Reaktor Nuklir: Penjelasan, Jenis, Cara Kerja dan Manfaatnya

reaktor nuklir

Sebetulnya apa sih reaktor nuklir itu? Kamu mungkin masih mengingatnya sebagai bagian dari pelajaran kimia di sekolah menengah. Tahukah kamu jika belakangan ini, reaktor fokusnya nuklir lebih banyak dikembangkan beberapa negara.

Penyebabnya adalah energi yang dihasilkan lebih bersih daripada batu bara atau minyak. Dampaknya secara langsung dengan pengurangan adanya emisi karbon dioksida. Agar lebih tahu segala hal tentang apa itu reaktor dari nuklir, kamu bisa lanjutkan membaca artikel ini.

Apa Itu Reaktor Nuklir?

Tragedi Chernobyl pada tahun 1986 adalah sebuah kisah tragis dan terparah sepanjang sejarah. Reaktor nuklir Chernobyl menimbulkan kesaksian dan rasa trauma mendalam bagi  Indonesia juga dunia.

Kejadian ini menimbulkan kengerian pada apapun yang berhubungan dengan nuklir. Salah satu yang akan kita bahas tentang nuklir dan beberapa yang terkait objek tersebut. Pengertian dan apa itu reaktor dari nuklir menjadi hal utama ketika membahas reaktor luar biasa ini.

Reaktor nuklir merupakan salah satu sistem perangkat yang dapat digunakan untuk memulai sekaligus mengendalikan serangkaian fisi nuklir mandiri. Secara umum dapat disebutkan bahwa reaktor ini tempat berlangsungnya reaksi dari nuklir yang terkendali.

Penggunaan materi fisi sebagai bahan bakar yaitu uranium, plutonium dan lain sebagainya. Selain itu, penggunaan reaktor ini dapat untuk hal lain, antara lain:

  • Sebagai alat penelitian ilmiah.
  • Sebagai sistem yang memproduksi isotop radioaktif.
  • Sebagai sumber energi dalam pembangkit listrik tenaga nuklir atau PLTN.

Setiap reaktor ada bagian dan komponen yang bekerja dengan fungsinya masing-masing. Bagaimana komponen ini dapat bekerja dengan baik dan apa saja bagian penting dari reaktor?

Bagaimana pola kerja dan prinsip yang ada dalam nuklir? Tak perlu bingung, kamu akan mendapatkan penjelasan komponen dan fungsinya dalam sub bab berikutnya.

Bagian atau Komponen dan Fungsi dari Reaktor Nuklir

Fungsi dari Reaktor Nuklir

Bagian dari reaktor dari nuklir terbilang rumit dan kamu perlu memahaminya lebih detail. Meskipun begitu, bagian penting dari reaktor terdiri dari beberapa komponen saja. Berikut adalah komponen reaktor nuklir yang perlu kamu ketahui, antara lain:

1. Batang Uranium

Bahan bakar dari reaktor adalah batang uranium. Bagian dari batang uranium adalah palet dengan susunan U-235 yang diperkaya dengan awal hanya 0,7% menjadi 3%. Prinsip kerjanya adalah bahan bakar ditembakkan oleh neutron kemudian akan terjadi reaksi fisi berantai.

Tahukah kamu apa itu fisi? Untuk kamu ketahui reaktor ini ada dua jenis yaitu reaktor fisi dan reaktor fusi.

  • Reaktor Fisi merupakan instalasi yang menghasilkan daya panas konstan menggunakan pemanfaatan reaksi fisi berantai.
  • Reaktor fusi merupakan instalasi mengubah energi yang terjadi pada reaksi fusi menjadi energi listrik atau panas dan mudah dimanfaatkan.

Dalam reaksi fusi penggabungan terjadi antar inti atom ringan. Adapun sistem reaktor fusi terdiri dari bagian plasma, selimut bejana vakum hingga magnet superkonduktor dan masih banyak lagi.

Pada reaktor fusi tidak mengalami lepas kendali, berbeda dari reaktor fisi. Produk radioaktifnya sangat rendah dengan tingkat keselamatan tinggi.

2. Selubung

Selubung bisa pula dengan penyebutan graphite moderator dengan fungsi mengurangi neutron. Pada proses fisi berantai, energi menjadi sangat besar. Sebelum dikenakan ke U-235, neutron energinya akan berkurang sedikit pada bagian selubung.

3. Pelindung Radiasi

Pelindung radiasi atau radiation shielding melengkapi diri dengan dinding pelindung. Memiliki fungsi yang sangat penting, yaitu:

  • Komponen yang terdapat pada pelindung radiasi melakukan pencegahan partikel dari hasil reaksi tak terduga.
  • Reaksi tak terduga keluar dari reaktor pada nuklir ini memang harus segera diantisipasi.
  • Dengan adanya pelindung radiasi ledakan yang berbahaya untuk umat manusia dapat terhindarkan.

4. Batang Pengendali

Komponen selanjutnya adalah control rods atau batang pengendali. Prinsip kerjanya adalah:

  • Untuk mengendalikan reaksi berantai uranium dengan penyerapan neutron yang berlebihan.
  • Ketika reaksi berkurang, batang pengendali terangkat.
  • Saat reaksi berlebihan, akan langsung ditutup agar kelebihan dapat diserap bagian lain.

5. Air Berat

Air berat memiliki fungsi hampir sama dengan selubung. Fungsinya untuk mengurangi neutron dalam reaksi fisi berantai.

Komponen di atas memang hanya sebagian saja karena begitu banyak bagian lain untuk reaktor dengan nuklir. Setiap bagian sesuai dengan metode pekerjaan yang saling terkait satu sama lain.

Jenis Reaktor Nuklir

jenis reaktor nuklir

Selain komponen ada jenis reaktor nuklir yang penting untuk kamu ketahui juga. Adapun jenis reaktor dari nuklir terbagi menurut beberapa bagian lagi, yaitu:

1. Berdasarkan Kegunaan

Berdasar kegunaan, reaktor masih dibagi lagi menjadi reaktor daya, reaktor riset seperti reaktor nuklir Indonesia dan reaktor produksi isotop. Produksi isotop adalah isotop radioaktif jika sebuah unsur dapat memancarkan radiasi.

2. Berdasarkan Tenaga Neutron

Apabila menggunakan tenaga neutron dalam reaksinya, reaktor terbagi lagi menjadi 2 bagian yaitu:

  • Reaktor cepat termasuk GCFBR, LMFBR dan SCFBR.
  • Reaktor thermal termasuk BWR, PWR, PHWR dan GCR.

3. Berdasarkan Parameter Lain

Selain itu ada yang berdasarkan parameter lain yaitu:

  • Reaktor berreflektor grafit mencakup GCR dan AGCR.
  • Reaktor berpendingin ringan mencakup PWR dan BWR.
  • Reaktor suhu tinggi HTGR.

Ternyata, jenis-jenis reaktor terbagi lagi dalam lingkup lebih kecil. Tentunya dengan metode dan fungsinya masing-masing.

Cara Kerja dan Prinsip Operasi Reaktor Nuklir

Prinsip kerja atau cara kerja reaktor nuklir adalah fisi nuklir, seperti yang tadi telah disebutkan sebelumnya. Prosesnya adalah inti atom berat terbelah  menjadi bagian-bagian lebih kecil.

Kemudian fragmen nuklir akan berada dalam keadaan tereksitasi dan memancarkan neutron, foton dan partikel subtonik yang lain. Pancaran neutron menghasilkan lebih banyak neutron. Pembelahan yang terjadi terus menerus adalah reaksi berantai dari fisi.

Energi akan dilepaskan melalui proses ini dan hasil energinya merupakan dasar sistem energi nuklir. Tahukah kamu bahwa parameter penggunaan reaktor adalah reaktivitas? Reaktivitas berperan besar dalam proses reaktor.

Ukuran keadaan reaktor dalam kondisi kritis dan reaktivitas positif apabila reaktor sangat kritis. Akan menjadi nol jika terlalu kritis dan negatif bila reaktor subkritis.

Reaktivitas seperti ini membutuhkan kontrol yang baik menggunakan beberapa cara, yaitu:

  • Menghilangkan bahan bakar.
  • Menambah bahan bakar.
  • Mengubah rasio neutron yang bocor keluar sistem dengan menyimpannya dalam sistem.
  • Mengubah jumah absorber yang bersaing untuk mendapatkan neutron.

Cara kerja dari reaktor di dunia pada prinsipnya sama dan terfokus pada fisi nuklir. Selain itu memiliki prinsip kerja dengan parameter berupa reaktivitas. Reaktor dari nuklir ini menimbulkan banyak dampak bagi kehidupan dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

Manfaat Adanya Reaktor Nuklir

manfaat energi nuklir

Tentunya kamu tak asing lagi dengan PLTN yaitu pembangkit listrik tenaga nuklir. Reaktor nuklir akan menghasilkan energi listrik yang berguna dalam pembangkit listrik penggunaan tenaga nuklir.

Akan tetapi perlu adanya penelitian mendalam untuk penggunaan pembangkit energi nuklir ini. Selain untuk pembangkit listrik, reaktor dari nuklir memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia.

Perlu kamu ketahui jika nuklir adalah sumber energi kedua terbesar di dunia yang menghasilkan emisi karbon paling sedikit dari sumber lain. Sumber lain yang dimaksud antara lain batu bara, gas, solar dan lain sebagainya.

Dengan demikian penggunaan energi nuklir lebih ramah lingkungan. Keunggulan lain adalah dapat menggunakannya dalam skala besar.

Adapun manfaat reaktor nuklir antara lain yaitu:

1. Sebagai Pembangkit Listrik tenaga Nuklir

Sudah disebutkan sebelumnya energi nuklir berguna untuk pembangkit listrik. Tercatat sudah lebih dari 50 negara di dunia menggunakannya dan memiliki sekitar 440 PLTN.

Negara Indonesia menjadi salah satu negara yang sudah merencanakannya, tapi masih perlu riset lebih dalam lagi.

2. Adanya Varietas Bibit Unggul

Dalam bidang pertanian, nuklir bermanfaat untuk rekayasa genetika tanaman. Tanaman yang dihasilkan akan memiliki sifat dan varietas unggulan sehingga tahan terhadap hama penyakit. Kerennya lagi genetika tanaman ini mampu menghasilkan berbagai bibit unggul tanaman.

Misalnya saja 32 varietas padi unggulan dan 12 varietas kedelai. Kamu pasti takjub karena rekayasa genetika ini berlaku juga untuk tanaman lain yaitu kacang tanah, pisang bahkan gandum tropis.

3. Sumber Daya Energi Alternatif

Sumber daya energi alternatif hasil dari nuklir adalah baterai. Beberapa hal yang perlu kamu tahu tentang baterai ini adalah:

  • Daya tahan baterai lebih lama mencapai 40 tahun. Sedangkan baterai lithium hanya mampu bertahan 1 hingga 3 tahun saja.
  • Bahan bakunya adalah plutonium 238 yang mudah dikonversikan jadi cahaya.
  • Cahaya akan ditangkap sel surya dan yang akan menghasilkan energi

4. Memaksimalkan Kualitas dan Kuantitas Pangan

Macam macam reaktor nuklir, dapat memaksimalkan kualitas pangan, khususnya dengan adanya sinar gamma sebagai hasil reaksi inti atom.

Pengolahan dengan teknik iradiasi akan membuat mikroba membusuk dan pangan lebih berkualitas. Dengan begitu pangan lebih tahan lama dalam jangka waktu lama.

5. Mendeteksi Penyakit dan Mensterilkan alat Kesehatan

Hebatnya lagi, teknologi ini  mampu mendeteksi berbagai penyakit. Misalnya saja pendeteksian untuk penyakit:

  • Jantung koroner
  • Tumor
  • Kelenjar gondok
  • Kanker dan masih banyak lagi.

Selain itu mampu juga mendeteksi bagaimana penyebaran dari penyakit yang bersangkutan. Pada kanker sendiri ada proses pengobatan dan penyembuhan dengan menggunakan nuklir. Misalnya saja penggunaan radiasi untuk  membunuh sel kanker yang menyebar dalam tubuh.

Meskipun demikian penggunaannya tidak sembarangan karena membutuhkan ahli khusus dalam bidangnya dan hanya secukupnya saja sesuai dengan kondisi pasien. Teknologi dapat pula untuk mensterilkan alat kesehatan yang tentunya bermanfaat dalam bidang kesehatan.

6. Menjaga Benda Purbakala

Tidak banyak yang tahu kalau ternyata zat radioaktif dapat membunuh mikroba pada benda purbakala. Dengan adanya zat ini maka benda purbakala yang memiliki pesan sejarah luar biasa ini dapat lebih awet dan tidak mudah mengalami pelapukan.

Dengan begitu zat radioaktif dalam fungsi reaktor nuklir dapat menjaga aset cagar budaya. Kamu juga perlu tahu lho, hanya dengan teknik radiocarbon dating peneliti mampu mengetahui berapa usia benda purbakala yang ditemukan. Keren banget, ya!

7. Deteksi Dini Malfungsi Produk Industri

Teknologi nuklir dapat pula digunakan sebagai pendeteksi secara dini malfungsi dalam sebuah  produksi. Tidak perlu menghentikan proses yang sedang berlangsung, tapi dapat langsung mengetahui kerusakan dengan teknik Non Destructive Investigation.

Manfaat luar biasa bagi kehidupan ini memang harus dipergunakan dengan sebaik-baiknya. Dengan demikian tidak melampaui batas dan tetap aman untuk kemanfaatan bersama.

Namun, perlu diingat, tetap saja terdapat kelemahan adanya reaksi nuklir dalam kehidupan sehari-hari. Timbulnya radiasi saat penggunaan tertentu dan tetap harus kamu waspadai secara bijak.

Bahaya Radiasi Nuklir Bagi Kesehatan

dampak radiasi nuklir

Radiasi atas efek reaktor nuklir di dunia mengandung beberapa bahaya salah satunya radiasi. Adapun radiasi yang dipancarkan yaitu:

  • Radiasi beta
  • Radiasi gamma
  • Radiasi alfa
  • Radiasi sinar X

Bagi tubuh manusia, adanya radiasi yang berlebihan memberikan dampak buruk bagi kesehatan. Dampak yang dimaksud antara lain:

1. Gangguan Reproduksi

Macam macam gangguan adanya radiasi terhadap organ reproduksi dapat terjadi pada pria atau wanita. Jika terdampak terus menerus mengakibatkan haid yang kurang teratur atau hal lainnya. Sedangnya untuk pria pada produksi sperma.

2. Gangguan Kulit

Radiasi yang terlalu berlebihan mengakibatkan kulit tubuh kemerahan. Jika dibiarkan tentu saja akan membahayakan dan semakin lama tidak terkendali.

3. Rusaknya Sel Otak

Dosis besar adanya radiasi menyebabkan terhambatnya regenerasi sel otak. Apabila tidak tertangani dengan baik akan mengakibatkan gangguan kesehatan, misalnya saja kelumpuhan.

4. Kanker

Dalam bidang kesehatan, efek ini berdampak sangat kentara untuk manusia. Misalnya saja banyaknya orang yang terkena kanker dan penyakit lainnya. Radiasi mengakibatkan mutasi sel dalam tubuh. Mutasi seperti ini menjadi pemicu tumbuhnya sel kanker dalam tubuh.

Penggunaan radiasi dalam dosis besar juga tidak bagus untuk kesehatan tubuh. Meskipun kamu tahu dalam beberapa pengobatan membutuhkan sinar radiasi dalam dosis tertentu. Dosis dan penggunaan harus sesuai dengan kebutuhan, lebih sedikit, bisa membahayakan.

5. Gangguan Pencernaan

Tahukah kamu jikaa radiasi bukan hanya menyebabkan kanker atau sel otak rusak, tapi dapat pula merusak saluran pencernaan. Selain itu perut bisa sakit secara terus menerus. Efeknya muncul mual, nafsu makan turun hingga muntah.

6. Gangguan Jantung

Jika radiasi dosisnya besar, dapat memecahkan pembuluh darah. Pembuluh darah pecah berdampak pada gangguan jantung bahkan serangan jantung dadakan atau gagal jantung. Jika tidak mendapatkan penanganan khusus dan kontinyu, bisa menyebabkan kematian.

7. Radang Paru

Ciri adanya radang paru karena radiasi adalah munculnya sesak nafas, dada terasa penuh hingga batuk. Meskipun kelihatan ciri yang muncul biasa saja, tapi jika terus-menerus  perlu kewaspadaan. Namun tentu saja harus dengan pemeriksaan ahlinya yaitu dokter.

Efek yang ditimbulkan dengan adanya reaktor nuklir ada pada radiasinya. Bagi tubuh manusia radiasi ini memiliki dampak yang tidak dapat diabaikan begitu saja. Terlebih lagi jika berhubungan dalam hal kesehatan.

Untuk itu tetap perlu waspada terhadap dampak radiasi nuklir yang terjadi. Sikap kewaspadaan untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. Dengan mengetahui dampak sejak dini, maka dapat meminimalisir dampak negatif yang mungkin timbul.

Kesimpulan

Mengetahui berbagai hal tentang reaktor dari nuklir memberikan wawasan baru. Munculnya radiasi dari efek reaktor inilah yang memberikan beberapa dampak juga keuntungan bagi umat manusia.

Jika kamu perhatikan reaktor nuklir berguna untuk banyak hal baik untuk listrik, kesehatan, pertanian dan lainnya. Hanya saja tetap perlu diwaspadai adanya dampak negatif yang timbul. Pemanfaatan pada skala dan dosis harus sesuai sehingga penggunaan manfaat dapat optimal.

Jadi bagaimana, apakah kini Kamu cukup mengerti mengenai reaktor nuklir dan seluk beluknya? Semoga pembahasan kali ini bermanfaat!

Leave a Comment

8 − 3 =

Sticky Artikel

Artikel Terbaru

Sumber Energi Listrik Apa Saja

Sumber Energi Listrik Apa Saja?

Energi listrik sangat penting dan sangat dibutuhkan masyarakat. Tanpa listrik, berbagai peralatan dapur yang kita gunakan sehari – hari, alat elektronik yang dipakai berkomunikasi, alat

Read More »
%d bloggers like this: