Mengenal Energi Nuklir

Nuklir secara bahasa berarti pusat atau inti. Dalam biologi, kata nuklir identik dengan inti sel. Sedangkan dalam ilmu fisika dan kimia, fisika inti dan kimia inti merupakan cabang ilmu yang mempelajari inti atom.

Dan dalam fisika kata nuklir selalu identik dengan inti atom. Inti atom terdiri atas banyak partikel inti. Ada dua partikel utama dalam inti atom: neutron dan proton. Neutron bermuatan netral sedangkan proton bermuatan positif.

Energi nuklir adalah energi yang diserap atau dilepas ketika terjadi reaksi inti atau peluruhan radioaktif. Jika dalam reaksi terjadi penyerapan energi maka reaksinya disebut reaksi endoterm. Sebaliknya jika dalam reaksi terjadi pelepasan energi maka reaksinya disebut reaksi eksoterm.

Energi digunakan atau dilepaskan akibat perbedaan energi ikatan inti antara produk yang datang dan dilepas pada transmutasi nuklir. Transmutasi nuklir adalah konversi suatu unsur kimia atau isotop menjadi unsur kimia atau isotop lainnya.

Isotop adalah dua buah unsur kimia atau lebih yang intinya memiliki jumlah proton sama tetapi memiliki jumlah neutron yang berbeda.

Transmutasi Nuklir

Transmutasi nuklir eksotermik dibagi menjadi dua kelompok: reaksi fisi dan reaksi fusi. Reaksi fisi adalah reaksi pemecahan inti atom, unsur kimia yang lebih berat melepas partikel radioaktif meluruh menjadi unsur kimia yang lebih ringan dan melepas sejumlah energi.

Contohnya adalah reaktor nuklir yang memecah inti uranium dan plutonium menjadi inti yang lebih ringan. Energi hasil pemecahan digunakan untuk menghasilkan listrik pada reaktor nuklir itu.

Reaksi fusi kebalikan dari reaksi fisi: reaksi penyatuan beberapa inti atom ringan membentuk unsur kimia yang lebih berat. Seperti reaksi fisi, reaksi fusi menghasilkan sejumlah energi.

Contoh reaksi fusi adalah reaksi pembentukan helium pada matahari. Atom gas hidrogen yang lebih ringan saling bertumbukan dan menghasilkan atom helium yang lebih berat.

Reaktor Nuklir

Reaktor nuklir adalah alat untuk menginisiasi dan mengontrol reaksi nuklir berantai kontinu. Penggunaan reaktor nuklir yang paling umum adalah untuk membangkitkan tenaga listrik dan sebagai sumber tenaga bagi kapal besar.

Metode yang biasa digunakan dalam reaktor nuklir adalah dengan membangkitkan tenaga uap turbin melalui energi panas yang dihasilkan dari reaksi nuklir.

Tipe-Tipe Reaktor Nuklir

Berikut adalah beberapa pengelompokkan yang umum dalam menentukan jenis reaktor, antara lain:

Tipe Reaktor Berdasarkan Jenis Reaksi Inti

Berdasarkan jenis reaksi intinya reaktor dibagi menjadi tiga tipe: reaktor fisi, reaktor fusi, dan reaktor peluruhan radioaktif.

Tipe Reaktor Berdasarkan Bahan Moderator

Moderator adalah medium yang digunakan untuk meredam kecepatan neutron sehingga bisa menjadi neutron panas yang mampu mempertahankan reaksi nuklir berantai.

Berdasarkan bahan moderatornya, reaktor nuklir dibagi menjadi empat tipe: reaktor bermoderator grafit, reaktor bermoderator air (meliputi air ringan dan air berat), reaktor bermoderator senyawa ringan (seperti LiF2, BeF2 dan BeO) dan reaktor bermoderator senyawa organik (seperti bifenil dan terfenil).

Tipe Reaktor Berdasarkan Jenis Pendinginnya

Pendingin (coolant) adalah fluida yang mengalir melalui alat untuk mencegah pemanasan berlebih, memindahkan panas yang dihasilkan alat ke alat lainnya atau menghilangkan panas.

Berdasarkan bahan pendinginnya, reaktor nuklir dibagi menjadi lima tipe, yaitu: