NUKLIR

Disusun Oleh :1) Reztia Putri I (140210130001)2) Dea Ariana Dewi (140210130023)3) Aurora Kurnia M (140210130025)4) Abdul Falahitawan (140210130063)5) M Sepril Avian (140210130065)

Reaksi Nuklir

adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal.

PADA REAKSI NUKLIR BERLAKU:

Kekekalan momentum linier dan momentum sudut

Kekekalan energi Kekekalan jumlah muatan (nomor

atom) Kekekalan jumlah nukleon (nomor

massa)

Reaksi IntiReaksi inti sangat berbeda dengan

reaksi kimia, karena pada dasarnya reaksi inti ini terjadi karena adanya tumbukan (penembakan) inti sasaran (target) dengan suatu proyektil (peluru). Secara skematik reaksi inti dapat digambarkan:

PARTIKEL ALFA TIDAK MAMPU MENEMBUS SELEMBAR KERTAS, PARTIKEL BETA TIDAK MAMPU MENEMBUS PELAT ALUMUNIUM.

Sebagai contoh, ditemukan bahwa medan listrik atau

medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi

memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi

nama sesuai dengan alfabet yunani yakni alpha, beta, dan gamma, nama-nama tersebut masih bertahan

hingga kini. Kemudian dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa sinar alfa

mengandung muatan positif, sinar beta bermuatan

negatif, dan sinar gamma bermuatan netral.

Untuk menghentikan gamma diperlukan lapisan metal tebal, namun karena penyerapannya fungsi eksponensial akan ada sedikit bagian yang mungkin

menembus pelat metal HOME

http://4.bp.blogspot.com/-kU_ghnCvdYI/TbK5l7UtDWI/AAAAAAAAADI/kLWg7kNP99s/s1600/sinar+alfa.bmp

1. Fusi Nuklir

adalah sebuah proses saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan bintang bersinar, dan Bom Hidrogen meledak

Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka.

2. Fisi NuklirReaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. 

ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir adalah salah satu contoh fisi nuklir

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235)

Komponen dalam reaktor nuklir

Siklus termodinamika Ada tiga siklus mesin pembakaran luar ideal yang umum. Siklus stirling dan siklus brayton adalah dua siklus daya gas ideal yang dapat beroperasi dengan pembakaran luar. Siklus daya uap adalah

siklus yang hanya dapat beroperasi dengan pembakaran luar.Siklus Stirling juga siklus yang

hanya dapat beroperasi dengan pembakaran luar.Parameter siklus yang paling penting pada mesin siklus bryton sederhana ialah angka perbandingan tekanan kompresor, yang merupakan angka perbandingan tekanan sistem maksimum dan minimum.naiknya perbandingan tekanan kompresor menaikkan

efisiensi panas siklus bryton sederhana dan menaikkan suhu pembuangan kompresor. JIka suhu masuk turbin tetap karena dibatasi

kondisi material, kenaikan perbandingan tekanan kompresor bisa menurunkan aliran gas yang lebih banyak untuk mendapatkan

keluaran yang sama.

Efisiensi siklus bryton dapat dinaikan dengan menggunakan kompresor bertingkat banyak dengan intercooler dan juga menggunakan

regenerator. Penggunaan kompresor bertingkat banyak dengan intercooler dengan menurunkan temperatur buangan kompresor jika dibanding dengan menggunakan kompresor satu tingkat saja. Akibatnya lebih banyak panas dibutukan

untuk memanaskangas untuk mencapai temperature masuk turbin dankecuali energi ini diberikan oleh regenerator, efisiensi siklus ideal

akan lebih rendah dibanding dengan siklus sederhana yang setara

Siklus daya gas ideal

Sistem ini harus menggunakan penukar panas untuk proses penambahan panas. Siklus ideal termodinamika dasar uap ialah siklus rankine. perbedaannya, siklus rankine mengguanakan fluida kerja dua fasa(cairan dan uap).

Efisiensi termis siklus Rankine sederhana dapat ditingkatkan dengan menaikkan temperature maksimum uap (uap pans lanjut), dengan menaikkan tekanan maksimum. Naiknya temperature uap panas lanjut juga menaikan kerja spesifik dan memperbaiki (menurunkan) kelembaban uap air keluar dari turbin. Naiknya tekanan maksimum menaikkan efisiensi dan mungkin menaikan kerja spesifik jika temperature maksimum yang sama dijaga tetap, tetapi ini selalu menaikan kelembaban uap keluar turbin. Penurunan tekanan minimum menaikkan efisiensi panas dan kerja spesifik yang diharapkan tetapi ini juga menaikkan kelembaban uap keluar turbin, yang tidak diharapkan.Kelembaban, efisiensi termis dan kerja spesifik dari siklus rankine dasar diploat sebagai fungsi temperature maksimum dan tekanan maksimum dan minimum untuk siklus ideal.

Efisiensi termis siklus rankine ideal sangat dipengaruhi oleh efisiensi konverensi dan ekspansi pompa dan turbin.ketidakefisienan sistem ini mengubah sebagian energi mekanis menjadi panas sehingga meninggikan entalpi fluida kerja letika meninggalkan komponen. efek ini pada turbin uap kadang-kadang disebut pemanasan ulang tingkat(stage reheat).

Siklus Rankine pemanasan ulang (reheat) adalah modifikasi dari siklus rankine sederhana, dimana seluruh uap dikeluarkan dari turbin sesudah ekspansi sebagian dan dikembalikan ke ketel dimana sejumlah panas ditambahkan kedalam uap ini.pada tekanan konstan dalam bagian ketel yang digunakan untuk pemanasan ulang. Penggunaan tekanan yang lebih tinggi menaikkan efisiensi panas siklus , juika siklus tersebut adalah siklus sederhana. Siklus pemanasan ulang mungkin efiseien dan mungkin juga tidak. siklus sederhana jika beroperasi pad tekanan temperature yang sama. selama tekanan pemanasan ulang diatas 80% tekanan maksimum sistem, efisiensi panasnya biasanya melebihi siklus sederhana.

Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang mengandung atau

terkontaminasi radionuklida

Pengelolaan bahan bakar bekas meliputi: penyimpanan sementara, proses olah ulang dan daur ulang,

dan pada akhirnya ditangani sebagai limbah aktivitas tinggi. Tahapan ini

disebut sebagai ujung belakangatau “back end” siklus bahan bakar nuklir.

Siklus bahan bakar nuklir tertutup melalui daur ulang bahan bakar

bekas tanpa melalui proses pemisahan plutonium telah menjadi pilihan utama pengembangan sistem

energi nuklir di masa depan.

1. Penambangan Dan

Penggilingan

2. Konversi Tahapan

3. Pengkayaan

4. Fabrikasi Bahan Bakar

5. Penyimpanan Sementara6. Reprocessing

7. Vitrifikasi

8. Pembuangan Akhir Limbah

Uranium dapat ditambang melalui teknik terbuka (open cut) maupun teknik terowongan (underground) tergantung pada kedalaman batuan uranium yang diketemukan.. Bijih uranium hasil penambangan selanjutnya bijih uranium dihancurkan secara mekanik, dan kemudian uranium dipisahkan dari mineral lainnya melalui proses kimia menggunakan larutan asam sulfat. Hasil akhir dari proses ini berupa konsentrat uranium oksida (U3O8) yang sering disebut kue kuning atau “Yellow Cake”, meskipun dalam banyak hal berwarna kecoklatan.

Konversi Tahapan selanjutnya untuk pembuatan bahan bakar nuklir adalah proses pemurnian dan konversi Yellow Cake menjadi serbuk uranium dioksida (UO2) berderajat nuklir. UO2 ini kemudian dikonversi lagi ke dalam bentuk gas uranium hexafluoride (UF6).

Untuk reaktor nuklir yang menggunakan bahan bakar uranium alam, yaitu reaktor yang mampu menghasilkan reaksi fisi berantai dengan bahan bakar uranium alam yang hanya mengandung 0,7% U-235, serbuk UO2 hasil konversi Yellow Cake dapat langsung diproses menjadi perangkat bakar nuklir yang siap digunakan di dalam reaktor.

reaktor nuklir yang hanya mampu menghasilkan reaksi fisi berantai dengan bahan bakar uranium diperkaya, serbuk UO2 hasil proses konversi Yellow Cake perlu diubah ke bentuk gas UF6 sebagai umpan proses pengayaan (proses peningkatan kadar U-235 dalam bahan bakar uranium).

Konversi UO2 menjadi UF6 dilakukan dalam dua langkah proses. Pertama adalah mereaksikan UO2 dengan asam anhydrous HF hingga menjadi uranium tetrafluorida (UF4). Kemudian UF4 direaksikan dengan gas F2 sehingga terbentuk UF6.

HOME

Pengkayaan uranium adalah proses meningkatkan kadar U-235 dalam bahan bakar uranium dari 0,7% (kadar U-235 dalam uranium alam) menjadi sekitar 3 – 5% atau lebih.

Proses pengkayaan membuang sekitar 85% U-238 melalui proses pemisahan gas UF6 ke dalam dua aliran, yaitu satu aliran merupakan uranium yang telah diperkaya dan akan dipergunakan umpan proses fabrikasi bahan bakar. Sedangkan aliran lainnya adalah aliran buangan atau”tailing” berupa aliran uranium miskin U-235 yang disebut sebagai uranium deplesi (kadar U-235 kurang dari 0,25%).

Terima Kasih