Nama ' 2sep $ndra Saputra N$3 ' "4+!!*445
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah sebuah pembangkit daya thermal yang menggunakan satu atau beberapa reaktor nuklir sebagai sumber panasnya. Prinsi Prinsip p kerja kerja sebuah sebuah PL PLTN TN hampir hampir sama sama dengan dengan sebuah sebuah Pemba Pembangk ngkilt ilt Lis Listri trik k Tenaga Tenaga Uap, menggunakan uap bertekanan bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Putaran Putaran turbin inilah yang menggerakkan generator listrik sehingga menghasilkan energi listrik. Perbedaannya ialah sumber panas yang digunakan untuk menghasilkan panas. Sebuah PLTN menggunakan Uranium sebagai sumber panasnya. Reaksi nuklir Uranium menghasilkan m enghasilkan energi panas yang sangat besar. besar. Berdasarkan reaksi nuklir yang terjadi, PLTN dibagi menjadi dua jenis, yaitu reaktor fsi dan reaktor usi !. Reakt eaktor or "is "isii #alam PLTN Reaktor fsi, terjadi reaksi fsi terkendali di dalam reaktornya. $nti berat yang ditumbuk oleh sebuah partikel dapat membelah menjadi dua inti baru yang lebih ringan. #alam reaksi inti inin, massa total produk lebih ke%il dari pada pada massa massa total total reakt reaktan. an. Selisi Selisih h massa massa mun%ul mun%ul sebaga sebagaii energ energi. i. Reaksi eaksi inti inti seperti inilah yang disebut reaksi pembelahan inti i nti atau reaksi fsi. &ing &ingga ga kini kini telah telah ada ada berb berbag agai ai jeni jenis s dan dan ukur ukuran an dari dari reakt reaktor, or, teta tetapi pi semuanya memiliki lima komponen dasar yang sama' (!) elemen bahan bakar, (*) modera moderator tor neuro neuron, n, (+) batang batang pengen pengendal dali, i, () pendin pendingin gin,, dan (-) perisa perisaii radiasi. lemen bahan bakar berbentuk batang/batang tipis dengan diameter ! %m. #alam #alam suatu suatu reakto reaktorr besar besar ada ribuan ribuan elemen elemen bahan bahan bakar bakar yang yang diletak diletakkan kan saling berdekatan. Seluruh elemen bahan bakara dan daerah sekitarnya disebut teras reaktor. reaktor. Umumnya, bahan bakar reaktor adalah Uranium/*+- (U/*+-). Reaksi fsi dia0ali ketika inti uranium menyerap sebuah neutron lambat. Berdasarkan model butir %airan ("renkel), neutron lambat yang diserap oleh inti U/*+- memberikan tambahan energi dalam pada inti. 1eadaan antara atau inti 235
gabung gabungan an ini adalah adalah
U
92
(karena menyerap neutron). nergi tambahan inti
yang berada dalam keadaan tereksitasi ini, membuat gerakan masing/masing nukle nukleon on sema semakin kin lin% lin%ah ah,, yang yang kemud emudia ian n membu membuat at inti inti meng mengam ambi bill bent bentuk uk memanjan memanjang. g. 1etika etika inti inti memanj memanjang ang,, gaya gaya nuklir nuklir (gaya (gaya tarik tarik menarik) menarik) antara antara kedua ujung inti berkurang sangat besar akibat pertambahan jarak pisah, dan
gaya tolak menolak 6oulomb yang besarnya
tetap
menjadi
lebih
dominan, akibatnya inti membelah menjadi
dua.
#alam
proses
pembelahan ini sejumlah neutron (umumnya dua atau tiga) juga turut dibebaskan. bah0a
#an
energi
telah diketahui rata/rata
yang
dibebaskan adalah *44 3e7. nergi inilah yang menjadi sumber panas suatu reaktor nuklir. Tiap neutron yang dibebaskan dari reaksi fsi dapat diserap oleh inti U/*+yang belum mebelah untuk menghasilkan fsi U/*+- lainnya. #engan demikian akan dihasilkan neutron yang lebih banyak (mengikuti deret geometri ' ! 8 * 8 8 9 8 dan seterusnya), yang akan menghasilkan sederetan pembelahan inti sehingga semua inti U/*+- yang tersedia habis membelah dengan %epat, maka kondisi inilah yang disebut reaksi berantai tak terkendali. 2gar reaksi berantai dapat terkendali, hanya satu neutron dari tiap hasil fsi yang diperkenankan untuk membelah satu inti U/*+- lainnya. Semua neutron lainnya harus diserap tanpa menyebabkan pembelahan. Nutron/neutron ini diserap oleh batang pengendali yang dibuat dari material/material seperti kadmium (yang menyerap neutron tanpa mengalami pembelahan). Neutron/neutron yang mudah membelah inti U/*+adalah neutron/neutron lambat yang memiliki energi 4,4 e7 atau lebih ke%il. Sedangkan neutron/neutron yang dibebaskan selama pembelahan (fsi) memiliki energi beberapa 3e7. :leh karena itu, sebuah reaktor fsi harus memiliki
material
yang
dapat
mengurangi
kelajuan
neutron/neutron yang bergerak lebih %epat ini (energinya lebih besar) sehingga neutron/neutron ini dapat dengan mudah membelah inti. 3aterial yang memperlambat kelajuan neutron disebut moderator neurtron. 3aterial/material moderator dapat berupa' air biasa (&*:), air berat (#*:), gra;it, berillium. Tetapi moderator yang umum digunakan adalah air.
nergi
panas
dihasilkan
dalam
batang
bahan
yang batang/ bakar
diangkut keluar dari atas teras reaktor oleh air yang terdapat
disekitarnya. 2ir
ini se%ara terus menerus dipompakan primer Untuk
oleh
kedalam
pompa reaktor.
mengangkut
sekunder primer
kalor
Penukar
sebesar mungkin, suhu air dapat naik men%apai +44 : 6. Untuk menjaga agar air tidak medidih, air diberi tekanan !54 atm. 2ir panas dile0atkan dalam alat penukar panas. #i sini kalor dipindahkan dari air panas ke air yang mengalir di dalam alat penukar panas. 1alor yang dipindahkan ke alat penukar panas, memanaskan air dalam penukar panas hingga air pada bagian atasnya menguap menghasilkan uap panas betekanan tinggi. nergi dari uap panas bertekanan tinggi ini disalurkan memasuki turbin dan akan memutar turbin. Turbin terhubung langsung dengan generatur sehingga putaran turbin diteruskan sebagai putaran generator dan generator pun membangkitkan energi listrik. Uap keluaran dari turbin didinginkan kembali di kondensator hingga berubah kembali menjadi air, untuk selanjutnya dikembalikan ke alat penukar panas oleh pompa sekunder. *. Reaktor "usi #alam PLTN reaktor usi, terjadi reaksi usi di dalam reaktornya. Reaksi usi adalah reaksi penggabungan inti. Reaksi usi dapat menghasilkan energi yang lebih besar dengan bahan bakar yang mudah di dapat dan tingkat polusi yang rendah. Bahan yang digunakan bisa didapat dari air. Namun reaktor ini tidak dapat dibuat karena diperlukan suhu sangat tinggi untuk keberlangsungan reaksi usi. 1ondisi suhu ini yang tidak dapat dipenuhi.
Daftar Referensi 1anginan, 3arthen. *445. Fisika SMA 3B.
