LATAR BELAKANG

Masyarakat pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atomyang dijatuhkan diHiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun1945. Sedemikian dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bomtersebut sehingga pengaruhnya masih dapat dirasakansampaisekarang.Di samping sebagai senjata pamungkas yang dahsyat,sejak lama orang telah memikirkan bagaimana cara memanfaatkan tenaganuklir untuk kesejahteraan umat manusia. Sampai saat ini tenaganuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara luasdalamberbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan,pertanian, peternakan, sterilisasi produk farmasi dan alatkedokteran, pengawetan bahan makanan, bidang hidrologi, yangmerupakan aplikasi teknik nuklir untuk non energi.

Salah satu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat inisudah berkembang dan dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentukPembangkit Listrik Tenaga nuklir (PLTN), dimana tenaga nuklirdigunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah,aman dan tidak mencemari lingkungan.

Pemanfaatan tenaga nuklir dalam bentuk PLTN mulai dikembangkansecara komersial sejak tahun 1954. Pada waktu itu di Rusia (USSR),dibangun dan dioperasikan satu unit PLTN air ringan bertekanantinggi (VVER = PWR) yang setahun kemudian mencapai daya 5 Mwe. Padatahun 1956 di Inggris dikembangkan PLTN jenis Gas Cooled Reactor(GCR + Reaktor berpendingin gas) dengan daya 100 Mwe. Pada tahun1997 di seluruh dunia baik di negara maju maupun negara sedangberkembang telah dioperasikan sebanyak 443 unit PLTN yang tersebardi 31 negara dengan kontribusi sekitar 18 % dari pasokan tenagalistrik dunia dengan total pembangkitan dayanya mencapai 351.000 Mwedan 36 unit PLTN sedang dalam tahap kontruksi di 18 negara.

Seiring dengan krisis energi yang sedang menimpa Indonesia saat iniyang ditandai dengan semakin menipisnya cadangan minyak yang

dimiliki Indonesia, maka pemerintah berniat membangun PLTN(Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) di Indonesia. Pemerintah merasapembangkit-pembangkit listrik yang sudah ada sekarang dirasa masihkurang untuk memenuhi konsumsi listrik di Indonesia.

Pengertian dari PLTN sendiri adalah stasiun pembangkit listrikthermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebihreaktor nuklir pembangkit listrik. Cara kerja PLTN tidak jauh denganPLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap). Bedanya pada PLTN energi panasyang dihasilkan berasal dari reaksi nuklir. Panas yang dihasilkandari reaksi nuklir ini digunakan untuk menguapkan air pendingin. Uapini digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga diperoleh energikinetik. Energi kinetik yang dihasilkan digunakan untuk memutargenerator yang akhirnya menghasilkan energi listrik.

Namun masih terdapat pro dan kontra dalam masyarakat mengenairencana pemerintahan ini.oleh karena itu pemerintah harus memberikanpenyuluhan mengenai teknologi nuklir kepada masyarakat. Selain itupemerintah juga harus menerapkan standar keamanan yang ketatterhadap PLTN yang akan didirikan.

B.       TUJUAN

1.      Meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang PLTN.

2.      Menambah cara berfikir mahasiswa untuk menganalisis suatupermasalahan.

3.      Agar mahasiswa sapat mengaplikasikan dalam kehidupanbermasyarakat.

C.      RUMUSAN MASALAH

Dalam penulisan makalah ini ada beberapa permasalahan yang perludibahas antara lain:

1.      Bagaimana prinsip kerja dari PLTN?

2.      Bagaimana proses pemanfaatan panas hasil fisi untukmenghasilkan energi listrik di dalam PLTN?

3.      Keuntungan dan kerugian dari PLTN ?

D.    METODE PENULISAN

Dalam penulisan makalah ini, metode penulisan yang digunakan adalahmetode studi pustaka, yaitu: metode dan suber penulisannya versumberdari buku-buku dan data dari internet

E.     SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam penulisan laporan ini sistematika penulisan yang digunakanadalah:

Kata Pengantar

Daftar Isi

Bab I berisi Latar belakang, Tujuan, Rumusan Masalah, MetodePenulisan, Sistematika Penulisan

Bab II berisi Landasan Teori Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir,jenis-jenis Pembangkit listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Bab III Pembahasan, Prinsip Kerja PLTN, Proses pemanfaatan panashasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN,keuntungan dan kekurangan PLTN.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.      LANDASAN TEORI

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkitlistrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satuatau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalampembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketikadaya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turunhingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkanper unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baruyang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1.

Pada dasarnya sistem kerja dari PLTN sama dengan pembangkit listrikkonvensional, yaitu: air diuapkan di dalam suatu ketel melaluipembakaran. Ulang yang dihasilkan dialirkan ke turbin yang akanbergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin digunakan untukmenggerakkan generator, sehingga menghasilkan tenaga listrik. Satugram U-235 setara dengan 2650 batu bara.

Pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama,dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan fisil (uranium) dalamreactor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yangdisirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Prosespembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskanpartikel seperti CO2, SO2, atau NOx, juga tidak mengeluarkan asapatau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan.Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramahlingkungan. 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.

B.       JENIS-JENIS PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN)

1.    Pressurized Water Reactor (PWR)/Reaktor Air Tekan

PWR adalah jenis reaktor daya nuklir yang menggunakan air ringanbiasa sebagai pendingin maupun moderator neutron. Reaktor inipertama sekali dirancang oleh Westinghouse Bettis Atomic PowerLaboratory untuk kepentingan kapal perang, tetapi kemudian rancanganini dijadikan komersial oleh Westinghouse Nuclear Power Division.Reaktor jenis ini merupakan jenis reaktor yang paling umum. Lebihdari 230 buah reaktor digunakan untuk menghasilkan listrik, danbeberapa ratus lainnya digunakan sebagai tenaga penggerak kapal. 

Gambar 3 Skema Reaktor Pressurized Water Reactor (PWR)

Pada reaktor jenis PWR, aliran pendingin utama yang berada di terasreaktor bersuhu mencapai 325oC sehingga perlu diberi tekanantertentu (sekitar 155 atm) oleh perangkat pressurizer sehingga airtidak dapat mendidih. Pemindah panas, generator uap, digunakan untukmemindahkan panas ke aliran pendingin sekunder yang kemudianmendidih menjadi uap air dan menggerakkan turbin untuk menghasilkanlistrik. Uap kemudian diembunkan di dalam kondenser menjadi aliran

pendingin sekunder. Aliran ini kembali memasuki generator uap danmenjadi uap kembali, memasuki turbin, dan demikian seterusnya.

2.    Boiling water reactor (BWR)/Reaktor Air Didih

Reaktor jenis BWR merupakan rancangan reaktor jenis air ringansebagai pendingin dan moderator, yang juga digunakan di beberapaPembangkit Listrik Tenaga Nuklir. Reaktor BWR pertama sekalidirancang oleh Allis-Chambers dan General Electric (GE). Sampai saatini, hanya rancangan General Electric yang masih bertahan. ReaktorBWR rancangan General Electric dibangun di Humboldt Bay diCalifornia. Reaktor ini mempunyai banyak persamaan dengan reaktorPWR; perbedaan yang paling kentara ialah pada reaktor BWR, uap yangdigunakan untuk memutar turbin dihasilkan langsung oleh terasreaktor. 

Gambar 4 Skema Reaktor Boiling Water Reactor (BWR)

Pada reaktor BWR hanya terdapat satu sirkuit aliran pendingin yangbertekanan rendah (sekitar 75 atm) sehingga aliran pendingintersebut dapat mendidih di dalam teras mencapai suhu 285oC. Uap yangdihasilkan tersebut mengalir menuju perangkat pemisah dan pengeringuap yang terletak di atas teras kemudian menuju turbin. Karena airyang berada di sekitar teras selalu mengalami kontaminasi oleh

peluruhan radionuklida, maka turbin harus diberi perisai danperlindungan radiasi sewaktu masa pemeliharaan. Kebanyakan zatradioaktif yang terdapat pada air tersebut beumur paro sangatsingkat, misalnya N-16 dengan umur paro 7 detik sehingga ruangturbin dapat dimasuki sesaat setelah reaktor dipadamkan. Uaptersebut kemudian memasuki turbin-generator. Setelah turbindigerakkan, uap diembunkan di kondenser menjadi aliran pendingin,kemudian dipompa ke reaktor dan memulai siklus kembali seperti diatas.

3.    Reaktor Air Didih Lanjut (Advanced Boiling WaterReactor,  ABWR)

ABWR adalah reaktor air didih lanjut, yaitu tipe modifikasi darireaktor air didih yang ada pada saat ini. Perbaikan ditekankan padakeandalan, keselamatan, limbah yang rendah, kemudahan operasi danfaktor ekonomi. Perlengkapan khas ABWR yang mengalami perbaikandesain adalah (1) pompa internal, (2) penggerak batang kendali, (3)alat pengatur aliran uap, (4) sistem pendinginan teras darurat, (5)sungkup reaktor dari beton pra-tekan, (6) turbin, (7) alat pemanasuntuk pemisah uap (penurun kelembaban), (8) sistem kendali dijitaldan lain-lain.

4.    Reaktor tabung tekan

Reaktor tabung tekan merupakan reaktor yang terasnya tersusun ataspendingin air ringan (ada juga air berat) dan moderator air beratatau pendingin air ringan dan moderator grafit dalam pipa kalandria.Bahan pendingin dan bahan moderator dipisahkan oleh pipa tekan,sehingga bahan pendingin dan bahan moderator dapat dipilih secaraterpisah. Pada kenyataannya terdapat variasi gabungan misalnyapendingin air ringan moderator air berat (Steam-Generating HeavyWater Reactor, SGHWR), pendingin air berat moderator air berat(Canadian Deuterium Uranium, CANDU), pendingin air ringan moderatorgrafit (Channel Type Graphite-moderated Water-cooled Reactor, RBMK).Teras reaktor terdiri dari banyak kanal bahan bakar dan dideretkanberbentuk kisi kubus di dalam tangki kalandria, bahan pendingin

mengalir masing-masing di dalam pipa tekan, energi panas yang timbulpada kanal bahan bakar diubah menjadi energi penggerak turbin dandigunakan pada pembangkit listrik. Disebut juga rektor nuklir tipekanal.

BAB III

PEMBAHASAN

1.        Prinsip  kerja dari PLTN

Prinsip kerja PLTN sebenarnya mirip dengan pembangkit listriklainnya, misalnya Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Yangmembedakan antara dua jenis pembangkit listrik itu adalah sumberpanas yang digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksinuklir, sedang PLTU mendapatkan suplai panas dari pembakaran bahanbakar fosil seperti batubara atau minyak bumi.  Uap bertekanantinggi pada PLTU digunakan untuk memutar turbin. Tenaga gerak putarturbin ini kemudian diubah menjadi tenaga listrik dalam sebuahgenerator.

Perbedaan PLTN dengan pembangkit lain terletak pada bahan bakar yangdigunakan untuk menghasilkan uap, yaitu Uranium. Reaksi pembelahan(fisi) inti Uranium menghasilkan tenaga panas (termal) dalam jumlahyang sangat besar serta membebaskan 2 sampai 3 buah neutron. Sebagaipemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terusmenerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakanbahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO,atau NOx, juga tidak melepaskan asap atau debu yang mengandung logamberat yang dilepas ke lingkungan. Satu gram U-235 setara dengan 2650batu bara.

Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramahlingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasianPLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemenbakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan dilokasi PLTN, sebelumdilakukan penyimpanan secara lestari.

 

Prinsip kerja dari PLTU

2.        Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkanenergi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut : 

Ø  Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskanenergi dalam bentuk panas yang sangat besar. 

Ø  Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkanair pendingin, bisa pendingin primer maupun sekunder bergantung padatipe reaktor nuklir yang digunakan. 

Ø  Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehinggadihasilkan energi gerak (kinetik). 

Ø  Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutargenerator sehingga dihasilkan arus listrik. 

3.        Keuntungan dan kekurangan

Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnyaadalah:

Ø  Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) -gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Daruratdinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas).

Ø  Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahayasepert karbon monoksida,sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogenoksida, partikulate atau asap fotokimia.

Ø  Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal).

Ø  Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yangdiperlukan.

Ø  Ketersedian bahan bak ar yang melimpah - sekali lagi, karenasangat sedikit bahan bakar yang diperlukan.

Kekurangan  dari PLTN

Ø  Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalahkecelakaanChernobyl containment building ) (yang tidak mempunyai.

Ø  Limbah           Nuklir -limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahanhingga ribuan tahun.

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

A.      KESIMPULAN

Prinsip kerja PLTN berdasarkan sumber panas yang dihasilkan olehsuplai panas dari reaksi nuklir. Pemanfaatan energy panas tersebuttidak dapat dihasilkan apabila kurangnya bahan bakar.

Adapun jenis PLTN yang ada di Bumi, merupakan pengembangan darikemajuan teknologi yang ada. Oleh karena itu, banyak terjadiperkembangan pembangkit energy listrik yang baru. 

B.       SARAN

1.         Pengembangan PLTN di Indonesia sangat penting bagikemajuan ekonomi bagi Negara tersebut.

2.         Sebaiknya pengembangan PLTN dibuat berdasarkan kebutuhan.

3.         Oleh karena itu, pemerintah mampu menyokong dalampengembangan PLTN di Indonesia.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.

PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan (meskipunboiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe.

Hingga saat ini, terdapat 442 PLTN berlisensi di dunia [1] dengan 441 diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai 17% daya listrik dunia.

sejarahReaktor nuklir yang pertama kali membangkitkan listrik adalah stasiun pembangkit percobaan EBR-I pada 20 Desember 1951 di dekat Arco, Idaho, Amerika Serikat. Pada 27 Juni 1954, PLTN pertama dunia yang menghasilkan listrik untuk jaringan listrik (power grid) mulai beroperasi di Obninsk, Uni Soviet [1]. PLTN skala komersil pertama adalahCalder Hall di Inggris yang dibuka pada 17 Oktober 1956 [2].

Jenis-jenis PLTN

Pressurized Water Reactor untuk kapal. Reaktor ini menggunakan air laut sebagaikondenser pendingin reaktor.

PLTN dikelompokkan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Tetapi adajuga PLTN yang menerapkan unit-unit independen, dan hal ini bisa menggunakan jenis reaktor yang berbeda. Sebagai tambahan, beberapa jenis reaktor berikut ini, di masa depan diharapkan mempunyai sistem keamanan pasif.

Reaktor Fisi[sunting | sunting sumber]Reaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari isotop fissil uranium dan plutonium.

Selanjutnya reaktor daya fissi dikelompokkan lagi menjadi:

Reaktor thermal menggunakan moderator neutron untuk melambatkan ataume-moderate neutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang tinggi atau dalam keadaan cepat, dan harus diturunkan energinya atau dilambatkan (dibuat thermal) oleh moderator sehingga dapat menjamin kelangsungan reaksi berantai. Hal ini berkaitan dengan jenis bahan bakar yang digunakan reaktor thermal yang lebih memilih neutron lambat ketimbang neutron cepat untuk melakukan reaksi fissi.

Reaktor cepat menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukanmoderator neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakaryang berbeda dengan reaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak perlu dilambatkan guna menjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor thermal menggunakan neutron thermal dan reaktor cepat menggunakan neutron cepat dalam proses reaksi fissi masing-masing.

Reaktor subkritis  menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan reaksi berantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004 hal ini hanya berupa konsep teori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan dan beberapa uji kelayakan sudah dilaksanakan.

Reaktor thermal[sunting | sunting sumber]

Light water reactor  (LWR) Boiling water reactor  (BWR) Pressurized water reactor  (PWR) SSTAR , a sealed, reaktor untuk jaringan kecil, mirip PWR

Moderator Grafit: Magnox Advanced gas-cooled reactor  (AGR) High temperature gas cooled reactor  (HTGR) RBMK Pebble bed reactor  (PBMR)

Moderator Air berat: SGHWR CANDU

Reaktor cepat[sunting | sunting sumber]

Meski reaktor nuklir generasi awal berjenis reaktor cepat, tetapi perkembangan reaktor nuklir jenis ini kalah dibandingkan dengan reaktorthermal.

Keuntungan reaktor cepat diantaranya adalah siklus bahan bakar nuklir yang dimilikinya dapat menggunakan semua uranium yang terdapat dalam urainum alam, dan juga dapat mentransmutasikan radioisotop yang tergantung di dalam limbahnya menjadi material luruh cepat. Dengan alasan ini, sebenarnya reaktor cepat secara inheren lebih menjamin kelangsungan ketersedian energi ketimbang reaktor thermal. Lihat juga reaktor fast breeder. Karena sebagian besar reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan plutonium, maka reaktor jenis ini terkait erat dengan proliferasi nuklir.

Lebih dari 20 purwarupa (prototype) reaktor cepat sudah dibangun di Amerika Serikat, Inggris, Uni Sovyet, Perancis, Jerman, Jepang, India, dan hingga 2004 1 unit reaktor sedang dibangun di China. Berikut beberapa reaktor cepat di dunia:

EBR-I , 0.2 MWe, AS, 1951-1964. Dounreay Fast Reactor , 14 MWe, Inggris, 1958-1977. Enrico Fermi Nuclear Generating Station  Unit 1, 94 MWe, AS, 1963-

1972. EBR-II , 20 MWe, AS, 1963-1994. Phénix , 250 MWe, Perancis, 1973-sekarang. BN-350 , 150 MWe plus desalination, USSR/Kazakhstan, 1973-2000. Prototype Fast Reactor , 250 MWe, Inggris, 1974-1994. BN-600 , 600 MWe, USSR/Russia, 1980-sekarang. Superphénix , 1200 MWe, Perancis, 1985-1996. FBTR , 13.2 MWe, India, 1985-sekarang. Monju , 300 MWe, Jepang, 1994-sekarang. PFBR , 500 MWe, India, 1998-sekarang.

(Daya listrik yang ditampilkan adalah daya listrik maksimum, tanggal yang ditampilkan adalah tanggal ketika reaktor mencapai kritis pertama kali, dan ketika reaktor kritis untuk teakhir kali bila reaktor tersebut sudah di dekomisi (decommissioned).

Reaktor Fusi[sunting | sunting sumber]Artikel utama: daya fusi

Fusi nuklir menawarkan kemungkinan pelepasan energi yang besar dengan hanya sedikit limbah radioaktif yang dihasilkan serta dengan tingkat keamanan yang lebih baik. Namun, saat ini masih terdapat kendal-kendala bidang keilmuan, teknik dan ekonomi yang menghambat penggunaan energi fusi guna pembangkitan listrik. Hal ini masih menjadi bidang penelitian aktif dengan skala besar seperti dapat dilihat di JET, ITER, dan Z machine.

Keuntungan dan kekurangan[sunting | sunting sumber]Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah:

Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas)

Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogenoksida, partikulate atau asap fotokimia

Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal) Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan Ketersedian bahan bakar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat

sedikit bahan bakar yang diperlukan Baterai nuklir - (lihat SSTAR)

Berikut ini berberapa hal yang menjadi kekurangan PLTN:

Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobyl (yang tidak mempunyai containment building)

Limbah nuklir - limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun. AS siap menampung limbah ex PLTNdan Reaktor Riset. Limbah tidak harus disimpan di negara pemilik PLTN dan Reaktor Riset. Untuk limbah dari industri pengguna zat radioaktif, bisa diolah di Instalasi Pengolahan Limbah Zat Radioaktif, misal yang dimiliki oleh BATAN Serpong.

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga NuklirDitulis tanggal 24 Februari 2013 dalam kategori Listrik & Energi

IlmuPengetahuan.Org – Pada dasarnya prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau PLTN sama halnya dengan Pembangkit Listrik Konvensional. Dalam proses kerjanya, air akan diuapkan dalam suatu wadah (ketel) dengan melalui pembakaran. Dalam pembakaran tersebut akan menghasilkan uap yang akan dialirkan ke dalam turbin yang akan bergerak jika terdapat tekanan uap.Dalam proses tersebut turbin akan bergerak. Bergeraknya turbin ini berfungsi untuk menggerakkan generator yang akan menghasilkan energi listrik. Jika dalam Pembangkit Listrik Konvensional, bedanya yaitu bahan bakarnya dalam menghasilkan uap panas, yaitu dengan minyak, gas, atau batubara.Proses dari pembakaran bahan bakar tersebut akan menghasilkan gas KarbonDioksida atau CO2, Sulfur Dioksida SO2 dan juga Nitrogen Dioksida atau disebut juga Nox, selain itu pembakaran tersebut menghasilkan debu yang mengandung kadar logam berat. Sisa-sisa pembakaran tersebut di atas akan menjadi gas emisi ke udara dan berpotensi besar terhadap pencemaran lingkungan. Beberapa pencemaran lingkungan tersebut yaitu hujan asam dan pemanasan global (Global Warming).

Sedangkan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, panas yang dipakai dihasilkan dari proses reaksipembelahan inti Uranium di 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 berar. Sehingga Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah pembangkit yang sangat ramah lingkungan. Di Indonesia juga berencana akan menggunakan pembangkit listrik jenis ini. Baca selengkapnya di :Pembangunan PLTN di Indonesia.

0

0

Mengenal PLTN Lebih DalamSampai Maret 2011, terdapat 443 PLTN yangberoperasi di 47 negara [sumber: WNA]. Pada tahun2009, energi nuklir memenuhi 14 persen kebutuhanenergi seluruh dunia. Ini terlepas dari beberapanegara yang persentase energi nuklirnya sangattinggi, seperti Lithuania (76.2%) dan Prancis(75.2%) dari total kebutuhan negara[sumber: NEI, Nuclear Statistics]. Di AmerikaSerikat ada 104 PLTN yang memenuhi 20 persenkebutuhan energi negara. Dari fakta di atas kitatahu bahwa PLTN telah menjadi tulang punggungpembangkit energi di dunia. Bagaimana denganIndonesia? Akankah Indonesia melirik PLTN? Sebelumbicara lebih banyak, mari belajar prinsip dan carakerja PLTN lebih dahulu.

Prinsip Cara Kerja PLTNPembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau PLTN adalahsebuah pembangkit daya termal yang menggunakan satuatau beberapa reaktor nuklir sebagai sumberpanasnya. Cara kerja PLTN hampir sama dengan sebuahPembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yaknimenggunakan uap bertekanan tinggi untuk memutarturbin yang memproduksi energi listrik. Hanyaperbedaannya, PLTN menggunakan uranium sebagaisumber bahan bakarnya. Sebuah neutron akanditembakkan ke uranium. Penembakkan neutron inimenjadikan atom uranium tidak stabil dan mulaimembelah menjadi atom-atom radioaktif lain plus

sebuah neutron baru. Neutron baru yang dihasilkanakan menubruk atom uranium lainnya terus-menerus,menjadikan reaksi berantai (chain reaction)berlangsung. Reaksi pembelahan (reaksi fisi) intiuranium inilah menghasilkan energi panas yangsangat besar dan sulit dikontrol.

Cara Kerja PLTN Reaksi berantai fisi (sumber : world-nuclear.org)

Cara Kerja PLTN : Teras dan bejanareaktor

Bagian utama PLTN adalah teras reaktor yangterletak di dalam bejana reaktor. Teras reaktormerupakan susunan bahan bakar nuklir. Bahan bakarnuklir adalah uranium yang diperkaya (ditingkatkanpersentasi dan komposisinya) lalu dibentuk sepertipelet dan dimasukkan dalam kelongsong zirkoniumalloy menjadi batang bahan bakar.

Cara Kerja PLTN : bahan bakar nuklir (sumber : en.wikipedia.org)

Batang bahan bakar selanjutnya disusun menjadiperangkat bahan bakar (lihat gambar di bawah). Padaakhirnya perangkat bahan bakar disusun dalam terasreaktor. Air pendingin dialirkan di sela-selabatang bahan bakar sebagai pendingin reaktor PLTN.

Cara Kerja PLTN : SistemPendinginan

Mengapa air dibutuhkan? Energi besar yang didapatdari pengaktifan bahan bakar nuklir sangat besar(ingat persamaan Einstein E= mc^2). Makanyadiperlukan kontrol ketat supaya tidak terjadi panasberlebihan di dalam reaktor. Air di sini berperansebagai pendingin sistem reaktor dan juga moderatoratau memperlambat gerak neutron (sebagai kontroldan rem dalam reaksi rantai).

Cara kerja PLTN : sistem pendinginan (sumber :globalresearch.ca)

Secara singkat aliran air adalah sebagai berikut.Air yang telah dimurnikan dipompakan dengan pompaumpan masuk ke bejana reaktor (reactor core). Air inimenyedot panas dari batang-batang bahan bakarnuklir lalu berubah menjadi campuran uap dan air.Pada bagian atas bejana reaktor, terdapat pemisahuap (steam dyer and moisture). Uap dipisahkan dari airdan air dikembalikan ke bejana dengan menggunakanpompa sirkulasi (recirculation pump). Sementara itu,uap air selanjutnya melewati pipa uap (steam line) dandialirkan ke turbin dan memutar turbin. Turbindihubungkan dengan generator listrik danmenghasilkan listrik.Uap setelah keluar dari turbin selanjutnyadiembunkan pada kondenser menjadi air. Air inikemudian dipompakan kembali ke bejana reaktor.Demikian seterusnya sehingga terjadi siklus airdari bejana reaktor, turbin, kondenser, pompa umpandan kembali ke bejana reaktor. Pendingin kondensersendiri kebanyakan menggunakan air laut sebagai

bahan pendingin (Ini juga yang menyebabkan banyakPLTN dibangun dekat laut).

Pada sistem ini, diperlukan suplai daya listrikuntuk menggerakkan pompa umpan, pompa sirkulasireaktor dan pompa pendingin kondenser. Daya listrikini diperoleh dari generator PLTN.

Cara Kerja PLTN Sistem Pendinginan pasca ShutdownTidak seperti pembangkit listrik lainnya yang mudahdalam pengontrolan (mudah dihidup-matikan), PLTNsulit dikontrol dalam hal shutdown ini.Setelah reaktor nuklir dimatikan, masih tersisakalor akibat peluruhan radioaktif dari reaksi fisi.Memang kalor yang diemisikan lebih rendah dibandingkala berjalan normal (sekitar 3% dari daya normal),namun tetap saja perlu pendinginan guna mencegahkerusakan susunan bahan bakar dalam teras reaktor(meltdown) akibat overheating (kelebihan panas).Saya harap teman-teman dapat memahami 3 prinsipdasar pengoperasian PLTN ini, sebab di artikelberikutnya kita akan membahas mengenai PLTNFukushima Jepang sambil membandingkannya dengan 3prinsip dasar tersebut.