkan terlarutnya
unsur-unsur hasil fisi dan aktivasi kedalam air pendingin primer.
Namun air ini tetap tersimpan rapat dalam tangki reaktor dan tidak
akan terjadi kontak langsung dengan air pendingin sekunder. Oleh
sebab itu, terlepasnya zat radioaktif ke dalam air pendingin primer
tidak akan menyebabkan keluarnya zat radioaktif dari tangki reaktor
Akan tetapi bisa juga dikatakan bahwa pengoperasian PLTN hampir
tidak memberikan cemaran zat radioaktif ke lingkungan. Hal ini
dikarenakan air laut atau sungai yang dipergunakan untuk membawa
panas dari kondensor sama sekali tidak mengandung zat radioaktif,
karena tidak bercampur dengan air pendingin yang bersirkulasi dalam
reaktor. Gas radioaktif yang dapat keluar dari sistem reaktor tetap
terkukung dalam sistem pengukung PLTN dan sudah melalui sistem
ventilasi dengan sistem berlapis-lapis. Gas yang dilepas melalui
cerobong aktivitasnya sangat kecil (sekitar 2 millicurie/tahun),
sehingga tidak menimbulkan dampak terhadap lingkungan.Selama
pengoperasian normal, reaktor pembangkit tenaga nuklir mengeluarkan
limbah radioaktif dengan level rendah ke dalam lingkungan sebagai
buangan (effluen) cair dan gas. Limbah tersebut mengalami
peningkatan dikarenakan selama operasional reaktor, terbentuk hasil
belahan dan produk hasil aktivasi pada struktur dan material
cladding. Pendingin terkontaminasi sebagai hasil difusi produk
belahan dari bahan bakar dikarenakan tidak efektifnya cladding and
partikel hasil korosi juga teraktivasi pada saat dilepas melewati
bagian inti dari reaktor nuklir. Proses ini memerlukan penggantian
pendingin untuk mengatasi kontaminasi akibat peningkatan
radioaktif.
BAB IIIMETODOLOGI
3.1 Cara Memperoleh DataDalam karya tulis ini, data-data yang
penulis sajikan diperoleh dengan cara kepustakaan, yaitu dengan
cara mencari dan memperoleh data dan informasi melalui buku-buku
dan berbagai literature yang berhubungan dengan judul karya tulis
iniKami pun mengumpulkan informasi melalui browsing internet untuk
melengkapi data-data yang tidak dapat didapatkan dengan menggunakan
metode kepustakaan. Selain itu, dalam mengumpulkan data kami pun
melakukan wawancara dengan narasumber terkait yaitu dari para ahli
nuklir pada Badan Tenaga Nuklir Nasional yang kami lakukan via
tanya jawab yang tersedia di dalam website organisasi
tersebut.Dalam mengumpulkan data untuk karya tulis ini kami sebagai
penulis sangat mudah mengumpulkan data yang diperlukan karena
persoalan nuklir yang terjadi masih sangat hangat diperbincangankan
oleh berbagai kalangan di dunia ini. Sehingga apabila kami tidak
mendapatkan data dengan menggunakan metode kepustakaan kami akan
melakukan browsing di internet berdasarkan data yang kami
butuhkan
3.2 Data yang Diperoleh3.2.1 Data Wawancara T : Apa dampak
positif dari nuklir dilihat dari berbagai bidang dan Apa kaitan
keselamatan keselamatan lingkungan dengan pengangkutan bahan
nuklirJ : Dampak positif adalah bahwa PLTN tidak mengeluarkan
polusi sangat ramah lingkungan tidak mengeluarkan Nox, Sox yang
menyebabkan hujan asam dibanding dengan pembangkit listrik lain.
Mengenai pengangkutan ada pp yang mengatur untuk terjaminnya
lingkungan. sebetulnya yang harus diperhatikan adalah radiasinya,
untuk radiasi harus diterapkan sesuai dengan karakteristik radiasi
sehingga akan aman, selamat baik manusia dan lingkungan. T : Apa
yang dimaksud dengan bahan radio aktif? Apakah efek yang akan
terjadi jika mahluk hidup terkena radiasi dari radio aktif
tersebut? J : Bahan yang tidak stabil sehingga selalu memancarkan
energi untuk menuju kesetabilannya, energi yang dipancarkan bisa
disebut alpha, beta, gamma dsbnya. Jika mengenai tubuh atau
materi/bahan akan menimbulkan efek, dapat juga mematikan sel. T :
bagaimnana cara kita untuk mendapatkan uranium 235? Apakah uranium
di perjual belikan? J : Uranium adalah salah satu unsur yang ada di
alam dan sebagian besar terdapat dikulit bumi. Konsentrasi uranium
secara kuantitas sangat bervariasi berdasarkan lokasi ditemukannya.
Misal uranium yang ditemukan di batu granit yang 60% dalam kerak
bumi sekitar 4 ppm. Sedangkan uranium-235 di alam ini hanya 0,7%.
Untuk dapat digunakan sebagai bahan bakar PLTN yang terbanyak di
dunia, yaitu tipe PWR, uranium harus diperkaya hingga sekitar 4%.
Uranium saat ini diperjualbelikan di pasaran internaional, bahkan
IAEA akan membentuk semacam bank bahan bakar uranium, agar pasokan
ke seluruh negara anggota dapat terjamin. T : Bagaimana prosedur
cara kerja batan untuk mengelola PLTN yang aman, dan apakah ada
jaminan untuk daerah yang akan dibangun PLTN? J : Semua dokumen
disiapkan baik secara geoteknik: gempa, tsunami, arah angin,
banjir, dll ada 14 syarat bagi pendirian pltn, jadi tidak dapat
dikatakan hari ini disuatu tempat akan dibangun pltn, lalu bulan
depan dibangun, tidak demikian harus disurvai dulu agar daerah
tersebut memenuhi persyaratan yang ditentukan baik nasional maupun
internasional. Daerah maupun zone bagi pekerja dan masyarakat juga
menjadi perhatian. Oleh karena syarat yang ketat tersebut dibuat
agar masyarakat aman. Kita lihat yang punya pltn di luar negeri
misalnya korea selatan setiap daerah pltn mempunyai ruang publik,
ruang pamer untuk masyarakat sekitar maupun siswa daerah tersebut.
Masyarakat dapat belajar tentang energi dari berbagai sumber energi
tentu saja pltn juga. T : Apakah peran radiasi external bagi
kesehatan? Fungsi dan contohnya juga efek yang ditimbulkan? J :
Radiasi eksternal dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan produksi
pertanian (menemukan varietas tanaman) dan peternakan, mengatur
ketebalan kertas, kesehatan/dianostik pipa bocor dlsb. T :
Bagaimana mengenai informasi tentang level detector yang
menggunakan nuclear, bagaimana prinsip kerjanya, berapa tingkat
radiasinya yang ada selama ini,,apakah berbahaya dan mengapa harus
menggunakan nuclear? J : Detektor adalah alat untuk 'mengenali'
adanya radiasi atau suatu bahan yang memancarkan radiasi, detektor
dibedakan menurut jenisnya detektor untuk radiasi alpha, berbeda
dengan detektor radiasi beta dan radiasi gamma atau neutron. Ada
detektor pakai bunyi atau skala. dengan demikian justru kalau kita
tahu ada bahaya disekitar kita maka kita akan selamat, artinya
dapat berbuat 'sesuatu' untuk melindungi atau menjauh/menghindar.
coba bandingkan seorang dokter yang memeriksa pasien mereka tidak
tahu kalau jika si pasien membawa kuman/virus yang dapat menularkan
penyakit karena belum ada satupun alat pendekteksi virus, jadi
bekerja di radiasi, tentunya akan lebih aman T : Kenapa indonesia
tidak menggunakan tenaga nuklir secara optimal,dan apa unsur utama
nuklir?J : Soal nuklir adalah soal yang 'unik' karena menyangkut
soal teknis dan non teknis, soal teknis tidak ada masalah banyak
sudah negara-negara lain menggunakan, soal non teknis adalah
tergantung tingkat penerimaan masyarakat dan faktor pendidikan
masyarakat. nuklir artinya inti jadi yang dimanfaatkan adalah inti
atom, misalnya uranium untuk PLTN dengan menggunakan reaksi fisi
(pembelahan), inti hidrogen untuk reaksi fusi (penggabungan), ada
lagi memanfaatkan radiasinya untuk mencari bibit padi
unggul,pengawetan, sterialisasi alat kedokteran dsb T : Apa
indonesia sudah punya reaktor? Dimana, apa namanya dan sudah
digunakan untuk apa saja? J : reaktor nuklir penelitian ada di
Bandung daya 2 MW bernama reaktor triga2000, reaktor kartini di
Jogyakarta, reaktor GA Siwabessy di Serpong semua untuk penelitian
antara lain: radiofarmaka, bahan bakar reaktor riset, untuk
pelatihan pengoperasianya dlsb
3.2.2 Data Kepustakaan Pengertian tenaga nuklir adalah tenaga
dalam bentuk apa pun yang dibebaskan dalam proses transformasi
inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber radiasi pengion.
Pada perang dunia kedua, Enrico Fermi menemukan raksi berantai dari
nuklir yang menghasilkan energi tinggi dengan menggunakan bahan
plutonium. Plutonium inilah yang digunakan sebagai bahan dasar bom
atom yang dijatuhkan di kota Nagasaki. Reaktor nuklir adalah suatu
alat untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan sekaligus menjaga
kesinambungan reaksi itu. Menurut kegunaan, reaktor terbagi menjadi
Reaktor daya, Reaktor riset termasuk uji material dan latihan, juga
Reaktor produksi isotop yang kadang-kadang digolongkan juga kedalam
reaktor riset Ditinjau dari tenaga neutron yang melangsungkan
reaksi pembelahan, reaktor dibedakan menjadi reaktor fisi yang
terbagi atas reaktor thermal serta reaktor pembiak cepat dan
reaktor fusi Dampak Positif Reaktor Nuklir di bidang kedokteran
yaitu, terapi three dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT) dan
di bidang energi, nuklir berperan sebagai penghasil energi
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). Dampak Negatif Reaktor
Nuklir antara lain risiko kecelakaan nuklir dan limbah nuklir
BAB IVANALISA DATA
Berdasarkan data-data yang kami peroleh dari berbagai sumber
nuklir adalah tenaga dalam bentuk apa pun yang dibebaskan dalam
proses transformasi inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber
radiasi pengion, misalnya tenaga dalam bentuk sinar-X. Analisa kami
mengapa nuklir menjadi energy yang paling banyak dperbincangkan
karena beberapa energi lain yang tidak dapat bertahan lama dan
memiliki banyak kekurangan lain. Berikut adalah beberapa analisa
kami: Batu baraKelebihan: Tidak mahal bahanbakarnya, mudah untuk
didapatKelemahan: Dibutuhkan kontrol untuk pokusi udara dari
pembakaran batubara tersebut, Berkontribusi terjadinya hujan
asamdan pemanasan global BensinKelebihan :Sangat mudah untuk
didistribusikan, mudah untuk didapatkan,energinya tinggiKelemahan :
Untuk sekarang, sumber bahan bakunya sudah tinggal sedikit.
Berkontribusi terhadap pemanasan global, dan harganya semakin mahal
seiring dengan ketersediaannya. MatahariKelebihan : Energi matahari
bebas untuk didapatkanKelemahan : Tergantung pada cuaca, waktu, dan
area; Untuk teknologi sekarang masih dibutuhkan area yang luas
untuk meletakkan panel surya dan energi yang dihasilkan dari panel
surya tersebut masih sangat sedikit. AnginKelebihan : Angin mudah
untuk didapatkan dan gratis, Biaya perawatan dan meregenerasi
energinya semakin murah dari waktu ke waktu, Sumber energi ini baik
digunakan di daerah pedesaan terutama pada daerah
pertanian.Kelemahan : Membutuhkan banyaknya pembangkit untuk
menghasilkan energi yang besar, Terbatas unutk area yang berangin
saja, membutuhkan system penyimpanan energi yang mahal; pada saat
musim badai, angin dapat merusakinstalasi pembangkit listrik.
BiomassaKelebihan : Masih dalam tahap pengembangan, membutuhkan
instalasi pembangkit yang tidak terlalu besar.Kelemahan : tidak
efisien jika hanya sedikit instalasi pembangkit yang dibangun,
berkontribusi terhadap pemanasan global. HidrogenKelebihan : Mudah
dikombinasikan dengan oksigen untuk menghasilkan air dan
energyKelemahan: Sangat mahal untuk biaya produksi, Membutuhkan
energi yang lebih besar untuk membuathidrogennya sendiri. Jadi,
mengapa nuklir yang dipilih menjadi energi alternative yang paling
cocok untuk dunia kita saat ini. Pertama nuklir Sedikit
menghasilkan limbah padatdan tidak menghasilkan emisi gas rumah
kacaselama operasi normal, gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika
Generator Diesel Darurat dinyalakan dan ini pun hanya sedikit
menghasilkan gas yag berarti dengan memakai energi nuklir kita bisa
melakukan perbuatan nyata yang dapat memberikan sumbangan besar
dalam mengurangi pemanasan global yang otomatis juga mengurangi
dampaknya pada kehidupan kita. Selain itu penggunaan energi nuklir
tidak mencemari udara, tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert
karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen
oksida, partikulate atau asap fotokimia. Karena itulah nuklir pun
tidak berbahaya bagi kesehatan.Keuntungan lain yang bisa didapatkan
bila kita menggunakan nuklir sebagai energi utama kehidupan manusia
adalah biaya bahan bakar yang rendah, karena hanya sedikit bahan
bakar yang diperlukan.Indonesia pun memiliki alasan tersendiri
mengapa energi nuklir menjadi salah satu energi yang paling utama
untuk Indonesia. Dengan pertumbuhan ekonomi dalam negeri 6-7 % per
tahun, maka diperlukan pertumbuhan energy sekurang-kurangnya 10 %
per tahun,menurut Kepala BATAN, Dr. Hudi Hastowo. Karena itu
apabila kebutuhan listrik Jawa-Bali saat ini adalah 30.000 MW maka
diproyeksikan akan meningkat menjadi 80.000 - 100.000 MW pada tahun
2025. Solusi energy yang dapat dimanfaatkan yaitu energy surya,
membutuhkan investasi yang mahal yaitu $8/watt serta effektivitas
tapak yang kecil yaitu 0,1 kW per m2.Energy angin sangat ramah
lingkungan dan biaya perawatan yang rendah. Sayangnya potensi angin
di Indonesia tidak terletak pada tempat dimana listrik kebanyakan
diperlukan. Rata-rata kecepatan angin di pulau Jawa adalah kalas 1,
kelas terkecil diantara 5 kelas. Lokasi yang paling potensial
adalah Indonesia Timur dengan pemanfaatan sebesar 275 MWp pada
tahun 2025.Energy panas bumi. Persoalan utama dalam geothermal
adalah jauhnya lokasi sumber panas dari daerah yang membutuhkan
listrik. Pada tahun 2025 direncanakan pemanfaatan geothermal
sebesar 9500 MW.Mikrohidro, terbukti ramah lingkungan dan
teknologinya sudah dikuasai oleh Indonesia. Tetapi seperti
geothermal, mikrohidro memiliki kesulitan akses ke lokasi. Pada
tahun 2025, pemanfaatan mikrohidro direncanakan sebesar 950
MW.Energi laut. Indonesia mempunyai potensi energy laut yang sangat
besar yaitu 1650 MW. Permasalahan terletak di teknologi yang belum
dikuasai dan perawatan yang terkendala korosi air laut.Dari data
diatas dapat disimpulkan bahwa energy terbarukan walaupun dapat
dimanfaatkan seluruhnya, tetapi tidak dapat memenuhi kebutuhan
energy listrik Jawa-Bali yang tinggi pada tahun 2025.Nuklir dipilih
karena secara keilmuan, Indonesia sudah mempunyai pengalaman sejak
tahun 1964, terhitung sejak reaktor Triga di Bandung menunjukkan
kekritisannya (ungkapan yang digunakan untuk menunjukkan terjadinya
reaksi fisi berantai terkendali) pada 16 Oktober 1964 (dibangun 1
Januari 1961).Selain Reaktor Triga 2000 di Bandung, Indonesia juga
mempunyai Reaktor Kartini di Yogyakarta yang dibangun 1 April 1975
dan mencapai kekritisan pada 25 Januari 1979.Reaktor ke tiga adalah
reaktor Serbaguna Siwabessy Serpong yang dibangun 1 Januari 1983
dan mencapai kekritisan pada tanggal 29 Juli 1987.Nuklir memang
tidak sempurna dan mahal untuk dibangun. Tetapi selain target
kebutuhan pada tahun 2025 yang harus mulai dipersiapkan semenjak
dini, perlu diingat bahwa hingga kini baru 66 % penduduk Indonesia
yang menikmati listrik. Sejauh ini nuklir sudah memenuhi 15 %
kebutuhan listrik dunia dan mencegah emisi 2,1 milyar ton CO2 per
tahun.Pemilihan nuklir mungkin dapat dianalogikan dengan pemilihan
menggunakan pesawat terbang ketika bepergian jauh. Alasan utama
orang menggunakan pesawat terbang bukan karena percaya pada
pilotnya tetapi karena manfaatnya yang signifikan dibandingkan
resikonya. Sebagian besar orang menganggap bahwa Manfaat
menggunakan pesawat terbang sebanding dengan resiko yang mungkin
terjadi.Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua
macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan
penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Pada bab IV ini
akan dibahas analisa kami mengenai dua mekanisme produksi energi
nuklir, yaitu reaksi fisi nuklir dan fusi 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.
Reaksi 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.
Gambar 4.1 Reaksi Fisi Berantai
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.
Gambar 4.2 Reaksi fisi rantai terkendali
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.Jumlah energiyang terkandungpada bahanbakar
nukliradalah beberapajuta kali dari energi yang terkandung bahan
bakar kimia (seperti bensin) dengan berat yang sama. Ini membuat
nuklir sebagai sumber energi yang menjanjikan, tetapi produk
buangan dari reaksi fisi nuklir ini sangat radioaktif dan produk
buangan tersebut dapat bertahan hingga ratusan tahun di alam.
Selain itu, ketakutan akan digunakannya energi nuklir ini sebagai
senjata pemusnah massal, membuat energinuklir sebagai sumber energi
utamamasih diperdebatkan.Reaktor pada reaksi fisi nuklir biasanya
menggunakan tipe Critical fissionreactors. Pada reaktor ini,
neutron yang dihasilkan dari reaksi fisi digunakan untukmenginduksi
terjadinya reaksi fisi yang berulang-ulang, sehingga energi yang
dilepaskan dapat terkontrol. Reaktor ini digunakan untuk tiga
tujuan yaitu sebagai reactor power, research reactor, dan breeder
reactor. Reaktor power digunakan untuk memproduksi panas untuk
tenaga nuklir. Research reactor digunakan unukmemproduksi
neutronatau sumber radioaktifuntuk kepentinganpenelitian,
medis,atau untuk tujuan lain. Sedangkan breeder reactor untuk
memproduksi bahan bakar nuklir.Sedangkan reaktor jenis fusi baru
belakangan ini mulai dikembangkan. Banyak negara mulai bekerjasama
dalam pengembangan jenis reaktor ini dikarenakan mahalnya biaya
riset untuk jenis reaktor fusi. Reaktor fusi menjanjikan suatu
energi yang ramah lingkungan dengan bahan baku yang berlimpah.
Berbeda dengan reaktor jenis fisi, reaktor ini bekerja dengan
menggabungkan dua atom ringan sehingga dari penggabungannya
didapatkan suatu energi.Patut diingat bahwa di atas permukaan bumi
sangat sulit untuk memperoleh kondisi tekanan dan kerapatan ekstrim
seperti yang dimiliki oleh inti matahari. Dengan kondisi ekstrim
tersebut, reaksi fusi sudah dapat menyala pada temperatur 10 - 15
juta Celsius. Di lain pihak, reaktivitas proses fusi DT akan
maksimal baru pada temperatur 100 juta Celsius, hampir sepuluh kali
lipat temperatur inti matahari. Pada temperatur ini seluruh
material yang dikenal manusia di permukaan bumi akan cepat menguap.
Jadi, tidak seperti reaktor konvensional yang material reaktornya
dapat memiliki kontak langsung dengan bahan bakar, di sini plasma
bahan bakar harus 'diletakkan' di tengah reaktor.Ada dua cara untuk
menahan plasma sehingga tidak bersentuhan dengan dinding reaktor.
Cara pertama adalah dengan mengeksploitasi inersia (massa)
partikel. Pada metode ini bahan bakar fusi berbentuk pellet
ditembaki dengan partikel berenergi tinggi atau dengan sinar laser
dari segala arah. Pellet tersebut mengalami gelombang (tekanan)
kejut ke arah dalam sehingga temperatur dan kerapatannya meningkat
ke batas ekstrim. Pada kondisi tersebut reaksi fusi dapat mulai
menyala dan energi pembakaran termonuklir mulai dilepas. Hasilnya
berupa partikel alpha dan neutron bergerak ke arah dinding reaktor
untuk diserap energinya. Metode ini dinamakan inertial
confinement.Cara yang kedua memanfaatkan muatan partikel.
Partikel-partikel bermuatan (dalam hal ini plasma) dapat dijaga
agar mengorbit pada satu lintasan di dalam reaktor dengan
menggunakan medan magnet super kuat yang dibangkitkan oleh
superkonduktor. Metode kedua ini dinamakan magnetic
confinement.Karena plasma bermuatan positif maka ia dapat
dipanaskan dengan cara mengalirkan arus listrik hingga 7 juta
Ampere yang akan mendepositkan energi termal hingga beberapa
MegaWatt (MW). Metode ini memiliki keterbatasan karena plasma dapat
dipanaskan hingga suhu sekitar 10 juta Celsius. Untuk menaikkan
suhu plasma ke tingkat yang lebih tinggi (100 juta Celsius
merupakan syarat minimal) harus digunakan beberapa cara lain,
misalnya dengan menggunakan gelombang elektromagnetik mirip seperti
pada oven microwave. Sekitar 10 MW energi termal dapat didepositkan
dengan metode ini. Metode lain adalah dengan mempercepat bahan
bakar D dan T dengan beda potensial sekitar 140 kilovolt.Partikel
alpha yang dihasilkan dari fusi DT akan tetap berada dalam plasma,
sedangkan energi kinetik yang dimilikinya akan membantu menaikkan
temperatur plasma. Jika energi seluruh a sudah cukup untuk
mempertahankan temperatur plasma di sekitar 100 juta Celsius,
proses fusi dapat berlangsung sendiri tanpa pemanasan dari luar.
Kondisi ini dinamakan kondisi penyalaan (ignition). Meski demikian,
untuk tujuan komersial reaktor fusi tidak harus mencapai kondisi
ini.Jika reaktor fusi dioperasikan pada kondisi sebelum penyalaan,
jelas diperlukan daya listrik eksternal ekstra besar untuk
mengoperasikan reaktor. Reaktor komersial haruslah memiliki daya
asupan yang jauh lebih kecil dibandingkan daya keluaran. Untuk itu,
didefinisikan faktor penguatan daya (Q) yang sebanding dengan rasio
dari daya keluaran terhadap daya asupan. Jika efisiensi konversi
energi termal ke energi listrik sekitar 35%, sedangkan efisiensi
pemanasan plasma dengan energi listrik sebesar 80%, maka efisiensi
total sekitar 25%. Dengan demikian Q > 4 adalah suatu keharusan,
namun untuk tujuan komersial Q yang sebesar-besarnya tentulah yang
diharapkan (diperkirakan antara 30 - 50).Problem reaktor fusi
sebenarnya adalah mempertahankan proses reaksi fusi yang
membutuhkan kondisi sangat spesial, sementara kondisi tersebut
sangat mudah berubah.Nuklir dapat digunakan unuk berbagai macam
kebutuhan energy. Salah satu penggunaan energy nuklir adalah dengan
pembuatan dan penggunaan reactor nuklir. Reaktoradalah suatu alat
proses tempat di mana terjadinya suatu reaksi berlangsung, baik
itureaksi kimiaataunuklirdan bukan secarafisika. Dengan terjadinya
reaksi inilah suatu bahan berubah ke bentuk bahan lainnya,
perubahannya ada yang terjadi secara spontan alias terjadi dengan
sendirinya atau bisa juga butuh bantuanenergisepertipanasyaitu
sebagai contoh energi yang paling umum. Perubahan yang dimaksud
adalah perubahan kimia, jadi terjadi perubahan bahan
bukanfasamisalnya dari air menjadi uap yang merupakan reaksi
fisika.Sedangkan definisi dari reaktor nuklir adalah suatu alat
untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan sekaligus menjaga
kesinambungan reaksi itu. Reaktor nuklir ditetapkan sebagai alat
yang menggunakan materi nuklir sebagai bahan bakarnya Materi fisi
yang digunakan sebagai bahan bakar misalnya uranium, plutonium dan
lain-lain. Reaktor-reaktor nuklir komersial berbasis fisi
nukliryang sering diperdebatkan masalah keamanannya,tetapi sebagian
kalangan berpendapat bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir
merupakan cara aman dan bebas polusi untuk membangkitkan listrik.
Seperti yang telah kami katakan di atas penggunaan reaktor nuklir
mungkin dapat di analogikan seperti menggunakan pesawat terbang.
Disamping ada resiko yang besar namun ada manfaat yang jauh lebih
besar dari itu. Hal penting yang harus dilakukan setiap Negara
khususnya Indonesia adalah bagaimana menciptakan sistem keamanan
untuk penyimpanan nuklir yang sangat aman dan maksimal dengan dana
yang optimal.Ada beberapa macam reaktor nuklir seperti yang sudah
tercantum pada bab II. Terdapat kekurangan dan kelebihan tersendiri
dari reatork-reaktor tersebut. Namun, reaktor yang paling banyak
digunakan adalah reaktor pembiak cepat. Keuntungan reaktor cepat
diantaranya adalahsiklus bahan bakar nukliryang dimilikinya dapat
menggunakan semua uranium yang terdapat dalamurainum alam, dan juga
dapat mentransmutasikanradioisotopyang tergantung di dalam
limbahnya menjadi material luruh cepat. Dengan alasan ini,
sebenarnya reaktor cepat secarainherenlebih menjamin kelangsungan
ketersedian energi ketimbang reaktor thermal. Karena sebagian besar
reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan plutonium, maka reaktor
jenis ini terkait erat denganproliferasi nuklir.Dampak yang
dtimbulkan oleh reaksi nuklir sangat banyak mulai dari dampak yang
menguntungkan dan dampak yang sangat-sangat merugikan kehidupan
umat manusia. Dampak yang menguntungkan sudah kami analisis
terlebih dahulu di atas namun bagaimana dengan dampak buruknya?
Dampak buruk dari reaksi nuklir dapat ditimbulkan pada saat
pengawasan dan kontrol pada saat penyimpanan atau pengawasan yang
rendah terhadap sistem reaktor itu sendiri. Selain masalah
pengawasan ,masalah yang disebabkan oleh lingkungan pun dapat
terjadi. Seperti yang dapat kita lihat pada peristiwa gempa bumi di
Jepang baru-baru ini yang mengakibatkan kebocoran PLTN. Radiasi
yang diakibatkan oleh reaktor nuklir ini ada dua. Pertama, radiasi
langsung, yaitu radiasi yang terjadi bila radio aktif yang
dipancarkan mengenai langsung kulit atau tubuh manusia. Kedua,
radiasi tak langsung. Radiasi tak langsung adalah radiasi yang
terjadi lewat makanan dan minuman yang tercemar zat radio aktif,
baik melalui udara, air, maupun media lainnya.Keduanya, baik
radiasi langsung maupun tidak langsung, akan mempengaruhi fungsi
organ tubuh melalui sel-sel pembentukannya. Organ-organ tubuh yang
sensitif akan dan menjadi rusak. Sel-sel tubuh bila tercemar radio
aktif uraiannya sebagai berikut: terjadinya ionisasi akibat radiasi
dapat merusak hubungan antara atom dengan molekul-molekul sel
kehidupan, juga dapat mengubah kondisi atom itu sendiri, mengubah
fungsi asli sel atau bahkan dapat membunuhnya. Pada prinsipnya, ada
tiga akibat radiasi yang dapat berpengaruh pada sel. Pertama, sel
akan mati. Kedua, terjadi penggandaan sel, pada akhirnya dapat
menimbulkan kanker, dan ketiga, kerusakan dapat timbul pada sel
telur atau testis, yang akan memulai proses bayi-bayi cacat. Selain
itu, juga menimbulkan luka bakar dan peningkatan jumlah penderita
kanker (thyroid dan cardiovascular) sebanyak 30-50% di Ukrania,
radang pernapasan, dan terhambatnya saluran pernapasan, juga
masalah psikologi dan stres yang diakibatkan dari kebocoran
radiasi.Ada beberapa bahaya laten dari PLTN yang perlu
dipertimbangkan. Pertama, kesalahan manusia (human error) yang bisa
menyebabkan kebocoran, yang jangkauan radiasinya sangat luas dan
berakibat fatal bagi lingkungan dan makhluk hidup. Kedua, salah
satu yang dihasilkan oleh PLTN, yaitu Plutonium memiliki hulu ledak
yang sangat dahsyat. Sebab Plutonium inilah, salah satu bahan baku
pembuatan senjata nuklir. Kota Hiroshima hancur lebur hanya oleh 5
kg Plutonium. Ketiga, limbah yang dihasilkan (Uranium) bisa
berpengaruh pada genetika. Di samping itu