Nuklir: Pengertian dan Pemanfaatan

KOMPAS.com - Energi nuklir adalah bentuk energi yang dilepaskan dari nukleus, yakni inti atom yang terdiri dari proton dan neutron.

Sumber energi ini dapat dihasilkan dengan dua cara.

Bisa dengan fisi, ketika inti atom terpecah menjadi beberapa bagian. Bisa juga dengan fusi ketika inti bergabung bersama.

Dilansir laman International Atomic Energy Agency (IAEA), energi nuklir yang dimanfaatkan di seluruh dunia saat ini untuk menghasilkan listrik adalah melalui fisi nuklir, sedangkan teknologi untuk menghasilkan listrik dari fusi berada pada fase R&D.

Pengertian Fisi Nuklir

Masih dilansir laman IAEA, fisi nuklir adalah reaksi di mana inti atom membelah menjadi dua atau lebih, menjadi inti yang lebih kecil, sambil melepaskan energi.

Misalnya, ketika terkena neutron, inti atom uranium-235 terpecah menjadi inti barium dan inti kripton ditambah dua atau tiga neutron.

Neutron ekstra ini akan mengenai atom uranium-235 lain di sekitarnya, yang juga akan membelah dan menghasilkan neutron tambahan dalam efek penggandaan, sehingga menghasilkan reaksi berantai dalam sepersekian detik.

Setiap kali reaksi terjadi, terjadi pelepasan energi dalam bentuk panas dan radiasi.

Panas dapat diubah menjadi listrik di pembangkit listrik tenaga nuklir, mirip dengan bagaimana panas dari bahan bakar fosil seperti batu bara, gas, dan minyak digunakan untuk menghasilkan listrik.

Cara Kerja PLTN

Di dalam Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), reaktor nuklir dan peralatannya mengandung dan mengendalikan reaksi berantai.

Reaksi ini paling sering dipicu oleh uranium-235, untuk menghasilkan panas melalui fisi.

Panas menghangatkan agen pendingin reaktor, biasanya air, untuk menghasilkan uap.

Uap tersebut kemudian disalurkan untuk memutar turbin, mengaktifkan generator listrik, untuk menghasilkan listrik rendah karbon.

Pengertian Uranium

Uranium adalah logam yang dapat ditemukan di bebatuan di seluruh dunia.

Uranium memiliki beberapa isotop alami, yang merupakan bentuk unsur yang berbeda massa dan sifat fisiknya, tetapi punya sifat kimia yang sama.

Uranium memiliki dua isotop primordial: uranium-238 dan uranium-235.

Uranium-238 merupakan mayoritas uranium di dunia tetapi tidak dapat menghasilkan reaksi berantai fisi.

Sedangkan uranium-235 dapat digunakan untuk menghasilkan energi dengan fisi, tetapi merupakan kurang dari 1 persen uranium dunia.

Untuk membuat uranium alam lebih mungkin mengalami fisi, perlu untuk meningkatkan jumlah uranium-235 dalam sampel tertentu melalui proses yang disebut pengayaan uranium.

Setelah uranium diperkaya, dapat digunakan secara efektif sebagai bahan bakar nuklir di pembangkit listrik selama tiga sampai lima tahun.

Setelah itu masih radioaktif dan harus dibuang mengikuti pedoman ketat untuk melindungi manusia dan lingkungan.

Bahan bakar bekas juga dapat didaur ulang menjadi bahan bakar jenis lain untuk digunakan sebagai bahan bakar baru di pembangkit listrik tenaga nuklir khusus.