Beginilah Cara Kerja Reaktor Nuklir

Selama ini kita sering mendengar istilah reaktor nuklir, namun mungkin anda belum mengetahui bagaimana cara kerja reaktor nuklir tersebut. Beginilah penjelasan cara kerja Reaktor Nuklir:

Reaktor nuklir memproduksi dan mengendalikan pelepasan energi dari pemecah­an atom beberapa unsur seperti uranium dan plutonium. Dalam reaktor Pembang­kit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), energi dilepaskan dari reaksi fisi (pemecahan) ber­antai atom bahan bakar dan panas yang dihasilkan dipakai untuk memproduksi uap. 

Uap inilah yang digunakan untuk menggerakkan turbin untuk memproduksi listrik. Jenis pembangkit lainnya juga menggunakan uap, namun PLTN tidak melakukan pembakaran bahan bakar fosil yang bi­sa melepaskan emisi gas rumah kaca.

Ada beberapa komponen yang umum dipakai oleh banyak reaktor seperti dirilis world-nuclear.org.

Bagian-bagian reaktor nuklir

Bahan bakar

Biasanya bahan bakar berupa butir uranium oksida (UO2) yang dalam tabung sehingga terbentuk ba­tang bahan bakar. Batang ini diatur sedemikian rupa di dalam inti reaktor.

Moderator

Material ini memperlambat pelepasan netron fisi yang menyebabkan lebih banyak reaksi fisi. Biasanya yang dipakai adalah air, namun bisa juga air berat atau grafit.

Tangkai kendali

Bagian ini dibuat dari material yang menyerap netron, seperti cadmium, hafnium atau boron. Material ini bisa dimasukkan atau terlepas dari inti untuk mengontrol kecepatan reaksi hingga menghentikan re­aksi. Selain itu ada sistem pemadaman kedua dengan menambahkan penyerap netron yang lain, bia­sanya terdapat dalam sistem pendingin utama.

Pendingin

Berupa cairan atau gas yang mengalir sepanjang inti reaktor dan memindahkan panas dari dalam kelu­ar. Dalam reaktor yang memakai air biasa, fungsi moderator biasanya merangkap sebagai pendingin.

Bejana bertekanan

Biasanya berupa bejana baja kuat dan didalamnya ada inti reaktor dan moderator/pendingin. Namun bi­sa juga berupa serangkaian tabung yang menampung bahan bakar dan menyalurkan cairan pendingin ke sepanjang moderator.

Generator uap

Ini adalah bagian dari sistem pendinginan di mana panas dari reaktor digunakan untuk membuat uap dari turbin.

Containment (penahan)

Yaitu struktur di sekitar inti reaktor yang dirancang untuk melindunginya dari gangguan luar dan melin­dungi bagian luar dari efek radiasi jika ada kesalahan. Bagian ini dibuat dari struktur beton dan baja de­ngan tebal mencapai 1 m.

Kebanyakan reaktor perlu dimatikan saat pengisian bahan bakar. Dalam hal ini pengisian bahan bakar dilakukan pada interval 1-2 tahun dan seperempat atau tigaperempat pasang bahan bakar diganti de­ngan yang baru. Pada tipe CANDU dan RBMK yang memiliki tabung bertekanan (bukan bejana tekan yang menutup inti reaktor), pengisian ulang bahan bakar bisa dilakukan saat generator bekerja dengan memutus tabung bertekanan itu.

Pada reaktor dengan moderator air berat atau grafit, reaktor bisa bekerja seperti biasa bahkan saat pe­ngayaan uranium. Uranium alam masih memiliki komposisi yang sama dengan saat ditambang (me­miliki 0,7% isotop U-235 dan 99,2% U-238). Uranium ini memiliki isotop U-235 yang cenderung terus membelah.

Isotop ini kemudian dikayakan hingga 3,5-5%. Pada proses pengayaan seperti ini moderator bisa beru­pa air biasa dan disebut dengan reaktor air ringan. Air ini bisa menyerap netron dengan baik, namun tak seefektif menggunakan air berat atau grafit. Dalam berbagai kasus yang langka, bangunan inti reak­tor bisa rusak sehingga menyebabkan masalah pada sistem pendinginan atau moderator. Akibatnya, reaksi fisi yang terjadi bisa tak terkendali dan menyebabkan ledakan atau tersebarnya asap radioaktif ke mana-mana.