Energi Nuklir

download Energi Nuklir

of 16

description

Materi Nuklir

Transcript of Energi Nuklir

BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangManusia tidak dapat terlepas dari ketergantungannya terhadap energi sebagai salah satu sumber kehidupan. Melihat sudah menipisnya defisit bahan bakar maupun mineral sebagai pembangkit listrik banyak alternatif yang ditemukan, termasuk nuklir. Aplikasi teknik nuklir, baik aplikasi radiasi maupun radioisotop, sangat dirasakan manfaatnya sejak program penggunaan tenaga atom untuk maksud damai dilancarkan pada tahun 1953. Dewasa ini penggunaannya di bidang ekonomi dan kedokteran sangat luas, bahkan dipergunakan sebagai senjata pemusnah. Sejalan dengan pesatnya perkembangan teknologi dan bioteknologi, serta didukung pula oleh perkembangan instrumentasi nuklir dan produksi radioisotop. Energi radiasi yang dipancarkan oleh suatu sumber radiasi penghasil energi, dapat menyebabkan perubahan fisis, kimia dan biologi pada materi yang dilaluinya. Radiasi tersebut dapat digunakan untuk penyinaran langsung seperti antara lain pada radioterapi dan sterilisasi. Tetapi kurang cermatnya perhitungan dalam energi radiasi akan meningkatkan konsentrasi pada inti materi. Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi disekitar reaktor nuklir antara lain mual, muntah, diare, sakit kepala, dan demam. Sementara itu, dampak yang baru muncul setelah terpapar radiasi nuklir selama beberapa hari di antaranya adalah pusing, mata berkunang-kunang, disorientasi atau bingung menentukan arah, lemah, letih, dan tampak lesu, kerontokan rambut dan kebotakan, muntah darah atau berak darah, tekanan darah rendah, dan luka susah sembuh. Dampak jangka panjang dari radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga bertahun-tahun. Beberapa dampak mematikan akibat paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain kanker, penuaan dini, gangguan sistem saraf dan reproduksi, dan mutasi genetik.1.2. TujuanMelakukan/mengerjakan sesuatu pastilah memiliki tujuan, begitu pula dengan penyusunan karya ilmiah ini. Tujuan utama dari penyusunan karya ilmiah ini adalah untuk melengkapi tugas-tugas terdahulu selain itu, penyusunan karya ilmiah ini juga merupakan tugas akhir dalam semester ke-4. Adapun tujuan lainnya adalah sebagai berikut :1. Untuk mengetahui sejarah penggunaan energi nuklir2. Untuk mengetahui reaksi-reaksi nuklir3. Untuk mengetahui pemanfaatan dari energi nuklir4. Untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan oleh energi nuklir1.3. Manfaat1. Bagi PenyusunMampu menambah pengetahuan dan wawasan mengenai dampak penggunaan energi nuklir dalam menghasilkan listrik sekaligus memperoleh pengetahuan tentang pembuatan karya ilmiah dijenjang SMP2. Bagi AkademikUntuk mengukur pemahaman dan penguasaan siswa terhadap teori yang diberikan guru dimasa lingkungan sekolah.BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sejarah dan Penggunaan Energi Nuklir Energi Nuklir Pertama kali di buat percobaan oleh fisikawan jerman Otto Hahn, Lise Meiner dan Fritz Strassman pada tahun 1938. Energi nuklir ini merupakan energi yang sangat besar. Energi nuklir ini dapat digunakan sebagai sumber energi maupun senjata pemusnah pada perang dunia kedua, tepatnya pada tahun 1942, Enrico Fermi menemukan reaksi berantai dari nuklir yang menghasilkan energi tinggi dengan menggunakan bahan plutonium. Plutonium inilah yang digunakan sebagai bahan dasar bom atom yang dijatuhkan di Nagasaki, Jepang. Energi nuklir sebagai pembangkit listrik dengan menggunakan reaktor nuklir digunakan pertama kali pada tanggal 20 Desember 1951 di dekat kota Arco, Idaho. Energi yang dihasilkan sekitar 100 kW. Dari tahun ke tahun kapasitas energi dari reaktor nuklir mengalami perkembangan pesat. Pada tahun 1960, menghasilkan energi sekitar 1 gW, sedangkan pada tahun 1970, menghasilkan energi sekitar 100 gW dan pada tahun 1980 sebesar 300 gW energi nuklir dihasilkan. Setelah tahun 1980 kapasitas energi yang dihasilkan tidak terlalu meningkat pesat. Sampai tahun 2005 ini, baru 366 gW energi dihasilkan. Gerakan untuk menentang adanya program tenaga nuklir, baru dimulai pada akhir abad 20. Hal ini didasarkan dari ketakutan akan adanya nuclear accident dan ketakutan akan adanya bahaya radiasi yang tidak kelihatan dari tenaga nuklir itu sendiri. Selain itu kekhawatiran akan adanya kebocoran dari system penyimpanannya. Apalagi setelah adanya kecelakaan nuklir di Three mile Island dan Chernobyl. Diantara PLTN yang masih beroperasi di dunia, 80 % adalah PLTN tipe Reaktor Air Ringan (LWR). Reaktor ini pada awalnya dirancang untuk tenaga penggerak kapal selam angkatan laut Amerika. Dengan modifikasi secukupnya dan peningkatan daya seperlunya kemudian digunakan dalam PLTN. PLTN tipe ini dengan daya terbesar yang masih beroperasi pada tahun 2003 adalah PLTN Chooz dan Civaux di Perancis yang mempunyai daya 1500 mW, dari kelas N-4 Perancis. Reaktor Air Ringan dapat dibedakan menjadi dua golongan yaitu Reaktor Air Didih dan Reaktor Air Tekan (pendingin tidak mendidih), kedua golongan ini menggunakan air ringan sebagai bahan pendingin dan moderator. Pada tipe reaktor air ringan sebagai bahan bakar digunakan uranium dengan pengayaan rendah sekitar 2% - 4% bukan uranium alam karena sifat air yang menyerap neutron. Kemampuan air dalam memoderasi neutron (menurunkan kecepatan/energi neutron) sangat baik, maka jika digunakan dalam reaktor (sebagai moderator neutron dan pendingin) ukuran teras reaktor menjadi lebih kecil (kompak) bila dibandingkan dengan reaktor nuklir tipe reactor gas dan reaktor air berat.

2.2. Reaksi NuklirDalam ilmu fisika, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sangat berbahaya bagi manusia.Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

BAB IIIMETODE PENULISAN3.1. Teknik Analisis DataTeknik analisis data yang digunakan dalam penulisan karya tulis ini ialah teknik deskriptif kualitatif, artinya penulis mengumpulkan bahan dari literatur kemudian menguraikannya kembali menggunakan bahasa sendiri sehingga lebih mudah dipahami oleh para pembaca.

3.2. Metode Pengumpulan DataMetode pengumpulan data yang digunakan dalam penulisan karya tulis ini ialah telaah literatur yaitu dengan mempelajari berbagai literatur seperti buku-buku dan sumber-sumber dari internet. Telaah literatur tersebut diharapkan mampu mendukung ide kreatif yang penulis munculkan dalam karya tulis ini.

3.3. Teknik PenulisanDalam penulisan karya tulis ini akan terdiri dari Bab I Pendahuluan, Bab II Landasan Teori, Bab III metode Penulisan, Bab IV Pembahasan dan Bab V Penutup.

BAB IVPEMBAHASAN4.1 Pemanfaatan Energi NuklirSeperti sudah dijelaskan diatas bahwa energi nuklir merupakan suatu energi yang sangat besar. Energi nuklir banyak dimanfaatkan oleh manusia, misalnya sebagai sumber energi, senjata pemusnah, ataupun sebagai terapi yang sekarang ini sudah ada dalam rumah sakit diseluruh dunia. Untuk dapat menjadikan suatu energi nuklir sebagai sumber energi, senjata, atau pengobatan terapi dilakukan dengan cara berbeda sebagai contoh jika ingin menjadikan sebagai sumber energi, harus menggunakan reaktor nuklir untuk mendapatkan energi pembangkit listrik dan memanfaatkan emisi radioaktif sehingga dapat dijadikan sebagai pengobatan terapi dan unsur-unsur yang terkandung didalam nuklir dijadikan sebagai senjata (bom atom/nuklir). Untuk lebih jelasnya lagi lihat penjabarannya dibawah ini.4.1.1. Pembangkit Listrik Tenaga NuklirEnergi 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 nuklirSalah 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 derajat celcius) tidak mendidih (air mendidih pada suhu 100 derajat celcius dan tekanan 1 atm), air dijaga dalam tekanan tinggi sebesar 160 atm. 4.1.2. Senjata NuklirSenjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat, sebuah bom nuklir mampu memusnahkan sebuah kota. Senjata nuklir telah digunakan hanya dua kali dalam pertempuran semasa Perang Dunia II oleh Amerika Serikat terhadap kota-kota Jepang, Hiroshima dan Nagasaki. Pada masa itu daya ledak bom nuklir yg dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki sebesar 20 kilo(ribuan) ton TNT. Sedangkan bom nuklir sekarang ini berdaya ledak lebih dari 70 mega(jutaan) ton TNT.Negara pemilik senjata nuklir yang dikonfirmasi adalah Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis, Republik Rakyat Cina, India, Korea Utara dan Pakistan. Selain itu, negara Israel dipercayai mempunyai senjata nuklir, walaupun tidak diuji dan Israel enggan mengkonfirmasi apakah memiliki senjata nuklir ataupun tidak. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir lebih lanjut.Bentuk bom nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki. Senjata nuklir kini dapat dilancarkan melalui berbagai cara, seperti melalui pesawat pengebom, peluru kendali, peluru kendali balistik, dan Peluru kendali balistik jarak benua.4.1.3. Kedokteran Nuklir Dalam bidang kedokteran dikenal cabang kedokteran nuklir, yaitu ilmu kedokteran yang dalam kegiatannya menggunakan radioaktif terbuka (unsealed), baik untuk diagnosis maupun dalam pengobatan penyakit atau dalam penelitian kedokteran. Dalam kedokteran nuklir, diagnosis dan terapi dilaksanakan berdasarkan pada pemanfaatan emisi radioaktif dari radionuklida tertentu. Akhir-akhir ini kedokteran nuklir berkembang pesat dan sangat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat. Tercatat bahwa hampir tidak ada satupun rumah sakit di negara-negara maju yang tidak mempunyai unit kedokteran nuklir. Negara sedang berkembang seperti Indonesia juga tidak ketinggalan. Dewasa ini, hampir semua kota besar di Pulau Jawa mempunyai sedikitnya satu rumah sakit yang dilengkapi dengan unit kedokteran nuklir. Seorang ahli kimia berkebangsaan Hongaria, George Hevesy, pada tahun 1923 mengukur distribusi timbal (Pb) radioaktif dengan jalan memasukkan Pb-210 dan Pb-212 pada batang dan akar kacang dalam jumlah yang tidak menimbulkan efek toksik pada tanaman. Pada tahun 1924, dipelajari distribusi Pb dan Bismut (Bi) pada hewan percobaan. Hal ini merupakan langkah pertama penggunaan perunut untuk penelitian biomedik, sehingga pada tahun 1943 George Hevesy mendapat hadiah Nobel di bidang Kimia. Radionuklida pertama yang digunakan secara luas dalam kedokteran nuklir adalah I-131, yang ditemukan oleh Glenn Seaborg pada tahun 1937. Pertama kali I-131 digunakan sebagai indikator fungsi kelenjar tiroid dengan jalan mendeteksi sinar yang diemisikan, dengan pencacah Geiger yang ditempatkan di dekat kelenjar tiroid. Diikuti dengan pemakaiannya untuk pengobatan hipertiroid pada tahun 1940. Penemuan Seaborg berikutnya yaitu radionuklida Tc-99m dan Co-60, yang merupakan tonggak sejarah di bidang Kedokteran Nuklir. Berkat jasanya tersebut, Seaborg mendapat hadiah Nobel untuk bidang Kimia pada tahun 1951. Pada periode berikutnya, kedokteran nuklir berkembang pesat setelah ditemukan kamera gamma oleh Hal Anger pada tahun 1958. Alat tersebut mampu mendeteksi distribusi foton yang dipancarkan dari dalam tubuh, yang dapat menggambarkan fungsi suatu organ. Metode ini disebut imaging nuklir, yang digunakan untuk diagnosis in vivo. Pada imaging nuklir, suatu senyawa organik bertanda

4.2 Dampak Penggunaan Energi NuklirEnergi nuklir untuk saat ini adalah energi yang cukup besar yang ada di planet bumi, banyak manfaat dari keberadaan energi nuklir ini selain sebagai pembangkit listrik juga masih banyak kegunaan yang didapatkan dari pemanfaatan energi nuklir secara baik dan benar. Dampak negatif dari energi nuklir itu terjadi bila energi itu tidak dimanfaatkan sebagaimana mestinya seperti digunakan sebagai alat peledak (bom) yang sangat mematikan. Seperti dulu terjadi di Hiroshima dan Nagasaki, Jepang yang di bom oleh sekutu. Panas dari radiasi ini mencapai 4000 derajat celcius. Nyaris tak ada yang bisa bertahan olehnya, semua kehidupan, harta benda, rumah luluh tersapu gelombang radiasi nuklir ini.Kini, di zaman modern masih terjadi juga dampak yang timbul dari penggunaan energi nuklir. Pasca gempa yang melanda Jepang beberapa hari yang lalu yang menimbulkan tsunami setinggi 10 meter, beberapa reaktor nuklir yang sejatinya digunakan untuk pembangkit tenaga listrik meledak. Hal yang paling ditakutkan dari energi nuklir itu adalah mengenai tingkat radiasi yang sangat berbahaya. Dilansir Aljazeera, Senin (14/3/2011), Professor Ilham Al-Qaradawi dari Qatar University memberikan penggambaran dari efek radiasi. Radiasi memberikan efek ke sel manusia. Buka hanya membunuh namun jika dosisnya tinggi maka bisa merusak sel, menyebabkan kanker, jelasnya.Ketika seseorang terkena radiasi, jelas Ilham, efeknya beragam mulai dari kulit merah hingga terbakarnya kulit. Tidak hanya itu bisa membuat muntah-muntah. Bahaya jangka panjang tentu saja kanker.Kanker yang umumnya terjadi saat terpapar radiasi adalah kanker tiroid dan hanya bisa dilawan dengan tablet potassium iodide, jelas Ilham, lagi. Meski demikian, Ilham menambahkan jika dalam dosis yang rendah tidak akan membahayakan manusia.Bagi manusia energi merupakan sumber terbentunya kehidupan, energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Sekarang sudah banyak hal yang sedang dibicarakan tentang berbagai macam energi-energi alternatif dan terbarukan. Apalagi setelah adanya tsunami di Jepang tepatnya di Fukushima yang mengakibatkan reaktor nuklir meledak, jika meledak reaktor nuklir tersebut akan memancarkan radiasi berupa hasil dari fisi uranium yang nantinya sangat mengganggu sekali bagi kesehatan.Dampak yang nantinya diakibatkan jika reaktor nuklir meledak atau proses penanganannya tidak tepat sehingga mengakibatkan penyemaran lingkungan berupa zatradioaktif yaitu jenis zat yang ada di permukaan atau dalam gas, padat atau cair yang berbahaya bagi keberadaan tubuh manusia. Radioaktif berasal dari radionuklida (radioisotop), inti tidak stabil karena energi yang berlebihan.Menurut sebuah situs setidaknya terdapat 7 efek yang yang dapat mengganggu (cacat) organ tubuh manusia apabila terkena zat radioaktif tersebut:1. Rambut Rambut akan hilang dengan cepat bila terkena radiasi pada kisaran 200 Rems atau lebih. Rems adalah satuan kekuatan radioaktif.

2. OtakSel-sel otak tidak akan rusak langsung kecuali terkena radiasi sebesar 5000 Rems atau lebih. Seperti jantung, radiasi membunuh sel-sel syaraf dan pembuluh darah serta dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak.3. Kelenjar TiroidKelenjar tiroid sangat rentan terhadap yodium radioaktif. Dalam jumlah tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan sebagian atau seluruh tiroid.4. Sistem Peredaran Darah Ketika seseorang terkena radiasi sekitar 100 Rems, jumlah limfosit darah akan berkurang, sehingga korban lebih rentan terhadap infeksi. Gejala awal adalah penyakit seperti flu. Menurut data ketika Nagasaki dan Hiroshima meledak, gejala akibat radiasi dapat berlangsung selama 10 tahun dan mungkin memiliki resiko jangka panjang seperti leukemia.5. Hati Ketika terkena radiasi berkekuatan 1000-5000 Rems, pembuluh darah akan rusak dan dapat menyebabkan gagal jantung dan kematian mendadak.6. GastrointestinalRadiasi dengan kekuatan 200 Rems akan menyebabkan kerusakan pada lapisan saluran pencernaan dan dapat menyebabkan mual, muntah dan diare berdarah.

7. Saluran ReproduksiCukup dengan daya radiasi di bawah 200 Rems, maka Saluran Reproduksi manusia akan rusak. Dalam jangka panjang, korban radiasi akan mengalami infertilitas.

BAB VPENUTUP

5.1. KesimpulanDapat dikemukakan bahwa energi nuklir dapat mendatangkan berkah juga pula mendatangkan musibah bagi makhluk hidup termasuk manusia. Banyak masalah yang sebelumnya dengan metode konvensional tidak terpecahkan, dengan teknik nuklir masalah dapat terpecahkan begitu juga sebaliknya. Yang terpenting adalah kemajuan-kemajuan, baik di bidang ilmu pengetahuan maupun teknologi dsb haruslah ditujukan untuk kecerdasan, kemudahan, kenyamanan, dan keselamatan. Dengan kemajuan iptek di bidang instrumentasi nuklir maupun bioteknologi diharapkan bahwa energi nuklir dapat dikembangkan menjadi energi yang sangat bermanfaat dan tidak memiliki dampak buruk.

5.2. SaranDiharapkan pada siapa saja yang akan mengangkat topik yang sama mengenai nuklir, agar dapat lebih lengkap dalam pembuatan karya ilmiah, terutama pembahasan khususnya pada penggunaan energi nuklir serta dampak penggunaannya.

2