PEMANFAATAN NUKLIR DALAM BIDANG ENERGI

DISUSUN OLEH:ANDI UTAMI PUSPA INDAH1412041006NURFAIDA 1412041009MUHAMMAD FATHUR RAHMAT1412041007APRILIA MANTA PATIMANG 1412041002NURTANG1412040014ISMA IKA PRATIWI1412041010ZAMAH1412041004

PRODI PENDIDIKAN FISIKAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR2014/2015BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangTahun 1972 silam, ada sebuah penemuan luar biasa yang barangkali bisa semakin memperkuat dugaan bahwa memang benar peradaban masa silam telah mengalami era Nuklir yaitu penemuan tambang Reaktor Nuklir berusia dua miliyar tahun di Oklo, Republik Gabon.Pada tahun 1972, ada sebuah perusahaan (Perancis) yang mengimpor biji mineral uranium dari Oklo di Republik Gabon, Afrika untuk diolah. Mereka terkejut dengan penemuannya, karena biji uranium impor tersebut ternyata sudah pernah diolah dan dimanfaatkan sebelumnya serta kandungan uraniumnya dengan limbah reaktor nuklir hampir sama. Penemuan ini berhasil memikat para ilmuwan yang datang ke Oklo untuk suatu penelitian, dari hasil riset menunjukkan adanya sebuah reaktor nuklir berskala besar pada masa prasejarah, dengan kapasitas kurang lebih 500 ton biji uranium di enam wilayah, diduga dapat menghasilkan tenaga sebesar 100 ribu watt. Tambang reaktor nuklir tersebut terpelihara dengan baik, dengan lay-out yang masuk akal, dan telah beroperasi selama 500 ribu tahun lamanya.Bila kita melihat berbagai aktivitas kehidupan, kita tidak akan pernah terlepas dari ketergantungan makhluk hidup terhadap energi. Kebutuhan akan energi menjadi semakin penting abad ini. seiring dengan menipisnya sumber daya alam yang tersedia dan dampak dari aktivitas pemanfaatan energi tersebut bagi kehidupan.Penggunaan sumber energi yang berasal dari energi fosil saat ini dipandang sudah tidak lagi bisa diandalkan. Untuk itu, nuklir dapat dimanfaatkan sebagai energi pengganti energi fosil tersebut.Selain itu, makalah ini dibuat agar kami dan pembaca memiliki wawasan yang luas tentang pemanfaatan nuklir di bidang energi untuk kemaslahatan umat manusia. Makalah ini bisa dijadikan referensi terhadap ilmu yang sedang berkembang dan agar mudah dimengerti oleh masyarakat luas.

B. TujuanTujuan dari makalah ini adalah memberikan informasi terhadap ilmu yang sedang berkembang, sehingga informasi tersebut berguna bagi masyarakat luas.Hadirnya makalah ini juga untuk memahami pemanfaatan nuklir di bidang energi dan bahaya yang ditimbulkannya.Selain itu,untuk mengetahui bagaimana pemanfaatan energi nuklir sebagai salah satu solusi krisis energi.

C. SasaranSasaran yang kami lakukan yaitu kami selaku penyusun makalah dan masyarakat luas agar mengerti tentang pemanfaatan nuklir di bidang energi yang saat ini mungkin sangat asing bagi masyarakat kebanyakan.

BAB IIPEMBAHASAN

1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Gambar 1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Energi Nuklir merupakan energi hasil dari sebuah proses kimia yang dikenal dengan reaksi fisi dan reaksi fusi pada sebuah inti atom. Sudah berpuluh tahun manusia memanfaat potensi energi yang dihasilkan dari reaksi fisi (pembelahan) inti uranium dan plutonium. Penemuan ini juga berasal dari coba-cobanya para ilmuan menembakkan neutron ke inti untuk mendapatkan inti baru, namunpada bebarapa inti berat hal itu menyebabkan inti menjadi pecah (terbagi) sekaligus melepaskan neutron lain yang konsekuensinya menimbulkan panas disekitarnya. Panas ini kemudian di ambil dengan menempatkan reaksi tersebut didalam air, air yang panas tadi dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin.untuk bagian turbinnya hampir sama dengan pembangkit listrik tenaga uap. Namun selain panasnya yang diambil, neutron yang lepas ini juga dimanfaatkan untuk banyak hal, seperti untuk mengukur dimensi dari suatu zat, untuk memutasikan tumbuhan agar didapatkan bibit unggul dan lain sebagainya.Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah sebuah pembangkit daya thermal yang menggunakan satu atau beberapa reaktor nuklir sebagai sumber panasnya. Prinsip kerja sebuah PLTN hampir sama dengan sebuah Pembangkilt Listrik Tenaga Uap, menggunakan uap bertekanan tinggi untuk memutar turbin. Putaran turbin inilah yang diubah menjadi energi listrik.Perbedaannya ialah sumber panas yang digunakan untuk menghasilkan panas.Sebuah PLTN menggunakan Uranium sebagai sumber panasnya.Reaksi pembelahan (fisi) inti Uranium menghasilkan energi panas yang sangat besar.Daya sebuah PLTN berkisar antara 40 Mwe sampai mencapai 2000 MWe, dan untuk PLTN yang dibangun pada tahun 2005 mempunyai sebaran daya dari 600 MWe sampai 1200 MWe. PLTN dikategorikan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Namun pada beberapa pembangkit yang memiliki beberapa unit reaktor yang terpisah memungkinkan untuk menggunakan jenis reaktor yang berbahan bakar seperti Uranium dan Plutonium.Hingga saat ini, terdapat 442 PLTN berlisensi di duniadengan 441 diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda.Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai 17%daya listrikdunia.

Gambar 2. Bagian-bagian Pembangkit Listrik Tenaga NuklirSistem Kerja PLTNPrinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler untuk menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan reaktor nuklir.Seperti terlihat pada gambar , PLTU menggunakan bahan bakar batubara, minyak bumi, gas alam dan sebagainya untuk menghasilkan panas dengan cara dibakar, kemudia panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air di dalam boiler sehingga menghasilkan uap air, uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin uap, dari sini generator dapat menghasilkan listrik karena ikut berputar seporos dengan turbin uap. Perbedaannya pada pembangkit listrik konvensional bahan bakar untuk menghasilkan panas menggunakan bahan bakar fosil seperti ; batubara, minyak dan gas. Dampak dari pembakaran bahan bakar fosil ini, akan mengeluarkan karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (Nox), serta debu yang mengandung logam berat. Sisa pembakaran tersebut akan ter-emisikan ke udara dan berpotensi mencemari lingkungan hidup, yang bisa menimbulkan hujan asam dan peningkatan suhu global.Pada PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi reaksi fisi bahan bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian air di dalam reaktor dididihkan, energi kinetik uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan listrik untuk diteruskan ke jaringan transmisi,.Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, panas yang dipakai dihasilkan dari proses reaksi pembelahan intiUraniumdi dalam reaktor nuklir. Sebagai bahan pemindah panas tersebut digunakanlah air yang secara terus-menerus disirkulasikan selama proses. Bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran ini, yang menggunakan Uranium tersebut tidak melepaskan partikel-partikel seperti Nox, CO2, ataupun SO2, serta tidak mengeluarkan partikel debu yang mengandung logam berat.Sehingga Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah pembangkit yang sangat ramah lingkungan. Di Indonesia juga berencana akan menggunakan pembangkit listrik jenis ini.Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat.Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan di lokasi PLTN, sebelum dilakukan penyimpanan secara lestari.

Gambar 3. Sistem Kerja Pembangkit Tenaga ListrikKeselamatan terpasangKeselamatan terpasang dirancang berdasarkan sifat-sifat alamiah air dan uranium. Bila suhu dalam teras reaktor naik, jumlah neutron yang tidak tertangkap maupun yang tidak mengalami proses perlambatan akan bertambah, sehingga reaksi pembelahan berkurang. Akibatnya panas yang dihasilkan juga berkurang. Sifat ini akan menjamin bahwa teras reactor tidak akan rusak walaupun system kendali gagal beroperasi.Penghalang gandaPLTN mempunyai sistim pengamanan yang ketat dan berlapis-lapis, sehingga kemungkinan terjadi kecelakaan maupun akibat yang ditimbulkan sangat kecil. Sebagai contoh, zat radioaktif yang dihasilkan selama reaksi pembelahan inti uranium sebagian besar (> 99 %) akan tetap tersimpan di dalam matriks bahan bakar, yang berfungsi sebagai penghalang pertama. Selama operasi maupun jika terjadi kecelakaan, selongsong bahan bakar, akan berperan sebagai penghalang kedua untuk mencegah terlepasnya zat radioaktif tersebut keluar kelongsong. Kalau zat radioaktif masih dapat keluar dari dalam kelongsong, masih ada penghalang ketiga yaitu sistim pendingin. Lepas dari sistim pendingin, masih ada penghalang keempat berupa bejana tekan terbuat dari baja dengan tebal + 20 cm. Penghalang kelima adalah perisai beton dengan tebal 1,5 - 2 m. Bila saja zat radioaktif itu masih ada yang lolos dari perisai beton, masih ada penghalang keenam, yaitu sistim pengungkung yang terdiri dari pelat baja setebal + 7 cm dan beton setebal 1,5 - 2 m yang kedap udara.Pertahanan berlapisDisain keselamatan suatu PLTN menganut falsafah pertahanan berlapis (defence in depth). Pertahanan berlapis ini meliputi :Lapisan keselamatan pertama, PLTN dirancang, dibangun dan dioperasikan sesuai dengan ketentuan yang sangat ketat, mutu yang tinggi dan teknologi mutakhir.Lapis keselamatan keduaPLTN dilengkapi dengan sistim pengamanan/keselamatan yang digunakan untuk mencegah dan mengatasi akibat-akibat dari kecelakaan yang mungkin dapat terjadi selama umur PLTN.Keselamatan ketiga, PLTN dilengkapi dengan sistim pengamanan tambahan, yang dapat diandalkan untuk dapat mengatasi kecelakaan hipotesis, atau kecelakaan terparah yang diperkirakan dapat terjadi pada suatu PLTN. Namun kecelakaan tersebut kemungkinannya tidak akan pernah terjadi selama umur PLTN.Limbah RadioaktifSelama operasi PLTN, pencemaran yang disebabkan oleh zat radioaktif terhadap lingkungan dapat dikatakan tidak ada. Air laut atau sungai yang dipergunakan untuk membawa panas dari kondensor sama sekali tidak mengandung zat radioaktif, karena tidak bercampur dengan air pendingin yang bersirkulasi di dalam reactor. Sedangkan gas radioaktif yang dapat keluar dari sistim reactor tetap terkungkung di dalam sistim pengungkung PLTN dan sudah melalui sistim ventilasi dengan filter yang berlapis-lapis.Gas yang dilepas melalui cerobong aktivitasnya sangat kecil (sekitar 2 milicurie/tahun) sehingga tidak menimbulkan dampak terhadap lingkungan.

Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah:1. Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas).2. Tidak mencemari udara tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia.3. Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal).4. Pemakaian PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) tidak memakan banyak ruang), tidak mencemari lingkungan.

Kelemahan PLTNadalah:1. Uranium adalah sumber daya yang langka, dan diprediksi akan habis dalam selang 30-60 tergantung pada permintaan aktual.2. Periode pembuatan pembangkit listrik tenaga nuklir yang cukup panjang. Kerangka waktu yang diperlukan untuk formalitas, perencanaan dan pembangunan generasi pembangkit listrik nuklir baru dalam kisaran 20 sampai 30 tahun.3. Reaktor menghasilkan produk limbah nuklir yang memancarkan radiasi yang berbahaya, karena bisa membunuh orang yang menyentuhnya. Oleh karena itu, limbahnya tidak bisa dibuang seperti sampah biasa. Saat ini, banyak limbah nuklir disimpan di kolam pendingin khusus di pabrik nuklir.4. Kerugian lain adalah bahwa reaktor nuklir hanya berlangsung sekitar empat puluh sampai lima puluh tahun.2. Baterai Nuklir

Gambar 4.Baterai NuklirPara peneliti telah mengembangkan jenis baterai baru yang bekerja dengan proses peluruhan radio aktif dari bahan-bahan nuklir dengan kekuatan 10 kali lipat daripada prototip serupa. Secara teori, baterai tersebut bisa bertahan sepuluh tahun bahkan lebih, tanpa harus diisi ulang.Umur baterai yang panjang berpotensi untuk digunakan sebagai sumber energi pacemaker (organ buatan yang ditanam di dalam tubuh manusia), baterai pesawat luar angkasa, atau kapal selam.Philippe Fauchet, insinyur elektro dari Universitas Rochester, mengatakan bahwa baterai nuklir bisa menyediakan energi hingga 12 tahun. Saat ini baterai tersebut tengah dirancang di Rochester.Sementara teknologinya di bawah lisensi BetaBatt Inc.Teknologi yang dikembangkan disebut betavoltaik. Betavoltaik menggunakan wafer silikon untuk menangkap emisi elektron yang dihasilkan gas radioaktif, misalnya tritium. Cara kerjanya mirip pengubahan sinar matahari menjadi listrik dalam sel surya.Sampai saat ini, betavoltaik belum mampu menghasilkan energi seefisien sel surya.Alasannya sederhana, ketika gas meluruh, elekronnya berpencar ke segala tempat sehingga banyak yang hilang. Tim peneliti yang dipimpin Fauchet mengatur wafer silikon menjadi jalur tiga dimensi dengan menambahkan pit. Permukaan wafer adalah tempat di mana elektron-elektron ditangkap dan diubah menjadi arus. Setiap pit lebarnya sekitar satu mikron. Tebalnya sekitar 40 mikron.Tritium sendiri adalah isotop radioaktif hidrogen.Jika dicampur dengan zat kimia yang dapat berpendar, bahan tersebut dapat digunakan untuk menerangi perkakas luas tanpa arus listrik. Biasanya digunakan di sekolah dan bangunan yang lain. "Bahan tersebut aman dan dapat dimasukkan ke dalam tubuh," kata Fauchet."Energi yang dipancarkan partikel tritium tidak keluar menembus kulit," lanjutnya.Tritium hanya memancarkan energi rendah yang dapat dilindungi oleh material tipis misalnya selembar kertas," kata Gadeken dari BetaBatt."Segel yang menutup BetaBattery akan mencegah emisi radioaktif keluar, seperti baterai biasa yang melindungi bahan kimia agar tidak mencemari lingkungan," katanya. Proses pembuatan baterai nuklir seperti pada industri semikonduktor, sehingga tidak ada terobosan dari sisi teknologi yang dibutuhkan untuk membuat baterai. Namun, jangan berharap baterai ini hadir dalam dua tahun mendatang. Fauchet dan timnya masih bekerja untuk memperbaiki proses produksinya, yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi baterai. "Jika hasil penelitian sukses sesuai harapan kami, mungkin tidak lebih dari lima tahun teknologi tersebut siap dipakai," katanya.Baterai menjadi perangkat penting dalam berbagai peralatan elektronik, dari telepon seluler hingga kendaraan bermotor.Peneliti dan perusahaan teknologi terus berusaha meningkatkan daya tahan dan efisiensi baterai. Peneliti dari University of Missouri berhasil membuat baterai nuklir berbahan dasar larutan air yang diklaim lebih tahan lama dan efisien. Jae W. Kwon, pakar bidang kelistrikan, teknik komputer, dan nuklir dari kampus tersebut, mengatakan betavoltaic atau teknologi baterai yang mengubah radiasi menjadi energi listrik telah dipelajari sebagai sumber tenaga sejak 1950-an. Menurut Kwon, teknologi nuklir yang terkontrol seperti itu tak akan membahayakan. "Kita sudah menggunakan beberapa aplikasi komersial teknologi nuklir sehari-hari, termasuk pada detektor kebakaran di kamar tidur dan tanda keluar di gedung," kata Kwon seperti ditulis laman universitas, Selasa, 16 September2014.Baterai yang dibuat dalam riset Kwon dan Baek Hyun Kim itu menggunakan isotop radioaktifstrontium-90 yang bisa meningkatkan energi elektrokimia di dalam larutan berbahan dasar air.Di larutan itu ditempatkan elektroda titanium dioksida yang memiliki struktur nano.Elemen tersebut umumnya terdapat di dalam krim tabir surya dan penangkal ultraviolet.Elektroda yang dilapisi platinum itu mengumpulkan dan dengan efektif mengubah energi menjadi elektron. Kwon mengatakan air berperan sebagai penyangga dan partikel energi kuantum atau plasmon permukaan yang terbentuk bisa meningkatkan efisiensi baterai."Larutan terionisasi ini tidak mudah membeku pada temperatur sangat rendah dan bisa digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk baterai mobil," ujar Kwon."Jika dikemas dengan baik mungkin juga dipakai pada pesawat luar angkasa."Para ahli pada saat ini juga akan melengkapi kemampuan energi nuklir dengan cara lain untuk menghasilkan tenaga listrik arus searah (tenaga baterai/DC), tidak hanya tenaga listrik arus bolak-balik (AC) seperti yang sudah dikenal selama ini melalui PLTN. Cara lain yang dimaksud adalah tidak dengan memanfaatkan panas dari hasil reaksi fisi maupun fusi, akan tetapi memanfaatkan proses terjadinya reaksi peluruhan (decay process) pada setiap bahan radioaktif. Pada reaksi peluruhan ini yang dimanfaatkan adalah radiasi nuklir itu sendiri yang disertai dengan pelepasan elektron atau muatan listrik dan juga kemampuan menumbuk bahan untuk menghasilkan elektron sekunder yang dapat diubah menjadi tenaga listrik. Bila hal ini bisa direalisasikan maka tenaga listrik yang diperoleh dari hasil proses peluruhan zat radioaktif akan dapat menambah sumber tenaga listrik arus searah, disamping sumber arus searah (tanaga baterai) yang telah dikenal secara konvensional berupa baterai kimia sel basah maupun sel kering.Proses Peluruhan Zat RadioaktifProses peluruhan zat radioaktif sebenarnya adalah proses alami dari suatu zat radioaktif atau radioisotop dalam rangka keseimbangan menuju kepada energi dasarnya (ground state energy). Proses peluruhan zat radioaktif yang terjadi berkaitan erat dengan jenis radiasi nuklir dari suatu radioisotop. Untuk itu, perlu diketahui beberapa jenis radiasi yang mengikuti terjadinya proses peluruhan tersebut. Jenis radiasi yeng dimaksud sebenarnya ada 8 macam, namun yang akan dijelaskan hanya yang dalam proses peluruhannya menghasilkan elektron atau yang dapat menyebabkan ionisasi langsung saja, yaitu radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop yang digunakan dalam baterai nuklir. Jenis radiasi tersebut adalah :

1. Radiasi Alpha ()Radiasi ini pada umumnya terjadi pada elemen berat, yaitu atom yang nomor massanya besar (mohon dilihat sistem periodik/tabel berkala) yang tenaga ikatnya rendah, yaitu tenaga ikat antara elektron dan inti atomya rendah.Radiasi Alpha pada umumnya diikuti juga oleh peluruhan radiasi Gamma. Atom yang mengalami peluruhan radiasi Alpha, nomor massanya akan berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2, sehingga radiasi Alpha disamakan dengan pembentukan inti Helium yang bermuatan listrik 2 dan bermassa 4. Contoh peluruhan radiasi Alpha adalah peluruhan Plutonium menjadi Uranium yang reaksinya sebagai berikut:94Pu239>2He4+92U235(2He4= radiasi Alpha)2. Radiasi Beta Negatif (-)Radiasi Beta Negatif disamakan dengan pemancaran elektron dari suatu inti atom.Bentuk radiasi ini terjadi pada inti yang kelebihan elektron dan pada umumnya juga disertai juga dengan radiasi Gamma. Pada radiasi Beta Negatif, nomor atom akan bertambah 1, sedangkan nomor massanya tetap. Contoh peluruhan radiasi Beta Negatif adalah :56Ba140>-1e0+57La140(-1e0= elektron negatif)3. Radiasi Beta Positif (+)Radiasi ini sama dengan pancaran positron (elektron positif) dari inti atom. Bentuk peluruhan ini terjadi pada inti yang kelebihan proton. Pancaran positron dapat terjadi bila perbedaan energi antara inti semula dengan inti hasil perubahan (reaksi inti) paling tidak sama dengan 1,02 MeV. Radiasi Beta Positif akan selalu diikuti dengan peristiwaannihilasiatau peristiwa penggabungan, karena begitu terbentuk zarah Beta (+) akan langsung bergabung dengan elektron (-) yang banyak terdapat di alam ini dan menghasilkan radiasi Gamma yang lemah. Contoh radiasi Beta Positif :7N13>+1e0+6C13(+1e0= elektron positif / positron)+1e0+-1e0> 200(menghasilkan 2 foton Gamma)Jenis radiasi lainnya (radiasi Gamma, radiasi Neutron dan lain sebagainya) tidak dibahas dalam kaitannya dengan baterai nuklir, karena dalam peluruhannya tidak menghasilkan elektron atau muatan listrik yang langsung dapat mengionisasi medium yang pada akhirnya dapat diubah menjadi tenaga listrik arus searah.Selain dari itu, radiasi Gamma dan Neutron mempunyai daya tembus yang sangat besar, sehingga menyulitkan untuk mengukungnya agar radiasi tidak menembus dinding baterai nuklir. Kalaupun dinding baterai buklir dibuat tebal, akan berdampak pada masalah biaya dan secara teknis akan kalah bersaing dengan sumber radiasi Beta ( -) yang banyak digunakan dalam baterai nuklir.Berbagai Macam Baterai NuklirPemanfaatan energi nuklir untuk diubah menjadi tenaga listrik arus searah (DC) adalah karena timbulnya elektron atau muatan listrik pada peristiwa peluruhan zat radioaktif.Oleh karena itu, sumber arus searah baterai nuklir ini berasal dari radioisotop yang memancarkan radiasi Alpha, Beta Negatif maupun Beta Positif. Mengingat daya tembus radiasi Alpha sangat kecil, maka radioisotop pemancar Alpha jarang digunakan, karena menyulitkan dalam proses pembuatannya, kecuali bila akan dimanfaatkan untuk mengionisasi langsung medium baterai nuklir. Radioisotop pemancar Beta Positif ( +) jarang digunakan sebagai sumber tenaga baterai nuklir karena sumber baterai nuklir adalah radioisotop pemancar radiasi Beta Negatif ( -).Kemampuan sumber radiasi untuk menghasilkan elektron sekunder dalam tumbukannya dengan medium baterai nuklir, juga dipakai sebagai bahan pertimbangan dalam memilih sumber radioisotop.Penelitian dan pengembangan pembuatan baterai nuklir sangat menarik perhatian para ahli, karena tegangan yang diperoleh dari baterai nuklir relatif konstan dan bisa mencapai orde beberapa ribu volt, sehingga sangat menguntungkan dalam pemakaiannya.Sedangkan umur pakainya sangat panjang, bisa mencapai 2 kali waktu paro radioisotop yang digunakan.Namun demikian, efisiensinya dan arus yang dihasilkan sejauh ini masih rendah, untuk itu perlu ditingkatkan lebih jauh lagi.Berbagai macam model baterai nuklir yang sudah dikembangkan sejauh ini adalah sebagai berikut;1. Baterai nuklir high speed electrons battery:Baterai ini dinamakan juga dengan baterai nuklir Beta, sesuai dengan jenis radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop yang digunakan.Baterai nuklir ini bisa menghasilkan tegangan sampai beberapa ribu volt.Tegangan yang tinggi ini dipengaruhi oleh kerapatan isolator yang digunakan, sehingga tidak terjadi kebocoran yang dapat menimbulkan ionisasi udara di sekitar terminal elektrodenya.Arus yang dihasilkan masih rendah dan perlu dinaikkan lagi dengan memperhatikan masalahnuclear barrier transmissionseperti yang diuraikan di atas. Radioisotop yang digunakan dalam baterai ini adalah Strontium-90 (Sr90) yang mempunyai waktu paro 28 tahun, sehingga umur pakai baterai nuklir jenis ini bisa dua kali waktu paronya, yaitu 56 tahun. 2. Baterai nuklir contact potential difference batteryBaterai nuklir ini sering disingkat dengan baterai CPD (Contact Difference Potential).Elektrode yang digunakan adalah 2 jenis bahan logam yang mempunyai sifat work function yang sangat berbeda.Work function suatu bahan adalah energi yang diperlukan untuk membebaskan elektron keluar orbitnya.Bahan elektrode yang mempunyai sifat work function yang sangat jauh berbeda adalah Seng (Zn) dan Karbon. Ruang diantara kedua elektrode, yaitu antara bahan logam yang mempunyai sifat work function tinggi dan bahan logam yang mempunyai work function rendah, diisi medium berbentuk gas, yaitu Tritium yang setiap saat dapat diionisasikan oleh radioisotop menghasilkan elektron dan ion positif. Hasil ionisasi (elektron dan ion) akan menuju ke masing-masing elektrodenya sesuai dengan muatan listrik yang dibawanya. Penyerahan muatan listrik ke masing-masing elektrode akan menimbulkan arus listrik searah secara berkesinambungan. Radioisotop yang digunakan sama dengan baterai nuklir pertama, yaitu Strontium 90 (Sr90). 3. Baterai nuklir PN junctionBaterai nuklir ini memanfaatkan sifat radioisotop yang dapat menimbulkan berondongan elektron (avalanche) pada salah satu elemen diode semikonduktor yang dipasang di dalam wadah baterai.Bahan semikonduktor yang dapat menghasilkan berondongan elektron akibat terkena radiasi adalah Antimon.Sedangkan untuk elektrode positifnya digunakan Silikon. Berondongan elektron yang terbentuk akan ditarik oleh elektrode positif dan pada saat penyerahan muatan listrik akan timbul arus listrik searah seperti yang terjadi pada baterai nuklir CPD. Baterai nuklir PN junction ini walaupun tegangannya rendah tapi arus yang dihasilkan jauh lebih besar dari pada baterai nuklir lainnya. Sumber radioisotop yang digunakan adalah Prometium 147 (Pm147) yang mempunyai waktu paro 2,5 tahun, sehingga umur pakai baterai nuklir jenis ini bisa mencapai 5 tahun. 4. Baterai nuklir termokopelBaterai nuklir jenis ini memanfaatkan panas yang ditimbulkan oleh radioisotop yang ditempatkan pada bagian dalam wadah yang dilengkapi dengan dua jenis logam yang bersifat sebagai termokopel.Arus yang timbul dari adanya termokopel dapat menjadi tenaga baterai.5. Baterai nuklir secondary emitterBaterai nuklir jenis ini menggunakan radioisotop yang dapat menumbuk bahan target yang peka terhadap radiasi, sehingga akan menimbulkan elektron sekunder akibat tumbukan tersebut. Elektron sekunder ini akan dikumpulkan oleh elektrode yang tidak peka terhadap radiasi. Perbedaan tegangan pada kedua elektrode tersebut akan menghasilkan arus listrik yang besarnya proporsional dengan energi yang dibawa oleh elektron sekunder. 6. Baterai nuklir fotolistrikBaterai nuklir fotolistrik ini memanfaatkan sifat bahan sintilator yang akan mengeluarkan pendar cahaya (foton) bila terkena radiasi. Pendar cahaya (foton) yang timbul kemudian diubah menjadi tenaga listrik oleh bahan semikonduktor yang peka terhadap foton cahaya.Foton cahaya dapat juga diubah menjadi tenaga listrik oleh sel fotolistrik.Bahan sintilator yang digunakan dapat berupa Posfor, Natrium Iodida yang diberi Thalium.7. Baterai nuklir photon junctionBaterai nuklir ini menggunakan posfor radioaktif (P32) sebagai sumber radioisotopnya yang diapit oleh bahan semikonduktor. Bahan semikonduktor diletakkan berhimpitan dengan semiconductor surface layer agar dapat terjadi perpindahan electron hole akibat terkena radiasi P32. Adanya perpindahan electron hole pada bahan semikonduktor ini akan menimbulkan pulsa listrik yang besarnya sama dengan energi pendar cahaya yang terjadi. Tegangan baterai nuklir ini relatif konstan.Berdasarkan uraian di atas tampak bahwa penelitian dan pengembangan pembuatan baterai nuklir dari berbagai macam jenis yang pernah dibuat, masih perlu ditingkatkan lagi untuk memperoleh efisiensi baterai nuklir yang lebih baik dan juga untuk dapat menaikkan arus listriknya agar diperoleh daya keluaran yang lebih baik seperti pengembangan penelitian di atas. Umur paro radioisotop yang digunakan akan sangat mempengaruhi umur pakai baterai dan juga kestabilan tegangan baterai nuklir. Bahan radioisotop pemancar radiasi Beta yang dapat digunakan menjadi sumber energi baterai nuklir bisa diperoleh dari hasil fisi yang dihasilkan oleh reaktor nuklir maupun oleh akselerator. Produk radioisotop yang sampai saat ini sudah dipasarkan menjadi baterai nuklir adalah dari deret Lantanida, yaitu Prometium (Pm147) yang bisa mencapai umur pakai lebih dari 5 tahun per baterai. Bila umur paro radioisotop yang digunakan panjang, maka wadah baterai nuklir harus dibuat sedemikian rupa agar supaya tidak bocor selama dalam pemakaian, karena hal ini menyangkut masalah keselamatan lingkungan dan proteksi radiasi.Satu hal yang perlu diketahui bahwa baterai nuklir yang sudah tidak dipakai tidak boleh dibuang sembrangan, mengingat di dalamnya mengandung bahan radioaktif, sehingga pembuangannya memerlukan pengaturan tersendiri sesuai dengan ketentuan yang telah ditetapkan.Untuk Indonesia pengaturan masalah ini ditetapkan oleh Badan Tenaga Nuklir atau BAPETEN yang berkedudukan di Jakarta.3. Nuklir untuk transportasiUntuk transportasi, pemanfaatan nuklir dapat dibagi menjadi dua tipe, yaitu pemanfaatan langsung reaktor nuklir untuk transportasi dan pemanfaatan secara tak langsung dengan produksi hidrogen dari kelebihan panas reaktor nuklir, yang nantinya hidrogen tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.Pemanfaatan reaktor nuklir berskala kecil untuk kendaraan telah dilakukan untuk keperluan eksplorasi di daerah terisolir seperti di kutub oleh pemerintah rusia sekitar tahun 1950 an, hanya saja untuk skala kendaraan komersial masih belum bisa dilakukan. Bahan baku energi nuklir merupakan unsur radioaktif Ketika energi nuklir digunakan sebagai sumber energi seperti kapal selam, reaktor menjalankan mesin, dengan uap yang langsung menjalankan mesin. Dalam kapal selam yang menggunakan nuklir, maka reaktor nuklir harus diawasi dengan hati-hati, sebab kebocoran pada reaksi nuklir akan berakibat fatal dan berbahaya.Pemikiran lain adalah untuk transportasi luar angkasa. Pemanfaatan energi nuklir untuk keperluan transportasi diatas khususnya kendaraan eksplorasi, kapal selam dan pesawat luar angkasa, dikarenakan pemanfaatan bahan nuklir yang dapat dilakukan untuk jangka yang relatif panjang tanpa adanyarefueling(penambahan bahan bakar baru selama reactor beroperasi).Untuk eksplorasi ruang angkasa:

Gambar 5.Roket Tenaga Nuklir

Ruang antarbintang adalah sebuah tempat yang gelap dan dingin, begitu dingin (mendekati nol mutlak).Sehingga kendaraan angkasa harus menjaga bagian kritisnya tetap hangat sehingga mereka tidak membeku dan terkunci.NASA memecahkan masalah ini dengan menempatkan elemen pemanas yang mengandung bahan radioaktif di daerah kritis.Sebagai materi meluruh, radiokatif memberikan sejumlah kecil panas yang menjaga bagian-bagian penting seperti kamer dan pintu sensor bergerak di suhu mendekati nol mutlak.Banyak pihak yang menganggap penggunaan nuklir sebagai bahan bakar kendaraan hanyalah angan-angan belaka, suatu ide yang tidak mungkin terwujud. Namun, seorang peneliti bernama Charles Stevens dari perusahaan penelitian dan pengembangan Laser Power System (LPS) membantah asumsi tersebut.Thorium merupakan logam dengan kandungan radioaktif yang kecil dan dapat menggantikan peran uranium dalam sebuah reaktor nuklir. Penggunaan satu gram elemen ini dalam kendaraan sama dengan penggunaan 7500 galon bensin.BAB IIIPENUTUP

A. KesimpulanEnergi nuklir adalah anugerah Tuhan yang luar biasa, yang harus kita syukuri keberadaannya.Energi nuklir sudah memiliki peran vital dalam memasok listrik dunia dan merupakan sumber listrik utama pada sejumlah negara.Energi nuklir juga dapat dimanfaatkan untuk membuat baterai nuklir. Pemanfaatan lainnya yaitu energi nuklir untuk transportasi. Energi nuklir adalah energi yang paling potensial dapat digunakan sebagai pengganti energi fosil. B. Penutup Sekian makalah kami tentang radiaktif nuklir, Tim penulis sadar bahwa masih banyak kekurangan dan juga kesalahan dalam menulis makalah ini, dengan ini tim penulis meminta saran bila ada kesalahan dan kekeliruan.

DAFTAR PUSTAKAhttp://www.ristek.go.id//http://www.fisikanet.lipi.go.id//http://netsains.com//http://kompas.com//http://ririmalikah.blogspot.com/2009/11/pemanfaatan-energi-nuklir.html\http://www.apasih.com/2011/05/10-manfaat-radiasi-nuklir-selain.htmlDimitria, Ernest. 2011. Mobil Bertenaga Nuklir Bukan Angan-angan Belaka. http://www.jagatreview.com/2011/09/mobil-bertenaga-nuklir-bukan-angan-angan-belaka/ diakses tanggal 17 Mei 2015.Sianturi, Jefri DS. 2011. Keuntungan dan Kerugian dari tenaga Nuklir. http://jefrigeophysics.wordpress.com/2011/03/15/keuntungan-dari-tenaga-nuklir/ diakses tanggal 17 Mei 2015.

Teknologi Nuklir, Proteksi Radiasi dan Aplikasinnya. Penerbit ANDI: Yogyakarta 2006