waspada : nuklir
Bahaya nuclear
Harus anda ketahui bahwa nuclear atau biasa di sebut nuklir
adalah sesuatu yang membahayakan, mengapa saya memberitahukan bahwa hal ini
penting untuk di ketahui karena sekarang di zaman ini banyak negara yang
memiliki benda yang di sebut nukir.
Energi potensial nuklir adalah energi
potensial yang terdapat pada partikel di dalam nukleus atom.
Partikel nuklir seperti proton dan neutron
tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi
dan fusi,
tapi kumpulan dari mereka memiliki massa lebih rendah daripada jika mereka
berada dalam posisi terpisah/ sendiri-sendiri. Adanya perbedaan massa ini
dibebaskan dalam bentuk panas dan radiasi di reaksi nuklir (panas dan
radiasinya mempunyai massa yang hilang, tapi terkadang terlepas ke sistem,
dimana tidak terukur). Energi matahari adalah salah satu contoh konversi energi
ini. Di matahari, proses fusi hidrogen mengubah 4 miliar ton materi surya per
detik menjadi energi elektromagnetik,
yang kemudian diradiasikan ke angkasa luar.
Bahan utama nuklir
Uranium ditemukan pada tahun 1789 oleh Martin Klaproth,
seorang ilmuwan Jerman. Nama Uranium diambil dari nama planet Uranus yang
ditemukan 8 tahun sebelumnya.
Uranium terbentuk bersamaan dengan terjadinya bumi. Karena
itu uranium dapat diketemukan di setiap batuan dan juga di air laut. Batuan
yang mengandung uranium kadar tinggi disebut batuan uranium atau ”uranium ore”
atau ”pitch-blende”
Saat ini dan di masa depan, uranium merupakan sumber energi
penting mengingat kelimpahannya yang cukup besar. Meskipun demikian uranium
dikategorikan sebagai sumber energi tak-terbarukan atau ”non-renewable energy
source”.
Cadangan uranium yang telah diketahui secara pasti saat ini
dan dapat dipungut dengan biaya kurang dari 130 USD/kgU adalah 3,3 juta ton.
Cadangan uranium teridentifikasi yang dapat dipungut dengan biaya kurang dari
130 USD/kgU adalah 5,5 juta ton.Adapun uranium yang terkandung dalam batuan
phosphate diperkirakan 22 juta ton, dan di air laut adalah 4200 juta ton.
Atom Uranium
Dalam tabel skala unsur-unsur yang diurutkan berdasarkan
kenaikan massa inti atom, uranium adalah unsur terberat dari seluruh unsur
alamiah (Hidrogen adalah yang paling ringan) dan diklasifikasikan sebagai
logam. Uranium memiliki kerapatan atau masa jenis yang besar, sekitar 18,7 kali
lipat dibanding air, dengan titik leleh yang relatif tinggi yaitu 1132 oC.
Simbul kimiawi untuk unsur ini adalah U.
Seperti unsur lainnya, uranium memiliki beberapa isotop.
Uranium alami sebagaimana yang terdapat dalam lapisan kerak bumi utamanya
tersusun atascampuran isotop U-238 (99.3%) dan U-235 (0.7%). Isotop adalah
elemen atau unsur yang memiliki nomor atom yang sama tetapi jumlah neutron atau
berat atom-nya berbeda.
U-235 merupakan isotop uranium yang penting, sebab dalam
kondisi tertentu inti ini dapat dibelah yang diikuti dengan pelepasan energi
dalam jumlah besar (sekitar 200 MeV per-pembelahan). Reaksi pembelahan inti
atom dikenal dengan ”fisi nuklir”, dan isotop U-235 disebut sebagai ”bahan
fisil”.
Seperti isotop radioaktif lainnya, uranium juga mengalami
peluruhan. U-238 meluruh dalam jangka waktu yang panjang dengan waktu paro yang
sama dengan umur bumi (4500 juta tahun). Ini dapat diartikan U-238 hampir tidak
radioaktif jika dibandingkan dengan isotop lain di lapisan batuan dan tanah.
Namun demikian peluruhan U-238 menghasilkan energi 0,1 watt/ton dalam bentuk
panas. Energi peluruhan ini cukup untuk menghangatkan inti bumi. Adapun U-235
meluruh dalam jangka waktu sedikit lebih cepat dibanding U-238 (sekitar 700
juta tahun).
Isotop uranium U-238 dan U-235 adalah pemancar radiasi alpha
dengan energi cukup rendah dan dapat ditahan oleh selembar kertas. Bahaya
radiasi akan muncul apabila isotop uranium masuk ke dalam tubuh karena akan
merusak jaringan dan dapat menimbulkan penyakit kanker.
Energi dari atom Uranium
Inti atom dari U-235 terdiri dari 92 proton dan 143 neutron
(92+143=235). Saat sebuah inti atom U-235 menangkap neutron, ia akan membelah
menjadi dua inti atom baru dan melepaskan sejumlah energi dalam bentuk panas,
disertai pelepasan 2 atau 3 neutron baru.
Jika neutron yang dilepaskan tersebutdapat memicu reaksi
yang sama pada atom U-235 lainnya, dan melepaskan neutron baru lain, reaksi
fisi berantai dapat terjadi. Reaksi ini dapat terjadi dan terjadi lagi, hingga
berjuta-juta kali, maka energi panas dalam jumlah sangat besar dapat dihasilkan
dari sedikit Uranium. Secara kasar energi panas dari reaksi inti 1 gram U-235
adalah sama dengan energi panas dari pembakaran 1 ton batubara.
reaksi fisi uranium yang berlangsung di dalam reaktor nuklir
Proses membelah atau “membakar” uranium secara berantai dan
terkendali adalah sebagaimana yang terjadi di dalam reaktor nuklir. Panas yang
dihasilkan digunakan untuk membangkitkan uap air, dan selanjutnya uap air
digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya menghasilkanlistrik.
Tabel berikut memberikan gambaran tentang bertapa besarnya
kandungan energi dalam bahan bakar uranium dibandingkan sumber energi lainnya.
|
Kandungan Energi dalam 1 ton berat (GJ)
|
|
|
Kayu
|
14
|
|
Batubara
|
29
|
|
Minyak
|
42
|
|
Gas alam (cair)
|
46
|
|
Uranium (bahan bakar PLTN - PWR)
|
630.000
|
Uranium di dalam Reaktor
Di dalam sebuah reaktor nuklir, bahan bakar uranium dirakit
dalam bentuk tertentu sedemikian hingga reaksi fisi berantai yang terkendali
dapat dicapai. Panas yang dihasilkan dari pembelahan U-235 kemudian digunakan
untuk membangkitkan uap yang akan memutar turbin dan menggerakkan generator
untuk menghasilkan listrik.
Pada dasarnya PLTN dan PLT Fosil, dengan kapasitas yang
sama, memiliki banyak kemiripan. Keduanya membutuhkan panas untuk menghasilkan
uap guna memutar turbin dan generator. Dalam PLTN, fisi atom uranium
menggantikan pembakaran batubara atau gas.
Reaksi fisi berantai yang berlangsung di dalam teras reaktor
nuklir dikendalikan oleh batang kendali yang mempunyai sifat menyerap neutron
dan dapat ditarik/didorong untuk mengatur reaktor pada tingkat daya yang
dibutuhkan.
Di dalam teras reaktor yang menerapkan konsep fisi thermal
sebagaimana reaktor PLTN komersial saat ini, bahan bakar uranium dikelilingi
oleh materi yang disebut moderator. Bahan ini berfungsi untuk memperlambat
kecepatan neutron yang dihasilkan dari reaksi reaksi fisi sehingga memungkinkan
terjadinya reaksi berantai. Air, grafit dan air berat biasa digunakan sebagai
moderator dalam berbagai jenis reaktor.
Karena jenis bahan bakar yang digunakan (konsentrasi U-235
dalam bahan bakar uranium hanya 3 - 5%),maka apabilaterjadi malfungsi yang
fatal dalam reaktor, bahan bakar dapat saja menjadi terlalu panas dan meleleh,
akan tapi tidak dapat meledak seperti bom nuklir.
Ada banyak jenis reaktor nuklir yang digunakan dalam PLTN
komersial saat ini, dan yang masuk 3 besar dari 440 PLTN adalah PWR – Pressurized
Water Reactor (48%), BWR – Boilling Water Reactor (20,8%), dan PHWR – Pressurized
Heavy Water Reactor (7,7%) . Berikut ini adalah skema PLTN tipe PWR.
Uranium dan Plutonium
Jika U-235 disebut “bahan fisil”, maka U-238 disebut “bahan
fertil”. Disebut fertil karena U-238 dapat menangkap satu neutron
dalamterasreaktor dan menjadi Plutonium-239 (Pu-239) yang fisil. Pu-239
memiliki sifat yang sangat mirip dengan U-235, dalam arti, akan mengalami fisi
jika ditembak dengan sebuah neutron dan juga melepaskan energi dalam jumlah
besar.
reaksi berantai di dalam reaktor
Karena di dalam reaktor nuklir PLTN terdapat U-238 dalam jumlah
besar (bahan bakar reaktor PLTN hanya mengandung 3 – 5% U-235, dan sisanya
adalah U-238), reaksi U-238 dengan neutron akan terjadi sangat sering. Faktanya
sekitar 1/3 energi yang dihasilkan bahan bakar dalam reaktor berasal dari
pembelahan Pu-239.
Tapi terkadang Pu-239 dapat menangkap neutron tanpa membelah
dan berubah menjadi Pu-240. Karena Pu-239 secara progresif terbakar/membelah
atau berubah menjadi Pu-240, maka semakin lama bahan bakar berada di dalam
reaktor akan semakin banyak Pu-240 di dalamnya.
Arti penting dari terbentuknya Pu-240 adalah plutonium yang
telah dipisahkan dari bahan bakar bekas PLTN yang telah diiradiasi lebih dari 3
tahun tidak dapat digunakan sebagai bahan hulu ledak nuklir, akan tetapi dapat
digunakan ulang sebagai bahan bakar PLTN.
Pengguna Energi Nuklir
Lebih 16% listrik dunia dibangkitkan dari uranium (PLTN).
Jumlah ini mencapai lebih dari 2600 milyar kWh tiap tahun, dan sama jumlahnya
dengan pasokan listrik dunia tahun 1960. Daya ini berasal dari 440 reaktor
nuklir dengan total kapasitas sekitar 370.000 MWe yang beroperasi di 31 negara.
Sekitar 30 reaktor sedang dalam konstruksi dan 40 lainnya
dalam perencanaan. Belgia, Bulgaria, Finlandia, Perancis, Jerman, Hungaria,
Jepang, Korea Selatan, Lituania, Slowakia, Slovenia, Swedia, Swis dan Ukraina
mendapatkan 30% atau lebih listrik dari nuklir. AS memiliki lebih dari 100
reaktor beroperasi, menyuplai 20% listriknya. Perancis memenuhi lebih dari 75%
kebutuhan listriknya dari uranium.
Yang cukup menarik, hampir semua negara operator PLTN tidak
memiliki tambang uranium di negaranya, khususnya negara Eropa barat, Jepang,
dan Korea.
Inilah Bahaya
Nuklir Bagi Manusia – Nuklir adalah senyawa yang sangat membahayakan
kelangsungan hidup ummat manusia, Senyawa Nuklir hasil Penemuan manusia jenius Albert
Einstein ini berulah lagi, kali ini bahaya nuklir kembali melanda negara sakura
Jepang. Sungguh ironi memang masalah nuklir ini, dan kalau dipikir-pikir nuklir
ini sebenarnya lebih banyak mendatangkan mudharat daripa manfaatnya. Pembangkit
Listrik tenaga Nuklir di Fukushima Jepang yang meledak akibat Tsunami yang
menimpa pantai Timur jepang ternyata menjadi ancaman serius akan bahayanya
radiasi Nuklir, dan nampaknya perlu segera ditangani, misalnya dengan
mensosialisasikan cara
penanganan radiasi nuklir Jepang ini.
Next.. kali ini saya
kepengen membuka lembaran sejarah sedikit tentang kronologi tragedi Nuklir.
Kita mungkin masih ingat, pada tanggal 26 April 1986, terjadi ledakan pada Unit
4 PLTN Chernobyl. Peristiwa ini menggemparkan dunia karena mengingatkan kembali
pada ledakan bom atom di Hiroshima dan Nagasaki, Jepang, saat berkecamuk Perang
Dunia II yang menewaskan sekitar 220.000 orang.Trauma Hiroshima dan Nagasaki
belum hilang dari ingatan orang, muncul kembali peristiwa Chernobyl yang
termasuk kecelakaan terbesar pada PLTN selama kurang lebih 60 tahun. Berbagai
media cetak dan elektronik sejagat memberitakan tragedi itu secara beragam baik
yang bersifat normatif, emosional, ataupun bombastis.
Trauma yang melanda masyarakat di lokasi kejadian dan
sekitarnya akibat peristiwa Chernobyl menjadikan setiap tanggal 26 April pukul
01.23 lonceng berdentang-dentang di Ukraina. Walaupun malam telah larut dan
udara dingin, namun warga tetap terjaga. Mereka meletakkan bunga dan lilin di
monumen korban bencana Chernobyl.
Upacara yang sama digelar di Slavutych, Rusia, kota yang
didirikan untuk menampung para pekerja Reaktor Chernobyl. Upacara juga
diperingati di negara tetangga Ukraina, yaitu Belarus, yang ikut menderita
akibat bencana Chernobyl.
Penyebab Kecelakaan
Reaktor Chernobyl jenis RBMK didirikan di atas tanah rawa di
sebelah utara Ukraina, sekitar 80 mil sebelah utara Kiev. Reaktor unit 1 mulai
beroperasi pada 1977, unit 2 pada 1978, unit 3 pada 1981, dan unit 4 pada 1983.
Sebuah kota kecil, Pripyat, dibangun dekat PLTN Chernobyl untuk tempat tinggal
pekerja pembangkit itu dan keluarganya.
Tipe PLTN Chernobyl dirancang untuk menghasilkan “plutonium”
guna pembuatan senjata nuklir serta listrik. Tipe PLTN berfungsi ganda seperti
ini tidak ada di negara-negara Barat, seperti, AS dan Prancis, yang merupakan
negara pioner PLTN di samping Uni Soviet (pada waktu itu) sebagai pioner
pertama.
Secara garis besar, bencana Chernobyl dapat dijelaskan
sebagai berikut. Pada 25 April 1986 reaktor unit 4 direncanakan dipadamkan
untuk perawatan rutin. Selama pemadaman berlangsung, teknisi akan melakukan tes
untuk menentukan apakah pada kasus reaktor kehilangan daya turbin dapat
menghasilkan energi yang cukup untuk membuat sistem pendingin tetap bekerja
sampai generator kembali beroperasi.
Proses pemadaman dan tes dimulai pukul 01.00 pada 25 April.
Untuk mendapatkan hasil akurat, operator memilih mematikan beberapa sistem
keselamatan, yang kemudian pilihan ini yang membawa malapetaka. Pada
pertengahan tes, pemadaman harus ditunda selama sembilan jam akibat peningkatan
permintaan daya di Kiev. Proses pemadaman dan tes dilanjutkan kembali pada
pukul 23.10 25 April. Pada pukul 01.00, 26 April, daya reaktor menurun tajam,
menyebabkan reaktor berada pada situasi yang membahayakan. Operator
berusaha mengompensasi rendahnya daya, tetapi reaktor
menjadi tak terkendali. Jika sistem keselamatan tetap aktif, operator dapat
menangani masalah, namun mereka tidak dapat melakukannya dan akhirnya reaktor
meledak pada pukul 01.30.
Kecelakaan PLTN Chernobyl masuk level ke-7 (level paling
atas) yang disebut major accident, sesuai dengan kriteria yang ditentukan
INES (The International Nuclear Event Scale). Di samping kesalahan operator
yang mengoperasikannya di luar SOP (standard operation procedure), PLTN
Chernobyl juga tidak memenuhi standar desain sebagaimana yang ditentukan oleh
IAEA (International Atomic Energy Agency). PLTN Chernobyl tidak mempunyai
kungkungan reaktor sebagai salah satu persyaratan untuk
menjamin keselamatan jika terjadi kebocoran radiasi dari reaktor. Apabila
PLTN Chernobyl memiliki kungkungan maka walaupun terjadi ledakan kemungkinan
radiasi tidak akan keluar ke mana-mana, tetapi terlindung oleh kungkungan. Atau
bila terjadi kebocoran tidak separah dibandingkan dengan tidak memiliki
kungkungan.
Secara perinci, kecelakaan itu disebabkan, pertama,
desain reaktor, yakni tidak stabil pada daya rendah – daya reaktor bisa naik
cepat tanpa dapat dikendalikan. Tidak mempunyai kungkungan reaktor (containment).
Akibatnya, setiap kebocoran radiasi dari reaktor langsung ke udara.Kedua, pelanggaran
prosedur. Ketika pekerjaan tes dilakukan hanya delapan batang kendali
reaktor yang dipakai, yang semestinya minimal 30, agar reaktor tetap
terkontrol. Sistem pendingin darurat reaktor dimatikan. Tes dilakukan tanpa
memberitahukan kepada petugas yang bertanggung jawab terhadap operasi reaktor.
Ketiga, budaya keselamatan. Pengusaha instalasi tidak
memiliki budaya keselamatan, tidak mampu memperbaiki kelemahan desain yang
sudah diketahui sebelum kecelakaan terjadi.
Penilaian atas berbagai kelemahan PLTN Chernobyl
menghasilkan evaluasi internasional bahwa jenis kecelakaan seperti ini tidak
akan mungkin terjadi pada jenis reaktor komersial lainnya. Evaluasi ini
ditetapkan demikian karena mungkin berdasarkan analisis jenis reaktor lain yang
memenuhi persyaratan keselamatan yang tinggi, termasuk budaya keselamatan yang
dimiliki para operator sangat tinggi.
dan nampaknya peristiwa Chernobyl akan terulang dengan
peledakan PLTN Fukushima Jepang akibat gempa disertai tsunami dahsyat yang
meluluh lantakkan sebagian wilayah Jepang. Semoga bahaya nuklir itu cukup kali
ini saja melanda belahan bumi, kedepannya tidak ada lagi peristiwa atau tragedi
nuklir yang mengancam kelangsungan hidup ummat manusia. Demikianlah artikel
yang sederhana ini yang membahas tentang inilah bahaya
nuklir bagi manusia. Semoga artikel sederhana ini bisa mendatangkan
pengetahuan yang bermanfaat tentunya.
(Bambang Herutomo (email: herutomo@batan.go.id)
id.wikipedia.org/wiki/Nuklir
http://www.katailmu.com/2011/03/inilah-bahaya-nuklir-bagi-manusia.html
Komentar
Posting Komentar