Pengertian Nuklir: Antara Manfaat dan Dampaknya Bagi Manusia [bagian 1]

Nuklir, sebuah kata yang mungkin saat ini banyak menghiasi headline berita setelah peristiwa gempa bumi dan tsunami yang menghantam negeri sakura beberapa waktu yang lalu, yang menyebabkan kerusakan hebat pada PLTN Fukushima Jepang. Sebenarnya apa sih nuklir itu? Seberapa menakutkan dampaknya bagi manusia? Kalau menakutkan kenapa mesti di buat? Saya akan mencoba menjawab dan menjawab secara tajam, setajam S*L*T (^^)..

Pengertian

'Nuklir (a.k.a Energi Nuklir) adalah energi yang dihasilkan dengan mengendalikan reaksi nuklir " (Wikipedia.Com). "Energi nuklir adalah salah satu sumber energi di alam ini yang diketahui manusia bagaimana mengubahnya menjadi energi panas dan listrik. Sejauh ini, energi nuklir adalah sumber energi yang yang paling padat dari semua sumber energi di alam ini yang bisa dikembangkan manusia. Artinya, kita dapat mengekstrak lebih banyak panas dan listrik dari jumlah yang diberikan dibandingkan sumber lainnnya dengan jumlah yang setara.

Sebagai pembanding, 1 kg batu bara dan uranium yang sama2 berasal dari perut bumi. Jika kita mengekstrak energi listrik dari 1 kg batubara, kita dapat menyalakan lampu bohlam 100W selama 4 hari. Dengan 1 kg uranium, kita dapat menyalakan bohlam paling sedikit selama 180 tahun." (whatisnuclear.com)

Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi. Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia.

Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

Reaksi Fisi

Sebuah inti berat yang ditumbuk oleh partikel (misalnya neutron) dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan dan beberapa partikel lain. Mekanisme semacam ini disebut pembelahan inti atau fisi nuklir. Contoh reaksi fisi adalah uranium yang ditumbuk (atau menyerap) neutron lambat. Reaksi tersebut dapat dituliskan sebagai berikut

Reaksi fisi uranium seperti di atas menghasilkan neutron selain dua buah inti atom yang lebih ringan. Neutron ini dapat menumbuk (diserap) kembali oleh inti uranium untuk membentuk reaksi fisi berikutnya. Mekanisme ini terus terjadi dalam waktu yang sangat cepat membentuk reaksi berantai tak terkendali. Akibatnya, terjadi pelepasan energi yang besar dalam waktu singkat. Mekanisme ini yang terjadi di dalam bom nuklir yang menghasilkan ledakan yang dahsyat. Jadi, reaksi fisi dapat membentuk reaksi berantai tak terkendali yang memiliki potensi daya ledak yang dahsyat dan dapat dibuat dalam bentuk bom nuklir.

Dibandingkan dibentuk dalam bentuk bom nuklir, pelepasan energi yang dihasilkan melalui reaksi fisi dapat dimanfaatkan untuk hal-hal yang lebih berguna. Untuk itu, reaksi berantai yang terjadi dalam reaksi fisi harus dibuat lebih terkendali. Usaha ini bisa dilakukan di dalam sebuah reaktor nuklir. Reaksi berantai terkendali dapat diusahakan berlangsung di dalam reaktor yang terjamin keamanannya dan energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna, misalnya untuk penelitian dan untuk membangkitkan listrik.

Di dalam reaksi fisi yang terkendali, jumlah neutron dibatasi sehingga hanya satu neutron saja yang akan diserap untuk pembelahan inti berikutnya. Dengan mekanisme ini, diperoleh reaksi berantai terkendali yang energi yang dihasilkannya dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang berguna.

Reaksi Fusi

Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses saat dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan bintang bersinar, dan Bom Hidrogen meledak. Senjata nuklir adalah senjata yang menggunakan prinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir.

Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka -- sebuah reaksi eksotermik yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.

Energi yang dilepas di banyak reaksi nuklir lebih besar dari reaksi kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan elektron ke inti atom. Contoh, energi ionisasi yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah 13.6 elektronvolt -- lebih kecil satu per sejuta dari 17 MeV yang dilepas oleh reaksi D-T seperti pada gambar di samping.

Rata-rata Kandungan Energi Nuklir
Berikut adalah jumlah energi nuklir yang bisa dihasilkan per kg materi:
Fisi nuklir:

   Uranium-233: 17,8 Kt/kg  =  17800 Ton TNT/kg
   Uranium-235: 17,6 Kt/kg  =  17600 Ton TNT/kg
 Plutonium-239: 17,3 Kt/kg  =  17300 Ton TNT/kg

Fusi nuklir:

 Deuterium + Deuterium: 82,2 Kt/kg  =  82200 Ton TNT/kg
 Tritium   + Deuterium: 80,4 Kt/kg  =  80400 Ton TNT/kg
 Lithium-6 + Deuterium: 64,0 Kt/kg  =  64000 Ton TNT/kg

sekian dlu pembahasannya..,, akan disambung dilain kesempatan ya.. hihihihi...

bersambung ke bagian 2....
Source :

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_power
http://www.whatisnuclear.com/
http://netsains.com/2009/04/energi-nuklir-pengertian-dan-pemanfaatannya/
http://id.wikipedia.org/wiki/Reaksi_nuklir
http://id.wikipedia.org/wiki/Fusi_nuklir

Title : Pengertian Nuklir: Antara Manfaat dan Dampaknya Bagi Manusia [bagian 1]
Description : Nuklir, sebuah kata yang mungkin saat ini banyak menghiasi headline berita setelah peristiwa gempa bumi dan tsunami yang menghantam neg...