BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Pada dasarnya kegiatan penambangan sudah ada sejak keberadaan manusia di dunia ini. Kegiatan yang dilakukandengan maksud untuk memanfaatkan sumber daya mineralyang terdapat di bumi demi kesejahteraan manusia ini diyakini sebagai usaha kedua setelah pertanian/agrikultur. Banyak mineral yang berharga yang ada di bumi ini yang dapat ditambang dan dimanfaatkan baik secara langsungataupun dengan melakukan pengolahan terlebih dahulu. Uranium merupakan salah satu mineral yang berharga dan merupakan aset negara yang penting mengingat kelimpahannya yang besar. Meskipun demikian uranium dikategorikan sebagai sumber energi takterbarukan atau ”non-renewable energy source”. Akan tetapi, seperti logam pada umumnya, uranium jarang terkonsentrasi secara cukup untuk bernilai ekonomis. Uranium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang U dan nomor atom 92. Uranium merupakan logam putih keperakan yang termasuk dalam deret aktinida tabel periodik. Uranium memiliki 92 proton dan 92 elektron, dan berelektron valensi 6. Inti uranium mengikat sebanyak 141 sampai dengan 146 neutron, sehingganya terdapat 6 isotop uranium. Isotop yang paling umum adalah uranium-238 (146 neutron) dan uranium-235 (143 neutron). Semua isotop uranium tidak stabil dan bersifat radioaktif lemah. Uranium memiliki bobot atom terberat kedua di antara semua unsur-unsur kimia yang dapat ditemukan secara alami. Massa jenis uranium kira-kira 70% lebih besar daripada timbal, namun tidaklah sepadat emas ataupun tungsten. Uranium dapat ditemukan secara alami dalam konsentrasi rendah (beberapa bagian per juta (ppm)) dalam tanah, bebatuan, dan air.
1
Uranium yang dapat dijumpai secara alami adalah uranium-238 (99,2742%), uranium-235 (0,7204%), dan sekelumit uranium-234 (0,0054%). Uranium meluruh secara lambat dengan memancarkan partikel alfa. Umur paruh uranium-238 adalah sekitar 4,47 milyar tahun, sedangkan untuk uranium-235 adalah 704 juta tahun. Oleh sebab itu, uranium dapat digunakan untuk penanggalan umur Bumi. Uranium-235 merupakan satu-satunya isotop unsur kimia alami yang bersifat fisil (yakni dapat mempertahankan reaksi berantai pada fusi nuklir), sedangkan uranium-238 dapat dijadikan fisil menggunakan neutron cepat. Selain itu, uranium-238 juga dapat ditransmutasikan menjadi plutonium-239 yang bersifat fisil dalam reaktor nuklir. Isotop uranium lainnya yang juga bersifat fisil adalah uranium-233, yang dapat dihasilkan dari torium. Uranium pertama kali ditemukan pada tahun 1789 oleh Martin Klaproth, seorang ilmuwan Jerman. Nama Uranium diambil dari nama planet Uranus yang ditemukan 8 tahun sebelumnya. Uranium terbentuk bersamaan dengan terjadinya bumi. Karena itu uranium dapat diketemukan di setiap batuan dan juga di air laut. Batuan yang mengandung uranium kadar tinggi disebut batuan uranium atau ”uranium ore” atau ”pitch-blende” Untuk masa sekarang ini uranium sangat diperlukan sebagai bahan bakar nuklir, dimana diketahui bahwa energi nuklir adalah salah satu sumber energi alternatif yang sedang dikembangkan sebagai bahan pengganti minyak bumi yang cadangannya semakin lama semakin langka. Energi nuklir tersebut dapat menjadi energi alternatif sebagai bahan untuk suplai kebutuhan energi listrik di Indonesia. Cadangan uranium yang potensinya cukup banyak di Indonesia seperti di Kalimantan misalnya diharapkan mampu memberikan pasokan bagi bahan bakar nuklir. Dengan cadangan uranium yang cukup di wilayah kita ini diharapkan mampu memenuhi pasokan sebagai bahan bakar di teras reaktor 2
yang nantinya dapat menjadi suplai bagi ketersediaan energi listrik yang semakin lama semakin berkurang.
1.2 RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana profil unsur uranium? 2. Bagaimana sejarah ditemukannya uranium? 3. Bagaimana sumber dan kelimpahan serta proses terbentuknya uranium? 4. Apa saja jenis dan sifat uranium? 5. Bagaimana penambangan uranium? 6. Apa kegunaan uranium dalam aplikasi kehidupan sehari-hari? 7. Bagaimana persebaran uranium di Indonesia dan dunia? 1.3 TUJUAN PENULISAN 1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia II; 2. Untuk mengetahui tentang uranium yang meliputi profil,kegunaan dan persebarannya. 1.4 MANFAAT PENULISAN 1. Pembaca dapat menambah wawasan tentang unsur uranium; 2. Sebagai literatur bagi dosen dan mahasiswa bahkan umum. BAB II PEMBAHASAN
3
2.1 PROFIL URANIUM 2.1.1
Pengertian Uranium adalah unsur terberat dari unsur-unsur alami. Hal
ini dapat ditemukan dalam baris ketujuh dari tabel periodik dan merupakan anggota dari kelompok aktinida. Atom Uranium memiliki 92 elektron dan 92 proton dengan enam elektron valensi. Ada 146 neutron dalam isotop yang paling melimpah. Secara umum profil uranium adalah sebagai berikut : Simbol
:U
Nomor atom
: 92
Berat atom
: 238.0289
Klasifikasi
: Aktinida
Fase pada Suhu Kamar
: Padat
Berat jenis
: 18,9 gram per cm3
Titik leleh
: 1135 ° C, 2070 ° F
Titik didih
: 4130 ° C, 7468 ° F
Ditemukan oleh
: Martin Klaproth pada 1789
Dalam kondisi standar uranium adalah logam keras berwarna perak. Hal ini dapat ditempa (yang berarti dapat ditumbuk menjadi lembaran tipis) dan ulet (yang berarti dapat ditarik menjadi kawat panjang). Hal ini sangat padat dan berat. Uranium murni adalah radioaktif. Ini akan bereaksi dengan kebanyakan unsur non-logam untuk membuat senyawa. Ketika terjadi kontak dengan udara, lapisan tipis oksida uranium berwarna hitam akan terbentuk pada permukaannya. Uranium-235 adalah isotop yang terjadi hanya secara alami yang fisil. Fisil berarti bahwa hal itu dapat mempertahankan reaksi
4
berantai fisi nuklir. Karakteristik ini sangat penting dalam reaktor nuklir dan bahan bom nuklir. Uranium bukan merupakan logam yang jarang karena keberadaannya di alam mencapai 50 kali lebih banyak dibandingkan air raksa yang sudah sejak lama dikenal orang. Uranium terdapat sebagai mineral dalam kerak bumi, juga dalam air laut. Cadangan uranium terdapat terutama di Amerika Serikat, Kanada, Rusia dan beberapa negara Afrika seperti Gabon, Nigeria dan Afrika Selatan. Peristiwa-peristiwa
alam
dan
proses
geologi
telah
membentuk uranium sebagai mineral. Karena mineral tersebut bersifat radioaktif dan untuk mendapatkannya harus melalui proses penggalian dalam tambang, maka uranium seringkali dikenal juga sebagai bahan galian nuklir. Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 34 gram dalam satu ton batuan.
2.1.2
Komposisi Uranium yang ditemukan di alam komposisinya terdiri dari 99,28 % U-238, 0,72% U-235 dan 0,0057 % U-234 dengan aktivitas jenis 25,4 Bq/mg (1 Bq : 1 peluruhan atom radioaktif/detik). Industri nuklir dalam bentuk bahan bakar reaktor dan persenjataan membutuhkan kadar U-235 yang lebih banyak (antara 2 - 94 % massa), sehingga berlangsung proses 'pengayaan' (enrichment) terhadap Uranium alam. Dalam
proses
pengayaan
ini,
U-235
disaring
dan
dipekatkan secara terus menerus. Uranium sisa saringan ini yang kemudian dikenal sebagai DU, dengan komposisi 99,8 % U-238,
5
0,2 % U-235 dan 0,001 % U-234. Aktivitas jenis bagi DU cukup rendah, hanya 14,8 Bq/mg (58 % saja dari aktivitas Uranium alam).
2.1.3
Karakteristik
Keterangan Umum Unsur Nama, Lambang, Nomor Atom Uranium, U, 92 Deret Kimia
Logam transisi
Golongan, Peroide, Blok
IIIB, 7, f
Penampilan/warna
Putih Nikel
Massa Atom
238,029 g/mol
Konfigurasi Elektron
[Rn]5f36d17s2
Struktur kristal
Ciri-ciri Atom Orthorombic
Bilangan Oksidasi
3, 4, 5, dan 6
Elektronegativitas
1,38
Radius Atom
1,38 A o
Volume atom
12,50 cm3/ mol
Radius Kovalensi
1, 42 A o
Konduktivitas Listrik
3,6 x 106 ohm-1 cm-1
Konduktivitas Panas
27,6 Wm-1K-1
Potensial Ionisasi
6,05 V
Kapsitas panas
0,12 Jg-1K-1
Fase
Ciri-ciri Fisik Padat
Massa jenis
18,95 g/cm3
Titik Lebur
1,408 K
6
Titik Didih
4,407 K
Entalpi Penguapan
422,58 kJ/mol
Entalpi Pembentukan
15,48 kJ/mol
Jari-Jari Atom M3+
1,03
Jari-jari Atom M4+
0,93
2.2 SEJARAH URANIUM Penemuan sejumlah unsur kimia dan sejumlah hukum dalam dunia ilmiah, memang tak terlepas dari kerja keras dan usaha tak kenal lelah para ilmuwan. Namun demikian, tidak jarang sejumlah penelitian dan percobaan yang dilakukan para ilmuwan mengalami kegagalan. Sebaliknya, dari berbagai kegagalan dan kesalahan eksperimentasi, sering pula muncul temuan baru tanpa sengaja. Peristiwa-peristiwa alam dan proses geologi telah membentuk uranium sebagai mineral. Karena mineral tersebut bersifat radioaktif dan untuk mendapatkannya harus melalui proses penggalian dalam tambang, maka uranium seringkali dikenal juga sebagai bahan galian nuklir. Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. Di alam dapat ditemukan lebih dari 100 jenis mineral uranium, antara lain yang terkenal adalah uraninite, pitchblende, coffinite, brannerite, carnatite dan tyuyamunite. Pada 1789 uranium ditemukan untuk pertama kali oleh Martin Klaproth di Jerman. Namun, potensi uranium sebagai bahan peledak baru ditemukan tahun 1938 oleh dua ilmuwan Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassman. Pierre Curie (1859-1906) dan Marie Sklodowska Curie (18671934) imigran dari Polandia, ketika Marie ingin menamatkan program
7
doktor fisikanya, ia mencari wilayah sains mana untuk dapat dijadikan riset. Marie sangat tertarik dengan penemuan ilmuwan Prancis lainnya Henri Becquerel, yakni radiasi sinar-X yang dihasilkan dari senyawa uranium. Dengan segala kekurangan dana, Marie menemukan bahwa intensitas radiasi yang dihasilkan uranium tergantung pada jumlah uranium yang ada. Hubungan ini adalah tetap dan tak dipengaruhi oleh cahaya, suhu, atau kondisi kimiawi uranium. Penemuan Marie selanjutnya adalah fenomena radiasi ini tak unik hanya berlaku pada uranium. Unsur thorium juga mengeluarkan sinar serupa. Fenomena ini kemudian diusulkan oleh Marie dengan nama radioaktivitas. 2.3 SUMBER, KELIMPAHAN DAN TERBENTUKNYA URANIUM Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. Kadar uranium dalam batuan granit relatif paling tinggi bila dibandingkan dengan kadarnya di dalam batuan beku lainnya. Oleh sebab itu, batuan tersebut dapat dikatakan sebagai pembawa uranium. Batuan granit dengan volume 1 km3 dapat membentuk cebakan uranium sebanyak 2.500 ton. Pada umumnya uranium dalam batuan ini terdistribusi secara merata dan dapat dijumpai dalam bentuk mineral uranit maupun oksida komplek euksinit betafit. Uranit merupakan bahan di mana komponen utamanya dengan prosentase lebih dari 80 % berupa uranium, sedang euksinit betafit merupakan bahan dengan kandungan uraniumnya cukup besar (lebih dari 20 %) tetapi uranium tersebut bukan merupakan komponen utamanya. Uranium lebih banyak daripada perak. Hampir semua tanah dan batuan di Bumi mengandung setidaknya sejumlah kecil uranium. Batuan sedimen, termasuk batu pasir, serpih, batu fosfat, batu kapur dan batu bara, mengandung uranium, seperti yang ditemukan pada kebanykan batuan
8
beku dan metamorf. Sebagian besar tambang bijih uranium di dunia berada dalam batu pasir. Tidak perlu konsentrasi yang sangat tinggi dari oksida uranium untuk membuat dapat batu dapat ditambang. Bijih nikel yang memiliki kadar rendah kurang dari 0,25% uranium oksida, tetapi beberapa bijih kadar tinggi dapat mencapai hampir 100 kali jumlah tersebut. Athabasca, batu pasir di Saskatchewan, Kanada yang terkaya, yang mengandung sekitar 23% uranium oksida dunia.
2.4 JENIS DAN SIFAT URANIUM Biji-biji uranium diambil/ dikeruk dari pertambangan, yang kemudian dihancurkan/ dihaluskan, dan kemudian diproses secara kimia (bertahap-tahap), hingga akhirnya dihasilkan/ didapatkan uranium murni (dalam bentuk U308 ). Ada tiga jenis isotop uranium alam yang diperoleh dari hasil penambangan, yaitu kadar 99,825 % dan
235
U dengan kadar 0,715 %,
238
U dengan
234
U dengan kadar yang sangat kecil. Dari ketiga
isotop uranium tersebut, hanya
235
U yang dapat digunakan sebagai bahan
bakar fisi. Kemudian diproses lagi (bertahap-tahap), dengan menggunakan bahan-bahan kimia, dari: U308 menjadi UO2(NO3)2 ,kemudian menjadi ADU ,lalu menjadi UO2 ,menjadi UF4 ,dan akhirnya menjadi UF6 ( Uranium hexafluoride ). UF6 , sudah bisa diproses secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-238 .Dalam bentuk UF6 , untuk meningkatkan kandungan Uranium-235 dalam materi tersebut, yang mana kandungannya kurang dari 1% (sisanya 99% lebih adalah uranium-238), maka perlu dilakukan pengayaan uranium ( uranium enrichment ). Setelah kandungan Uranium-235 nya, mencapai lebih dari 90%, yang mana sudah sesuai untuk senjata nuklir, materi UF 6 diproses lagi 9
secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-235 .Sisanya, dalam bentuk UF6 ,yang mana kandungan Uranium-238 nya, lebih dari 99% ,diproses lagi secara kimia, untuk didapatkan uranium dalam bentuk logam murni, Uranium-238. Uranium-238 adalah isotop uranium yang paling umum ditemukan. Sekitar 99,284% uranium alami adalah uranium-238, yang memiliki waktu paruh 1,41 × 1017 detik (atau 4,46 × 109 tahun , atau 4,46 milyar tahun). Uranium-238 digunakan terutama sebagai bahan pembuat plutonium, sumber bahan bakar untuk reaktor nuklir, dan juga digunakan sebagai penahan ( tamper ) dalam bom nuklir. Jika ditembakkan neutron, Uranium-238 ini akan menangkapnya dan berubah menjadi uranium-239, suatu unsur yang tak stabil, yang akan meluruh menjadi neptunium-239, yang selanjutnya akan meluruh lagi, dengan waktu paruh 2,355 hari, menjadi Plutonium-239. Secara kimiawi Uranium merupakan logam berat berwarna keperakan yang sangat padat. Sebuah kubus Uranium bersisi 10 cm memiliki massa mendekati 20 kg dan secara umum 70 % lebih padat dibanding timbal (timah hitam). Pada suhu 600 - 700 derajat C dalam tekanan yang sangat tinggi logam DU akan menyala dengan sendirinya, membentuk kabut aerosol DU yang bersifat cair dan sangat panas. Sifat-sifat kimiawi dan fisis semacam ini yang menyebabkan kalangan militer menyukai DU untuk digunakan dalam sistem persenjataan konvensional yang bersifat taktis. Tidak sebagai bahan peledak nuklir, DU digunakan sebagai senjata penembus berenergi kinetis dan biasa digunakan dalam bentuk [senjata antitank] (atau anti kendaraan lapis baja lainnya). Jadi senjata ini benar-benar konvensional, sama sekali tak melibatkan reaksi berantai didalamnya (baik reaksi fissi maupun reaksi fusi). Senjata ini sebagian besar menggunakan prinsip yang dikenal dengan efek Munro.
10
Secara kimiawi Uranium merupakan logam penekan kerja ginjal. Sementara secara fisis, sebagai unsur radioaktif Uranium akan terkonsentrasi dalam paru-paru, ginjal dan sistem peredaran darah serta beberapa jaringan lunak lainnya untuk sementara waktu. Dalam beberapa negara, konsentrasi Uranium di dalam tubuh dibatasi pada angka 3 mikrogram pergram jaringan tubuh. IAEA sendiri memberikan batas maksimal dosis serapan tahunan 1 mSv bagi penduduk yang berada di daerah peperangan dengan penggunaan senjata DU. Ini dilakukan untuk menghindari efek buruk Uranium pada tubuh manusia, diantaranya gangguan ginjal (secara kimiawi) ataupun kanker (akibat aktivitas radioaktifnya). Mineral uranium yang terdapat dalam batuan mudah dikenali karena sifatsifat fisiknya yang khas, antara lain : a. Uranium beserta anak luruhnya bersifat radioaktif sehingga mampu memancarkan radiasi pengion berupa sinar-a, -b dan -g. Oleh sebab itu keberadaannya dapat dipantau dengan alat ukur radiasi. Sifat ini dapat membedakan uranium dari batuan lainnya. Karena batuan lain tidak memancarkan radiasi, maka batuan tersebut tidak dapat diidentifikasi dengan alat ukur radiasi. b. Oksida alam dari uranium mempunyai warna hijau kekuningkuningan dan coklat tua yang mencolok sehingga mudah dikenali. c. Apabila disinari dengan cahaya ultra ungu, uranium
akan
mengeluarkan cahaya fluoresensi yang sangat indah dan mudah dikenali. Uranium memiliki tiga bentuk kristal yaitu: alfa – –(688 °C)? beta –(776 °C)? gamma. Uranium termasuk logam berat, berwarna putih keperak-perakan, bersifat piroforik (mudah meledak di udara dan hidrogen dapat menambah intensitas nyala) dalam kondisi halus. Uranium lebih lunak dariada baja, dan dalam kondisi yang sangat halus, uranium mudah terlarut dalam air dingin. Mudah ditempa dan sedikit paramagnetik.
11
Di udara, uranium terlapisi dengan oksidanya. Asam juga dapat melarutkan logamnya, dan tidak terpengaruh sama sekali oleh basa. Uranium membentuk senyawa biner dengan halogen (yang di kenal sebagai halida), oksigen (yang dikenal sebagai oksida), hydrogen (yang dikenal sebagai hidrida), dan beberapa senyawa lain dari uranium. Senyawa hidrida dibentuk dari reaksi hydrogen dengan logam uranium yang dipanaskan pada suhu 250o – 300oC. Persenyawaan : 1. FloridaU
: F3, UF4, UF5, UF6, U2F9, U4F17
2. Klorida
: UCI3, UCI4, UCI5, UCI6
3. Bromida
: Ubr3, UBr4, UBr5
4. Hidrida
: UH3
5. Oksida
: OU, OU2, UO3, U2O5, U3O7, U3O8, U4O9
6. Sulfida
: US, U2S3
7. Selenida
: USe3
8. Telurida
: UTe2, UTe3
9. Nitrida
: UN, U3N2, U2N3
10. Karbida
: UC, UC2, U2C3
Pada suhu kamar, UF6 mempunyai tekanan uap tinggi bermanfaat pada proses difusi gas untuk memisahkan uranium-235 yang sangat berharga dari uranium-238. Reduksi dan oksidasi Bilangan oksidasi yang paling umum dari uranium adalah 6. Ion yang menghadirkan bilangan oksidasi yang berbeda dari uranium dapat larut dan oleh karena itu dapat dipelajari di larutan yang mengandung air. Mereka adalah : U3+ (merah), U4+ (hijau), UO2+ (stabil), dan UO22+ (kuning). Beberapa senyawa yang semi logam dan padat seperti UO dan US merupakan uranium dengan bilangan oksidasi 2. Ion U3+
12
membebaskan hydrogen dari air dan kemudian dianggap sebagai senyawa yang sangat tidak stabil. Ion UO22+ merupakan uranium dengan bilangan oksidasi 6 dan dikenal membentuk campuran seperti karbonat, klorida dan sulfat. 2.5 PENAMBANGAN URANIUM Secara garis besar, penambangan uranium meliputi metode dan persebaran ditemukannya adalah seperti berikut : 2.5.1
Metode penambangan uranium dapat di bagi menjadi 3 metode, yaitu: 1.tambang terbuka (surface mining), 2.tambang bawah tanah (underground mining), 3.tambang bawah air (underwater mining).
2.5.2
Metode Ekplorasi dan Persebaran Uranium Metode eksplorasinya adalah Metode polarisasi terimbas (Induced Polarization) yaitu salah satu metode geofisika yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik yang terjadi di bawah permukaan akibat adanya arus induktif yang menyebabkan reaksi transfer antara ion elektrolit dan mineral logam. Uranium ditemukan dalam jumlah kecil sebagai mineral uranium oksidauraninite (pitchblende) dalam sulfide veins di granit atau batuan beku felsic, dan atau pada batuan sedimen.Sebagian besar uranium di Indonesia ditemukan pada batuan metamorfik dan granit.Pada umumnya uranium ditemukan pada zone rekahan atau fraktur yangterisi urat sulfida dan magnetit dengan mineral radioaktif berupa uraninitdan branerit.
2.6 PERSEBARAN URANIUM
13
Uranium ditemukan dalam jumlah kecil sebagai mineral uranium oksida uraninite (pitchblende) dalam sulfide veins di granit atau batuan
beku
felsic
lainnya (mengandung mineral felspar, felspathoid, silica) – batuan beku asam. Uranium juga ditemukan dalam batuan sedimen. Di bawah kondisi air
tanah
dekat permukaan, uranium dalam batuan beku dapat teroksidasi dan teruraikan, ditransportasi air tanah, kemudian diendapkan sebagai uraninit dalam batuan sedimen Deposit uranium terbesar Amerika ditemukan justru di batuan sedimen berumur Trias-Yura di Plato Colorado (Utah, Arizona, Wyoming,
New
Mexico).
(Awang
Satyana,
2008)
Pemetaan bersistem sumberdaya mineral radioaktif oleh Sastratenaya dan Tjokrokardono (dipublikasi IAGI, 1985) bisa menjadi acuan
awal
kita
untuk
mengetahui persebaran uranium di Indonesia (khususnya di wilayah Indonesia Barat). Selama ini, kita hanya mengenal Kalimantan sebagai sumber uranium terbesar di Indonesia. Potensi kandungan uranium di bumi Borneo, termasuk Kaltim, lebih tinggi dibanding kandungan uranium lain yang
ditemukan
di
dunia.
Kandungan uranium di Kalimantan mencapai 24 ribu ton yang setara dengan kebutuhan listrik 9.000 megawatt selama 125 tahun. Lokasinya Kecamatan
Ella
Hilir,
di
Desa
Kalan,
Melawai,
Kalimantan
Barat.
Selama ini indikasi mineralisasi uranium di Kalimantan telah ditemukan pada batuan metamorfik dan granit di Pegunungan Schwaner yang membentang antara Kalimantan Barat dengan Kalimantan Tengah,
14
berupa anomali radioaktivitas dan anomali geokimia uranium. Geologi regional
Pegunungan
Schwaner
yang
merupakan
“watershed“
Kalimantan Barat-Kalimantan Tengah terdiri dari batuan metamorfik Pinoh yang diintrusi oleh batuan tonalit dan granit alkali. Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) sendiri telah melakukan sejumlah pemboran dengan kedalaman hampir 400 meter di sejumlah wilayah Kalimantan Tengah untuk mengetahui eksistensi pemineralan U di bawah permukaan dan bertujuan untuk mendapatkan pengetahuan tentang potensi sumberdaya uranium. Mineralisasi uranium dijumpai dalam dua lobang bor pada zone rekahan atau fraktur yang terisi urat sulfida dan magnetit dengan mineral radioaktif berupa uraninit dan branerit. Banyaknya U yang ada di sekitar dua lubang bor itu sampai kedalaman sekitar 55 m diperkirakan 623,21 kg. Persebaran uranium di wilayah Indonesia timur telah diindikasi tujuh daerah di Sulawesi termasuk Banggai Sula dan empat daerah di Papua,yang di wilayah2 yang secara geologi terdapat batuan granitik dan felsik lainnya. 2.7 MANFAAT URANIUM Uranium adalah bahan bakar nuklir yang sangat penting. Uranium 238 bisa diubah menjadi Plutonium.Kegunaan bahan bakar nuklir untuk menghasilkan energi listrik, untuk membuat isotop yang digunakan untuk tujuan damai, dan sebagai peledak, sangat diketahui dengan baik. Kapasitas 429 reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia yang beroperasi pada Januari 1990 dierkirakan mencapai 311000 megawatt. Uranium digunakan dalam peralatan petunjuk inert, dalam kompas giro, sebagai imbangan berat untuk permukaan kontrol penerbangan, sebagai pemberat untuk kendaraan pembawa missil, dan sebagai bahan pelindung. Logam uranium digunakan untuk target sinar X
15
untuk memproduksi sinar X berenergi tinggi; uranium nitrat berguna untuk tinta fotografi, dan uranium asetat digunakan dalam kimia analisis. Kristal uranium bersifat triboluminesens (fenomena optis di mana cahaya dihasilkan ketika ikatan asimetris rusak karena zatnya tergores atau dihancurkan). Garam uranium juga digunakan untuk memproduksi kaca dan kilau Vaseline kuning. Uranium dan senyawanya sangat beracun, baik dari sudut pandang kimia dan radiologi. Uranium juga berfungsi sebagai proyektil (penembus berbasis energi kinetik ). Secara kimiawi, uranium merupakan logam berat berwarna keperakan yang sangat padat. Sebuah kubus uranium bersisi 10 cm memiliki massa mendekati 20 kg dan secara umum 70 % lebih padat dibanding timbal (timah hitam). Pada suhu 600 – 700°C dalam tekanan yang sangat tinggi logam DU akan menyala dengan sendirinya, membentuk kabut Aerosol DU yang bersifat cair dan sangat panas. Sifatsifat
kimiawi
dan
fisis
semacam
ini
yang
menyebabkan
kalangan militer menyukai DU untuk digunakan dalam sistem persenjataan konvensional yang bersifat taktis. Tidak sebagai bahan peledak nuklir, DU digunakan sebagai senjata penembus berenergi kinetis dan biasa digunakan dalam bentuk Senjata Antitank (atau ankerucutti kendaraan lapis baja lainnya). Jadi senjata ini benar-benar konvensional, sama sekali tak melibatkan reaksi berantai didalamnya (baik reaksi fisi maupun reaksi fusi). Senjata ini sebagian besar menggunakan prinsip yang dikenal dengan Efek Munroe. Prinsip dari penerapan senjata berbasis DU ini dapat dijelaskan dengan tabung yang didalamnya ada rongga yang berbentuk Kerucut, dengan dasar kerucut tepat beririsan dengan dasar tabung. Dinding kerucut ini terbuat darilapisan DU, sementara ruang antara kerucut dan tabung diisi dengan bahan peledak konvensional (anggaplah TNT). Di dasar kerucut terdapat sebentuk ‘pipa’ kecil (lebih kecil dari 16
tabung)
yang
sumbunya
tepat
berada
pada
sumbu
tabung
dan kerucut, mengarah keluar. Pipa ini tertutup, diujungnya terdapat detonator dan dinding kerucut mencair dalam derajat yang berbeda. Di ujung
kerucut
DU
mencair sempurna dan oleh tekanan ledakan ia akan bergerak mengalir keluar (menyusuri pipa) dengan kecepatan 10 km/detik (ini diistilahkan dengan jet). Sementara DU yang menyusun bagian tengah dinding kerucut hanya mengalami pencairan sebagian sehingga membentuk gumpalan-gumpalan kecil logam (pasir logam) yang larut dalam cairan DU (dinamakan slug), dan melesat dengan kecepatan 1000 m/detik melalui pipa. Jet dan slug inilah yang dengan mudah mampu menembus dinding lapis baja (setebal apapun) akibat kecepatan dan sifat cairnya. Penembusan ini menyebabkan bagian dalam kendaraan lapis baja itu terpanaskan dengan hebat, dan membuat tanki bahan bakar solar-nya meledak sehingga kendaraan lapis baja ini akan terbakar dan personel yang ada didalamnya terpanggang. Jet dan slug inilah yang merupakan bagian dari efek Munroe, dan belum ada material baja yang mampu menangkalnya (meski material baja tersebut sanggup menahan gelombang tekanan produk ledakan senjata nuklir sekalipun).
Selain itu, uranium juga memiliki manfaat untuk pelapis kendaraan tempur yang digunakan oleh militer Amerika Serikat sebagai pelapis tank M1 Abrams, yaitu campuran antara DU dan 0,7% Titanium. Hingga saat ini teknologi pelapis ini masih digunakan angkatan darat Amerika Serikat dan didukung dengan pemuktahiran teknologi pada persenjataan kendaraan tempur itu sendiri.
17
Salah satu manfaat yang paling penting dari uranium ialah sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir. Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi nuklir terkendali di dalam reactor nuklir dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik. Instalasi pembangkitan energi listrik semacam ini dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Energi yang dihasilkan di dalam reaktor nuklir berupa kalor atau panas yang dihasilkan oleh batang-batang bahan bakar. Kalor atau panas dialirkan keluar dari teras reaktor bersama air menuju alat penukar panas (heat exchanger). Di sini uap panas dipisahkan dari air dan dialirkan menuju turbin untuk menggerakkan turbin menghasilkan listrik, sedangkan air didinginkan dan dipompa kembali menuju reaktor. Uap air dingin yang mengalir keluar setelah melewati turbin dipompa kembali ke dalam reaktor Untuk menjaga agar air di dalam reaktor (yang berada pada suhu 300oC) tidak mendidih (air mendidih pada suhu 100oC dan tekanan 1 atm), air dijaga dalam tekanan tinggi sebesar 160 atm. Tidak heran jika reaktor ini dinamakan reaktor air bertekanan. Tak terkecuali dalam bidang pertanian, uranium memiliki manfaat pula untuk : 1. Pemberantasan
hama
dengan
teknik
jantan
mandul.
Radiasi dapat mengakibatkan efek biologis, misalnya hama kubis.Di laboratorium dibiakkan hama kubis dalam bentuk jumlah yang cukup banyak. Hama tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas. Dengan demikian reproduksi hama tersebut terganggu dan akan mengurangi populasi. 2. Pemuliaan tanaman atau pembentukan bibit unggul dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi. Misalnya pemuliaan padi, bibit padi diberi radiasi dengan dosis yang bervariasi, dari dosis terkecil yang
18
tidak membawa pengaruh hingga dosis rendah yang mematikan. Biji yang sudah diradiasi itu kemudian disemaikan dan ditaman berkelompok menurut ukuran dosis radiasinya. 3. Kita mengetahui bahwa bahan makanan seperti kentang dan bawang jika disimpan lama akan bertunas. Radiasi dapat menghambat pertumbuhan bahan-bahan seperti itu. Jadi sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan dosis tertentu sehingga tidak akan bertunas, dengan dernikian dapat disimpan lebih lama. Dan pada bidang industri : 1. Pemeriksaan tanpa merusak. Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat padalogam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Tehnik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam. 2. Mengontrol ketebalan bahan. Ketebalan produk yang berupa lembaran, seperti kertas film atau lempeng logam dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan 3. Pengawetan bahan. Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat menningkatkan mutu tekstil karena inengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama
19
BAB III PENUTUP
20
3.1 KESIMPULAN Dari makalah di atas, penulis dapat menarik beberapa poin penting sebagai berikut. 1. Pada 1789 uranium ditemukan untuk pertama kali olehMartin Klaproth di Jerman. Namun, potensi uranium sebagai bahan peledak baru ditemukan tahun 1938 oleh dua ilmuwan Jerman, Otto Hahn dan Fritz Strassman. 2. Mineral uranium terdapat dalam kerak bumi pada hampir semua jenis batuan, terutama batuan asam seperti granit, dengan kadar 3-4 gram dalam satu ton batuan. 3. Ada tiga jenis isotop uranium alam yang diperoleh dari hasil penambangan, yaitu 235U dengan kadar 0,715 %, 238U dengan kadar 99,825 % dan 234U dengan kadar yang sangat kecil. 4. Uranium-238 digunakan terutama sebagai bahan pembuat plutonium, sumber bahan bakar untuk reaktor nuklir, alat militer, aktivitas pertanian dan pada bidang industri.
3.2
SARAN Sebagai insan yang berpengetahuan,alangkah baiknya jika kita mengambil,mengolah dan mempergunakan segala jenis dan ragam sumber daya mineral dengan bijaksana,terukur,dan aman agar kuantitasnya tetap terjaga dan tidak terjadi kelangkaan dan kerusakan pada bumi akibat kegiatan
penambangan
yang
berlebihan.
Ini
sangat
baik
untuk
kelangsungan kehidupan di bumi,baik dari segi geologis maupun ekonomis dan lingkungan serta kesehatan.
21
