Sedikit Ulasan Tentang Teknologi Nuklir

Oleh najih

Rabu, 15 April 2015

Bagikan :

Tweet

Setelah gempa dan Tsunami yang melanda Jepang, Tema tentang "Nuklir" menjadi sangat hangat dibicarakan. Mulai oleh para ahlinya sampai para awam yang tidak tau apa-apa tentang Nuklir. dari berbagai forum dan media yang saya ikuti, ternyata masih sangat banyak warga negara Indonesia yang sama sekali tidak tau tentang apa itu Nuklir, bagaimana bentuknya, apa manfaatny, bagaimana bisa menjadi pembangkit energi. untuk itu silahkan simak ulasan di bawah ini :

Apa itu nuklir?

Nuklir adalah sebutan untuk bentuk energi yang dihasilkan melalui reaksi inti, baik itu reaksi fisi(pemisahan) maupun reaksi fusi (penggabungan). Sumber energi nuklir yang paling sering digunakan untuk PLTN adalah sebuah unsur radioaktif yang bernama Uranium. Bagaimana caranya sebuah unsur radioaktif mampu menghasilkan panas yang besar? Tentu saja bukan dengan dibakar. Namun melalui reaksi pemisahan inti (reaksifisi). Biar tidak terlalu rumit penjelasannya, perhatikan gambar berikut :

Atom uranium (U-235) (digambarkan dengan warna hitam merah di sebelah kiri) memiliki inti yang tidak stabil ketika ada neutron (warna hitam di paling kiri) yang ditembakkan pada inti atom tersebut, maka inti atom uranium akan membelah menjadi dua buah inti atom, yakni atom Barium (Ba-141) dan atom Kripton (Kr-92) serta tiga neutron (warna hitam di kanan). Jika ingat ama pelajaran kimia, silahkan cek nama-nama unsur tadi dalam sistem periodik unsur. Masih ingat dengan hukum kekekalan massa-energi bukan (pelajaran Fisika kelas 3 SMA)? Nah, karena massa atom sebelum pembelahan lebih besar dari pada massa atom setelah pembelahan, maka selisih massa (disebut defek massa) tersebut berubah menjadi energi panas yang besarnya sekitar 200 MeV (Mega elektron volt), ini baru satu buah inti atom. satu gram uranium saja tentu memiliki banyak inti. Sehingga panas yang dihasilkan pun luar biasa besar.

   

Uranium itu bentuknya apa gas, cair, atau padat? 

Uranium itu salah satu bahan tambang, jadi berupa padatan (mirip batuan). ini gambarnya 

Apakah Indonesia punya tambang Uranium?

Jawaban yang di cuplik dari kantor Berita ANTARA
"Indonesia memiliki cadangan uranium 53 ribu ton yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), yakni sebanyak 29 ribu ton di Kalimantan Barat dan 24 ribu ton sisanya ada di Bangka Belitung.
"Selain itu Papua juga diindikasikan memiliki cadangan uranium yang cukup besar. Tapi soal ini masih akan diteliti dulu," kata Deputi Pengembangan Teknologi Daur Bahan Nuklir dan Rekayasa Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan) Dr Djarot S Wisnubroto kepada pers di Jakarta, Selasa malam.
Perkiraan bahwa Pulau Papua menyimpan cadangan uranium atau bahan baku nuklir dalam jumlah besar didasarkan pada kesamaan jenis batuan Papua dengan batuan Australia yang telah diketahui menyimpan cadangan uranium terbesar di dunia, ujarnya.
Jika suatu PLTN seukuran 1.000 MW membutuhkan 200 ton Uranium per tahun, maka dengan cadangan di Kalbar saja yang mencapai 29 ribu ton Uranium, urai Djarot, itu berarti bisa memasok Uranium selama 145 tahun"

Kok bisa bisa jadi listrik?

Energi yang dibebaskan oleh reaksi fisiUranium ini berupa energi panas. Energi panas digunakan untuk menguapkan air sehingga timbul uap bertekanan tinggi yang dapat memutar turbin, turbin memutar generator dan terciptalah listrik

Apa kelebihan nuklir?

Dibandingkan dengan sumber energi yang lain, Energi Nuklir merupakan sumber energi yang paling tinggi kerapatan energinya (jumlah energi persatuan volume atau massa)
1 kg uranium dapat menghasilkan energi sekitar 50.000 kwh (kilo watt jam)
1 kg batubara hanya dapat menghasilkan energi sekitar 3 kwh
1 kg minyak bumi hanya dapat menghasilkan sekitar 4 kwh

Bagaimana desain PLTN?

salah satu jenis PLTN adalah Pressurized Water Reactor (PWR), Reaktor jenis ini adalah reaktor paling umum, 230 PLTN di seluruh dunia menggunakan jenis ini. gambar skemanya :

Lihat, air yang bersuhu tinggi dan yang bersentuhan langsung dengan bahan bakar Uranuim (warna merah) selalu berada di dalam containment, containmentnya sendiri dibuat dengan bahan struktur yang tidak mampu ditembus oleh radiasi yang dipancarkan saat terjadi reaksi inti. di dalam reactor vessel juga terdapat control rod yang berfungsi sebagai batang pengendali reaksi inti. selain jenis PWR, jenis-jenis lain dari reaktor nuklir dapat agan simak di sini

Bagaimana sistem pengamanan Reaktor Nuklir agar tidak bocor?

Dalam teknologi reaktor dikenal istilah sistem keselamatan berlapis yaitu lapisan penghalang terlepasnya zat radioaktif ke lingkungan. Sebagai gambaran disajikan sistem penghalang pada suatu reaktor daya, yaitu:

* Kristal bahan bakar
* Kelongsong elemen bakar
* Bejana tekan
* Bejana keselamatan
* Sistem penahan gas dan cairan aktif
* Perisai biologis
* Gedung reaktor
* Sistem tekanan negatif

Bila prisisp-prisip keselamatan ini digunakan dalam pembangunan reaktor, niscaya keselamatan operasi reaktor akan terjamin.

Di dunia ini sudah ada berapa banyak PLTN? 

Nih daftarnya (tapi ni data tahun 2006) nyari yang update belum dapat

Dari PLTN sebanyak itu, sudah terjadi kecelakaan berapa kali?

Selama 64 tahun terakhir terjadi 31 kecelakaan Reaktor Nuklir yang merenggut korban 539 orang, 186 diantaranya meninggal.
Bandingkan dengan data kecelakaan yang lain:
Dalam 18 tahun terakhir ada 14 kecelakaan di Industri Kimia yang merenggut korban 64.652 orang, 4.287 diantaranya meninggal. Khusus di Indonesia dalam 5 tahun terakhir ada 76.866 orang korban kecelakaan lalu lintas, 54.733 diantaranya meninggal (30 orang/hari) (data ini diambil tahun 2006). Jadi, lebih bahaya PLTN atau sepeda motor?

Meski pengamanannya tinggi, tetap saja berbahaya?

bahaya yang ditimbulkan dari pembangkitan listrik menggunakan energi nuklir hanyalah pada masalah radiasi. selama radiasi ini dapat ditahan agar tidak bocor ke lingkungan, maka PLTN akan aman. lalu apa akibatnya jika terjadi kebocoran sedikit saja, misal ketika terjadi gempa dan tsunami di jepang? selama dosis radiasi yang mengenai tubuh kita masih di bawah ambang batas, maka tidak ada efek yang berarti bagi tubuh. ambang batas dosis serapan radiasi yang ditetapkan saat ini adalah 50 milisevert (mSv) per tahun. waktu gema jepang kemaren? berapa kebocorannya? Dari info yang saya peroleh dari dosen saya, dosis radiasi di batas luar PLTN (bukan daerah evakuasi) ketika terjadi ledakan Unit 3 adalah sekitar 700 micro Sv per jam. Artinya, jika seseorang berada di lokasi tersebut selama satu jam terus menerus, tanpa berpindah-pindah, dia akan menerima dosis sebesar 700 micro Sv. atau jika dikonversikan dalam satu tahun berarti 6,1 Sv.

Tetapi perlu diingat pula bahwa material radioaktif itu meluruh, sehingga dosisnya juga akan berkurang seiring waktu. Cepat atau lambatnya tergantung dari jenis material radioaktifnya. Dengan kata lain, secara akumulatif nilai dosisnya akan lebih rendah daripada 6 Sv. Faktor yang lain adalah meterologis. Mengingat adanya aliran udara, maka kemungkinan besar akan ada efek dilution (pengenceran), jadi kembali ada pengurangan dosis juga untuk jangka panjang. Lagipula, tidak mungkin kan kita diem aja selama satu tahun di situ. Jika kita pernah melakukan foto rontgen (sinar X) di dada, maka kita menerima 100 micro Sv. Sinar X di perut menyumbang 600 micro Sv dan di pinggul sebesar 700 micro Sv. Bahkan kalau kita pernah melakukan CT scan, kita menerima dosis sebesar 10000 micro Sv. Bahkan, sebenarnya dalam keseharian kita, kita pasti menerima pancaran radiasi baik dari makanan, bahan bangunan, radiasi sinar kosmis dari luar angkasa, dll. Tapi dosisnya sangat rendah.

Tetapi tahukah anda? bahwa pembangkit listrik tenaga batubara (yang saat ini kita pakai) pun mengandung bahaya yang tidak kalah dengan bahaya radiasi nuklir. pembakaran batu bara menghasilkan gas-gas berbahaya, juga gas-gas yang termasuk gas rumah kaca penyebab global warming, hujan asam, gangguan pernafasan dan lain-lain. parahnya lagi, gas-gas ini kebanyakan dibuang begitu saja ke lingkungan, berbeda dengan teknologi PLTN yang senantiasa menjaga agar radiasinya tetap berada di dalam reaktor. Data yang ane dapat nih, pembakaran batubara di seluruh dunia menciptakan sekitar 9 milyar ton CO2 per tahun. Perbandingan dengan sumber energi lain  ditampilkan dalam gambar berikut :

Ini bahaya jika terkena paparan radiasi? 

Jika dosis serapan radiasi yang mengenai tubuh kita melebihi ambang batas yang telah ditetapkan tadi, efeknya adalah kerusakan sel tubuh dan kelainan gen (DNA). akibatnya adalah cacat, kanker, mandul, dls. sekali lagi, hal ini hanya akan terjadi jika radiasi yang kita serap melebihi ambang batasnya

 

Tetapi bukankah masih ada sumber energi yang sama sekali tidak berbahaya seperti angin, air dan matahari?

Energi angin dan matahari mempunyai tempat di sini, tetapi karena tidak selalu kontinu (besar energinya berubah-ubah) dan tidak dapat diprediksi, maka kedua jenis energi itu tentu tidak dapat mengganti pembangkit listrik yang besar seperti pembangkit listrik batubara. Gas-alam dan bahanbakar fosil itu, kini sudah terlalu mahal, dan harganya begitu mudah berubah sehingga sangat berisiko untuk digunakan sebagai pembangkit yang besar. Kalau sumber listrik-hidro biasanya dibangun untuk kapasitas kecil, maka nuklir, sebagai ganti eliminasi batubara, menjadi satu-satunya substitusi yang dapat diperoleh dalam skala besar dan sepadan dalam ongkos (cost effective). ada updatean untuk bahasan ini, silahakn lihat daftar isi di bawah

Biaya PLTN mahal gak?

Energi nuklir adalah satu di antara sumber energi yang tidak mahal. Di tahun 2004, rata-rata ongkos produksi listrik di Amerika Serikat adalah kurang dari dua sen per kilowatt-jam, setingkat dengan ongkos batubara dan listrik-hidro (PLTA). Kemajuan dalam teknologi akan menurunkan lagi ongkos itu di masa mendatang. ada updatean untuk bahasan ini, silahakn lihat daftar isi di bawah

Sedikit ulasan tentang kecelakaan Chernobyl yang sekarang jadi kota mati? 

Kecelakaan Chernobyl itu sepertinya menunggu akan terjadi. Model awal dari reaktor Uni Soviet (sekarang Ukraina) tidak menggunakan bejana kontenmen (sungkup atau containment vessel), dalam hal desain dikatakan sebagai tidak aman, maka kemudian operatornya meledakkannya. Forum multi-lembaga PBB untuk Chernobyl tahun lalu (tahun 2005) melaporkan bahwa hanya 56 kematian dapat dikaitkan dengan kecelakaan itu, sebagian besar korban adalah akibat radiasi atau luka-bakar sewaktu memadamkan api. Memang tragis sekali korban kematian itu, namun angka itu sangat kecil jika dibandingkan dengan kecelakaan di tambang batubara sebanyak 5000 jiwa seluruh dunia setiap tahun. Atau jika dibandingkan dengan 1,2 juta jiwa yang meninggal setiap tahun akibat kecelakaan lalu lintas. Jadi? masih lebih aman PLTN atau sepeda motor? Selain itu, fakta yang menarik adalah selama dua puluh tahun, satu di antara alat yang paling sederhana, yakni parang (pisau besar) telah dipakai membunuh jutaan manusia di Afrika, jauh lebih banyak dari pada korban yang meninggal di Hiroshima dan Nagasaki digabungkan. Tetapi toh tidak seorangpun yang mengusulkan melarang parang, karena parang adalah alat yang sangat berharga di negara berkembang. ada updatean untuk bahasan ini, silahakn lihat daftar isi di bawah

Katanya sampah nuklir itu berbahaya hingga ribuan tahun?

Dalam 40 tahun, bahanbakar yang telah digunakan hanya akan memancarkan seperseribu radioaktivitas dibandingkan pada waktu bahanbakar itu dikeluarkan dari reaktor. Dan sebenarnya sangatlah tidak benar jika dikatakan itu sebagai sampah (atau limbah), karena 95% potensi energinya masih tersimpan di dalam bahanbakar bekas pada siklus pertama. Sekarang Amerika Serikat telah mencabut larangan daur-ulang bahan bakar bekas, dengan demikian akan dimungkinkan pemanfaatan energi itu serta akan banyak mengurangi jumlah sampah yang harus diolah atau disimpan. Bulan lalu, (tahun 2005) Jepang telah bergabung dengan Perancis, Inggris dan Rusia dalam kegiatan daur-ulang bahanbakar nuklir ini. penanganan limbah radioaktifpun sudah terencana dengan matang, berikut skemanya ;

Pengelolaan Limbah Radioaktif oleh BATAN: 

Ketika masyarakat umum menemukan kata ”radioaktif” maka yang muncul di dalam benak adalah bom nuklir Hiroshima-Nagasaki, kecelakaan reaktor Chernobyl, atau bahkan khayalan dalam film science fiction tentang pengaruh radiasi yang merubah manusia menjadi makhluk berbeda yang menyeramkan. Fakta bom nuklir atau kecelakaan Chernobyl memang benar adanya, namun lebih dari itu Aplikasi Nuklir dan Radiasi bagi kesejahteraan umat manusia terus berkembang dan tidak pernah berhenti sejak lebih 1 abad lalu. Sedangkan kata ”limbah” atau sampah di masyarakat Indonesia dicitrakan sebagai sesuatu yang berbau busuk, tidak enak dilihat, tak terkelola dan selalu menimbulkan masalah.
Apakah hal itu terjadi pula pada limbah radioaktif di Indonesia?

Kita mulai dari sejarah pemanfaatan zat radioaktif di Indonesia. Penggunaan zat radioaktif di negeri kita dimulai pada era akhir tahun 50an, yaitu pemanfaatan sumber radiasi untuk industri dan rumah sakit. Pemanfaatan di industri antara lain untuk kendali ketebalan, kerapatan produk, menentukan tinggi permukaan cairan dalam suatu wadah terutup dan banyak lagi. Pemanfaatan di Rumah Sakit antara lain untuk diagnosis dan radiotherapy. Selain itu tentu saja laboratorium di BATAN juga memanfaatkan zat radioaktif dalam dalam eksperimennya. Sampai saat ini terdapat lebih dari 300 perusahaan atau institusi yang terdaftar sebagai pengguna zat radioaktif. Pertanyaan kemudian adalah, akan dibawa kemana dan diapakan zat radioaktif yang sudah tidak digunakan lagi? Jawabnya adalah dikirim ke Pusat Teknologi Limbah Radioaktif dan mengalami proses yang dinamakan pengelolaan limbah radioaktif.
Menurut Undang-undang No.10 tahun 1997 tentang Ketenaganukliran maka tugas pengelolaan limbah radioaktif adalah tanggung jawab BATAN, dan dalam hal ini dilaksanakan oleh Pusat Teknologi Limbah Radioaktif (PTLR). Jadi Pusat ini merupakan satu-satunya institusi di Indonesia yang wajib mengelola limbah radioaktif.

PTLR berdiri sejak tahun 1988 berlokasi di kawasan PUSPIPTEK Serpong Tangerang sekitar 30 km dari Jakarta, dan telah mengelola limbah radioaktif dari kegiatan reaktor riset dan fasilitas serta industri dan rumah sakit. Limbah radioaktif yang berasal dari era sebelum 1988 tersimpan pula di pusat ini. Karena sifat radioaktif yang tidak dapat dimusnahkan maka limbah radioaktif diproses dengan prinsip-prinsip: diisolasi radiasinya dari pekerja, masyarakat dan lingkungan, bila memungkinkan dikurangi volumenya (misalnya limbah cair dengan proses penguapan, limbah padat dimampatkan) sehingga volume total limbah yang dikelola selama ini di PTLR relatif kecil, dan dipadatkan serta diwadahi untuk jangka waktu yang lama. Selama 50 tahun pemanfaatan zat radioaktif di Indonesia, saat ini tersimpan sekitar 900 ton limbah di PTLR, bandingkan misalnya dengan sampah perkotaan DKI Jakarta 6000 ton perhari atau limbah industri konvensional yang dalam beberapa kasus mempunyai volume besar dan tidak dikelola.

Bagaimana nasib akhir dari limbah radioaktif? Salah satu prinsip utama pengelolaan limbah radioaktif adalah, limbah radioaktif tidak boleh menjadi beban bagi generasi mendatang atau undue burden for the next generation. Sebagian besar limbah radioaktif yang tersimpan di PTLR mempunyai umur yang pendek sehingga diharapkan untuk waktu yang tidak terlalu lama menjadi bahan yang tidak radioaktif, hanya sebagian kecil saja mempunyai usia yang panjang dari puluhan sampai ribuan tahun.
Untuk limbah usia panjang ini, PTLR telah mengembangkan teknologi penyimpanan akhir, yaitu penyimpanan limbah di kedalaman tertentu di bawah tanah. Teknologi penyimpanan akhir ini mirip dengan yang sudah diaplikasikan di banyak negara maju, dan terbukti aman sampai saat ini dan diperhitungkan tidak membahayakan generasi mendatang baik menggunakan model komputasi maupun analogi kejadian alam.

Penulis: Dr. Djarot Sulistio Wisnubroto
Pada saat ini menjabat sebagai Deputi PTDBR BATAN

Indonesia kan (katanya) sarang teroris, kalau PLTN diserang teroris gimana?

Beton bertulang yang tebalnya satu-setengah meter melindungi isi bangunan kontenmen dari luar maupun dari dalam. Bahkan kalau sebuah jumbo jet menabrak reaktor dan merusak kontenmen, reaktor tidak akan meledak. Ada banyak jenis fasilitas yang lebih rawan untuk diserang teroris termasuk pabrik pencairan gas alam, pabrik kimia dan sejumlah sasaran politik.

Mengapa kita tidak perlu khawatir dengan ledakan PLTN di Jepang? 

jawabannya ada di link-link berikut :
1. http://abdurrahmanfatih.blogspot.com/2011/03/catatan-tentang-teknologi-nuklir.html
2. web resmi Jurusan Teknik Fisika UGM Yogyakarta (http://tf.ugm.ac.id/?p=2878)

Apa Indonesia punya Tenaga Ahli Nuklir?: 

yang jelas Indonesia sudah punya BATAN (Badan Tenaga nuklir Nasional) yang berisikan para ahli Nuklir. di luar BATAN masih banyak para lulusan S2 & S3 luar negeri maupun dalam negeri yang sangat kompeten. Beliau-beliau umumnya sekarang mengajar di Perguruan Tinggi yang ada jurusan Teknik Nuklirnya. Belum lagi ahli-ahli kita yang memilih untuk berkarya di negeri orang (karena tidak "terpakai" di negeri sendiri). Jika masih ada yang meragukan dengan mengatakan, lumpur lapindo aja bisa bocor, atau bahkan soal ujian Nasional aja bisa bocor, apalagi kalo Nuklir?? logika mudahnya gini aja Gan, klo lumpur Lapindo dan soal ujian Nasional bocor, siapa yang dirugikan? pastinya bukan orang yang membocorkannya. tapi kalau Radiasi nuklir sampai bocor, yang pertama kali kena tentu yang membocorkannya. Jadi para pekerja di PLTN tentu sangat tau risikonya, sehingga mereka akan bekerja sangat disiplin dan profesional.

Penemu Metode Pengolahan Limbah Radio Aktif Indonesia, Dr Yudi Imardjoko Menolak Tawaran Amerika dengan Gaji $ 6.000 Sebulan: 

Sementara ini dulu ya yang bisa saya share.

sumber-sumber ada di sini ni :

Batan -> http://adf.ly/qHrVk

 Ristek -> http://adf.ly/qHrPs

May site -> http://adf.ly/qHrRz

Tag : Pengetahuan