PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (NUCLEAR POWER PLANT) K2512045

Disusun Oleh :

IKA APRILIA AYU WARDANI

K2512045

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR

1. Pengertian Nuklir

Energi Nuklir merupakan energi hasil dari sebuah proses kimia yang dikenal dengan reaksi fisi dan reaksi fusi pada sebuah inti atom. Sudah berpuluh tahun manusia memanfaat potensi energi yang dihasilkan dari reaksi fisi (pembelahan) inti uranium dan plutonium. Penemuan ini juga berasal dari coba-cobanya para ilmuan menembakkan neutron ke inti untuk mendapatkan inti baru, namun  pada bebarapa inti berat hal itu menyebabkan inti menjadi pecah (terbagi) sekaligus melepaskan neutron lain yang konsekuensinya menimbulkan panas disekitarnya. panas ini kemudian di ambil dengan menempatkan reaksi tersebut didalam air , air yang panas tadi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin. untuk bagian turbinnya hampir sama dengan pembangkit listrik tenaga uap. Namun selain panasnya yang diambil, neutron yang lepas ini juga dimanfaatkan untuk banyak hal, seperti untuk mengukur dimensi dari suatu zat, untuk memutasikan tumbuhan agar didapatkan bibit unggul dan lain sebagainya.

Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau  reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi.

Sebuah inti berat yang ditumbuk oleh partikel (misalnya neutron) dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan dan beberapa partikel lain. Mekanisme semacam ini disebut pembelahan inti atau fisi nuklir. Contoh reaksi fisi adalah uranium. Selain itu reaksi fisi juga menyisakan unsur-unsur yang bersifat radioaktif atau meluruh (memancarkan partikel alfa, beta dan sinar gamma) dalam jangka waktu sangat lama, bahkan jutaan tahun. Radiasi yang dihasilkan sangat berbahaya bagi manusia, karena dapat memutasikan manusia secara acak. Mutasi banyak menyebabkan tumbuhnya kanker atau disfungsi organ manusia. Radiasi ini menyebabkan hal-hal mengerikan hanya dalam dosis tertentu. Radiasi ini bukan tidak bisa di kontrol. Penanganan yang baik terhadap sampah sampah sisa reaksi fissi akan menghindarkan kita dari hal-hal yang tidak diinginkan. Negara-negara pengguna energi nuklir saat ini juga sedang mencari tempat yang baik untuk mengubur sampah nuklir ini agar terhindar dari manusia dan hal-hal yang bisa dirusaknya.

Reaksi fisi bukanlah satu-satunya reaksi yang terjadi pada inti. Reaksi fusi mempunyai prospek yang lebih menjanjikan.Namun pemanfaatannya masih relatif sulit.Reaksi fusi adalah  reaksi bergabungnya dua inti menjadi satu. Pada proses ini inti baru mempunyai kehilangan massa dari dua inti penyusunnya, kehilangan massa ini berubah menjadi energi. Saat ini inti yang sering di fusikan   isotop hidrogen, yaitu hidrogen yang mempunyai neutron di intinya. Reaksi fusi tidak menyisakan unsur radioaktif, dan otomotasi relatif lebih aman. Dan lagi bahan untuk reaksi ini tergolong sangat amat banyak dimuka bumi ini.Tapi lagi-lagi karena kurangnya pemahaman manusia mengenai inti membatasi kita untuk pemanfaatannya. Saat ini manusia baru mengenal metode thermo nuklir untuk melaksanakan reaksi fusi, dan terbaru menggunakan teknologi laser. Namun semua itu masih dalam ukuran percobaan. Teknologi nuklir yang paling banyak digunakan saat ini adalah teknologi fusi dengan bahan bakar sekali pakai (once through). Teknologi ini menggunakan uranium alam sebagai bahan bakar. Dengan jumlah PLTN seperti saat ini, uranium alam yang tersedia akan habis dalam waktu kurang lebih satu abad. Jika jumlah konsumsi energi nuklir meningkat maka tentu akan habis dalam waktu yang lebih singkat.

Ada teknologi yang disebut nuclear spent fuel reprocessing, atau pemrosesan kembali bahan bakar nuklir habis pakai. Dengan teknologi ini sebagian bahan bakar habis pakai dapat digunakan kembali, sehingga cadangan uranium alam yang ada bisa digunakan untuk jangka waktu yang jauh lebih panjang, mungkin hingga ribuan tahun. Namun reprocessing mengandung resiko paparan radiasi yang sangat tinggi karena proses ini dilakukan di luar reaktor dan melibatkan proses kimia yang relatif kompleks serta rentan kecelakaan.

2. Manfaat Nuklir

Teknologi dan teknik penggunaan nuklir dapat memberikan manfaat dan kontribusi yang sangat besar untuk pembangunan ekonomi dan kesejahteraan rakyat. Misalnya, nuklir dapat digunakan di bidang pertanian, seperti pemuliaan tanaman Sorgum dan Gandum dengan melalui metode induksi mutasi dengan sinar Gamma.

Di bidang kedokteran, teknik nuklir memberikan kontribusi yang tidak kalah besar, yaitu, terapi three dimensional conformal radiotherapy (3D-CRT), yang dapat mengembangkan metode pembedahan dengan menggunakan radiasi pengion sebagai pisau bedahnya. Dengan teknik ini, kasus-kasus tumor ganas yang sulit dijangkau dengan pisau bedah konvensional menjadi dapat diatasi, bahkan tanpa merusak jaringan lainnya.

Di bidang energi, nuklir dapat berperan sebagai penghasil energi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). PLTN dapat menghasilkan energi yang lebih besar dibandingkan pembangkit lainnya, dengan limbah dan biaya operasi yang lebih rendah.

Hingga saat ini terdapat dua hambatan serius dalam pengembangan teknologi nuklir.Pertama, penerimaan masyarakat terhadap energi nuklir masih kurang. Gambaran tragedi nuklir menjadi salah satu penyebabnya. Kedua, pendanaan. Untuk menggarap proyek besar seperti pembangunan PLTN, dibutuhkan dana yang besar. Hal ini membutuhkan iklim ekonomi yang kondusif sehingga dana investasi asing dapat masuk ke dalam negeri

3. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) sama halnya dengan pembangkit listrik konvensional. Air akan diuapkan dalam suatu wadah dengan melalui pembakaran. Dalam pembakaran tersebut akan menghasilkan uap yang akan dialirkan kedalam turbin yang akan bergerak. Bergeraknya turbin ini berfungsi untuk menggerakkan generator yang akan menghasilkan energi listrik. Jika dalam pembangkit listrik konvensional, bedanya yaitu bahan bakarnya dalam menghasilkan uap panas, yaitu dengan minyak, gas, atau batubara.

Proses dari pembakaran bahan bakar tersebut akan menghasilkan gar karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), dan juga nitrogen dioksida atau disebut juga Nox, selain itu pembakaran tersebut menghasilkan debu yang mengandung kadar logam berat. Sisa-sisa pembakaran tersebut diatas akan menjadi gas emisi ke udara dan berpotensi besar terhadap pencemaran lingkungan. Beberapa pencemaran lingkungan tersebut yaitu hujan asam dan pemanasan global (Global Warming).

Panas yang dihasilkan dari proses reaksi pembelahan inti uranium didalam reaktor nuklir. Sebagai bahan pemindahan panas tersebut digunakanlah air yang secara terus-menerus disirkulasikan selama proses. Bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran ini, yang menggunakan uranium tersebut tidak melepaskan partikel-partikel seperti Nox, CO2, ataupun SO2, serta tidak mengeluarkan partikel debu yang mengandung logam berat. Sehingga Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah pembangkit yang sangat ramah lingkungan.

4. Cara Kerja PLTN

Pembangkit listrik tenaga nuklir adalah stasiun pembangkit listrik termal dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir di dalamnya. (www.wikipedia.org)

Dalam PLTN, terdapat satu atau lebih reaktor nuklir di dalamnya. Dalam reaktor nuklir tersebut, berlangsung reaksi nuklir. Reaksi nuklir tersebut menghasilkan panas yang tinggi. Panas ini yang kemudian digunakan untuk menghasilkan listrik.

Berdasarkan reaksi nuklir yang terjadi, PLTN dapat dibagi menjadi 2 jenis:

1. Reaktor Fisi

Dalam PLTN Reaktor fisi, terjadi reaksi fisi di dalam reaktornya. Reaksi fisi adalah reaksi pemecahan inti atom. Dengan memecah atom, akan diperoleh tenaga yang cukup besar. Biasanya digunakan bahan uranium dan plutonium untuk reaksi fisi ini.

Reaktor fisi dapat dikelompokan lagi menjadi:

1. Reaktor termal

Reaktor termal ini menggunakan moderator neutron untuk melambatkan atau me-moderate neutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang tinggi atau dalam keadaan cepat, dan harus diturunkan energinya atau dilambatkan (dibuat thermal) oleh moderator sehingga dapat menjamin kelangsungan reaksi berantai.

2. Reaktor cepat

Digunakan untuk menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan moderator neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakar yang berbeda dengan reaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak perlu dilambatkan guna menjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor thermal menggunakan neutron thermal dan reaktor cepat menggunakan neutron cepat dalam proses reaksi fissi masing-masing.

3. Reaktor subkritis

Menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan reaksi berantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004 hal ini hanya berupa konsep teori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan dan beberapa uji kelayakan sudah dilaksanakan.

2. Reaktor Fusi

Dalam PLTN reaktor fusi, terjadi reaksi fusi di dalam reaktornya. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti. Reaksi fusi dapat menghasilkan energi yang lebih besar dengan bahan bakar yang mudah di dapat dan tingkat polusi yang rendah. Bahan yang digunakan bisa didapat dari air. Namun reaktor ini tidak dapat dibuat karena diperlukan suhu sangat tinggi untuk keberlangsungan reaksi fusi. Kondisi suhu ini yang tidak dapat dipenuhi.

5. Kelebihan PLTN

1. Tidak menghasilkan gas efek rumah kaca karena pada PLTN tidak melakukan reaksi pembakaran bahan bakar fosil karena PLTN menggunakan Uranium sebagai bahan bakarnya dan menggunakan peluruhan untuk menghasilkan energi tersebut.
2. Tidak menghasilkan gas-gas yang mencemari udara seperti CO, SO2 , NO, mercury.
3. Menggunakan bahan bakar yang relatif lebih murah dibandingkan pembangkit listrik tenaga lain karena pada PLTN digunakan bahan bakar yang relatif lebih sedikit dibandingkan dengan Pembangkit listrik lainnya.
4. Untuk PLTN reaksi fusi, bahan bakar yang digunakan sangat melimpah di bumi . Dimana reaksi fusi ini menggunakan Hidrogen yang dapat dielektrolisis dari air yang sangat melimpah di bumi ini.
5. Rasio bahan bakar yang diperlukan dengan energi yang dihasilkan sangat besar.

6. Kerugian PLTN

Adapun kerugian dari Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, diantaranya:

1. Menghasilkan bahan sisa radioaktif yang berumur sangat panjang, sehingga harus disimpan dan diamankan untuk waktu yang sangat lama.
2. Dapat melepaskan bahan-bahan raiokatif.
3. Dalam Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir terdapat himpunan bahan-bahan radioaktif dalam jumlah amat bear yang harus dikungkung dalam keadaan bgaimnanapun juga.
4. Modal yang diperlukan untuk pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir lebih besar dan waktu pembangunannya lebih lama dibandingkan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Batubara.