Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir 

          

          Rahasia untuk mengendalikan reaksi berantai adalah dengan mengendalikan neutron. Jika neutron dapat dikendalikan, energi yang dilepaskan dapat dikendalikan. Itulah yang dilakukan oleh para ilmuwan pada pembangkit listrik tenaga nuklir.

          Dalam beberapa hal, pembangkit listrik tenaga nuklir sama dengan  pembangkit listrik konvensional yang menggunakan bahan bakar fosil. Pada jenis pembangkit listrik ini, bahan bakar fosil (batubara, minyak, gas alam) dibakar, dan panasnya digunakan untuk mendidihkan air yang digunakan untuk membuat uap air. Uap airnya kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin yang disambungkan ke generator yang menghasilkan listrik.

          Perbedaan nyata antara pembangkit listrik konvensional dan nuklir adalah pembangkit listrik tenaga nuklir mengahsilkan panasnya melalui reaksi berantai pemecahaan inti.

Bagaimana pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan listrik ?

      Banyak orang percaya bahwa konsep dibalik pembangkit listrik tenaga nuklir amat sangat rumit. Ini bukanlah hal yang sebenarnya. Pembangkit listrik tenaga nuklir sangat serupa dengan pembangkit listrik bahan bakar fosil yang konvensional.

          Isotop yang dipecah dimasukkan kedalam batang bahan bakar di dalam pusat reactor. Semua batang bahan bakar bersama-sama membangun massa kritis. Batang-batang pengendali, umumnya terbuat dari boron dan kadmium, berada di pusatnya dan semuanya berfungsi sebagai bahan berpori neutron untuk mengendalikan laju peluruhan radioaktif. Operator dapat menghentikan reaksi berantai ini secara sempurna dengan menekan batang-batang pengendali dari semua arah perjalanan ke dalam pusat reaktor, di mana semua neutron dapat diserap. Operator kemudian dapat mengurangi batang pengendali dengan cara menariknya setiap waktu untuk menghasilkan sejumlah panas yang diinginkan.

          Cairan ( air atau kadang-kadang natrium cair ) dialirkan melalui pusat reaktor dan panas yang dihasilkan oleh reaksi berantai dapat diserap. Cairan ini kemudian menglir ke dalam generator penghasil uap air, untuk menghasilkan uap air. Uap air ini kemudian dialirkan melalui turbin uap air yang terhubung pada generator listrik. Uap air terkondensasi dan di daur ulang melaui generator uap air. Cara ini membentuk sistem tertutup sehingga tidak ada air atau uap air yang dilepaskan, semuanya di daur ulang.

          Cairan yang mengalir melalui pusat reaktor juga merupakan bagian dari sistem tertutup. Sistem tertutup ini membantu meyakinkan bahwa tidak terjadi pencemaran di udara atau air. Namun kadang-kadang tetap saja ada permasalahan yang muncul.

Oh, begitu banyak masalah

          Di Amerika terdapat kira-kira 100 reaktor nuklir yang menghasilkan sekitar 20 persen kebutuhan listrik negara. Di Prancis, hampir 80 persen listrik negara dihasilkan melalui pemecahan inti. Pembangkit listrik tenaga nuklir mempunyai banyak keuntungan. Tidak ada bahan bakar fosil yang dibakar (menghemat sumber bahan bakar fosil untuk menghasilkan plastik dan obat-obatan) dan tidak ada produk hasil pembakaran seperti karbon dioksida, belerang dioksida, dan lain-lainnya yang dapat mencemari udara dan air. Namun ada beberapa masalah yang berhubungan dengan pembangkit listrik tenaga nuklir.

          Satu hal adalah biaya. Pembangunan dan pengoperasian pembangkit listrik tenaga nuklir sangat mahal. Listrik yang dihasilkan dari tenaga nuklir harganya dua kali lebih mahal daripada listrik yang dihasilkan melalui pembangkit listrik bahan bakar atau hidroelektrik. Masalah lainnya adalah ketersediaan uranium-235 yang dapat-dipecah sangat terbatas. Dari semua uranium yang dapat terjadi di alam hanya kira-kira 0.75 persennya merupakan uranium-235. Sebagian besar merupakan U-238 yang tidak dapat-dipecah.  Berdasarkan pemakaiannya sampai saat ini akan kehabisan U-235 alami dalam waktu kurang dari 100 tahun. Sedikit tambahan waktu mungkin dapat diperoleh dengan adanya reaktor pembibitan. Tetapi ada keterbatasan jumlah bahan bakar nuklir yang tersedia di alam, sama seperti halnya dengan keterbatasan jumlah bahan bakar fosil.

           Namun, dua masalah utama yang berhubungan dengan pembangkit listrik tenaga pemecahan inti adalah kecelakaan ( keamanan ) dan pembuangan limbah nuklir.

Source : T. Moore , John. 2010. Chemistry for Dummies. New York : Wiley Publishing, Inc.