Kelompok 5Kelompok 5Noni SelviaNoni Selvia

Rd Sri Rastra O.P.DRd Sri Rastra O.P.DRamlan Aabdul Haris HRamlan Aabdul Haris HRefky Rizki RamadhanRefky Rizki Ramadhan

Rhega FariandaRhega FariandaSiti Silvia Y.Siti Silvia Y.

REAKTOR NUKLIRREAKTOR NUKLIR

PENGERTIAN REAKTOR PENGERTIAN REAKTOR

Apa yang dimaksud dengan :

Reaktor

?

Reaktor menurut arti sesungguhnya adalah tempat berlangsungnya reaksi.Reaktor nuklirReaktor nuklirApabila proses yang terjadi di Apabila proses yang terjadi di dalamnya adalah reaksi nuklir.dalamnya adalah reaksi nuklir.

REAKTOR NUKLIRREAKTOR NUKLIR Reaktor nuklir pertama kali dibangun Reaktor nuklir pertama kali dibangun oleh Enrico Fermi pada tahun 1942 di oleh Enrico Fermi pada tahun 1942 di Universitas Chicago. Universitas Chicago.

Reaktor nuklir adalah suatu alat Reaktor nuklir adalah suatu alat untuk mengendalikan reaksi fisi untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan sekaligus menjaga berantai dan sekaligus menjaga kesinambungan reaksi itu.kesinambungan reaksi itu.

Reaktor nuklir ditetapkan sebagai Reaktor nuklir ditetapkan sebagai “alat yang menggunakan materi nuklir “alat yang menggunakan materi nuklir sebagai bahan bakarnya”.sebagai bahan bakarnya”.

Materi fisi yang digunakan sebagai Materi fisi yang digunakan sebagai bahan bakar misalnya Uranium, bahan bakar misalnya Uranium, Plutonium, dll.Plutonium, dll.

Secara umum, reaktor nuklir adalah Secara umum, reaktor nuklir adalah tempat berlangsungnya reaksi nuklir tempat berlangsungnya reaksi nuklir yang terkendali.yang terkendali.

Untuk mengendalikan operasi dan Untuk mengendalikan operasi dan menghentikannya digunakan bahan menghentikannya digunakan bahan penyerap neutron yang disebut penyerap neutron yang disebut “batang pengendali”.“batang pengendali”.

KLASIFIKASI REAKTOR KLASIFIKASI REAKTOR NUKLIRNUKLIR

Klasifikasi jenis-jenis reaktor nuklir Klasifikasi jenis-jenis reaktor nuklir dibedakan berdasarkan kegunaan, tenaga dibedakan berdasarkan kegunaan, tenaga neutron dan nama komponen serta parameter neutron dan nama komponen serta parameter operasinya.operasinya.

Menurut kegunaan, dibedakan : Menurut kegunaan, dibedakan : 1. 1. Reaktor dayaReaktor daya2. 2. Reaktor risetReaktor riset, termasuk uji material dan , termasuk uji material dan latihan.latihan.3. 3. Reaktor produksi isotop . Reaktor produksi isotop . Reaktor ini Reaktor ini kkadang-kadang digolongkan juga ke dalam adang-kadang digolongkan juga ke dalam reaktor riset.reaktor riset.

Ditinjau dari tenaga netron yang Ditinjau dari tenaga netron yang melangsungkan reaksi pembelahan, melangsungkan reaksi pembelahan, reaktor dibedakan menjadi : reaktor dibedakan menjadi : 1. Reaktor cepat : GCFBR, Liquid 1. Reaktor cepat : GCFBR, Liquid Metal Fast Breeder Reactor Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR), SCFBR.(LMFBR), SCFBR.2. Reaktor thermal : PWR, BWR, 2. Reaktor thermal : PWR, BWR, PHWR, GCR.PHWR, GCR.

Berdasarkan parameter yang lain Berdasarkan parameter yang lain dapat disebut :dapat disebut :1. Reaktor berreflektor grafit : 1. Reaktor berreflektor grafit : Gas Cooled Reactor (GCR), AGCR.Gas Cooled Reactor (GCR), AGCR.2. Reaktor berpendingin air ringan 2. Reaktor berpendingin air ringan : PWR, BWR.: PWR, BWR.3. Reaktor suhu tinggi : HTGR3. Reaktor suhu tinggi : HTGR

Masih banyak nama atau jenis Masih banyak nama atau jenis reaktor lainnya.reaktor lainnya.

Reaktor FisiReaktor Fisi Reaktor fisi merupakan instalasi Reaktor fisi merupakan instalasi yang menghasilkan daya panas yang menghasilkan daya panas secara konstan dengan memanfaatkan secara konstan dengan memanfaatkan reaksi fisi berantai.reaksi fisi berantai.

Istilah ini dibedakan dengan Istilah ini dibedakan dengan reaktor fusi yang memanfaatkan reaktor fusi yang memanfaatkan panas dari reaksi fusi.panas dari reaksi fusi.

Dimungkinkan adanya reaktor yang Dimungkinkan adanya reaktor yang memadukan kedua jenis tersebut memadukan kedua jenis tersebut (reaktor hibrid).(reaktor hibrid).

Reaktor FusiReaktor Fusi Reaktor fusi adalah suatu Reaktor fusi adalah suatu instalasi untuk mengubah energi instalasi untuk mengubah energi yang terjadi pada reaksi fusi yang terjadi pada reaksi fusi menjadi energi panas atau listrik menjadi energi panas atau listrik yang mudah dimanfaatkan.yang mudah dimanfaatkan.

Reaksi fusi merupakan reaksi Reaksi fusi merupakan reaksi penggabungan inti atom ringan, penggabungan inti atom ringan, misalnya reaksi antara deuterium misalnya reaksi antara deuterium dan tritium.dan tritium.

Reaktor PenelitianReaktor Penelitian Reaktor riset/penelitian yang diutamakan Reaktor riset/penelitian yang diutamakan adalah pemanfaatan netron yang dihasilkan adalah pemanfaatan netron yang dihasilkan dari reaksi nuklir untuk keperluan dari reaksi nuklir untuk keperluan berbagai penelitian dan produksi isotop.berbagai penelitian dan produksi isotop.

Misalnya reaktor uji material yang secara Misalnya reaktor uji material yang secara khusus digunakan untuk uji iradiasi, khusus digunakan untuk uji iradiasi, reaktor untuk eksperimen fisika reaktor, reaktor untuk eksperimen fisika reaktor, reaktor riset untuk penelitian dengan reaktor riset untuk penelitian dengan menggunakan berkas netron dan alat menggunakan berkas netron dan alat eksperimen kekritisan, reaktor untuk eksperimen kekritisan, reaktor untuk pendidikan dan pelatihan.pendidikan dan pelatihan.

Di antara reaktor-reaktor tersebut, reaktor Di antara reaktor-reaktor tersebut, reaktor riset-pun terdiri dari berbagai macam, riset-pun terdiri dari berbagai macam, misalnya reaktor untuk eksperimen berkas misalnya reaktor untuk eksperimen berkas netron dan uji iradiasi material, reaktor netron dan uji iradiasi material, reaktor untuk eksperimen perisai, reaktor untuk uji untuk eksperimen perisai, reaktor untuk uji pulsa, dll.pulsa, dll.

Tipe-tipe reaktor riset antara lain tipe Tipe-tipe reaktor riset antara lain tipe kolam berpendingin dan bermoderator air kolam berpendingin dan bermoderator air berat, tipe kolam berpendingin dan berat, tipe kolam berpendingin dan bermoderator air ringan dan tipe kolam bermoderator air ringan dan tipe kolam berpendingin air ringan dan bermoderator air berpendingin air ringan dan bermoderator air berat.berat.

KOMPONEN REAKTOR KOMPONEN REAKTOR NUKLIRNUKLIR

Komponen-komponen reaktor Komponen-komponen reaktor nuklir antara lain : nuklir antara lain : 1. Bahan bakar nuklir/bahan 1. Bahan bakar nuklir/bahan dapat belahdapat belah2. Bahan moderator2. Bahan moderator3. Pendingin reaktor3. Pendingin reaktor4. Perangkat batang kendali4. Perangkat batang kendali5. Perangkat detektor5. Perangkat detektor

6. Reflektor : untuk mengendalikan 6. Reflektor : untuk mengendalikan laju pembelahan.laju pembelahan.

7. Perangkat bejana dan perisai 7. Perangkat bejana dan perisai reaktor.reaktor.

8. Perangkat penukar panas.8. Perangkat penukar panas. Komponen No. 1 s/d 6 berada pada Komponen No. 1 s/d 6 berada pada

suatu lokasi yang disebut “Teras suatu lokasi yang disebut “Teras Reaktor”, yaitu suatu tempat dimana Reaktor”, yaitu suatu tempat dimana reaksi berantai tersebut reaksi berantai tersebut berlangsung.berlangsung.

Skema Dasar Reaktor Nuklir

1. Bahan Bakar Nuklir1. Bahan Bakar Nuklir

Terdapat dua jenis bahan bakar nuklir,yaitu : Terdapat dua jenis bahan bakar nuklir,yaitu : a. Bahan Fisil : suatu unsur/atom yang a. Bahan Fisil : suatu unsur/atom yang langsung dapat memberikan reaksi pembelahan langsung dapat memberikan reaksi pembelahan apabila dirinya menangkap neutron. Contoh : apabila dirinya menangkap neutron. Contoh : 9292UU233233, , 9292UU235235, , 9494PuPu239239, , 9494PuPu241241

b. Bahan Fertil : suatu unsur/atom yang b. Bahan Fertil : suatu unsur/atom yang setelah menangkap neutron tidak dapat setelah menangkap neutron tidak dapat langsung membelah, tetapi membentuk bahan langsung membelah, tetapi membentuk bahan fisil. fisil. Contoh : Contoh : 9090ThTh232232, , 9292UU238238

Pada kenyataannya sebagian besar bahan Pada kenyataannya sebagian besar bahan bakar nuklir yang berada di alam adalah bakar nuklir yang berada di alam adalah bahan fertil.bahan fertil.

Elemen bakar reaktor nuklir dibuat Elemen bakar reaktor nuklir dibuat dengan kadar isotop fisilnya lebih dengan kadar isotop fisilnya lebih besar dari kondisi alamnya, isotop besar dari kondisi alamnya, isotop demikian disebut isotop yang diperkaya, demikian disebut isotop yang diperkaya, sedangkan untuk kadar isotop fisil yang sedangkan untuk kadar isotop fisil yang lebih kecil dari kondisi alamnya lebih kecil dari kondisi alamnya disebut isotop yang susut kadar.disebut isotop yang susut kadar.

2. Bahan Moderator2. Bahan Moderator Dalam reaksi fisi,neutron yang Dalam reaksi fisi,neutron yang dapat menyebabkan reaksi pembelahan dapat menyebabkan reaksi pembelahan adalah neutron thermal. adalah neutron thermal.

Neutron thermal memiliki energi Neutron thermal memiliki energi sekitar 0,025 eV pada suhu 27oC, sekitar 0,025 eV pada suhu 27oC, sementara neutron yang lahir dari sementara neutron yang lahir dari reaksi pembelahan memiliki energi reaksi pembelahan memiliki energi rata-rata 2 MeV, yang sangat jauh rata-rata 2 MeV, yang sangat jauh lebih besar dari energi thermalnya.lebih besar dari energi thermalnya.

3. Pendingin Reaktor3. Pendingin Reaktor Pendingin reaktor berfungsi sebagai sarana Pendingin reaktor berfungsi sebagai sarana pengambilan panas hasil fisi dari dalam elemen pengambilan panas hasil fisi dari dalam elemen bakar untuk dipindahkan /dibuang ke tempat bakar untuk dipindahkan /dibuang ke tempat lain/lingkungan melalui perangkat penukar lain/lingkungan melalui perangkat penukar panas.panas.

Bahan yang baik sebagai pendingin adalah fluida Bahan yang baik sebagai pendingin adalah fluida yang koefisien perpindahan panasnya sangat yang koefisien perpindahan panasnya sangat bagus, memiliki tampang lintang serapan neutron bagus, memiliki tampang lintang serapan neutron yang kecil, dan tampang lintang hamburan yang yang kecil, dan tampang lintang hamburan yang besar serta tidak korosif. Contoh : H2O, D2O, besar serta tidak korosif. Contoh : H2O, D2O, Na cair, gas He dll.Na cair, gas He dll.

4. Batang Kendali 4. Batang Kendali ReaktorReaktor Batang kendali berfungsi sebagai Batang kendali berfungsi sebagai pengendali jalannya operasi reaktor pengendali jalannya operasi reaktor agar laju pembelahan/populasi agar laju pembelahan/populasi neutron di dalam teras reaktor neutron di dalam teras reaktor dapat diatur sesuai dengan kondisi dapat diatur sesuai dengan kondisi operasi yang dikehendaki.operasi yang dikehendaki.

Selain itu, juga berfungsi untuk Selain itu, juga berfungsi untuk memadamkan reaktor/menghentikan memadamkan reaktor/menghentikan reaksi pembelahan.reaksi pembelahan.

5. Perangkat Detektor5. Perangkat Detektor

Detektor adalah komponen penunjang Detektor adalah komponen penunjang yang mutlak diperlukan di dalam yang mutlak diperlukan di dalam reaktor nuklir.reaktor nuklir.

Semua informasi tentang kejadian Semua informasi tentang kejadian fisis di dalam teras reaktor, yang fisis di dalam teras reaktor, yang meliputi popularitas neutron, laju meliputi popularitas neutron, laju pembelahan, suhu dan lain-lain hanya pembelahan, suhu dan lain-lain hanya dapat dilihat melalui detektor yang dapat dilihat melalui detektor yang dipasang di dalam teras.dipasang di dalam teras.

6. Reflektor6. Reflektor Neutron yang keluar dari pembelahan Neutron yang keluar dari pembelahan bahan fisil, berjalan dengan kecepatan bahan fisil, berjalan dengan kecepatan tinggi ke segala arah. Karena tidak tinggi ke segala arah. Karena tidak bermuatan listrik maka gerakan neutron bermuatan listrik maka gerakan neutron tsb bebas menembus medium dan tidak tsb bebas menembus medium dan tidak berkurang bila tidak menumbuk inti berkurang bila tidak menumbuk inti atom medium.atom medium.

Sebgian neutron tsb dapat lolos keluar Sebgian neutron tsb dapat lolos keluar teras reaktor, atau hilang dari teras reaktor, atau hilang dari sistem. Kondisi demikian merugikan.sistem. Kondisi demikian merugikan.

7. Bejana dan Perisai 7. Bejana dan Perisai ReaktorReaktor Bejana/tangki reaktor berfungsi untuk Bejana/tangki reaktor berfungsi untuk menampung fluida pendingin agar teras menampung fluida pendingin agar teras reaktor selalu terendam di dalamnya.reaktor selalu terendam di dalamnya.

Bejana tsb harus kuat menahan beban Bejana tsb harus kuat menahan beban dan tidak korosif bila berinteraksi dan tidak korosif bila berinteraksi dengan pendingin atau benda lain di dengan pendingin atau benda lain di dalam teras.dalam teras.

Contoh bahan bejana reaktor : Contoh bahan bejana reaktor : Aluminium dan Stainless stell.Aluminium dan Stainless stell.

Perisai reaktor berfungsi untuk Perisai reaktor berfungsi untuk menahan/menghambat/menyerap menahan/menghambat/menyerap radiasi yang lolos dari teras radiasi yang lolos dari teras reaktor agar tidak menerobos reaktor agar tidak menerobos keluar sistem reaktor.keluar sistem reaktor.

Pada umumnya perisai yang Pada umumnya perisai yang digunakan adalah lapisan beton digunakan adalah lapisan beton beratberat..

8. Perangkat Penukar 8. Perangkat Penukar PanasPanas

Perangkat penukar panas (Heat Exchanger) Perangkat penukar panas (Heat Exchanger) merupakan komponen penunjang yang berfungsi merupakan komponen penunjang yang berfungsi sebagai sarana pengalihan panas dari pendingin sebagai sarana pengalihan panas dari pendingin primer, yang menerima panas dari elemen bakar, primer, yang menerima panas dari elemen bakar, untuk diberikan pada fluida pendingin yang lain untuk diberikan pada fluida pendingin yang lain (sekunder).(sekunder).

Dengan sistem pengambilan panas tsb maka Dengan sistem pengambilan panas tsb maka integritas komponen teras akan selalu terjamin.integritas komponen teras akan selalu terjamin.

Pada jenis reaktor tertentu, terutama PLTN heat Pada jenis reaktor tertentu, terutama PLTN heat exchanger juga berfungsi sebagai fasilitas exchanger juga berfungsi sebagai fasilitas pembangkit uap.pembangkit uap.