0% found this document useful 0 votes37 views11 pagesDescriptionMakalah bertujuan untuk memenuhi tugas kuliah fisika energiCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes37 views11 pagesMakalah Pembangkit Listrik Tenaga NuklirDescriptionMakalah bertujuan untuk memenuhi tugas kuliah fisika energiFull descriptionJump to Page You are on page 1of 11 You're Reading a Free Preview Pages 6 to 10 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime.

Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas. MAKALAH“Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN”Disusun Oleh Herman Santoso Purba 41610010001YodiFallenAgusPROGRAM STUDY TEKNIK INDUSTRIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIUNIVERSITAS MERCU BUANAJAKARTA2011Bab pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atom yangdijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun 1945. Sedemikian dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bom tersebut sehingga pengaruhnya masih dapatdirasakan sampai sekarang. Di samping sebagai senjata pamungkas yang dahsyat, sejak lamaorang telah memikirkan bagaimana cara memanfaatkan tenaga nuklir untuk kesejahteraanumat manusia. Sampai saat ini tenaga nuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakansecara luas dalam berbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan, pertanian,peternakan, sterilisasi produk farmasi dan alat kedokteran, pengawetan bahan makanan,bidang hidrologi, yang merupakan aplikasi teknik nuklir untuk non energi. Salah satupemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan dimanfaatkansecara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir PLTN, dimana tenaganuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah, aman dan tidak mencemari tenaga nuklir dalam bentuk PLTN mulai dikembangkan secara komersialsejak tahun 1954. Pada waktu itu di Rusia USSR, dibangun dan dioperasikan satu unitPLTN air ringan bertekanan tinggi VVER = PWR yang setahun kemudian mencapai daya 5Mwe. Pada tahun 1956 di Inggris dikembangkan PLTN jenis Gas Cooled Reactor GCR +Reaktor berpendingin gas dengan daya 100 Mwe. Pada tahun 1997 di seluruh dunia baik dinegara maju maupun negara sedang berkembang telah dioperasikan sebanyak 443 unit PLTNyang tersebar di 31 negara dengan kontribusi sekitar 18 % dari pasokan tenaga listrik duniadengan total pembangkitan dayanya mencapai Mwe dan 36 unit PLTN sedang dalamtahap kontruksi di 18 PLTNPembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN adalah stasiun pembangkit listrik thermal dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketikadaya keluarannya konstan meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari. Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe. Hingga tahun 2005 terdapat 443 PLTN berlisensi di dunia, dengan 441diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai17% dayalistrik Kerja PLTNProses kerja PLTN sebenarnya sama dengan proses kerja pembangkit listrik konvensional seperti pembangkit listrik tenaga uap PLTU, yang umumnya sedah dikenal secara luas. Yang membedakan antara dua jenis pembangkit listrik itu adalah sumber panas yang digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksi nuklir, sedangkan PLTUmendapatkan panas dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara atau minyak daya dirancang untuk memproduksi energi listrik melalu daya hanya memanfaatkan energi panas yang timbul dari rekasi fisi, sedang kelebihan neutron dalam teras reaktor akan dibuang atau diserap menggunakan batang kendali. Karena memanfaatkan panas hasil fisi, maka rekator daya dirancang berdaya thermal tinggi dari orderatusan hingga ribuan MW. Proses pemanfaatan hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalahsebagai berikut Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi dalam bentuk panas yang sangat hasil reaksi tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin, bisapendingin primer maupun sekunder bergantung pada tiper reaktor nuklir yangdigunakanUap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi gerak kinetikEnergi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator sehingga dihasilkan arus listrik Pembangkit Listrik Konvensional PLK dengan PLTN Dalam pembangkit listrik konvensional, air diuapkan di dalam suatu ketel melaluipembakaran bahan fosil minyak, batubara dan gas. Uang yang dihasilkan dialirkan ke turbinuap yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin selanjutnya digunakanuntuk menggerakkan generator, sehingga akan dihasilkan tenaga listrik. Pembangkit listrik dengan bahan bakar batubara, minyak dan gas mempunyai potensi yang dapat menimbulkandampak lingkungan dan masalah transportasi bahanbakar dari tambang menuju lokasipembangkitan. Dampak lingkungan akibat pembakaran bahan fosil tersebut dapat berupa CO2karbon dioksida, SO2 sulfur dioksida dan NOx nitrogen oksida, serta debu yangmengandung logam berat. Kekhawatiran terbesar dalam pembangkit listrik dengan bahanbakar fosil adalah dapat menimbulkan hujan asam dan peningkatan pemanasan berperasi dengan prinsip yang sama seperti PLK, hanya panas yang digunakan untuk menghasilkan uap tidak dihasilkan dari pembakaran bahan fosil, tetapi dihasilkan dari reaksipembelahan inti bahan fisil uranium dalam suatu reaktor nuklir. Tenaga panas tersebutdigunakan untuk membangkitkan uap di dalam sistem pembangkit uap Steam Generator dan selanjutnya sama seperti pada PLK, uap digunakan untuk menggerakkan turbin generator sebagai pembangkit tenaga listrik. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkitan listrik initidak membebaskan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dibuang kelingkungan atau melepaskan partikel yang berbahaya seperti CO2, SO2, NOx ke lingkungan,sehingga PLTN ini merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan di lokasi PLTN sebelumdilakukan penyimpanan secara PLTNPLTN dikelompokkan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Tetapi ada juga PLTNyang menerapkan unit-unit independen, dan hal ini bisa menggunakan jenis reaktor yangberbeda. Sebagai tambahan, beberapa jenis reaktor berikut ini, di masa depan diharapkanmempunyai sistem keamanan FisiReaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari isotop fissiluranium dan reaktor daya fisi dikelompokkan lagi menjadiReaktor thermal menggunakan moderator neutron untuk melambatkan atau me- moderate neutron sehingga mereka dapatmenghasilkanreaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang tinggi atau dalamkeadaan cepat, dan harus diturunkan energinya atau di lambatkan dibua thermal olehmoderator sehingga dapat menjamin kelangsungan reaksi berantai. Hal ini berkaitandengan jenis bahan bakar yang digunakan reaktor thermal yang lebih memilih neutron lambat ketimbang neutron cepat untuk melakukan reaksi cepat menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan moderator neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakar yang berbeda denganreaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak perlu dilambatkan gunamenjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor thermalmenggunakan neutron thermal dan reaktor cepat menggunakan neutron cepat dalamproses reaksi fissi sub kritis menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan reaksiberantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004 hal ini hanya berupa konsepteori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan dan beberapa ujikelayakan sudah dilaksanakan.§Reaktor thermal§Light water reactor LWRBoiling water reactor WRPressurized water reactor PWRSSTAR, a sealed, reaktor untuk jaringan kecil, mirip PWR Moderator GrafitMagnoxAdvanced gas-cooled reactor AGRHigh temperature gas cooled reactor HTGRRBMK Pebble bed reactor PBMR§Moderator Air beratoSGHWR oCANDU­Reaktor cepatMeski reaktor nuklir generasi awal berjenis reaktor cepat, tetapi perkembangan reaktor nuklir jenis ini kalah dibandingkan dengan reaktor reaktor cepat diantaranya adalah siklus bahan bakar nuklir yangdimilikinya dapat menggunakan semua uranium yang terdapat dalam urainum alam, dan jugadapat mentransmutasikan radioisotop yang tergantung di dalam limbahnya menjadi material luruh cepat. Dengan alasan ini, sebenarnya reaktor cepat secara inheren lebih menjaminkelangsungan ketersedian energi ketimbang reaktor thermal. Lihat juga reaktor fast sebagian besar reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan plutonium, maka reaktor jenis ini terkait erat dengan proliferasi dari 20 purwarupa prototype reaktor cepat sudah dibangun di Amerika Serikat,Inggris, Uni Sovyet, Perancis, Jerman, Jepang, India, dan hingga 2004 1 unit reaktor sedangdibangun di China. Berikut beberapa reaktor cepat di dunia 1 2 Lihat Nature Selengkapnya

Salahsatu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir (PLTN), dimana tenaga nuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah, aman dan tidak mencemari lingkungan. 0% found this document useful 0 votes273 views26 pagesDescriptionmakalah ini berisi tentang sejarah dan bagaimana itu pembangkit listrik tenaga nuklirOriginal Titlemakalah pembangkit listrik tenaga nuklirCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes273 views26 pagesMakalah Pembangkit Listrik Tenaga NuklirOriginal Titlemakalah pembangkit listrik tenaga nuklirDescriptionmakalah ini berisi tentang sejarah dan bagaimana itu pembangkit listrik tenaga nuklirFull description MakalahPembangkit Listrik Tenaga Nuklir. BAB I. PENDAHULUAN. A. LATAR BELAKANG. Masyarakat pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atom yang dijatuhkan diHiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun 1945. Sedemikian dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bom tersebut sehingga pengaruhnya masih dapat dirasakan sampaisekarang 0% found this document useful 0 votes221 views21 pagesDescriptionMakalah pembangkit listrik tenaga nuklirCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes221 views21 pagesMakalah PLTNJump to Page You are on page 1of 21 You're Reading a Free Preview Pages 6 to 15 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Page 19 is not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime. ^{pembangunanreaktor nuklir membutuhkan tingkat teknologi, pendidikan, dan uang yang tinggi, dan hanya negara-negara yang telah menandatangani Traktat Non-Proliferasi Nuklir yang bisa mendapatkan bahan bakar yang mereka butuhkan, ini berarti pembangkit listrik tenaga nuklir umumnya hanya berlokasi di tempat yang paling negara maju} Jakarta - Pembangkit listrik tenaga nuklir komersial pertama mulai beroperasi pada 1950-an. Dewasa ini, energi nuklir menyediakan 10 persen listrik dunia dari sekitar 440 reaktor sendiri adalah sumber tenaga paling rendah karbon kedua di dunia hanya 26 persen dari total karbon pada tahun 2020. Lebih dari 50 negara telah memanfaatkan energi nuklir dari sekitar 220 reaktor riset. Selain penelitian, reaktor tersebut digunakan untuk produksi isotop medis dan industri serta keperluan 2021, sebanyak 13 negara menghasilkan setidaknya seperempat listrik mereka dari nuklir. Prancis mendapatkan sekitar 70 persen listriknya dari energi nuklir, sementara Ukraina, Slovakia, Belgia, dan Hongaria mendapatkan sekitar setengahnya dari nuklir. Jepang sebelumnya pernah mengandalkan tenaga nuklir untuk lebih dari seperempat pasokan listrik mereka, tetapi sempat menurun dan diperkirakan bakal kembali mendekati level jaringan transmisi regional, lebih banyak negara juga menggantungkan sebagian pada tenaga nuklir. Italia dan Denmark misalnya, dua negara ini mendapat hampir 10 persen listriknya dari tenaga nuklir akan Kapasitas Pembangkit BaruJelas ada kebutuhan akan kapasitas pembangkit nuklir baru di seluruh dunia, baik untuk menggantikan unit bahan bakar fosil lama—terutama batu bara penghasil banyak karbon dioksida—dan memenuhi permintaan listrik yang meningkat di banyak negara. Pada 2020, 61 persen listrik masih dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil. Walau ada dukungan kuat dan pertumbuhan untuk sumber listrik terbarukan intermiten dalam beberapa tahun terakhir, kontribusi bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik tidak berubah secara signifikan dalam 15 tahun terakhir 66,5 persen pada 2005.Badan Energi Internasional OECD Organisation for Economic Co-operation and Development menerbitkan skenario tahunan terkait energi. Dalam World Energy Outlook 20221, terdapat Net Zero Emissions NZE by 2050 Scenario yang memetakan cara untuk mencapai stabilisasi 1,5 derajat celsius dalam peningkatan suhu rata-rata global di samping akses universal ke energi modern per 2030. Kemudian, NZE di WEO 2022 melihat peningkatan kapasitas nuklir menjadi 871 GWe GWe = satuan energi gigawatt electrical pada 2050 Nuklir DuniaSemua bagian dunia pada dasarnya terlibat dalam pengembangan tenaga nuklir. Kondisi nuklir di berbagai negara dapat diuraikan sebagai memiliki 19 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 13,6 GWe. Pada 2021, nuklir telah menghasilkan 14,3 persen listrik negara. Semua kecuali satu dari 19 reaktor nuklir negara itu berlokasi di Ontario. Sepuluh dari unit tersebut—enam di Bruce dan empat di Darlington—akan menjalani perbaikan. Program ini akan memperpanjang masa operasi hingga 30–35 tahun. Pekerjaan pemugaran serupa memungkinkan Ontario untuk menghapus batu bara secara bertahap sejak 2014, mencapai salah satu campuran listrik terbersih di memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,6 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 5,3 persen listrik Serikat AS memiliki 93 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 95,8 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 19,6% listrik negara. Ada empat reaktor AP1000 yang sedang dibangun, tetapi dua di antaranya telah dibatalkan. Salah satu alasan jeda dalam bangunan baru di AS hingga saat ini adalah evolusi yang sangat sukses dalam strategi pemeliharaan. Selama 15 tahun terakhir, peningkatan kinerja operasional telah meningkatkan utilisasi pembangkit listrik tenaga nuklir AS dengan peningkatan output setara dengan 19 pembangkit 1000 MWe megawatt electric baru yang sedang dibangun. Tahun 2016 melihat reaktor tenaga nuklir baru pertama memasuki operasi di negara itu selama 20 tahun terakhir. Meski demikian, jumlah reaktor yang dapat dioperasikan telah berkurang hingga 104 buah pada 2012. Pensiun dini disebabkan oleh kombinasi faktor-faktor termasuk gas alam yang murah, liberalisasi pasar, subsidi berlebihan dari sumber terbarukan, dan kampanye memiliki tiga reaktor dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,6 GWe. Pada 2021, negara tersebut menghasilkan 7,2 persen listriknya dari memiliki dua reaktor, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 2,4 persen listrik Barat dan TengahBelgia memiliki tujuh reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 5,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 50,8 persen listrik memiliki lima reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 4,4 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 32,8 persen listrik negara. Reaktor kelima Finlandia, EPR 1600 MWe bersih, dihubungkan ke jaringan listrik pada Maret memiliki 56 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 61,4 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 69 persen listrik negara. Kebijakan energi 2015 bertujuan untuk mengurangi ekspor nuklir menjadi 50 persen pada 2025, tetapi kemudian ditunda hingga 2035. Kementerian Energi Prancis mengatakan bahwa target tersebut tidak realistis dan akan meningkatkan emisi karbon dioksida negara tersebut, membahayakan keamanan pasokan, serta menaruh risiko pekerjaan. Satu reaktor saat ini sedang dibangun di Prancis, yakni EPR 1750 MWe di memiliki satu reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih 0,5 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 3,1 persen listrik memiliki tujuh reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 7,1 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 20,8 persen listrik memiliki enam reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 6,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 30,8 persen listrik negara. Swedia menutup beberapa reaktor yang lebih tua, tetapi banyak berinvestasi dalam operasi perpanjangan dan peningkatan masa memiliki empat reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 3 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 28,8 persen listrik Raya memiliki sembilan reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 5,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 14,8 persen listrik negara. Makalah energi Pemerintah Inggris pada 2006 mendukung penggantian armada reaktor nuklir negara yang sudah tua dengan pembangunan nuklir baru. Konstruksi telah dimulai pada pabrik generasi baru yang Eropa Tengah dan TimurArmenia memiliki satu reaktor tenaga nuklir dengan kapasitas bersih 0,4 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 25,3 persen listrik memiliki dua reaktor tenaga nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 2,2 GWe. Hampir semua sisa listrik negara dihasilkan dari gas alam. Pada 2021, nuklir menghasilkan 14,1 persen listrik memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 2 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 34,6 persen listrik Ceko memiliki enam reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 3,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 36,6 persen listrik memiliki empat reaktor nuklir yang dapat dioperasikan, dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 46,8 persen listrik memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,3 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 18,5 persen listrik memiliki 37 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 27,7 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 20 persen listrik negara. Keputusan pemerintah pada 2016 menetapkan pembangunan 11 reaktor tenaga nuklir baru pada 2030. Pada awal 2022, Rusia memiliki tiga reaktor yang sedang dibangun dengan kapasitas gabungan sebesar 2,6 GWe. Kekuatan industri nuklir Rusia tercermin dari dominasinya di pasar ekspor reaktor baru. Industri nuklir nasional negara tersebut saat ini terlibat dalam proyek reaktor baru di Belarusia, China, Hungaria, India, Iran, dan Turki, serta terlibat sebagai investor di Aljazair, Bangladesh, Bolivia, India, Yordania, Kazakhstan, Nigeria, Afrika Selatan, Tajikistan, dan memiliki empat reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,8 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 52,3 persen listrik negara. Dua unit lainnya saat ini sedang memiliki satu reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih 0,7 GWe. Pada 2021, Slovenia menghasilkan 36,9 persen listriknya dari memiliki 15 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 13,1 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 55 persen listrik negara. Turki memulai pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertamanya pada April 2018 dengan perkiraan mulai beroperasi pada memulai konstruksi pertama dari dua reaktor VVER-1200 Rusia yang direncanakan pada 2017. Konstruksi yang kedua dimulai pada 2018. Unit pertama direncanakan akan beroperasi pada 2023. Bangladesh saat ini masih memproduksi hampir semua listriknya dari bahan bakar memiliki 55 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 53,3 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 5 persen listrik negara. China terus mendominasi pasar untuk pembangunan nuklir baru dengan 21 reaktor sedang dibangun per akhir Juli 2022. Pada 2018, China menjadi negara pertama yang menugaskan dua desain baru, yakni AP1000 dan EPR. Negara itu memasarkan Hualong One untuk ekspor, desain reaktor yang sebagian besar buatan dalam negeri. Dorongan kuat untuk mengembangkan tenaga nuklir baru di China berasal dari kebutuhan untuk meningkatkan kualitas udara perkotaan dan mengurangi emisi gas rumah memiliki 22 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 6,8 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 3,2 persen listrik negara. Pemerintah India berkomitmen untuk meningkatkan kapasitas tenaga nuklirnya sebagai bagian dari program pembangunan infrastruktur besar-besaran. Pemerintah pada 2010 menetapkan target yang ambisius untuk memiliki kapasitas nuklir online sebesar 14,6 GWe pada 2024. Per akhir Juli 2022, delapan reaktor sedang dibangun di India dengan kapasitas gabungan sebesar 6,7 memiliki 33 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 31,7 GWe. Pada Maret 2022, 10 reaktor telah dihidupkan kembali dengan 15 lainnya dalam proses persetujuan, menyusul kecelakaan Fukushima pada 2011 silam. Di masa lalu, 30 persen listrik negara berasal dari nuklir. Namun pada 2021, angkanya menurun hingga 7,2 Selatan memiliki 25 reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 24,4 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 28 persen listrik negara. Korea Selatan memiliki tiga reaktor baru yang sedang dibangun di dalam negeri dan sedang membangun pabrik empat unit di Uni Emirat memiliki enam reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 3,3 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 10,6 persen listrik negara. Pakistan memiliki satu unit China “Hualong One” yang sedang dibangun, mencapai tingkat kritis pertama pada Februari memiliki satu reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih 0,9 GWe. Pada 2021, nuklir menghasilkan 1 persen listrik negara. Unit VVER-1000 kedua rancangan Rusia saat ini sedang Emirat Arab memiliki tiga reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas 4 GWe. Unit keempat sedang dibangun di pabrik yang sama Barakah. Pada 2021, nuklir menghasilkan 1,3 persen listrik memulai konstruksi pada Juli 2022 dari empat unit VVER pertama rancangan Rusia yang akan dibangun di situs El Dabaa, dekat Pantai Mediterania. Unit kedua telah mulai dibangun pada November 2022. Keempat reaktor diharapkan beroperasi pada Selatan memiliki dua reaktor nuklir yang dapat dioperasikan dengan kapasitas bersih gabungan sebesar 1,9 GWe, menjadikan mereka satu-satunya negara Afrika yang saat ini memproduksi listrik dari nuklir. Pada tahun 2021, nuklir menghasilkan 6 persen listrik negara. Afrika Selatan tetap berkomitmen pada rencana kapasitas lebih lanjut, tetapi terkendala oleh pembiayaan yang cukup memiliki pengalaman dan infrastruktur yang lebih mendalam dalam teknologi nuklir dibandingkan dengan negara lain di Asia Tenggara. Reaktor tenaga nuklir eksperimental 10 MWe direncanakan bakal dibangun di Serpong, Banten. Desain konseptual telah diselesaikan oleh Rusia. Sementara itu, rencana untuk unit yang lebih besar tertunda untuk pertimbangan lebih lanjut pada 2045 editor Rusia Minati Pengembangan PLTN RI, ESDM Kebutuhan Nuklir Baru Dimulai 2040SYAHDI MUHARRAM ^{IroniLimbah Nuklir dalam Pembangkit Listrik. Negara-negara di Afrika berencana melakukan investasi energi nuklir sebagai sumber listrik yang bersih. Rencana tersebut tampaknya harus} TUGAS SISTEM DISTRIBUSI MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR Oleh M. Irham Tadmim 091910201084 Gigih Perkasa 091910201088 Winarko Siregar 091910201101 Hafid Anja Dewa 091910201104 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2012 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Masyarakat pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atom yang dijatuhkan diHiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun 1945. Sedemikian dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bom tersebut sehingga pengaruhnya masih dapat dirasakan samping sebagai senjata pamungkas yang dahsyat, sejak lama orang telah memikirkan bagaimana cara memanfaatkan tenaga nuklir untuk kesejahteraan umat manusia. Sampai saat ini tenaga nuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara luas dalamberbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan, pertanian, peternakan, sterilisasi produk farmasi dan alat kedokteran, pengawetan bahan makanan, bidang hidrologi, yang merupakan aplikasi teknik nuklir untuk non energi. Salah satu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir PLTN, dimana tenaga nuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah, aman dan tidak mencemari lingkungan. Pemanfaatan tenaga nuklir dalam bentuk PLTN mulai dikembangkan secara komersial sejak tahun 1954. Pada waktu itu di Rusia USSR, dibangun dan dioperasikan satu unit PLTN air ringan bertekanan tinggi VVER = PWR yang setahun kemudian mencapai daya 5 Mwe. Pada tahun 1956 di Inggris dikembangkan PLTN jenis Gas Cooled Reactor GCR + Reaktor berpendingin gas dengan daya 100 Mwe. Pada tahun 1997 di seluruh dunia baik di negara maju maupun negara sedang berkembang telah dioperasikan sebanyak 443 unit PLTN yang tersebar di 31 negara dengan kontribusi sekitar 18 % dari pasokan tenaga listrik dunia dengan total pembangkitan dayanya mencapai Mwe dan 36 unit PLTN sedang dalam tahap kontruksi di 18 negara. Seiring dengan krisis energi yang sedang menimpa Indonesia saat ini yang ditandai dengan semakin menipisnya cadangan minyak yang dimiliki Indonesia, maka pemerintah berniat membangun PLTN Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di Indonesia. Pemerintah merasa pembangkit-pembangkit listrik yang sudah ada sekarang dirasa masih kurang untuk memenuhi konsumsi listrik di Indonesia. Pengertian dari PLTN sendiri adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. Cara kerja PLTN tidak jauh dengan PLTU Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Bedanya pada PLTN energi panas yang dihasilkan berasal dari reaksi nuklir. Panas yang dihasilkan dari reaksi nuklir ini digunakan untuk menguapkan air pendingin. Uap ini digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga diperoleh energi kinetik. Energi kinetik yang dihasilkan digunakan untuk memutar generator yang akhirnya menghasilkan energi listrik. Namun masih terdapat pro dan kontra dalam masyarakat mengenai rencana pemerintahan karena itu pemerintah harus memberikan penyuluhan mengenai teknologi nuklir kepada masyarakat. Selain itu pemerintah juga harus menerapkan standar keamanan yang ketat terhadap PLTN yang akan didirikan. B. TUJUAN 1. Meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang PLTN. 2. Menambah cara berfikir mahasiswa untuk menganalisis suatu permasalahan. 3. Agar mahasiswa sapat mengaplikasikan dalam kehidupan bermasyarakat. C. RUMUSAN MASALAH Dalam penulisan makalah ini ada beberapa permasalahan yang perlu dibahas antara lain 1. Bagaimana prinsip kerja dari PLTN? 2. Bagaimana proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN? 3. Keuntungan dan kerugian dari PLTN ? D. METODE PENULISAN Dalam penulisan makalah ini, metode penulisan yang digunakan adalah metode studi pustaka, yaitu metode dan suber penulisannya versumber dari buku-buku dan data dari internet E. SISTEMATIKA PENULISAN Dalam penulisan laporan ini sistematika penulisan yang digunakan adalah 1. Kata Pengantar 2. Daftar Isi 3. Bab I berisi Latar belakang, Tujuan, Rumusan Masalah, Metode Penulisan, Sistematika Penulisan 4. Bab II berisi Landasan Teori Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, jenis-jenis Pembangkit listrik Tenaga Nuklir PLTN 5. Bab III Pembahasan, Prinsip Kerja PLTN, Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN, keuntungan dan kekurangan PLTN. BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. LANDASAN TEORI Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN 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 600-1. Pada dasarnya sistem kerja dari PLTN sama dengan pembangkit listrik konvensional, yaitu air diuapkan di dalam suatu ketel melalui pembakaran. Ulang yang dihasilkan dialirkan ke turbin yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga menghasilkan tenaga listrik. Satu gram U-235 setara dengan 2650 batu bara. Pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan fisil uranium dalam reactor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO2, atau NOx, juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan di lokasi PLTN. B. 1. JENIS-JENIS PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR PLTN Pressurized Water Reactor PWR/Reaktor Air Tekan PWR adalah jenis reaktor daya nuklir yang menggunakan air ringan biasa sebagai pendingin maupun moderator neutron. Reaktor ini pertama sekali dirancang oleh Westinghouse Bettis Atomic Power Laboratory untuk kepentingan kapal perang, tetapi kemudian rancangan ini dijadikan komersial oleh Westinghouse Nuclear Power Division. Reaktor jenis ini merupakan jenis reaktor yang paling umum. Lebih dari 230 buah reaktor digunakan untuk menghasilkan listrik, dan beberapa ratus lainnya digunakan sebagai tenaga penggerak kapal. Gambar 3 Skema Reaktor Pressurized Water Reactor PWR Pada reaktor jenis PWR, aliran pendingin utama yang berada di teras reaktor bersuhu mencapai 325oC sehingga perlu diberi tekanan tertentu sekitar 155 atm oleh perangkat pressurizer sehingga air tidak dapat mendidih. Pemindah panas, generator uap, digunakan untuk memindahkan panas ke aliran pendingin sekunder yang kemudian mendidih menjadi uap air dan menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik. Uap kemudian diembunkan di dalam kondenser menjadi aliran pendingin sekunder. Aliran ini kembali memasuki generator uap dan menjadi uap kembali, memasuki turbin, dan demikian seterusnya. 2. Boiling water reactor BWR/Reaktor Air Didih Reaktor jenis BWR merupakan rancangan reaktor jenis air ringan sebagai pendingin dan moderator, yang juga digunakan di beberapa Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir. Reaktor BWR pertama sekali dirancang oleh Allis-Chambers dan General Electric GE. Sampai saat ini, hanya rancangan General Electric yang masih bertahan. Reaktor BWR rancangan General Electric dibangun di Humboldt Bay di California. Reaktor ini mempunyai banyak persamaan dengan reaktor PWR; perbedaan yang paling kentara ialah pada reaktor BWR, uap yang digunakan untuk memutar turbin dihasilkan langsung oleh teras reaktor. Gambar 4 Skema Reaktor Boiling Water Reactor BWR Pada reaktor BWR hanya terdapat satu sirkuit aliran pendingin yang bertekanan rendah sekitar 75 atm sehingga aliran pendingin tersebut dapat mendidih di dalam teras mencapai suhu 285oC. Uap yang dihasilkan tersebut mengalir menuju perangkat pemisah dan pengering uap yang terletak di atas teras kemudian menuju turbin. Karena air yang berada di sekitar teras selalu mengalami kontaminasi oleh peluruhan radionuklida, maka turbin harus diberi perisai dan perlindungan radiasi sewaktu masa pemeliharaan. Kebanyakan zat radioaktif yang terdapat pada air tersebut beumur paro sangat singkat, misalnya N-16 dengan umur paro 7 detik sehingga ruang turbin dapat dimasuki sesaat setelah reaktor dipadamkan. Uap tersebut kemudian memasuki turbin-generator. Setelah turbin digerakkan, uap diembunkan di kondenser menjadi aliran pendingin, kemudian dipompa ke reaktor dan memulai siklus kembali seperti di atas. 3. Reaktor Air Didih Lanjut Advanced Boiling Water Reactor, ABWR ABWR adalah reaktor air didih lanjut, yaitu tipe modifikasi dari reaktor air didih yang ada pada saat ini. Perbaikan ditekankan pada keandalan, keselamatan, limbah yang rendah, kemudahan operasi dan faktor ekonomi. Perlengkapan khas ABWR yang mengalami perbaikan desain adalah 1 pompa internal, 2 penggerak batang kendali, 3 alat pengatur aliran uap, 4 sistem pendinginan teras darurat, 5 sungkup reaktor dari beton pra-tekan, 6 turbin, 7 alat pemanas untuk pemisah uap penurun kelembaban, 8 sistem kendali dijital dan lain-lain. 4. Reaktor tabung tekan Reaktor tabung tekan merupakan reaktor yang terasnya tersusun atas pendingin air ringan ada juga air berat dan moderator air berat atau pendingin air ringan dan moderator grafit dalam pipa kalandria. Bahan pendingin dan bahan moderator dipisahkan oleh pipa tekan, sehingga bahan pendingin dan bahan moderator dapat dipilih secara terpisah. Pada kenyataannya terdapat variasi gabungan misalnya pendingin air ringan moderator air berat Steam-Generating Heavy Water Reactor, SGHWR, pendingin air berat moderator air berat Canadian Deuterium Uranium, CANDU, pendingin air ringan moderator grafit Channel Type Graphite-moderated Water-cooled Reactor, RBMK. Teras reaktor terdiri dari banyak kanal bahan bakar dan dideretkan berbentuk kisi kubus di dalam tangki kalandria, bahan pendingin mengalir masing-masing di dalam pipa tekan, energi panas yang timbul pada kanal bahan bakar diubah menjadi energi penggerak turbin dan digunakan pada pembangkit listrik. Disebut juga rektor nuklir tipe kanal. BAB III PEMBAHASAN 1. Prinsip kerja dari PLTN Prinsip kerja PLTN sebenarnya mirip dengan pembangkit listrik lainnya, misalnya Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU. Yang membedakan antara dua jenis pembangkit listrik itu adalah sumber panas yang digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksi nuklir, sedang PLTU mendapatkan suplai panas dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara atau minyak bumi. Uap bertekanan tinggi pada PLTU digunakan untuk memutar turbin. Tenaga gerak putar turbin ini kemudian diubah menjadi tenaga listrik dalam sebuah generator. Perbedaan PLTN dengan pembangkit lain terletak pada bahan bakar yang digunakan untuk menghasilkan uap, yaitu Uranium. Reaksi pembelahan fisi inti Uranium menghasilkan tenaga panas termal dalam jumlah yang sangat besar serta membebaskan 2 sampai 3 buah neutron. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO, atau NOx, juga tidak melepaskan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Satu gram U-235 setara dengan 2650 batu bara. Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan dilokasi PLTN, sebelum dilakukan penyimpanan secara lestari. Prinsip kerja dari PLTU 2. Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut  Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi dalam bentuk panas yang sangat besar.  Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin, bisa pendingin primer maupun sekunder bergantung pada tipe reaktor nuklir yang digunakan.  Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi gerak kinetik.  Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator sehingga dihasilkan arus listrik. 3. Keuntungan dan kekurangan Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah  Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca selama operasi normal - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas.  Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia.  Sedikit menghasilkan limbah padat selama operasi normal.  Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.  Ketersedian bahan bak ar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahan bakar yang diperlukan. Kekurangan dari PLTN  Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobylcontainment building yang tidak mempunyai.  Limbah Nuklir - limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Prinsip kerja PLTN berdasarkan sumber panas yang dihasilkan oleh suplai panas dari reaksi nuklir. Pemanfaatan energy panas tersebut tidak dapat dihasilkan apabila kurangnya bahan bakar. Adapun jenis PLTN yang ada di Bumi, merupakan pengembangan dari kemajuan teknologi yang ada. Oleh karena itu, banyak terjadi perkembangan pembangkit energy listrik yang baru. B. SARAN 1. Pengembangan PLTN di Indonesia sangat penting bagi kemajuan ekonomi bagi Negara tersebut. 2. Sebaiknya pengembangan PLTN dibuat berdasarkan kebutuhan. 3. Oleh karena itu, pemerintah mampu menyokong dalam pengembangan PLTN di Indonesia. PembangkitListrik Tenaga Nuklir (PLTN) 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). ^{MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Energi Konversi yang Dibimbing Oleh Bapak Hasbullah, MT Dilihat dari proses berlangsungnya,ada dua jenis reaksi nuklir,yaitu reaksi berantai tak terkendali dan reaksi nuklir berantai nuklir tak terkendali terjadi misal pada ledakan bom peristiwa ini reaksi nuklir sengaja tidak dikendalikan agar dihasilkan panas yang luar biasa besarnya sehingga ledakan bom memiliki daya rusak yang reaksi nuklir ang terjadi dapat dikendalikan secara aman dan energi yang dibebaskan dari reaksi nuklir tersebut dapat dimanfaatkan,maka manusia berusaha untuk membuat suatu sarana reaksi yang dikenal sebagai reaktor reaktor nuklir sebetulnya hanyalah tempat dimana reaksi nuklir berantai terkendali dapat berantai di dalam reaktor nuklir ini tentu sangat berbeda dengan reaksi berantai pada ledakan bom nuklir. A. PENGERTIAN PLTN Ø Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah sumber energi alternatif yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik. Ø Pembangkit listrik tenaga nuklir adalah stasiun pembangkit listrik thermal dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. B. SEJARAH PLTN Pada dasarnya PLTN sama dengan PLTU hanya saja ruang bakar PLTU diganti dengan reaktor nuklir yang menghasilkan panas kalor . Dalam reaktor nuklir, terjadi proses fission fisi , dimana bahan bakar nuklir uranium mengalami fission menjadi unsur-unsur lain. Pada proses fission ini timbul panas yang digunakan untuk menimbulkan uap. Pembangkit listrik tenaga nuklir dikembangkan karena sumber energi minyak bumi adalah satu – satunya sumber energi untuk pembangkit listrik. Reaktor nuklir yang pertama kali adalah stasiun pembangkit percobaan EBR-I pada 2O Desember 1951 di dekat Arco, Idaho, Amerika Serikat. Pada 27 Juni 1954, PLTN pertama dunia yang menghasilkan listrik untuk jaringan listrik power grid mulai beroperasi di Obnins, Uni Soviet. C. JENIS PLTN Ø Reaktor Air Tekan PWR Pressure Water Reactor. Ø Reaktor Temperatur Tinggi atau HTGR High Temperature Gas Reactor. Ø Reaktor Air Didih atu BWR Boiling Water Reactor. Ø LMFBR Liquid Metal Fast Breeding Reactor. Ø Reaktor Pendingin Gas Gas Cooled Reactor, GCR . D. REAKSI FISI DAN FUSI Ø Reaksi Fisi pemisahan inti Reaksi Fisi adalah reaksi pembelahan inti atom berat menjadi beberapa inti atom ringan dan partikel elementer, disertai pelepasan energi yang besar. Saat ini, semua reaktor nuklir komersial berbasis pada reaksi fissi nuklir, dan sering dipertimbangkan masalah risiko keselamatannya. Sebaliknya, beberapa kalangan menyatakan PLTN merupakan cara yang aman dan bebas polusi untuk membangkitkan listrik. Daya fusi merupakan teknologi ekperimental yang berbasis pada reaksi fusi nuklir. Ada beberapa piranti lain untuk mengendalikan reaksi nuklir, termasuk di dalamnya pembangkit thermoelektrik radioisotop dan baterai atom, yang membangkitkan panas dan daya dengan cara memanfaatkan peluruhan radioaktif pasif, seperti halnya Farnsworth-Hirsch fusor, dimana reaksi fusi nuklir terkendali digunakan untuk menghasilkan radiasi neutron. Reaktor tak lain adalah tempat bereaksi. Dalam hal ini, pengertian sehari hari yang dipakai ialah reaksi inti. Reaksi fisi adalah suatu reaksi pembelahan, yang disebabkan oleh neutron yang secara umum dapat ditulis sebagai X + n ——> X1 + X2 + 2 - 3 n + E. Beberapa hal yang perlu diketahui dalam jenis reaksi tersebut adalah 1. X disebut inti bahan fisil fisile material, yang secara populer disebut "bahan bakar" karena dalam reaksi ini dibebaskan sejumlah energi. Hanya beberapa inti dapat bereaksi fisi yaitu 238U, 235U, 233U dan 239Pu di mana kedua unsur terakhir merupakan unsur buatan manusia karena tidak terdapat di alam sebagai hasil dari reaksi inti-inti 232Th dan dan 238U dengan neutron. 2. Keboleh jadian suatu inti berfisi dinyatakan dengan sf fission microscopic cross section = penampang fisi mikroskopik, di mana besaran tersebut tergantung dari energi neutron yang bereaksi dengan suatu inti-tertentu. Sebagai contoh dapat disebutkan bahwa nilai sf 238U besar pada energi neutron rendah termal tetapi kecil pada energi tinggi. Sebaliknya nilai sf 238U kecil pada saat neutron berenergi besar. Untuk 239Pu dan 233U mempunyai sf besar pada energi tinggi, oleh karena itu bahan ini digunakan sebagai bahan bakar pada reaktor cepat. 3. Dari reaksi dihasilkan dua inti baru sebaga hasil fisi, X1 dan X2 yang berupa inti-inti yang tidak stabil. Untuk menjadi stabil inti-inti tersebut meluruh decay dengan mengeluarkan sinar-sinar maupun partikel. 4. Adanya neutron-neutron baru yang dihasilkan dari reaksi inti tersebut dapat melanjutkan reaksi fisi hingga mungkin terjadi reaksi berantai, dan pada keadaan tertentu bila tidak dikendalikan maka reaksi berantai tersebut dapat menjadi suatu ledakan. Reaksi nuklir yang tidak terkendali merupakan prinsip kerja bom nuklir. Neutron yang dihasilkan oleh fisi mempunyai energi yang tinggi, ± 2 MeV, jika fisii diharapkan terjadi pada En rendah energi termal 0,025 eV, maka neutron yang baru lahir tersebut harus diturunkan energinya dahulu dengan jalan hamburan-hamburan. Di dalarn reaktor neutron mempunyai kemungkinan-kemungkinan untuk a. diserap tanpa menimbulkan fisi b. diserap mengakibatkan fisi c. hilang dari sistim d. hamburan Jadi penurunan energi neutron berkompetisi dengan kemungkinankemungkinan yang lain, dan untuk dapat menghitung masing-masing kemungkinan perlu diselidiki mekanisme reaksi masing-masing. 5. Reaksi fisi mengeluarkan energi total E, sebesar 200 MeV. Dengan menggunakan data konversi satuan dan data fisika, dapat dihitung bahwa bila semua inti-inti 1 gram uranium melakukan fisi maka kalor yang dikeluarkan setara dengan kalor yang dihasilkan oleh pembakaran 1 ton batu bara. Jelas dari gambaran tersebut bahwa, kalor yang dikeluarkan dari reaksi inti sangat besar. Telah dijelaskan bahwa reaktor yang lazim dipakai saat ini bekerja atas dasar reaksi fisi pemecahan inti atom. Sebagai bahan bakar umumnya digunakan Uranium 235U yang kandungannya telah diperkaya. Uranium alam mempunyai kandungan 235U hanya sekitar 0,7 persen, selebihnya adalah 238U. Untuk memecah inti isotop Uranium digunakan neutron lambat 'thermalneutron'. Uranium yang menangkap neutron segera menjadi tidak stabil. Inti Uranium yang tidak stabil hanya dapat bertahan selama kurang lebih sepertriliun detik 10-12 detik sebelum mengalami proses fisi menjadi inti-inti X1 dan X2 serta sekitar dua sampai tiga neutron yang siap untuk memecah inti 235U lainnya. Kemudian ketiga neutron tadi diserap oleh inti-inti isotop Uranium lain, tiga proses yang sama akan terjadi dengan produksi akhir sekitar sembilan neutron. Proses berulang-ulang ini dinamakan reaksi berantai 'chain reaction' yang merupakan prinsip kerja reaktor. Pada setiap proses pemecahan tadi, inti atom akan melepaskan energi yang sesuai dengan hilangnya jumlah massa inti-inti di akhir proses rumus E=mc2. Jadi jumlah energi yang dihasilkan akan sebanding dengan banyak proses yang terjadi dan sebanding dengan jumlah neutron yang dihasilkan. Untuk mengendalikan atau mengatur reaksi berantai dalam reaktor nuklir digunakan bahan yang dapat menyerap neutron misalnya Boron dan Cadmium, yang bertujuan untuk mengatur populasi neutron. Dengan mengatur populasi neutron ini dapat ditentukan tingkat daya raktor, bahkan reaksi dapat dihentikan sama sekali tingkat daya mencapai titik 0 pada saat semua neutron terserap oleh bahan penyerap. Perangkat pengatur populasi neutron pada reaktor ini disebut batang kendali. Jika batang kendali disisipkan penuh diantara elemen bakar, maka batang kendali akan menyerap neutron secara maksimum sehingga reaksi berantai akan dihentikan dan daya serap batang kendali akan berkurang bila batang kendali ditarik menjauhi elemen bakar. Reaksi fusi penggabungan inti Reaksi fusi deuterium-tritium D-T dipertimbangkan sebagai proses yang paling menjanjikan dalam memproduksi tenaga fusi. Dalam fisika, fusi nuklir reaksi termonuklir adalah sebuah proses saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan bintang bersinar, dan Bom Hidrogen meledak. Senjata nuklir adalah senjata yang menggunakan prinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir. Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka - sebuah reaksi eksotermik yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya. Energi yang dilepas di banyak reaksi nuklir lebih besar dari reaksi kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan elektron ke inti atom. Contoh, energi ionisasi yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah elektronvolt - lebih kecil satu per sejuta dari 17 MeV yang dilepas oleh reaksi D-T seperti gambar di samping. Ø Sumber Energi Utama SUMBER ENERGI Energi Bahan bakar per 1000 MWe per kg bahan bakar plant per tahun Fisi Nuklir kWh 30 ton Batu bara 3 kWh ton Minyak bumi 4 kWh ton E. PRINSIP KERJA REAKTOR AIR DIDIH BOILING WATER REACTOR, BWR Pada reaktor air didih, air pendingin dididihkan di dalam bejana reaktor sehingga menghasilkan uap. Uap ini kemudian secara langsung dialirkan ke turbin yang memutar generator listrik. Setelah uap air menggerakkan turbin,uap disalurkan ke kondenser dan diubah menjadi air kembali. Dengan pompa utama, air kemudian dikembalikan ke bejana reaktor. Sebagian air pendingin yang berada dalam bejana reaktor disirkulasi dengan pompa disebut pompa resirkulasi. Air yang keluar dari pompa resirkulasi disalurkan ke bagian bawah teras reaktor melalui katup yang bekerja sebagai pompa jet. Tekanan dari pompa resirkulasi ini akan menaikkan kecepatan aliran air pendingin dalam teras reaktor. Reaktor tipe ini menggunakan air H2O sebagai pendingin dan moderator, Air pendingin digunakan untuk mengambil panas yang dihasilkan dalam teras reaktor reactor core sehingga temperatur air akan naik. Temperatur air dibiarkan meningkat hingga mencapai titik didih. Uap yang dihasilkan pada proses pendidihan air kemudian disalurkan untuk memutar turbin yang terhubung dengan generator listrik. Ø Reaktor Nuklir Reaktor nuklir adalah tempat/perangkat dimana reaksi nuklir berantai dibuat, diatur dan dijaga kesinambungannya pada laju yang tetap berlawanan dengan bom nuklir, dimana reaksi berantai terjadi pada orde pecahan detik, reaksi ini tidak terkontrol. Reaktor nuklir digunakan untuk banyak tujuan. Saat ini, reaktor nuklir paling banyak digunakan untuk membangkitkan listrik. Reaktor penelitian digunakan untuk pembuatan radioisotop isotop radioaktif dan untuk penelitian. Awalnya, reaktor nuklir pertama digunakan untuk memproduksi plutonium sebagai bahan senjata nuklir. Reaktor Air Didih adalah salah satu tipe reaktor nuklir yang digunakan dalam Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN. Reaktor tipe ini menggunakan air H2O sebagai pendingin dan moderator. Moderator adalah medium untuk memperlambat kecepatan partikel neutron cepat. Air pendingin digunakan untuk mengambil panas yang dihasilkan dalam teras reaktor reactor core sehingga temperatur air akan naik. Temperatur air dibiarkan meningkat hingga mencapai titik didih. Uap yang dihasilkan pada proses pendidihan air kemudian disalurkan untuk memutar turbin yang terhubung dengan generator listrik. Dalam reaktor tipe ini, uap yang terbentuk akan menyebabkan reaktivitas reaktor menjadi negatif. Reaktivitas negatif dapat menahan kenaikan daya reaktor, sehingga penambahan reaktivitas penaikan daya reaktor dapat dikendalikan secara stabil dengan batang kendali. Pada saat ini reaktor tipe air didih telah banyak dioperasikan, bahkan modifikasi dari tipe reaktor ini yang disebut Reaktor Air Didih Maju Advanced Boiling Water Reactor, ABWR juga sudah mulai dioperasikan di beberapa negara maju. Keberadaan Reaktor Air Didih Maju, pengembangan Reaktor Air Didih Kompak Simplified Boiling Water Reactor, SBWR oleh General Electric, Amerika Serikat menjadi terhenti. Pengembangan reaktor tipe air didih tidak berhenti sampai di sini. Perusahaan ABB-Atom sedang mengembangkan suatu reaktor air didih yang mempunyai keselamatan dan efisiensi ekonomi yang tinggi dengan kode BWR90+. Reaktor nuklir tipe Reaktor Air Didih pertama kali dikembangkan oleh perusahaan General Electric, Amerika Serikat. PLTN Dresden 1 dengan daya 200 MWe Mega Watt electric merupakan PLTN dengan reaktor tipe air didih yang pertama kali dioperasikan secara komersial pada Juli 1960. Setelah beroperasinya Dresden 1, General Electric banyak mendapat pesanan dari perusahaan dari luar Amerika, di antaranya Siemens KWU - Jerman, ABB-Atom - Swiss/Swedia, Toshiba-Jepang, dan Hitachi-Jepang. 1. Karakteristik Reaktor Air Didih Konstruksi dasar Bentuk konstruksi dari Reaktor Air Didih secara umum diperlihatkan pada reaktor air didih, air pendingin dididihkan di dalam bejana reaktor sehingga menghasilkan uap. Uap ini kemudian secara langsung dialirkan ke turbin yang memutar generator listrik. Setelah uap air menggerakkan turbin, uap disalurkan ke kondenser dan diubah menjadi air kembali. Dengan pompa utama, air kemudian dikembalikan ke bejana reaktor. Sebagian air pendingin yang berada dalam bejana reaktor disirkulasikan dengan pompa disebut pompa resirkulasi. Air yang keluar dari pompa resirkulasi disalurkan ke bagian bawah teras reaktor melalui katup yang bekerja sebagai pompa jet. Tekanan dari pompa resirkulasi ini akan menaikkan kecepatan aliran air pendingin dalam teras reaktor. Konstruksi bejana tekan reactor Konstruksi utama bejana tekan reaktor untuk Reaktor Air Didih dengan kapasitas daya 1100 MWe dapat di lihat pada bejana tekan. Dalam bejana tekan ini terdapat sekumpulan bahan bakar, batang kendali dan konstruksi penyangga yang membentuk suatu konstruksi yang disebut teras reaktor. Di atas teras reaktor terdapat konstruksi perangkat pemisah uap-air steam separator dan di atas perangkat pemisah terdapat perangkat pengering uap. Pemasangan kedua perangkat ini ditujukan untuk menjamin agar uap yang akan dipakai untuk memutar turbin benar-benar berupa uap kering. Di bagian bawah teras terdapat perangkat pengendali daya reaktor berupa pengarah batang kendali, penggerak batang kendali dan batang kendali. Dengan perangkat ini, batang kendali dapat bergerak dari bawah ke atas masuk ke teras reaktor melalui pengarahnya. Di sekitar teras terdapat konstruksi lorong-lorong saluran pendingin dan pompa jet. Salah satu contoh perangkat bahan bakar terdiri atas 62 batang bahan bakar dan 2 batang yang berisi air membentuk matriks 8 x 8. Bentuk susunan matriks batang bahan bakar dapat pula berupa matriks 6 x 6 atau 9 x 9. Matriks kemudian dibungkus dengan lempeng logam Zirkalloy. Keseluruhan susunan matriks batang bahan bakar dan pembungkusnya serta spacer penjaga jarak antar batang bahan bakar ini disebut perangkat bahan bakar. Batang bahan bakar yang jumlahnya 62 buah tersebut terbuat dari pipa Zirkalloy dan berisi pelet uranium oksida. Pipa pembungkus pelet bahan bakar uranium oksida ini disebut kelongsong. Di kedua ujung kelongsong terdapat ruang yang disebut plenum. Dalam kelongsong juga terdapat pegas penekan pelet bahan bakar. Dalam pelet bahan bakar terjadi reaksi fisi. Bahan hasil fisi ditampung dalam ruang plenum, karena itu tekanan dalam kelongsong tidak melonjak terlalu besar. Konstruksi batang kendali Reaktor Air Didih mempunyai bentuk seperti tanda + yang berada di antara empat buah perangkat bahan bakar . Batang kendali berfungsi sebagai penyerap partikel neutron. Batang kendali terbuat dari boron karbida dan atau hafnium. Pada bagian bawah perangkat kendali terdapat konstruksi yang berbentuk payung yang dapat menghambat jatuhnya batang kendali ke bawah keluar dari teras agar sesuai dengan batas kecepatan yang diperbolehkan. Pada bagian bawah batang kendali ini juga terdapat suatu soket mekanik untuk menghubungkan batang kendali dengan penggeraknya. Terdapat dua macam penggerak batang kendali yaitu penggerak elektrik dan hidrolik. Untuk mempercepat gerak perangkat batang kendali masuk ke teras terdapat perangkat akumulator yang menggerakkan perangkat batang kendali dengan tekanan gas. Dalam kondisi kecelakaan atau kelainan operasi yang dianggap membahayakan, keseluruhan perangkat batang kendali yang ada harus segera dimasukkan ke dalam teras reaktor dengan kecepatan tinggi untuk menghentikan reaktor. Penghentian reaktor secara mendadak oleh karena suatu sebab yang dianggap membahayakan seperti ini disebut sebagai pancung daya scram. Jika perangkat batang kendali oleh karena suatu hal tak dapat dimasukkan ke teras reaktor dan reaktor tidak dapat dihentikan pada temperatur rendah, maka dalam kondisi seperti ini ke dalam reaktor dimasukkan cairan asam borat yang mampu menyerap partikel neutron sehingga operasi reaktor dapat berhenti. Pengendalian daya reactor Reaktor air didih beroperasi pada tekanan 70 . Air pendingin mendidih dan menghasilkan uap di dalam bejana reaktor. Air dalam kondisi uap dan cair disirkulasikan kembali ke teras reaktor dengan menggunakan pompa sirkulasi. Dengan mengatur aliran resirkulasi, reaktivitas reaktor, yang berarti juga daya reaktor, dapat dinaik-turunkan atau dikendalikan. Ini adalah salah satu cara pengendalian reaktor air didih yang disebut metode pengendalian resirkulasi. Cara lain untuk menaikkan reaktivitas daya reaktor adalah dengan menarik batang kendali dari teras reaktor. Jika batang kendali ditarik keluar dari teras, reaktivitas atau reaksi fisi bertambah dan menghasilkan energi panas lebih banyak lagi daya reaktor naik . Energi panas ini akan mendidihkan air lebih banyak, dan dengan demikian uap yang dihasilkan juga bertambah. Meningkatnya kandungan uap dalam air akan menurunkan kemampuan air dalam memoderasi partikel neutron. Jumlah neutron kecepatan rendah neutron termal yang akan menimbulkan reaksi fisi menjadi berkurang, sehingga akibatnya reaksi fisi reaktivitas juga berkurang. Jadi menaikkan daya reaktor dengan cara menarik batang kendali akan selalu dikompensasi oleh produksi uap yang menekan daya. Proses kompensasi ini akan berakhir pada suatu kondisi stabil pada daya setimbang tertentu. Sebaliknya jika batang kendali disisipkan masuk ke dalam teras, reaksi fisi berkurang dengan hadirnya penyerap neutron batang kendali dalam teras. Produksi uap yang dihasilkan juga menurun karena produksi energi panas dari reaksi fisi berkurang. Akibatnya kemampuan air dalam memoderasi neutron bertambah, dan reaksi fisi akan mulai meningkat. Proses penurunan daya oleh batang kendali yang kemudian dikompensasi oleh penurunan daya karena membaiknya kemampuan moderasi akan terus berlangsung hingga tercapai kondisi stabil pada suatu daya setimbang tertentu. Fenomena kompensasi oleh uap-air menjadi salah satu sarana penting dalam pengendalian-diri self control reaktor dan merupakan salah satu keunikan reaktor air didih. Dalam perpindahan panas, luas penampang penghasil panas dan perbedaan temperatur sangat mempengaruhi jumlah panas yang dapat dipindahkan. Jika kondisi air dalam keadaan pendidihan transisi, sifat perpindahan panas menjadi buruk dan temperatur permukaan kelongsong bahan bakar akan naik. Dalam reaktor air didih, proses perpindahan panas dilakukan dalam kondisi air mendidih, sehingga jika terjadi kecelakaan atau anomali dalam operasi reaktor, perpindahan panas pada pendidihan transisi dapat dihindarkan. Pada reaktor air didih, jika terjadi perubahan beban permintaan beban listrik dari luar, pengendalian pembangkitan daya dilakukan dengan menaik-turunkan batang kendali dalam teras reaktor atau dengan menyesuaikan kecepatan aliran resirkulasi air pendingin. Pada saat terjadi penyesuaian terhadap permintaan beban, tekanan pendingin dalam bejana reaktor dapat naik atau turun. Untuk mengatasi kenaikan dan penurunan tekanan dalam bejana reaktor, digunakan cara pengendalian dengan mengatur bukaan katup uap dari reaktor ke turbin. Metode ini disebut Reactor-master/Turbin-slave metode mengikuti beban. Jika pada suatu ketika, oleh suatu sebab yang tak terduga, turbin mendadak berhenti, aliran uap yang menuju turbin dibelokkan ke jalur pintas tidak melalui turbin melalui katup pintas. Dengan cara ini kenaikan tekanan yang cukup tinggi dalam bejana reaktor dapat dihindarkan. Sistem keselamatan rekayasa Sebelumnya telah dijelaskan salah satu sistem keselamatan yang dapat menjamin reaktor akan berhenti jika terjadi kondisi anomali / kecelakaan. Bila suatu ketika terjadi kecelakaan yang menyebabkan pipa saluran air pendingin terputus atau bocor sehingga pendinginan reaktor tidak cukup, maka fasilitas sistem pendinginan teras darurat Emergency Core Cooling System, ECCS seperti terlihat pada Gambar 5-1 dan 5-2 bekerja. Dalam sistem ECCS ini terdapat sistem penyemprot teras core spray system, sistem susut-tekanan mandiri self-depressurization system dan penyemprot teras tekanan rendah. Pada saat terjadi kerusakan batang bahan bakar, air pendingin dari teras yang bertekanan tinggi dan bertemperatur tinggi akan mengandung bahan radioaktif yang berasal dari batang bahan bakar. Air pendingin yang mengandung bahan radioaktif tidak boleh keluar dari reaktor karena berbahaya. Untuk menghindari lepasnya bahan radioaktif dalam reaktor terdapat bejana reaktor yang berfungsi sebagai pengungkung containment material berbahaya jika terjadi kecelakaan, dan terdapat juga katup isolasi yang mengisolasi bejana reaktor dan sistem di luarnya. Peningkatan tekanan pada saat terjadi isolasi bejana reaktor dihindari dengan sistem supresi. Sistem ini akan mengalirkan uap yang terbentuk ke kolam supresi. Dalam kolam supresi yang berisi air, uap akan besentuhan dengan air dan mengalami kondensasi yang mengakibatkan turunnya tekanan uap. Apabila kecelakaan berlangsung dalam waktu yang lama, teras reaktor dapat meleleh. Kondisi ini akan menyebabkan terjadinya kenaikan tekanan yang diikuti dengan kenaikan temperatur dalam bejana reaktor. Apabila bejana reaktor tidak didinginkan, strukturbejana kemungkinan akan rusak. Untuk mengatasi hal ini, disediakan sistem penyemprot untuk melakukan tugas-tugas pendinginan dan penurunan tekanan. Dalam hal terjadi kebocoran bejana reaktor, disediakan pula sistem pengelolaan bocoran gas agar tetap tidak menyebarluas ke lingkungan. Pada kecelakaan kebocoran pendingin, temperatur bahan bakar dan kelongsongnya akan naik. Kenaikan temperatur ini akan memicu reaksi antara air dan logam yang menghasilkan gas hidrogen. Hidrogen yang bertemperatur tinggi ini dapat mengancam keutuhan struktur bejana reaktor. Untuk mencegah kejadian ini, bejana reaktor dilengkapi dengan ruang kosong khusus untuk menampung gas bentukan. Di samping itu, terdapat fasilitas untuk mereaksikan hidrogen yang timbul, agar dapat bergabung kembali dengan oksigen menjadi air. v Jenis – Jenis Reaktor 1. Reaktor Air Didih 2. Reaktor Air Didih Maju Advanced Boiling WaterReactor, ABWR F. BAHAN BAKAR NUKLIR Bahan bakar nuklir adalah semua jenis material yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi nuklir, demikian bila dianalogikan dengan bahan bakar kimia yang dibakar untuk menghasilkan energi. Hingga saat ini, bahan bakar nuklir yang umum dipakai adalah unsur berat fissil yang dapat menghasilkan reaksi nuklir berantai di dalam reaktor nuklir; Bahan bakar nuklir dapat juga berarti material atau objek fisik sebagai contoh bundel bahan bakar yang terdiri dari batang bahan bakar yang disusun oleh material bahan bakar, bisa juga dicampur dengan material struktural, material moderator atau material pemantul reflector neturon. Bahan bakar nuklir fissil yang seirng digunakan adalah 235U dan 239Pu, dan kegiatan yang berkaitan dengan penambangan, pemurnian, penggunaan dan pembuangan dari material-material ini termasuk dalam siklus bahan bakar nuklir. Siklus bahan bakar nuklir penting adanya karena terkait dengan PLTN dan senjata nuklir. Tidak semua bahan bakar nuklir digunakan dalam reaksi fissi berantai. Sebagai contoh, 238Pu dan beberapa unsur ringan lainnya digunakan untuk menghasilkan sejumlah daya nuklir melalui proses peluruhan radioaktif dalam generator radiothermal, dan baterai atom. Isotop ringan seperti 3H tritium digunakan sebagai bahan bakar fussi nuklir. Bila melihat pada energi ikat pada isotop tertentu, terdapat sejumlah energi yang bisa diperoleh dengan memfusikan unsur-unsur dengan nomor atom lebih kecil dari besi, dan memfisikan unsur-unsur dengan nomor atom yang lebih besar dari besi. v 1 Uranium ore - material dasar bahan bakar nuklir 2 Yellowcake - bentuk uranium guna dikirim ke pabrik pengkayaan uranium 3 UF6 - uranium dalam pengkayaan 4 Bahan bakar nuklir - berbentuk padat, secara kimia bersifat inert Bahan bakar nuklir tradisional yang digunakan di USA dan beberapa negara yang tidak melakukan mendaur ulang bahan bakar nuklir bekas mengikuti empat tahapan seperti yang tampak dalam gambar di atas. Proses di atas berdasarkan siklus bahan bakar nuklir. Pertama, uranium diperoleh dari pertambangan. Kedua, uranium di proses menjadi "yellow cake". Langkah berikutnya bisa berupa mengubah "yellow cake" menjadi UF6 guna proses pengkayaan dan kemudian diubah menjadi uranium dioksida, atau tanpa proses pengkayaan untuk kemudian langsung ke tahap 4 sebagaimana yang terjadi untuk bahan bakar reaktor CANDU. v Bentuk kimia umum dari bahan bakar nuklir Ø Bahan bakar oksida Konduktivitas panas dari uranium dioksida sangat rendah, hal ini dipengaruhi oleh porositas and proses pembakaran burn-up. Burn-up menghasilkan produk fissi dalam bahan bakar seperti lantanida, penyisipan produk fissi seperti palladium, pembentukan gelembung gas fissi seperti xenon dan kripton dan kerusakan bahan bakar akibat radiasi. Rendahnya konduktivitas panas dapat berakibat pada pemanasan berlebih pada pusat pellet bahan bakar. Porositas berakibat pada penurunan konduktivitas panas dan pengembangan bahan bakar ketika digunakan. Menurut International Nuclear Safety Center [1] konduktivitas panas dari uranium dioksida dapat dihitung dengan menggunakan serangkaian persamaan dalam kondisi yang berbeda-beda. Densitas bahan bakar dapat dihubungkan dengan konduktivitas panas menurut persamaan berikut p = ρtd-ρ/ρ Dengan ρ adalah densitas bahan bakar dan ρtd adalah densitas teori dari uranium dioksida. Konduktivitas panas dari fase porous Kf dihubungkan dengan konduktivitas fase sempurna Ko, tidak ada porositas dengan persamaan berikut. Perlu dicatat bahwa s adalah faktor shape bentuk dari lubang. Kf = Ko.1-p/1+s-1p Selain metode pengukuran konduktivitas panas tradisional seperti lees's disk, Forbes' method atau Searle's bar, saat ini biasa digunakan metode sinar laser. Dalam metode sinar laser sebuah cakram bahan bakar berukuran kecil diletakkan dalam pemanggang, setelah dipanaskan sampai suhu tertentu cakram tersebut disinari dengan laser. Waktu yang diperlukan gelombang panas untuk merambat melalui cakram, densitas cakram, dan ketebalan cakram dapat digunakan untuk menghitung konduktivitas panas. λ = ρCpα Jika t1/2 didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan permukaan non-iluminasi untuk mencapai separuh temperatur yang dibangkitkan maka α = L2 / t1/2 L adalah ketebalan cakram. Ø UOX Uranium dioksida adalah padatan semikonduktor berwarna hitam. Bahan ini dapat dibuat dengan mereaksikan uranil nitrat dengan "base" amonia untuk membentuk padatan ammonium uranat. Selanjutnya dipanaskan calcined untuk membentuk U3O8 yang dapat diubah dengan memanaskannya dalam campuran argon / hidrogen dengan suhu 700 oC untuk membentuk UO2. UO2 kemudian dicampur dengan pengikat organik dan ditekan menjadi pellet. Pellet ini kemudian di bakar dalam suhu yang jauh lebih tinggi dalam H2/Ar kemudian menjalani proses sintering guna menghasilkan padatan dengan sedikit pori. Konduktivitas panas uranium dioksida tergolong rendah bila dibandingkan dengan metal zirconium, dan terus terus menurun seiring dengan naiknya suhu. Penting untuk dicatat bahwa penanganan karat corrosion pada uranium dioksida pada lingkungan cair serupa dengan proses elektrokimia pada karat galvanik galvanic corrosion dari permukaan metal. Ø MOX Mixed oxide atau Bahan bakar MOX, adalah campuran dari plutonium dan uranium alam atau uranium depleted yang bersifat serupa meskipun tidak persis sama dengan uranium dengan pengkayaan yang digunakan dalam sebagian besar reaktor nuklir. Bahan bakar MOX adalah bahan bakar alternatif dari bahan bakar uranium dengan pengkayaan rendah yang digunakan dalam reaktor air ringan light water reactor yang mendominasi jenis PLTN. Beberapa keprihatinan telah disampaikan berkaitan dengan penggunaan MOX, bahwa penggunaan MOX akan menimbulkan masalah pembuangan limbah baru, meskipun MOX itu sendiri merupakan salah satu cara penanganan kelebihan produksi plutonium. Ø Bahan bakar TRIGA Bahan bakar TRIGA di gunanakan di reaktor-reaktor TRIGA Training, Research, Isotopes, General Atomics. Bahan bakar TRIGA tersusun dari matriks uranium zirconium hidrida. Bahan bakar jenis ini aman secara inheren. Semakin tinggi temperatur bahan bakar maka semakin tinggi pula tampang lintang ukuran penyerapan neutron hidrogen yang ada dalam bahan bakar, sehingga semakin banyak neutron yang hilang akibat serapan ini dan semakin sedikit yang dithermalkan. Sebagian besar teras core reaktor jenis ini mempunyai tingkat kebocoran yang tinggi dimana neutron bocor tersebut digunakan untuk penelitian. v Bentuk kimia bahan bakar nuklir yang jarang digunakan Bahan bakar jenis ini sering menjadi pilihan reaktor yang didesain oleh NASA. Uranium nitrida mempunyai konduktivitas panas yang lebih baik dari pada UO2 dan mempunyai titik lebur yang sangat tinggi. Kekurangan bahan bakar ini adalah bahwa nitrogen yang digunakan, 15N bukannya 14N yang lebih berlimpah jumlahnya, akan menghasilkan 14C dari reaksi pn. Karena nitrogen yang digunakan pada bahan bakar ini sangat mahal harganya, bahan bakar ini dapat didaur ulang dengan metode pyro untuk mendapatkan 15N kembali. Ini adalah bahan bakar nuklir lainnya yang mempunyai konduktivitas panas yang lebih baik dari pada uranium oksida. Bahan bakar jenis ini dilarutkan dalan pendingin reaktor dan biasa digunakan dalam reaktor molten salt percobaan dan sejumlah reaktor percobaan dengan bahan bakar cair lainnya. Bahan bakar cair ini tersusun dari LiF-BeF2-ThF4-UF4 mol%, yang mempunyai titik temperatur operasi maksimum 705 °C pada saat. percobaan, tapi sebenarnya bisa lebih tinggi lagi karena titik didihnya lebih dari 1400 °C. Reaktor homogen cair menggunakan uranyl sulfate atau garam uranium lainnya dalam air. Reaktor homogen tidak pernah digunakan sebagai reaktor pembangkit daya skala besar. Salah satu kekurangan reaktor ini adalah bentuk bahan bakarnya yang cair, mudah menyebar bila terjadi kecelakaan. G. DAMPAK DARI PLTN Beberapa dampak yang ditimbulkan oleh PLTN Ø Limbah Radioaktif limbah radioaktif yang dihasilkan termasuk dalam kategori limbah khusus berbahaya Ø Radiasi Radiasi yang berasal dari bahan radioaktif dapat menimbulkan kontaminasi terhadap manusia dan biosfernya. H. KEUNGGULAN PLTN Ø Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca Ø tidak menghasilkan gas-gas berbahaya Ø Sedikit menghasilkan limbah padat Ø Biaya bahan bakar rendah Ø Sangat sedikit menghasilkan CO2 sehingga dapat menhgurangi pemanasan global I. KEKURANGAN PLTN Ø bahaya radiasi yang dapat membahayakan makhluk hidup Ø limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun Ø Resiko kecelakaan nuklir kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobylyang tidak mempunyai containment building. J. KESIMPULAN Energi tenaga nuklir saat ini di Indonesia masih hanya sekedar teori dan perencanaan, namun untuk mereallisasikannya masih sulit karena banyak pro dan kontra, padahal jika dikelola dengan baik dan benar dapat mengatasi krisis energi yang terjadi di Indonesia.} ktV9mF.

lnb47daufn.pages.dev/331

lnb47daufn.pages.dev/86

lnb47daufn.pages.dev/715

lnb47daufn.pages.dev/203

lnb47daufn.pages.dev/118

lnb47daufn.pages.dev/21

lnb47daufn.pages.dev/62

lnb47daufn.pages.dev/269

lnb47daufn.pages.dev/344

lnb47daufn.pages.dev/445

lnb47daufn.pages.dev/139

lnb47daufn.pages.dev/64

lnb47daufn.pages.dev/510

lnb47daufn.pages.dev/504

lnb47daufn.pages.dev/223

makalah pembangkit listrik tenaga nuklir