Apa Itu Reaktor Nuklir?

TEMPO.CO, Jakarta - Reaktor nuklir adalah salah satu sitem perangkat yang dapat memulai dan mengendalikan serangkaian fisi nuklir mandiri. Mengutip Britannica, reaktor nuklir digunakan sebagai alat penelitian, sistem untuk memproduksi isotop radioaktif, dan sebagai sumber energi untuk pembangkit listrik tenaga nuklir.

Prinsip operasi

Reaktor nuklir bekerja berdasarkan prinsip fisi nuklir, proses di mana inti atom berat terbelah menjadi dua bagian kecil. Fragmen nuklir berada dalam keadaan tereksitasi serta memancarkan neutron, partikel subatomik lainnya, dan foton. Neutron yang dipancarkan dapat menyebabkan fisi baru, kemudian menghasilkan lebih banyak neutron. Serangkaian pembelahan mandiri yang terus menerus seperti itu merupakan reaksi berantai fisi. Sejumlah besar energi dilepaskan dalam proses ini, dan energi ini adalah dasar dari sistem tenaga nuklir.

Parameter yang umum digunakan pada industri nuklir adalah reaktivitas, sebagai ukuran keadaan reaktor dalam kondisi kritis. Reaktivitas positif bila reaktor superkritis, nol bila kekritisan, serta negatif bila reaktor subkritis. Reaktivitas dapat dikontrol dengan beberapa cara, yakni menambah atau menghilangkan bahan bakar, mengubah rasio neutron yang bocor keluar dari sistem dengan yang disimpan dalam sistem, serta mengubah jumlah absorber yang bersaing dengan bahan bakar untuk mendapatkan neutron.

Reaktor nuklir sebagai jantung dari pembangkit listrik tenaga nuklir

Reaktor nuklir mengandung dan mengendalikan reaksi berantai nuklir yang menghasilkan panas melalui proses fisik yang disebut fisi. Panas itu digunakan untuk membuat uap yang memutar turbin untuk menghasilkan listrik. Lebih dari 440 reaktor komersial di seluruh dunia, termasuk 94 di Amerika Serikat, menggunakan tenaga nuklir sebagai sumber terbesar dari listrik bebas karbon.

Fisi nuklir menciptakan panas

Mengutip Official of Nuclear Energy, tugas utama reaktor adalah menampung dan mengendalikan fisi nuklir, yakni proses di mana atom membelah dan melepaskan energi. Reaktor menggunakan uranium sebagai bahan bakar nuklir. Uranium diproses menjadi pelet keramik kecil dan ditumpuk menjadi tabung logam tertutup yang disebut batang bahan bakar. Biasanya lebih dari 200 batang ini dibundel membentuk rakitan bahan bakar. Inti reaktor terdiri dari beberapa ratus rakitan, tergantung pada tingkat daya.

Di dalam bejana reaktor, batang bahan bakar direndam dalam air yang berfungsi sebagai pendingin dan moderator. Moderator membantu memperlambat neutron yang dihasilkan oleh fisi untuk mempertahankan reaksi berantai. Batang kendali kemudian dapat dimasukkan ke dalam teras reaktor untuk mengurangi laju reaksi atau ditarik untuk meningkatkannya. Panas yang diciptakan oleh fisi mengubah air menjadi uap, yang memutar turbin untuk menghasilkan listrik bebas karbon.

KAKAK INDRA PURNAMA

Baca juga: Ada Beragam Jenis Reaktor Nuklir, Apa Saja?