KIMA FISIKA
Rahasia untu mengendalikan raksi berantai adalah dengan
mengendalikan neutron. Jika neutron dapat dikendalikan, energy yang dilepaskan
dapat dikendalikan. Itulah yang dilakukan oleh para ilmuwan pada pembangkit
listrik tenaga nuklir.
Dalam beberapa hal, pembangkit listrik tenaga nuklir sama
dengan pembangkit listrik konvensional yang menggunakan bahan bakar fosil. Pada
jenis pembangkit listrik ini, bahan bakar fosil (batu bara, minyak, gas alam)
dibakar, dan panasnya digunakan untuk mendidihkan air yang digunakan untuk
membuat uap air. Uap airnya kemudian digunakan untuk menggerakan turbin yang
disambungkan ke generator yang
menghasilkan listrik.
Perbedaan nyata antara pembangkit listrik konvensional dan
nuklir adalah PLTN menghasilkan panasnya melalui reaksi berantai pemecah inti.
Bagaimana pembangkit
listrik tenaga nuklir menghasilkan listrik ?
Banyak orang percaya bahwa konsep dibalik PLTN amat sangat
rumit. Ini bukanlah hal yang sebenarnya. PLTN sangat serupa dengan pembangkit
listrik bahan bakar fosil yang konvensional.
Isotop yang dipecah dimasukan ke dalam batang bahan bakar
didalam pusat reactor. Semua batang bahan bakar bersama-sama membangun massa
kritis. Batang-batang pengendali, umumnya terbuat dari boron dan cadmium,
berada di pusatnya dan semuanya berfungsi seperti bahan berpori neutron untuk
mengendalikan laju peluruhan radioaktif. Operator dapat menghentikan reaksi
berantai ini secara sempurna dengan menekan batang-batang pengendali dari semua
arah perjalanan ke dalam pusat reactor, di mana semua neutron dapat diserap. Operator
kemudian dapat mengurangi batang pengendali dengan cara menariknya setiap waktu
untuk menghasilkan sejumlah panas yang diinginkan.
Cairan (air atau kadang-kadang natrium cair) dialirkan
melalui pusat reaktordan panas yang dihasilkan oleh reaksi berantai dapat
diserap. Cairan ini kemudian mengalir dalam generator penghasil uap air, untuk
menghasilkan uap air. Uap air ini kemudian dialirkan melalui turbin uap air
yang terhubung pada generator listrik. Uap air terkondensasi dan didaur ulang melalui
generator uap air. Cara ini membentuk system tertutup sehingga tidak ada air
atau uap air yang dilepaskan, semuanya didaur ulang.
Cairan yang mengalir dari pusat reactor juga merupakan
bagian dari system tertutup. System tertutup ini membantu meyakinkan bahwa
tidak terjadi pencemaran di udara atau
air. Tetapi kadang-kadang tetap ada saja permasalahan yang muncul.
Oh, begitu banyak
masalah
Di Amerika terdapat kira-kira 100 reaktor nuklir yang
menghasilkan sekitar 20% kebutuhan listrik Negara. Di Prancis, hampir 80%
listrik Negara dihasilkan melalui pemecahan inti. PLTN jelas mempunyai banyak
keuntungan. Tidak ada bahan bakar fosil yang dibakar (menghemat bahan bakar
fosil) dan tidak ada produk hasil pembakaran seperti karbon dioksida, dan
lain-lainnya yang dapat mencemari udara dan air. Tetapi ada beberapa masalah
yang berhubungan dengan PLTN.
Satu hal adalah biaya. Pembangunan dan pengoperasian PLTN sangat
mahal. Listrik yang dihasilakn dari tenaga nuklir harganya dua kali lebih mahal
daripada listri yang dihasilkan melalui pembangkit listrik bahan bakar atau
hidroelektrik. Masalah lainnya adalah ketersediaan uranium-235 yang dapat
dipecah sangat terbatas. Dari semua uranium yang terjadi di alam, hanya
kira-kira 0,75 persennya merupakan U-235. Sebagian besar merupakan U-238 yang
tidak dapat dipecah. Berdasarkan pada pemakaiannya sampai saat ini, kita akan
kehabisan U-235 alami dalam waktu kurang dari 100 tahun. Sedikit tambahan waktu
mungkin dapat diperoleh dengan adanya reactor pembibitan. Tetapi ada
keterbatasan jumlah bahan bakar nukir yang tersedia di alam, sama seperti
halnya dengan keterbatasan jumlah bahan bakar fosil.
Namun, dua masalah utama yang berhubungan dengan pembangkit
listrik tenaga pemecah inti adalah kecelakaan (keamanan) dan pembuangan limbah
nuklir.
sumber: Jhon T.Moore Ed. D, Kimia for dummies, 2007, Pakar Raya, Bandung.