Apa itu Energi Nuklir dan Berbagai Masalah dengan Tenaga Nuklir

Apa itu Energi Nuklir?

(www.newlook.dteenergy.com/wps/wcm/connect/dte-web/home/community-and-news/common/kc/nuclear-energy)

WANIBESAKc - Generasi listrik yang menggunakan energi nuklir mulai jalan kembali pada 1940-an setelah Perang Dunia II yang menghebohkan. Ketika perdamaian menang, para ilmuwan mulai meneliti bagaimana stok nuklir dapat diubah menjadi sumber energi yang berguna untuk membuat dunia kembali berdiri. Potensi listrik yang sangat murah membuat banyak negara mulai mengembangkan energi nuklir.

Pertanyaan yang terlintas dalam benak kebanyakan orang saat itu adalah: 

apakah listrik akhirnya akan menjadi bebas? 

Apakah energi nuklir bisa menggerakkan industri, mobil, dan rumah?

Meskipun ini adalah pertanyaan sulit dan konsekuensi dari tenaga nuklir sangat mengerikan, satu hal yang pasti; Energi nuklir adalah energi untuk masa depan.

Jam terbaik energi nuklir tiba di awal tahun 1970_an saat perang di Timur Tengah merajalela. Hal ini memicu harga minyak melonjak. Membangun pembangkit listrik tenaga nuklir meningkat dengan kecepatan yang mempesona. Lebih banyak reaktor nuklir dibangun antara tahun 1970 dan 1985.

Seringkali kita bertanya apa itu energi nuklir?

Sebelum menjawab apa itu energi nuklir, mari kita lihat berbagai partikel yang terjahit bersama membentuk atom, yang merupakan elemen kunci dalam produksi energi nuklir.

Sebuah atom pada dasarnya adalah blok bangunan materi. Ini terdiri dari nukleus dan berisi 3 jenis partikel kecil yang dikenal sebagai partikel subatomik yang mencakup : 

- neutron (memiliki tidak bermuatan listrik)

- proton (memiliki muatan listrik positif)

- elektron (partikel bermuatan negatif yang berputar di sekitar nukleus).

Proton dan elektron berbeda muatan sehingga akan saling tarik menarik. Pada inti atom terdapat proton dan neutron yang disatukan oleh energi yang besar. Sejumlah besar daya terkandung di dalam inti padat atom. Jadi, energi nuklir adalah energi yang terkandung di dalam nukleus atau inti atom.

Energi nuklir bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Namun, sebelum digunakan, energi tersebut harus dilepaskan dari atom terlebih dahulu. Ini membutuhkan pemisahan atom. 

Hal ini terjadi melalui proses yang dikenal sebagai fisi nuklir dimana atom dibagi menjadi partikel-partikel yang lebih kecil untuk mengeluarkan sejumlah besar energi.

Dengan sumber daya yang melimpah dan permintaan energi yang tinggi, dunia memandang energi nuklir sebagai sumber energi yang diciptakan dari inti atom atau nukleus atom. Hal ini terjadi karena massanya diubah menjadi energi.

Meskipun tenaga nuklir lebih aman daripada menggunakan bahan bakar fosil untuk menghasilkan listrik, namun tetap membahayakan kesehatan dan lingkungan kita.

Bagaimana Tenaga Nuklir Bekerja?

Jika Anda melihat sebagian besar tanaman sebagai energi tradisional (minyak, batu bara dan gas alam), Anda akan mendapati bahwa mereka bergantung pada semacam mekanisme pembangkitan panas, yang kemudian menciptakan uap. Uap yang dihasilkan memicu turbin untuk berputar, akhirnya menghasilkan listrik.

Pembangkit listrik tenaga nuklir, yang digunakan untuk menghasilkan energi nuklir, banyak bekerja seperti pembangkit energi tradisional ini. Perbedaan besarnya terletak pada sumber panas.

Di pabrik bahan bakar fosil tradisional, minyak, batu bara, atau gas alam dibakar untuk menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan akan mendidihkan air untuk menghasilkan uap. Uap diarahkan untuk memutar turbin, akibatnya, menghasilkan listrik.

Di sisi lain, sumber panas dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah sebagai hasil pemecahan atom, sebuah proses yang dikenal sebagai fisi nuklir.

Tenaga nuklir diproduksi melalui dua proses yang berbeda:

* Fisi Nuklir

* Fusi Nuklir

Fisi Nuklir

Fisi nuklir merupakan proses pemisahan atom menjadi 2 bagian untuk melepaskan energi. Memisahkan atom bisa jadi sebagai akibat peluruhan alami atau dipicu dalam laboratorium. Ini adalah sumber listrik yang kuat, tapi juga dilengkapi dengan sejumlah masalah politik, lingkungan, dan keselamatan.

Fisi nuklir adalah proses melepaskan energi atom dengan membelah nukleus sehingga menghasilkan dua produk kira-kira setengah dari massa aslinya. 

Sebuah reaktor nuklir membagi inti atom uranium, menciptakan sejumlah besar energi. Proses ini juga menciptakan limbah radioaktif dan radiasi, yang bisa mencemari lingkungan.

Pembelahan nuklir adalah proses fisik yang bertanggung jawab untuk semua jenis pembangkit tenaga listrik, termasuk yang digunakan baik untuk senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Fusi Nuklir

Fusi nuklir adalah sumber energi masa depan. Inilah yang memberi matahari dan bintang-bintang dengan energi untuk bersinar terus menerus selama miliaran tahun. Fusi nuklir adalah ketika banyak partikel atom bergabung bersama untuk menciptakan atom yang lebih besar.

Reaktor fusi bergabung dengan atom hidrogen bersama untuk membentuk atom helium, neutron dan bentuk energi lainnya. Ini adalah jenis energi nuklir yang sama yang digunakan dalam bom hidrogen.

Fusion telah digunakan di bumi untuk menghasilkan bom nuklir, namun belum terkontrol sehingga kita bisa memperoleh energi yang bermanfaat. Tidak seperti fisi nuklir, tidak ada batas jumlah fusi yang bisa terjadi.

Apa yang Terjadi di Reaktor Nuklir?

Reaktor nuklir adalah rantai mesin yang mampu mengendalikan fisi nuklir untuk menghasilkan listrik. Reaktor nuklir menggunakan pelet uranium sebagai sumber bahan bakar untuk menghasilkan listrik. Di dalam reaktor nuklir, atom uranium dipaksa untuk berpisah.

Dalam proses pemisahan, atom mengeluarkan partikel kecil yang dikenal sebagai produk fisi. Produk fisi memicu atom uranium lainnya pecah, menyebabkan reaksi berantai. Reaksi berantai ini mengeluarkan panas.

Panas yang dihasilkan oleh proses fisi nuklir ini menghangatkan zat pendingin (biasanya air) yang terkandung dalam reaktor nuklir. Reaktor lainnya menggunakan garam cair atau logam cair sebagai bahan pendingin. Fisi nuklir memanaskan bahan pendingin untuk menghasilkan uap. Uap kemudian diarahkan untuk memutar turbin. Mesin tenaga turbin atau generator, yang menghasilkan listrik.

Listrik yang dihasilkan dapat diatur dengan menggunakan batang bahan yang dikenal sebagai racun nuklir. Reaksi fisi nuklir menghasilkan produk sampingan kimiawi, yang diserap menggunakan racun nuklir. 

Contoh klasik racun nuklir adalah unsur kimia xenon. Reaksi berantai seharusnya lebih lambat dan terkontrol, itulah sebabnya mengapa lebih banyak batang racun nuklir digabungkan. Jika diperlukan lebih banyak listrik, batang racun nuklir dikeluarkan, memicu reaksi berantai yang lebih kuat.

Secara statistik, sekitar 15% dari keseluruhan listrik global diproduksi oleh pembangkit listrik tenaga nuklir, dengan AS memimpin dengan lebih dari 100 reaktor. Namun, bahan bakar fosil dan energi pembangkit listrik tenaga air masih mendominasi pembangkit listrik United State. 

Negara-negara seperti Prancis, Slowakia, dan Lithuania masih menghasilkan persentase yang lebih besar dari listrik mereka dari pembangkit listrik tenaga nuklir.

Apa Berbagai Masalah Dengan Tenaga Nuklir?

Meskipun tenaga nuklir telah terbukti menghasilkan sejumlah besar tenaga, namun hal itu datang dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri. Telah divalidasi menjadi sumber energi ramah lingkungan karena menghasilkan energi tanpa memancarkan gas rumah kaca ke atmosfer. Beberapa masalah yang terkait dengan tenaga nuklir meliputi:

* Meltdown Reaktor Nuklir

Sebuah kehancuran nuklir adalah situasi di mana panas yang berlebihan dari reaktor nuklir menyebabkan pencairan inti reaktor.

Jika terjadi kesalahan dalam sistem pendingin reaktor, hal itu bisa membiarkan satu atau lebih elemen bakar nuklir melampaui titik lelehnya sehingga terjadi kehancuran.

Sebuah kehancuran dapat secara signifikan menyebarkan bahan radioaktif berbahaya ke lingkungan.

* Efek Pada Kesehatan Manusia

Setiap hari, manusia secara alami terpapar radiasi yang berasal dari sinar matahari dan prosedur medis seperti sinar-X, pemindaian CT, atau obat-obatan nuklir seperti MRI yang menggunakan berbagai macam radiasi untuk mendiagnosis dan mengobati komplikasi kesehatan. 

Paparan radiasi rendah dari matahari dan prosedur medis ini tidak memiliki dampak besar pada kesehatan manusia.

Namun, paparan radiasi tingkat tinggi dari waktu ke waktu menyebabkan kerusakan sel tubuh, yang bisa menyebabkan kanker. Sama halnya, dosis akut radiasi tingkat tinggi menyebabkan penyakit radiasi, penyakit yang ditimbulkan oleh paparan radiasi tingkat tinggi dalam waktu singkat. Seorang penderita penyakit radiasi akan mengalami gejala seperti rambut rontok, muntah, luka bakar kulit, diare, mual, dan kemungkinan kematian.

Masalah kesehatan lingkungan telah meningkat terkait dengan pembangkit tenaga nuklir. Pembangkit tenaga nuklir biasanya menggunakan air yang bersumber dari sungai dan danau untuk sistem pendinginannya. Air ini biasanya digunakan untuk menghilangkan panas. Air tersebut dibiarkan mengalir kembali ke sungai atau danau pada suhu yang relatif tinggi. Air ini mengandung logam berat dan garam. Dikombinasikan dengan suhu yang tinggi, logam berat dan garam ini bisa membunuh ikan dan kehidupan ekosistem sungai dan danau.

* Masalah Keamanan

Setelah serangan 9/11, pemerintah khawatir bahwa teroris dapat mengarahkan pandangan mereka pada pembangkit nuklir untuk melepaskan materi radioaktif. 

Meskipun tidak ada studi otentik yang menunjukkan bagaimana sebuah reaktor nuklir dapat bertahan dalam serangan teror, sangat berguna untuk memahami bahwa dinding penahan di sekitar reaktor dikarakterisasi secara khas dengan lapisan baja dalam yang terbungkus dalam 2 sampai 5 kaki atau beton yang diperkuat. Pembangkit listrik ini dibangun secara khusus untuk menahan dampak gempa bumi, pesawat terbang kecil, tornado, dan angin topan.

* Pembuangan Limbah Radioaktif

Pembuangan limbah radioaktif yang dihasilkan selama pembelahan nuklir dianggap sebagai tantangan logistik terbesar yang menyertai pembangkit listrik radioaktif. Alasannya adalah bahwa limbah radioaktif ini praktis tidak mungkin dibuang menggunakan metode tradisional karena beberapa jenis zat seperti batang bahan bakar nuklir bekas, tetap aktif selama ratusan bahkan ribuan tahun. Hal ini membawa tantangan besar terkait pembuangan limbah nuklir.

* Masa Depan Tenaga Nuklir

Energi nuklir adalah kekuatan yang sangat kuat. Berbagai upaya telah dilakukan oleh manusia untuk menemukan cara konstruktif lainnya untuk memanfaatkannya. 

Tenaga nuklir merupakan sumber energi penting di banyak negara. 442 reaktor nuklir sekarang beroperasi di seluruh dunia dengan kapasitas total 300.000 MW pada tahun 2014. Dua setengah kali jumlah ini akan ditambahkan pada tahun 2030 dan diperkirakan empat kali lipat pada tahun 2050, kata Badan Energi Atom Internasional (IAEA), komunitas nuklir global.

Harga minyak dan gas yang lebih tinggi membuat alternatif seperti tenaga nuklir lebih menarik dan diharapkan dapat menyebabkan pertumbuhan kapasitas pembangkit nuklir di seluruh dunia. 

Perbaikan dalam desain reaktor meningkatkan keamanan, meningkatkan efisiensi, dan mengurangi biaya, menjadikan generasi nuklir sebagai sumber energi yang menarik secara ekonomi.

Banyak negara, termasuk Inggris, baru-baru ini menegaskan niat mereka untuk terus menggunakan energi nuklir untuk pembangkit listrik. Walaupun keputusan ini telah dikecam oleh kelompok-kelompok tekanan anti-nuklir, semua indikasi bahwa tenaga nuklir akan terus menjadi penting.

Kekhawatiran lingkungan tentang pembuangan bahan bakar nuklir bekas tetap ada, dan negara-negara menangani masalah tersebut dengan cara yang berbeda. AS sedang mengembangkan fasilitas pembuangan pada properti pemerintah, namun solusi ini sendiri masih kontroversial.

SUMBER RUJUKAN

Rinkesh. Online. (www.conserve-energy-future.com/nuclearenergy.php) diakses pada Jumat, 29 Desember 2017.