Pembangkit listrik tenaga nuklir

Rahasia untuk mengendalikan reaksi berantai adalah dengan mengendalikan neutron. Jika neutron dapat dikendalikan, energi yang dilepas dapat dikendalikan . itulah yang dilakukan oleh ilmuan pada pembangkit listrik tenaga nuklir.

Dalam beberapa hal , pembangkit listrik tenaga nuklir sama dengan pembangkit listrik konvensional yang menggunakan bahan bakar fosil. Pada jenis pembangkit listrik ini , bahan bakar fosil (batu bara, gas alam) dibakar, dan panasnya digunakan untuk mendidihkan air yang digunakan untuk membuat uap air. Uap airnya kemudian digunakan  untuk menggerakkan turbin yang disambungkan ke generator yang menghasilkan listrik.

Perbedaan nyata antara pembangkit listrik konvensional dan nuklir adalah pembangkit listrik  tenaga nuklit menghasilkan panasnya melaui reaksi berantai.

Bagaimana pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan listrik ?

Banyak orang percaya bahwa konsep dibalik  pembangkit listrik tenaga nuklir  amat  sangat rumit. Ini bukanlah hal yang sebenarnya. Pembangkit listrik  tenaga nuklir sangat serupa dengan pembangkit listrik bahan bakar fosil yang konvensional.

Isotop yang dapat dipecah dimasukkan kedalam batang bahan bakar di dalam pusat reaktor.   Semua batang bahan bakar bersama-sama membangun massa kritis. Batang-batang pengendali, umumnya terbuat dari boron dan kadmium, berada dipusatnya dan semuanya berfungsi seperti bahan perpori neutron untuk mengendalikan laju peluruhan radioaktif. Operator dapat menghentikan reaksi berantai ini secara sempurna dengan menekan batang-batang pengedali dengan cara menariknya setiap waktu untuk menghasilkan sejumlah panas yang diinginkan.

Cairan ( air atau kadang-kadang natrium) dialirkan melalui pusat reaktor  dan panas yang dihasilkan oleh reaksi berantai dapat diserap.  Cairan ini kemudian mengalir ke dalam generator penghasil uap air, untuk menghasilkan uap. Uap air ini kemudian dialirkan melalui turbin uap air yang terhubung pada generator listrik. Uap air terkondensasi dan didaur ulang melalui generator uap air. Cara ini membentuk sistem tutup sehingga tidak ada air atau uap air yang dilepaskan, semuanya didaur ulang.

Cairan yang mengalir melalui pusat reaktor juga merupakan bagian dari sistem tertutup. Sistem ini membantu menyakinkan bahwa tidak terjadi pencemaran di udara atau air. Namun kadang-kadang tetap saja ada permasalahan yang muncul.

Oh, begitu banyak masalah

Di Amerika terdapat kira-kira 100 reaktor nuklir yang menghasilkan sekitar 20 persen kebutuhan listrik negara. Di Prancis hamper 80 persen listrik Negara dihasilkan melalui pemecahan inti. Pembangkit listrik tenaga nulkir jelas mempunyai banyak keuntungan. Tidak ada bahan bakar fosil yang dibakar (menghemat sumber bahan bakar fosil untuk menghasilkan plastik dan obat-obatan) dan tidak ada produk hasil pembakaran seperti kabon dioksida, belerang dioksida, dan lain-lainya yang dapat mencemari udara dan air.  Namun ada beberapa masalah yang berhubungan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Satu hal adalah biaya. Pembangunan dan pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir sangat mahal. Listrik yang dihasilkan dari tenaga nuklir harganya dua kali lebih mahal daripada Listrik yang dihasilkan  melalui pembangkit listrik bahan bakar fosil dan hidroelektrik. Masalah lainnya adalah ketersediaan uranium-235 yang dapat dipecah sangat terbatas. Dari semua uranium yang terjadi di alam hanya kira-kira 0,75 persennya U-235. Sebagian besar merupakan U-238 yang tidak dapat dipecah. Berdasarkan pemakaiannya kita akan kehabisan U-235 alami dalam waktu kurang dari 100 tahun. Sedikit tambahan waktu mungkin dapat diperoleh dengan adanya reaktor pembibitan. Tetapi ada keterbatasan jumlah bahan bakar nuklir yang tersedia di alam, sama seperti halnya dengan keterbatasan jumlah bahan bakar fosil.

Namun dua masalah utama yang berhubungan dengan pembangkit lisktrik tenaga pemecahan inti adalah kecelakaan (keamanan) dan pembuangan limbah nuklir .

Kecelakaan : pulau three mile dan Chernobyl

Meskipun reaktor tenaga nuklir benar-benar mempunyai catatan keamanan baik, ketidakpercayaan dan ketakutan  yang berhubungan dengan radiasi membuat banyak orang peka terhadap isu keamanan dan peristiwanya. kecelakaan yang paling serius terjadi di amerika serikat pada tahun 1979 di pembangkit listrik pulau three mile di  Pennsylvania. Gabungan dari kesalahan  operator dan kegagalan peralatan menyebabkan pelelehan dan lepasnya sejumlah kecil gas radioaktif. Dalam hal ini tidak ada nyawa yang hilang atau luka-luka dari para karyawan pembangkit listrik atau masyarakat umum.

Situasi berbeda pada kasus chernobyl, ukraina pada tahun 1986. Kesalahan manusia dan buruknya rencana reaktor dan pelaksanaan teknis mengakibatkan  pemanasan yang sangat berlebihan pada pusat reaktor sehingga reaktornya hancur. Dua ledakan dan kebakaran terjadi, meledakkan pusat dan memancarkan bahan-bahan nuklir ke atmosfer. Sebagian kecil bahan ini sampai ke eropa dan asia. Area di sekitar reaktor ini masih tidak dapat dihuni. Reaktor ini ditutup dan harus dibiarkan begitu saja selama ratusan tahun. Ratusan orang meninggal. Banyak yang merasakan pengaruh dari keracunan  radiasi. Misal, kanker tiroid, mungkin disebabkan oleh lepasnya I-13, telah mengalami kenaikan secara dramatis di kota chernobyl. Dibutuhkan beberapa tahun lagi hingga pengaruh dari bencana ini benar-benar dapat diketahui.

Bagaimana kamu dapat menghilangkan barang tersebut : Limbah nuklir

Proses pemecahan menghasilkan sejumlah besar isotop radioaktif. Jika melihat tabel dibawah ini

Waktu paruh dari beberapa isotop radioaktif
Radioisotop	Radiasi yang dipancarkan	Waktu-paruh
Kr-94	Beta	1,4 detik
Rn-222	Alfa	3,8 hari
I-131	Beta	8 hari
Co-60	Gama	5,2 tahun
H-3	Beta	12,3 tahun
C-14	Beta	5.730 tahun
U-235	Alfa	4,5 milyar tahun
Re-187	Beta	70 milyar tahun

kamu akan menemukan bahwa beberapa waktu-paruh isotop raidoaktif berumur panjang. Isotop tersebut akan aman setelah sepuluh kali waktu-paruh. Lamanya sepuluh kali waktu-paruh ini menjadi masalah bila kita behubungan dengan produk limbah reaktor limbah reaktor pemecahan.

Akhirnya, semuanya rekator harus meremajakan bahan bakar nuklirnya dan jika melakukan pelucutan senjata nuklir, kita harus berhubungan dengan bahan radioaktifnya. Banyak dari produk limbah  ini mempunyai waktu-paru yang lama. Bagaimana kita dapat menyimpan isotop dengan aman sehingga sisa radioaktifnya turun sampai batas amannya (sepuluh kali waktu-paruhnya)? Bagaimana kita melindungi lingkungan dan diri kita sendiri serta anak-anak  kita  sebagain generasi yang akan datang dari limbah ini? Pertanyaan ini tidak diragukan lagi merupakan masalah yang paling serius yang berkaitan dengan  penggunaan inti/nuklir yang aman.

Limbah nuklir dibagi menjadi bahan dengan tingkat-rendah dan tingkat-tinggi berdasarka jumlah radioaktifnya yang dipancarkan. Di Amerika serikat, limbah tingkat-rendah disimpan di tempat pengoprasian reaktor nuklir  yang sama atau di dalam fasilitas penyimpanan khusus. Di tempat itu,  pada dasarnya, limbah ini dikubur dan dijaga. Limbah tingkat-tinggi memberikan masalah yang lebih besar. Semuanya untuk sementara disimpan didalam reaktor nuklir, dengan rencana akhir memasukkan bahan tersebut rapat-rapat kedalam gelas kemudian di dalam drum yang tertutup rapat. Bahan ini kemudian disimpan di bawah tanah di Nevada. Limbah tersebut harus dijaga agar tetap aman dan tidak terganggu selama paling tidak 10.000 tahun. Negara lain menghadapi masalah yang sama. Telah terjadi pembuangan nuklir di laut dalam tetapi tindakan ini telah dikecam oleh banyak negara.

Kimia for  Dummies

www.dummiesdaily.com