NUKLIR

Energi Nuklir, Pengertian dan Pemanfaatannya

Masalah energi merupakan salah satu isu penting yang sedang hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi, penemuan sumber energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak penggunaan energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang menarik dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi dan akan memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan dampak penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat ini.

Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan mengembangkan sumber energi baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang potensial datang dari energi nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan amat besar, tidak dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi yang layak diperhitungkan.

Isu energi nuklir yang berkembang saat ini memang berkisar tentang penggunaan energi nuklir dalam bentuk bom nuklir dan bayangan buruk tentang musibah hancurnya reaktor nuklir di Chernobyl. Isu-isu ini telah membentuk bayangan buruk dan menakutkan tentang nuklir dan pengembangannya. Padahal, pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan terkendali atas energi nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus memberikan solusi atas masalah kelangkaan energi.

Fisi Nuklir

Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Di sini akan dibahas salah satu mekanisme produksi energi nuklir, yaitu reaksi fisi nuklir.

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 yang ditumbuk (atau menyerap) neutron lambat.

Reaksi fisi uranium seperti di atas menghasilkan neutron selain dua buah inti atom yang lebih ringan. Neutron ini dapat menumbuk (diserap) kembali oleh inti uranium untuk membentuk reaksi fisi berikutnya. Mekanisme ini terus terjadi dalam waktu yang sangat cepat membentuk reaksi berantai tak terkendali. Akibatnya, terjadi pelepasan energi yang besar dalam waktu singkat. Mekanisme ini yang terjadi di dalam bom nuklir yang menghasilkan ledakan yang dahsyat. Jadi, reaksi fisi dapat membentuk reaksi berantai tak terkendali yang memiliki potensi daya ledak yang dahsyat dan dapat dibuat dalam bentuk bom nuklir.

reaksi fisi berantai (sumber: www.scienceclarified.com)

Dibandingkan dibentuk dalam bentuk bom nuklir, pelepasan energi yang dihasilkan melalui reaksi fisi dapat dimanfaatkan untuk hal-hal yang lebih berguna. Untuk itu, reaksi berantai yang terjadi dalam reaksi fisi harus dibuat lebih terkendali. Usaha ini bisa dilakukan di dalam sebuah reaktor nuklir. Reaksi berantai terkendali dapat diusahakan berlangsung di dalam reaktor yang terjamin keamanannya dan energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna, misalnya untuk penelitian dan untuk membangkitkan listrik.

reaksi fisi berantai terkendali (sumber: www.atomicarchive.com)

Di dalam reaksi fisi yang terkendali, jumlah neutron dibatasi sehingga hanya satu neutron saja yang akan diserap untuk pembelahan inti berikutnya. Dengan mekanisme ini, diperoleh reaksi berantai terkendali yang energi yang dihasilkannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna.

Reaktor Nuklir

Energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi nuklir dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna. Untuk itu, reaksi fisi harus berlangsung secara terkendali di dalam sebuah reaktor nuklir. Sebuah reaktor nuklir paling tidak memiliki empat komponen dasar, yaitu elemen bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, dan perisai beton.

skema reaktor nuklir (sumber: http://personales.alc.upv.es)

Elemen bahan bakar menyediakan sumber inti atom yang akan mengalami fusi nuklir. Bahan yang biasa digunakan sebagai bahan bakar adalah uranium U. elemen bahan bakar dapat berbentuk batang yang ditempatkan di dalam teras reaktor.

Neutron-neutron yang dihasilkan dalam fisi uranium berada dalam kelajuan yang cukup tinggi. Adapun, neutron yang memungkinkan terjadinya fisi nuklir adalah neutron lambat sehingga diperlukan material yang dapat memperlambat kelajuan neutron ini. Fungsi ini dijalankan oleh moderator neutron yang umumnya berupa air. Jadi, di dalam teras reaktor terdapat air sebagai moderator yang berfungsi memperlambat kelajuan neutron karena neutron akan kehilangan sebagian energinya saat bertumbukan dengan molekul-molekul air.

Fungsi pengendalian jumlah neutron yang dapat menghasilkan fisi nuklir dalam reaksi berantai dilakukan oleh batang-batang kendali. Agar reaksi berantai yang terjadi terkendali dimana hanya satu neutron saja yang diserap untuk memicu fisi nuklir berikutnya, digunakan bahan yang dapat menyerap neutron-neutron di dalam teras reaktor. Bahan seperti boron atau kadmium sering digunakan sebagai batang kendali karena efektif dalam menyerap neutron.

Batang kendali didesain sedemikian rupa agar secara otomatis dapat keluar-masuk teras reaktor. Jika jumlah neutron di dalam teras reaktor melebihi jumlah yang diizinkan (kondisi kritis), maka batang kendali dimasukkan ke dalam teras reaktor untuk menyerap sebagian neutron agar tercapai kondisi kritis. Batang kendali akan dikeluarkan dari teras reaktor jika jumlah neutron di bawah kondisi kritis (kekurangan neutron), untuk mengembalikan kondisi ke kondisi kritis yang diizinkan.

Radiasi yang dihasilkan dalam proses pembelahan inti atom atau fisi nuklir dapat membahayakan lingkungan di sekitar reaktor. Diperlukan sebuah pelindung di sekeliling reaktor nuklir agar radiasi dari zat radioaktif di dalam reaktor tidak menyebar ke lingkungan di sekitar reaktor. Fungsi ini dilakukan oleh perisai beton yang dibuat mengelilingi teras reaktor. Beton diketahui sangat efektif menyerap sinar hasil radiasi zat radioaktif sehingga digunakan sebagai bahan perisai.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi nuklir terkendali di dalam reaktor nuklir dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik. Instalasi pembangkitan energi listrik semacam ini dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN).

skema pembangkit listrik tenaga nuklir (sumber: http://reactor.engr.wisc.edu)

Salah satu bentuk reaktor nuklir adalah reaktor air bertekanan (pressurized water reactor/PWR) yang skemanya ditunjukkan dalam gambar. Energi yang dihasilkan di dalam reaktor nuklir berupa kalor atau panas yang dihasilkan oleh batang-batang bahan bakar. Kalor atau panas dialirkan keluar dari teras reaktor bersama air menuju alat penukar panas (heat exchanger). Di sini uap panas dipisahkan dari air dan dialirkan menuju turbin untuk menggerakkan turbin menghasilkan listrik, sedangkan air didinginkan dan dipompa kembali menuju reaktor. Uap air dingin yang mengalir keluar setelah melewati turbin dipompa kembali ke dalam reaktor.

Untuk menjaga agar air di dalam reaktor (yang berada pada suhu 300^oC) tidak mendidih (air mendidih pada suhu 100^oC dan tekanan 1 atm), air dijaga dalam tekanan tinggi sebesar 160 atm. Tidak heran jika reaktor ini dinamakan reaktor air bertekanan.

foto:dancewithshadows.com

Fakta Ilmiah di Balik Misteri Segitiga Bermuda

Misteri melingkupi sebuah wilayah laut di dalam garis imajiner yang menghubungkan tiga wilayah yaitu Bermuda, Puerto Riko, dan Miami di Amerika Serikat.

Ada yang menyebutnya ‘Segitiga Setan’, ‘Limbo the Lost’, ‘Twilight Zone’, dan yang paling tenar adalah sebutan ‘Segitiga Bermuda — terinspirasi dari artikel Vincent Gaddis di Majalah Argosy.

Meski, dalam peta Amerika Serikat, The U. S. Board of Geographic, tak ada tempat bernama ‘Segitiga Bermuda’.

Wilayah ini jadi salah satu lokasi paling misterius, horor, dan menakutkan di muka Bumi. Apalagi, dalam sejarahnya, banyak kapal dan pesawat yang tertelan di lokasi itu.

Legenda Segitiga Bermuda makin ramai diperbincangkan ketika pada 5 Desember 1945 pukul 14.10 waktu setempat, lima pesawat yang dipiloti para penerbang terlatih dari kesatuan Penerbangan 19 tiba-tiba hilang di segitiga itu. Padahal cuaca sedang cerah.

Para pilot sempat meminta pertolongan lewat radio, namun, mereka tiba-tiba raib. Pesawat yang ditugasi mencari mereka juga raib misterius. Dilaporkan enam pesawat dan 27 orang hilang dalam peristiwa itu.

Juga peristiwa hilangnya kapal induk USS Cyclops pada 1918, yang hingga saat ini jadi misteri terbesar dalam sejarah Angkatan Laut Amerika Serikat.

Berbagai macam dugaan aneh muncul, ada yang mengatakan alien yang bersembunyi di bawah lautan, portal ke dimensi lain, gas methan, lokasi Atlantis yang hilang, hingga rumah iblis, Dajjal.

Namun, ada juga penjelasan ilmiah yang lebih layak dipertimbangkan untuk menjawab misteri ini

***

Seperti di muat laman LiveScience, ada jawaban logis untuk menjelaskan hilangnya kapal atau pesawat di Segitiga Bermuda itu.

Daerah Segitiga Bermuda rentan terhadap badai tak terduga. Ada gelombang — Gulf Stream — yang sangat cepat dan turbulen — menelan serpihan kapal, pesawat, beserta penumpangnya. Menghapus bukti-bukti terjadinya bencana.

Tak hanya itu, Laut di Segitiga Bermuda memiliki kedalaman hingga 30.000 meter atau lebih dari 9.000 meter dengan kondisi topografinya bisa ‘menelan’ kapal sehingga tak pernah ditemukan.

Laman Sejarah Angkatan Laut Amerika Serikat, www.history.navy.mil, menjelaskan bahwa faktor signifikan yang menyebabkan hilangnya kapal di Segitiga Bermuda adalah arus laut yang kuat disebut Gulf Stream.

Sebelum telegraf, radio dan radar ditemukan, pelaut tidak tahu ada badai atau angin topan berada di dekatnya. Bencana itu baru ketahuan setelah ada perubahan di cakrawala.

Badai yang datang tiba-tiba itulah yang menyebabkan kapal angkatan laut hilang di Bahama, Saratoga. Kapal dan-krunya hilang tak berbekas pada 18 Maret 1781.

Dijelaskan juga bahwa tidak hanya di Segitiga Bermuda, banyak kapal-kapal Angkatan Laut AS lainnya telah hilang di laut karena badai di seluruh dunia — secara mendadak.

Kapal dan pesawat bisa hilang secara tiba-tiba di wilayah Segitiga Bermuda itu karena anomali kompas yang bisa mengacaukan sistem navigasi. Soal adanya anomali ini pernah dicatat oleh Columbus dalam pelayarannya.

Dalam sejumlah catatan disebutkan bahwa Segitiga Bermuda adalah salah satu dari dua lokasi di dunia yang memiliki anomali. Wilayah lain adalah laut Jepang dan Filipina, yang juga dikenal dengan nama yang mirip, ‘Segitiga Formosa’.

***

Faktor cuaca juga ikut berperan mengapa kapal dan pesawat hilang di Bermuda. Pola cuaca Karibia-Atlantik sangat ekstrim. Badai lokal yang mendadak menimbulkan cipratan air kencang yang bisa jadi bencana bagi pelaut maupun pilot.

Penelitian satelit bahkan membuktikan, adanya gelombang dahsyat setinggi 80 kaki atau bahkan lebih, terjadi di wilayah laut terbuka, seperti halnya Segitiga Bermuda.

Gelombang ini bisa menghancurkan kapal besar dan membuatnya berkeping-keping.

Ada juga faktor topografi dasar laut di Segitiga Bermuda. Dari benting [gundukan pasir tengah laut], pulau di bawah laut, hingga palung yang luar biasa dalam.

Dengan kombinasi arus kuat, kapal atau pesawat bisa terjebak di dasar laut untuk selamanya.

Sementara, seperti dimuat laman Pattayadailynews, 6 Mei 2010, ahli geokimia, Richard McIver pada 1981 memperkenalkan teori peran gas metan hidrat dalam misteri Segitiga Bermuda.

Kata dia, longsor di dasar Segitiga Bermuda besar kemungkinan mengakibatkan lumpur dan batu besar meluncur dengan cepat — yang akhirnya merobek dasar laut dan membuka selubung lapisan gas.

Gas itu lalu pecah dan mengeluarkan metana yang menyebabkan gelombang besar. Gas itu meledak di permukaan air tanpa peringatan dan menyulitkan setiap kapal atau pesawat yang lewat di lokasi itu.

Yang juga menyebabkan kecelakaan adalah faktor mnusia. Banyak pelaut dengan pengetahuan seadanya nekat menyeberangi daerah serawan Segitiga Bermuda.

Penjaga laut Amerika Serikat selama ini telah mengabaikan faktor mitos atau fiksi di Segitiga Bermuda. Menurut pengalaman mereka, gabungan kekuatan alam dengan segala ketidakpastiannya adalah biang keladi ‘kekalahan’ manusia di Segitiga Bermuda

Sumber : http://dunia.vivanews.com/news/read/149480-fakta_ilmiah_di_balik_segitiga_bermuda

TUGAS PRAKTIK TIK

Silahkan Download di sini