MAKALAH MESIN KONVERSI ENERGI

PEMANFAATAN ENERGI NUKLIR

DISUSUN OLEH :

Nama : Asrikandi Jabbar

Stambuk : 032 290 045

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN MESIN

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

MAKASSAR

2012

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi Robbil Alamin, kami panjatkan puji syukur kepada

ALLAH SWT, karena atas izin dan rahmat-nya sehingga makalah Mesin

konversi Energi dengan judul “ PEMANFAATAN ENERGI NUKLIR“

dapat kami selesaikan.

Dalam penyusunan makalah ini, kami menyadari bahwa makalah

ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kami minta segala bentuk

saran dan kritik yang bersifat membangun bagi laporan ini.

Tak lupa pula kami mengucapakan banyak terima kasih kepada

keluarga ”Google” kami yang telah banyak membantu dalam hal penyusunan

makalah ini dan tak lupa pula seluruh pihak yang telah membantu kami. Amin.

Demikianlah sekapur sirih dari kami dan lebih kurangnya mohon

dimaafkan.

Wassalamualaikum wr wb.

Makassar, 25 Juni 2012

Penyusun

Asrikandi Jabbar

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...................................................................................... i

DAFTAR ISI................................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR........................................................................................ iii

BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1

- Apa itu nuklir................................................................................ 1

- Indonesia punya tambang nuklir................................................... 3

BAB II TENAGA NUKLIR SEBAGAI SUMBER ENERGI........................ 4

- Bahan bakar nuklir....................................................................... 6

- Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN)..................................... 7

- Desain PLTN................................................................................ 7

BAB III PENGGUNAAN NUKLIR UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK...... 9

- Energi nuklir................................................................................. 10

- Prinsip kerja PLTN....................................................................... 12

- Jenis-jenis reactor nuklir............................................................... 17

BAB IV SEJARAH PLTN DI INDONESIA................................................... 20

- Pemanfaatan tenaga nuklir di Indonesia....................................... 27

- Isu proyek pembangunan PLTN................................................... 29

- Pemanfaatan tenaga nuklir............................................................ 30

- PLTN butuh lokasi yang tepat...................................................... 30

- Indonesia telah siap...................................................................... 31

BAB V DAMPAK DAN PENANGANAN DARI PEMAMFAATAN

NUKLIR SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK............................... 32

- BAPETEN- Badan pengawas tenaga nuklir di Indonesia............ 40

- Penanganan limbah radioaktif oleh BATAN................................ 40

DAFTAR PUSTAKA

ii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 : Reaksi pemisahan inti (reaksi fisi)............................................... 2

Gambar 2 : Bahan tambang uranium.............................................................. 3

Gambar 3 : Proses pengolahan uranium......................................................... 6

Gambar 4 : Salah satu desain PLTN............................................................... 7

Gambar 5 : Reaksi D-T Fusion....................................................................... 10

Gambar 6 : Reaksi berantai divergen.............................................................. 13

Gambar 7 : Skema reactor nuklir.................................................................... 15

Gambar 8 : Bentuk nyata dari inti reactor...................................................... 16

Gambar 9 : Bentuk nyata dari batang reactor kendali.................................... 17

Gambar 10 : Diagram alir reactor alir tekan..................................................... 20

Gambar 11 : Diagram alir reactor alir didih..................................................... 22

Gambar 12 : Diagram alir reactor alir berat...................................................... 23

Gambar 13 : Diagram alir reactor alir gas suhu tinggi..................................... 24

Gambar 14 : Data distribusi izin yang diberikan pada kegiatan medis tiap

propinsi di nusantara ........................................................................................ 28

Gambar 15 : Data distribusi izin yang diberikan pada kegiatan industri tiap

propinsi di nusantara ........................................................................................ 28

Gambar 16 : Para pekerja sedang menangani sampah nuklir........................... 30

Gambar 17 : Penyimpanan sampah nuklir........................................................ 34

Gambar 18 : Daur ulang limbah nuklir............................................................. 34

Gambar 19 : Pengolahan limbah nuklir pada balai BATAN............................ 41

iii

BAB I

PENDAHULUAN

Masalah energi merupakan salah satu isu penting yang sedang

hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi, penemuan sumber

energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak penggunaan

energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang menarik

dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi dan akan

memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan dampak

penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat ini.

Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi

minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan mengembangkan sumber energi

baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang potensial datang dari energi

nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan amat besar, tidak dapat

dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi yang

layak diperhitungkan.

Isu energi nuklir yang berkembang saat ini memang berkisar

tentang penggunaan energi nuklir dalam bentuk bom nuklir dan bayangan buruk

tentang musibah hancurnya reaktor nuklir di Chernobyl. Isu-isu ini telah

membentuk bayangan buruk dan menakutkan tentang nuklir dan

pengembangannya. Padahal, pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan

terkendali atas energi nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus

memberikan solusi atas masalah kelangkaan energi.

Apa Itu Nuklir?

Apa yang terbayangkan dalam benak kita ketika mendengar kata

“nuklir”? Sepertinya sebagian besar orang berpikir bahwa nuklir itu sesuatu yang

mengerikan dan berbahaya, identik dengan bom dan dampak radiasi yang

ditimbulkannya. Bagi kebanyakan orang, nuklir dianggap sebagai sesuatu yang

tidak baik dan berbahaya. Apakah itu benar? Seperti ada pepatah mengatakan:

“Tak kenal maka tak sayang”, begitu pula dengan penilaian kita terhadap nuklir.

1

Jika kita bersikap terbuka dan mencoba untuk mengenal nuklir lebih dalam lagi,

ternyata kita dapat menemukan “kebaikan-kebaikan” yang dapat diberikan nuklir

bagi kesejahteraan hidup manusia. Dengan berlandaskan asumsi bahwa nuklir

dapat bermanfaat bagi manusia, para peneliti dan orang-orang yang bergelut di

bidang nuklir telah banyak memberikan kontribusi bagi kemajuan pengembangan

teknologi nuklir. Di zaman ini, manusia sudah banyak melakukan berbagai upaya

dan penelitian dalam rangka pemanfaatan energi nuklir. Berikut ini akan dibahas

secara lebih mendalam lagi mengenai berbagai pemanfaatan energi nuklir yang

telah dilakukan manusia sampai saat ini.

Nuklir adalah sebutan untuk bentuk energi yang dihasilkan

melalui reaksi inti, baik itu reaksi fisi (pemisahan) maupun reaksi fusi

(penggabungan). Sumber energi nuklir yang paling sering digunakan untuk PLTN

adalah sebuah unsur radioaktif yang bernama Uranium. Bagaimana caranya

sebuah unsur radioaktif mampu menghasilkan panas yang besar? Tentu saja bukan

dengan dibakar. Namun melalui reaksi pemisahan inti (reaksi fisi). Biar tidak

terlalu rumit penjelasannya, perhatikan gambar berikut :

Gambar 1 : Reaksi pemisahan inti (reaksi fisi)

Atom uranium (U-235) (digambarkan dengan warna hitam

merah di sebelah kiri) memiliki inti yang tidak stabil ketika ada neutron (warna

hitam di paling kiri) yang ditembakkan pada inti atom tersebut, maka inti atom

uranium akan membelah menjadi dua buah inti atom, yakni atom Barium (Ba-

141) dan atom Kripton (Kr-92) serta tiga neutron (warna hitam di kanan). Jika

ingat ama pelajaran kimia, silahkan cek nama-nama unsur tadi dalam sistem

2

periodik unsur. Masih ingat dengan hukum kekekalan massa-energi bukan

(pelajaran Fisika kelas 3 SMA)? Nah, karena massa atom sebelum pembelahan

lebih besar dari pada massa atom setelah pembelahan, maka selisih massa (disebut

defek massa) tersebut berubah menjadi energi panas yang besarnya sekitar 200

MeV (Mega elektron volt), ini baru satu buah inti atom. satu gram uranium saja

tentu memiliki banyak inti. Sehingga panas yang dihasilkan pun luar biasa besar.

Karena Uranium bahan tambang, maka bentuknya juga padat

Gambar 2 : Bahan tambang Uranium

Indonesia Punya tambang uranium?

"Indonesia memiliki cadangan uranium 53 ribu ton yang dapat

dimanfaatkan sebagai bahan baku Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN),

yakni sebanyak 29 ribu ton di Kalimantan Barat dan 24 ribu ton sisanya ada di

Bangka Belitung."Selain itu Papua juga diindikasikan memiliki cadangan uranium

yang cukup besar. Tapi soal ini masih akan diteliti dulu," kata Deputi

Pengembangan Teknologi Daur Bahan Nuklir dan Rekayasa Badan Tenaga Nuklir

Nasional (Batan) Dr Djarot S Wisnubroto kepada pers di Jakarta, Selasa malam.

Perkiraan bahwa Pulau Papua menyimpan cadangan uranium atau bahan baku

nuklir dalam jumlah besar didasarkan pada kesamaan jenis batuan Papua dengan

batuan Australia yang telah diketahui menyimpan cadangan uranium terbesar di

dunia, ujarnya.Jika suatu PLTN seukuran 1.000 MW membutuhkan 200 ton

Uranium per tahun, maka dengan cadangan di Kalbar saja yang mencapai 29 ribu

ton Uranium, urai Djarot, itu berarti bisa memasok Uranium selama 145 tahun"

(Dikutip dari Antara)

3

BAB II

TENAGA NUKLIR SEBAGAI SUMBER ENERGI

Seiring dengan perkembangan dunia di mana populasi semakin

bertambah, perkembangan teknologi yang semakin pesat, dan naiknya gaya hidup

di negara-negara maju, maka dibutuhkan banyaknya sumber energi listrik.

Sumber energi di dunia yang tersedia saat ini meliputi energi batu bara, nuklir,

bensin, angin, matahari, hidrogen, dan biomassa. Dari masing-masing jenis energi

di atas, terdapat kelebihan dan kelemahan masing-masing.

a. Batu Bara

Kelebihan   :   Tidak mahal bahan bakarnya, mudah untuk didapat.

Kelemahan :    Dibutuhkan kontrol untuk polusi udara dari pembakaran batu

bara tersebut, berkontribusi terhadap peristiwa hujan asam dan

pemanasan global.

b. Nuklir

Kelebihan   : Bahan bakarnya tidak mahal, mudah untuk dipindahkan

(dengan sistem keamanan yang ketat). Energi yang dihasilkan

sangat tinggi, dan tidak mempunyai efek rumah kaca dan hujan

asam.

Kelemahan :  Butuh biaya yang besar untuk sistem penyimpanannya,

disebabkan dari bahaya radiasi energi nuklir itu sendiri.

Masalah kepemilikan energi nuklir, disebabkan karena

bahayanya nuklir sebagai senjata pemusnah massal dan produk

buangannya yang sangat radioaktif. 

c. Bensin

Kelebihan   :      Sangat mudah untuk didistribusikan, mudah untuk didapatkan,

energinya cukup tinggi.

Kelemahan :     Untuk sekarang, sumber bahan bakarnya sudah tinggal sedikit.

Berkontribusi terhadap pemanasan global, dan harganya

semakin mahal seiring dengan ketersediaannya.

 

4

d. Matahari

Kelebihan   :    Energi matahari bebas untuk didapatkan.

Kelemahan :      Tergantung pada cuaca, waktu, dan area. Untuk teknologi saat

ini, masih dibutuhkan area yang luas untuk meletakkan panel

surya dan energi yang dihasilkan dari panel surya tersebut

masih sangat sedikit. 

e.  Angin

Kelebihan  :      Angin mudah untuk didapatkan dan gratis. Biaya perawatan

dan meregenerasi energinya semakin murah dari waktu ke

waktu. Sumber energi ini baik digunakan di daerah pedesaan

terutama pada daerah pertanian.

Kelemahan :      Membutuhkan banyak pembangkit untuk menghasilkan energi

yang besar. Terbatas untuk area yang berangin saja,

membutuhkan sistem penyimpanan energi yang mahal. Pada

saat musim badai, angin dapat merusak instalasi pembangkit

listrik.

f. Biomassa

Kelebihan :     Masih dalam tahap pengembangan, membutuhkan instalasi

pembangkit yang tidak terlalu besar.

Kelemahan :  Tidak efisien jika hanya sedikit instalasi pembangkit yang

dibangun, berkontribusi terhadap pemanasan global.

g. Hidrogen

Kelebihan   :      Mudah dikombinasikan dengan oksigen untuk menghasilkan

air dan energi.

Kelemahan :      Sangat mahal untuk biaya produksi, membutuhkan energi yang

lebih besar untuk membuat hidrogennya sendiri.

 

Dengan berdasarkan fakta di atas, dapat dilihat sumber energi

dari nuklir sangat dibutuhkan, karena terdapat beberapa sumber energi (seperti

bensin dan batu bara) yang ketersediaannya di alam semakin sedikit, sehingga

dibutuhkan sumber energi yang baru. 

5

Bahan Bakar Nuklir

Bahan bakar nuklir adalah semua jenis material yang dapat

digunakan untuk menghasilkan energi nuklir, demikian bila dianalogikan dengan

bahan bakar kimia yang dibakar untuk menghasilkan energi. Hingga saat ini,

bahan bakar nuklir yang umum dipakai adalah unsur berat fissil yang dapat

menghasilkan reaksi nuklir berantai di dalam reaktor nuklir. Bahan bakar fissil

yang sering digunakan adalah 235U dan 239Pu, dan kegiatan yang berkaitan dengan

penambangan, pemurnian, penggunaan, dan pembuangan dari material-material

ini termasuk dalam siklus bahan bakar nuklir. Siklus bahan bakar nuklir penting

adanya karena terkait dengan PLTN dan senjata nuklir.

Gambar 3 : Proses pengolahan Uranium

Bahan bakar nuklir tradisional yang digunakan di USA dan

beberapa negara yang tidak melakukan proses daur ulang bahan bakar nuklir

bekas mengikuti empat tahapan seperti yang terdapat dalam gambar di atas.

Proses di atas berdasarkan siklus bahan bakar nuklir. Pertama, uranium diperoleh

dari pertambangan. Kedua, uranium diproses menjadi “Yellow Cake”. Langkah

berikutnya adalah mengubah “Yellow Cake” menjadi UF6 untuk proses

pengkayaan dan kemudian diubah menjadi uranium dioksida, atau tanpa proses 

pengkayaan untuk kemudian langsung ke tahap ke-4 sebagaimana yang terjadi

untuk bahan bakar reaktor nuklir pada umumnya.

6

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) menyediakan sekitar

17 persen dari total tenaga listrik dunia. Beberapa negara membutuhkan tenaga

nuklir yang lebih besar daripada negara lain. Di Prancis, menurut International

Atomic Energy Agency (IAEA), 75 persen tenaga listriknya dihasilkan oleh

reaktor nuklir. Jumlah pembangkit tenaga listrik di dunia diperkirakan lebih dari

400 buah dengan 100 buah di antaranya berada di Amerika Serikat.

  

 Desain PLTN

Salah satu jenis PLTN adalah Pressurized Water Reactor

(PWR), Reaktor jenis ini adalah reaktor paling umum, 230 PLTN di seluruh dunia

menggunakan jenis ini. gambar skemanya :

Gambar 4 : Salah satu desain PLTN

Lihat, air yang bersuhu tinggi dan yang bersentuhan langsung

dengan bahan bakar Uranuim (warna merah) selalu berada di dalam containment,

containmentnya sendiri dibuat dengan bahan struktur yang tidak mampu ditembus

oleh radiasi yang dipancarkan saat terjadi reaksi inti. di dalam reactor vessel juga

terdapat control rod yang berfungsi sebagai batang pengendali reaksi inti.

7

Di dunia ini sudah ada berapa banyak PLTN?

Tabel 1 : Status PLTN di Dunia

8

BAB III

PENGGUNAAN NUKLIR UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

Secara umum yang dimaksudkan dengan PLTN adalah

pembangkit listrik tenaga nuklir yang merupakan suatu kumpulan mesin

yang dapat membangkitkan tenaga listrik dengan memanfaatkan tenaga nuklir

sebagai tenaga awalnya. Sebelum melanjutkan ke prinsip kerja dari PLTN

ini, ada baiknya penyusun terangkan sedikit tentang Proses Fisi dan Fusi

Nuklir.

- Fisi Nuklir

Proses fisi adalah proses utama pada reaktor nuklir terjadi ketika

sebuah inti bermassa berat. Pada reaksi fisi, inti senyawa yang terangsang

terbelah menjadi dua inti massa yang lebih rendah, disebut produk isi, dan

produk ini disertai oleh dua atau tiga neutron dan radiasi fisi gamma. Adapun

tiga bahan bakar yang dapat berfisi antara lain : Uranium-235 (U235),

Uranium-233 (U233) dan Plutonium-239 (Pu239). Ketiga bahan bakar ini

besifat radioaktif tetapi mereka mempunyai massa paruh yang sangat lama.

- Fusi Nuklir

Proses fusi pada dasarnya adalah sebuah anti tesis dari

proses fisi. Dalam proses fisi, inti bermasa berat membelah menjadi inti

bermasa ringan, sambil melepaskan kelebihan energi pengikatan. Sedangkan

pada reaksi fusi, inti bermasa ringan bergabung dalam rangka melepaskan

kelebihan energi pengikatan. Jadi reaksi fusi adalah reaksi umum yang

“meminyaki” matahari dan telah dipakai di bumi untuk melepaskan energi

dalam jumlah yang besar didalam termonuklir atau bom hydrogen.

Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses di mana

dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan

melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan

bintang bersinar, dan senjata nuklir meledak. 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

9

yang lebih berat dan netron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar

lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka maka 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 elektron volt

lebih kecil satu per sejuta dari 17 MeV yang dilepas oleh reaksi Deuterium

Tritium (D-T) fusion seperti gambar di bawah ini.

Gambar 5 : Reaksi D-T Fusion

Energi Nuklir

Di dalam inti atom tersimpan tenaga inti (nuklir) yang

luar biasa besarnya. Tenaga nuklir itu hanya dapat dikeluarkan melalui proses

pembakaran bahan bakar nuklir. Proses ini sangat berbeda dengan

pembakaran kimia biasa yang umumnya sudah dikenal, seperti pembakaran

kayu, minyak dan batubara. Besar energi yang tersimpan (E) di dalam inti

atom adalah seperti dirumuskan dalam kesetaraan massa dan energi oleh Albert

Einstein :

E = m C

Dimana

m : massa bahan (kg)

C : kecepatan cahaya (3 x 108 m/s).

10

Energi nuklir berasal dari perubahan sebagian massa inti

dan keluar dalam bentuk panas. Dilihat dari proses berlangsungnya, ada dua

jenis reaksi nuklir, yaitu reaksi nuklir berantai tak terkendali dan reaksi nuklir

berantai terkendali. Reaksi nuklir tak terkendali terjadi misal pada ledakan

bom nuklir. Dalam peristiwa ini reaksi nuklir sengaja tidak dikendalikan agar

dihasilkan panas yang luar biasa besarnya sehingga ledakan bom memiliki

daya rusak yang maksimal. Agar reaksi nuklir yang terjadi dapat dikendalikan

secara aman dan energi yang dibebaskan dari reaksi nuklir tersebut dapat

dimanfaatkan, maka manusia berusaha untuk membuat suatu sarana reaksi

yang dikenal sebagai reaktor nuklir. Jadi reaktor nuklir sebetulnya hanyalah

tempat dimana reaksi nuklir berantai terkendali dapat dilangsungkan. Reaksi

berantai di dalam reaktor nuklir ini tentu sangat berbeda dengan reaksi

berantai pada ledakan bom nuklir.

Untuk mendapatkan gambaran tentang besarnya energi yang dapat

dilepaskan oleh reaksi nuklir, berikut ini diberikan contoh perhitungan

sederhana.

Ambil 1 g (0,001 kg) bahan bakar nuklir U235. Jumlah atom di dalam bahan

bakar ini adalah :

N = (1/235) x 6,02 x 1023 = 25,6 x 1020 atom U235.

Karena setiap proses fisi bahan bakar nuklir U235 disertai dengan pelepasan

energi sebesar 200 MeV, maka 1 g U235 yang melakukan reaksi fisi

sempurna dapat melepaskan energi sebesar :

E = 25,6 x 1020 (atom) x 200 (MeV/atom) = 51,2 x 1022 MeV

Jika energi tersebut dinyatakan dengan satuan Joule (J), di mana

1 MeV = 1.6 x

10-13 J, maka energi yang dilepaskan menjadi :

E = 51,2 x 1022 (MeV) x 1,6 x 10-13 (J/MeV) = 81,92 x 109 J

Dengan menganggap hanya 30 % dari energi itu dapat diubah menjadi

energi listrik, maka energi listrik yang dapat diperoleh dari 1 g U235 adalah :

E listrik = (30/100) x 81,92 x 109 J = 24,58 x 109 J

Karena 1J = 1 W.s ( E = P.t), maka peralatan elektronik seperti pesawat tv

dengan daya (P) 100 W dapat dipenuhi kebutuhan listriknya oleh 1 g U235

11

selama : t = E listrik / P = 24,58 x 109 (J) / 100 (W) = 24,58 x 107 s

Angka 24,58 x 107 sekon (detik) sama lamanya dengan 7,78 tahun terus-

menerus tanpa dimatikan. Jika diasumsikan pesawat TV tersebut hanya

dinyalakan selama

12 jam/hari, maka energi listrik dari 1 g U235 bisa dipakai untuk

mensuplai kebutuhan listrik pesawat TV selama lebih dari 15 tahun.

Prinsip Kerja PLTN

Proses kerja PLTN sebenarnya hampir sama dengan

proses kerja pembangkit listrik konvensional seperti pembangkit listrik

tenaga uap (PLTU), yang umumnya sudah dikenal secara luas. Yang

membedakan antara dua jenis pembangkit listrik itu adalah sumber panas yang

digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksi nuklir, sedang

PLTU mendapatkan suplai panas dari pembakaran bahan bakar fosil seperti

batubara atau minyak bumi.

Reaktor daya dirancang untuk memproduksi energi listrik melalui PLTN.

Reaktor daya hanya memanfaatkan energi panas yang timbul dari reaksi

fisi, sedang kelebihan neutron dalam teras reaktor akan dibuang atau

diserap menggunakan batang kendali. Karena memanfaatkan panas hasil

fisi, maka reaktor daya dirancang berdaya thermal tinggi dari orde ratusan

hingga ribuan MW. Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan

energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut :

1. Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi

dalam bentuk panas yang sangat besar.

2. Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air

pendingin, bisa pendingin primer maupun sekunder bergantung pada tipe

reaktor nuklir yang digunakan.

3. Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan

energi gerak (kinetik).

4. Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator

sehingga dihasilkan arus listrik.

12

Secara ringkas dan sederhana, rancangan PLTN terdiri dari air

mendidih, boiling water reactor bisa mewakili PLTN pada umumnya, yakni

setelah ada reaksi nuklir fisi, secara bertubi-tubi, di dalam reaktor, maka

timbul panas atau tenaga lalu dialirkanlah air di dalamnya. Kemudian uap

panas masuk ke turbin dan turbin berputar poros turbin dihubungkan

dengan generator yang menghasilkan listrik.

Reaktor Nuklir adalah suatu alat dimana reaksi berantai dapat

dilaksanakan berkelanjutan dan dikendalikan. Atau dengan kata lain reaktor

nuklir merupakan suatu wadah bahan-bahan fisi dimana proses reaksi

berantai terjadi terus menerus tanpa berhenti atau tempat terjadinya reaksi

pembelahan inti (nuklir). Bagian utama dari reaktor nuklir yaitu: elemen

bakar (batang-batang bahan bakar), perisai (perisai termal), moderator dan

elemen kendali.

Bahan bakar yang digunakan didalam reaktor nuklir ada tiga jenis antara lain :

- Uranium-235 (U235),

- Uranium-233 (U233),

- Plutonium-239 (Pu239).

Dari ketiga jenis bahan bakar diatas, yang paling sering digunakan sebagai

bahan bakar reaktor adalah Uranium-235 (U235).

13

Gambar 6: Reaksi berantai divergen

Reaksi fisi berantai terjadi apabila inti dari suatu unsur

dapat belah (Uranium-235, Uranium-233) bereaksi dengan neutron

termal/lambat yang akan menghasilkan unsur-unsur lain dengan cepat serta

menimbulkan energi panas dan neutron-neutron baru. Untuk mengendalikan

reaksi berantai dalam reaktor nuklir maka digunakanlah bahan yang dapat

menyerap neutron, misalnya Boron dan Cadmium. Yang bertujuan untuk

mengatur kerapatan dari neutron. Dengan mengatur kerapatan neutron ini

maka tingkat daya raktor nuklir dapat ditentukan, bahkan reaksi dapat

dihentikan sama sekali (sampai 0) pada saat semua neutron terserap oleh

bahan penyerap.

Perangkat pengatur kerapatan neutron pada reaktor nuklir

ini disebut dengan elemen kendali. Jika elemen kendali disisipkan penuh

diantara elemen bakar, maka elemen kendali akan menyerap neutron secara

maksimum sehingga reaksi berantai akan dihentikan dan daya serap batang

kendali akan berkurang bila batang kendali ditarik menjauhi elemen bakar.

Di sini pengendalian dilakukan terhadap pelepasan dan penyerapan

neutron selama berlangsungnya reaksi berantai.

Neutron yang dilepaskan dalam suatu reaksi berantai

dapat dibagi menjadi empat kelompok, yaitu :

1. Meninggalkan material fisi.

2. Tidak berfisi, ditangkap oleh U238 membentuk Pu239.

3. Tidak berfisi, ditangkap oleh material batang kendali (control-rod).

4. Berfisi, ditangkap oleh U239 dan U233.

Apabila jumlah nutron yang dilepaskan oleh proses fisi sama dengan jumlah

empat bagian nutron diatas, maka energi panas yang dihasilkan adalah

konstan. Atau sebaliknya jika jumlah nutron yang dihasilkan lebih kecil,

maka reaksi berantai akan berhenti. Apabila lebih besar, maka laju fisinya

naik dan menjadi tidak terkendali. Gambar dibawah menunjukkan skema

14

sebuah reaktor nuklir.

Gambar 7 : Skema reactor nuklir

Komponen utama reaktor nuklir antara lain :

1. Inti reactor 5. Tangki Reaktor

2. Moderator 6. Fluida Pendingin

3. Perisai Termal 7. Perisai Biologi

4. Reflektor 8. Batang-batang kendali

1. Inti reaktor : Dibuat dari batang-batang bahan bakar yang berisi uranium

alam, uranium yang dipercaya, plutoium, atau U-233.

Batang-batang bahan bakar tersebut dapat dicampur dengan

material-material tidakberfisi.

2.Moderator : Berfungsi untuk memperlambat kecepatan nutron sehingga

berkecepatan termal. Biasanya dibuat dari granit yang

membungkus bahan bakar, tetapi mungkin juga air berat, air

ringan (normal), atau berilium. Moderator dapat juga

dicampur dengan bahan bakar.

3. Perisai Termal : Berfungsi menyerap radiasi (parikelb , nutron yang Makalah

PLTN2005 12 terlepas, dan sinar gamma) yang terjadi karena

proses fisi. Karena itu perisai menyelubungi inti reaktor,

biasanya dibuat dari besi, menyerap energi dan menjadi

panas.

15

4. Reflektor : Berfungsi untuk memantulkan kembali nutron yang

meninggalkan inti bahan bakar. Pada gambar diatas

menunjukkan bahwa tepi moderator juga berfungsi sebagai

reflektor, selain reflektor yang diletakkan di dalam perisai

termal dan menyelubungi inti reaktor.

5. Tangki Reaktor : Berfungsi untuk membungkus seluruh inti reaktor, reflektor

dan perisai termal. Dengan demikian tangki reaktor

membentuk pula saluran untuk mengatur aliran pendingin

melalui dan mengelilingi inti reaktor.

6. Fluida Pendingin: Membawa panas yang dihasilkan dari proses fisi untuk

berbagai keperluan, antara lain sebagai pemanas air ketel

pada pusat tenaga uap. Menjaga agar bahan bakar reaktor dan

perlengkapannya ada pada temperature yang diperbolehkan

(aman dan tidak rusak).

7. Perisai Biologi : Membungkus reaktor untuk menahan dan melemahkan semua

radiasi yang mematikan sebagai akibat dari proses fisi.

Perisai biologi dapat dibuat dari besi, timah hitam atau beton

tebal dicampur oksida besi.

8. Batang-batang kendali: Berfungsi mengendalikan proses fisi (pembangkitan

panas) di dalam reaktor, yaitu dengan menyerap nutron

berlebihan yang terjadi dari proses fisi. Batang-batang

kendali biasanya terbuat dari boron atau hafnium yang dapat

menyerap nutron.

Gambar 8: Bentuk nyata dari inti reaktor

16

Gambar 9: Bentuk nyata dari batang-batang kendali

Jenis-jenis Reaktor Nuklir

Teknologi PLTN dirancang agar energi nuklir yang terlepas

dari proses fisi dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi dalam

kehidupan sehari-hari. PLTN merupakan sebuah sistim yang dalam

operasinya menggunakan reaktor daya yang berperan sebagai tungku

penghasil panas. Dewasa ini ada berbagai jenis PLTN yang beroperasi.

Perbedaan tersebut ditandai dengan perbedaan tipe reaktor daya yang

digunakannya. Masing-masing jenis PLTN / tipe reaktor daya umumnya

dikembangkan oleh negara-negara tertentu, sehingga seringkali suatu jenis

PLTN sangat menonjol dalam suatu negara, tetapi tidak dioperasikan oleh

negara lain. Perbedaan berbagai tipe reaktor daya itu bisa terletak

pada penggunaan bahan bakar, moderator, jenis pendinging serta perbedaan-

perbedaan lainnya.

Perbedaan jenis reaktor daya yang dikembangkan antara

satu negara dengan negara lain juga dipengaruhi oleh tingkat penguasaan

teknologi yang terkait dengan nuklir oleh masing-masing negara. Pada

awal pengembangan PLTN pada tahun 1950-an, pengayaan uranium baru bisa

17

dilakukan oleh Amerika Serikat dan Rusia, sehingga kedua negara tersebut

pada saat itu sudah mulai mengembangkan reaktor daya berbahan bakar

uranium diperkaya. Sementara itu di Kanada, Perancis dan Inggris pada

saat itu dipusatkan pada program pengembangan reaktor daya berbahan

bakar uranium alam. Oleh sebab itu, PLTN yang pertama kali beroperasi di

ketiga negara tersebut menggunakan reaktor berbahan bakar uranium alam.

Namun dalam perkembangan berikutnya, terutama Inggris dan Perancis juga

mengoperasikan PLTN berbahan bakar uranium diperkaya.

Macam-Macam Reaktor Nuklir :

a. LWR : Light Water Reactor / Reaktor air Ringan.

PWR : Presured Water Reactor / Reaktor Air Tekan.

BWR : Boiling Water Reactor / Reaktor Air Mendidih.

b. HWR : Heavy Water Reactor / Reaktor Air Berat.

c. HTGR : High Temperatur Gas Reactor / Reaktor Gas Suhu Tinggi.

d. LMFBR : Liquit Metal Fast Breder Reactor / Reaktor Pembiak Cepat Logam

Cair.

e. GCFBR : Gas Coold Fast Breder Reactor / Reaktor Pembiak Cepat Pendingin

Gas.

f. LWBR : Light Water Breder Reactor / Reaktor Pembiak Air Ringan.

g. SGHWR : Steam Generating Heavy Water Reactor / Reaktor Air Berat

Generator Uap.

h. MSBR : Molten Salt Breder Reactor / Reaktor Pembiak Garam Meleleh.

Berikut ini adalah beberapa keterangan yang akan menjelaskan

tentang jenis-jenis dari reaktor nuklir, antara lain :

1. LWR (Light Water Reactor) / Reaktor air Ringan

Sebagian besar reaktor daya yang beroperasi dewasa ini adalah jenis

Reaktor Air Ringan atau LWR (Light Water Reactor) yang mula-

mula dikembangkan di AS dan Rusia. Disebut Reaktor Air Ringan

karena H2O kemurnian tinggi sebagai bahan moderator

sekaligus pendingin reaktor. Reaktor ini terdiri atas Reaktor Air

tekan atau PWR (Pressurized Water Reactor) dan Reaktor Air Didih

atau BWR (Boiling Water Reactor) dengan jumlah yang dioperasikan

18

masing-masing mencapai 52 % dan 21,5 % dari total reaktor daya yang

beroperasi. Sedang sisanya sebesar 26,5 % terdiri atas berbagai type reaktor

daya lainnya.

a. PWR (Presured Water Reactor) / Reaktor Air Tekan

Reaktor Air Tekan juga menggunakan H2O sebagai pendingin

sekaligus moderator. Bedanya dengan Reaktor Air Didih adalah

penggunaan dua macam pendingin, yaitu pendingin primer dan

sekunder. Panas yang dihasilkan dari reaksi fisi dipakai untuk

memanaskan air pendingin primer. Dalam reaktor ini dilengkapi dengan

alat pengontrol tekanan (pessurizer) yang dipakai untuk

mempertahankan tekanan sistim pendingin primer. Pada pendigin

primer memakai air dan dipanaskan inti sampai 600˚F tetapi air ini

tidak mendidih karena berada didalam bejana yang bertekanan tinggi

(sebesar 2250 psi). Air in dimasukkan kedalam pembangkit uap (satu

atau dua) dengan tekanan 1000 psi, dan suhu 500˚F. Setelah melalui

turbin uap dikembalikan ke kondensor.

Sistim pressurizer terdiri atas sebuah tangki yang dilengkapi dengan

pemanas listrik dan penyemprot air. Jika tekanan dalam teras

reaktor berkurang, pemanas listrik akan memanaskan air yang

terdapat di dalam tangki pressurizer sehingga terbentuklah uap

tambahan yang akan menaikkan tekanan dalam sistim pendingin

primer. Sebaliknya apabila tekanan dalam sistim pendingin primer

bertambah, maka sistim penyemprot air akan mengembunkan

sebagian uap sehingga tekanan uap berkurang dan sistim pendingin

primer akan kembali ke keadaan semula. Tekanan pada sistim

pendingin primer dipertahankan pada posisi 150 Atm untuk mencegah

agar air pendingin primer tidak mendidih pada suhu sekitar 300 ºC.

Pada tekanan udara normal, air akan mendidih dan menguap pada suhu

100 ºC.

Dalam proses kerjanya, air pendingin primer dialirkan ke sistim

pembangkit uap sehingga terjadi pertukaran panas antara sistim

pendingin primer dan sistim pendingin sekunder. Dalam hal ini antara

19

kedua pendingin tersebut hanya terjadi pertukaran panas tanpa terjadi

kontak atau percampuran, karena antara kedua pendingin itu

dipisahkan oleh sistim pipa. Terjadinya pertukaran panas

menyebabkan air pendingin sekunder menguap. Tekanan pada sistim

pendingin sekunder dipertahankan pada tekanan udara normal

sehingga air dapat menguap pada suhu 100 ºC. Uap yang terbentuk di

dalam sistim pembangkit uap ini selanjutnya dialirkan untuk memutar

turbin.

Pada Reaktor Air Tekan perputaran sistim pendingin primernya

betul-betul tertutup, sehingga apabila terjadi kebocoran bahan

radioaktif di dalam teras reaktor tidak akan menyebabkan kontaminasi

pada turbin. Reaktor Air Tekan juga mempunyai keandalan operasi dan

keselamatan yang sangat baik. Salah satu faktor penunjangnya adalah

karena reaktor ini mempunyai koefisien reaktivitas negatif. Apabila

terjadi kenaikan suhu dalam teras reaktor secara mendadak, maka daya

reaktor akan segera turun dengan sendirinya. Namun karena

menggunakan dua sistim pendingin, maka efisiensi thermalnya sedikit

lebih rendah dibandingkan dengan Reaktor Air Didih.

Gambar 10, Diagram Alir Reaktor Air Tekan

20

Gambar 10, Diagram Alir Reaktor Air Tekan

b. BWR (Boiling Water Reactor) / Reaktor Air Mendidih

Reaktor jenis ini menggunakan air biasa (H2O) sebagai moderator

maupun pendinginnya, sehingga termasuk kelompok reaktor air biasa /

ringan. Pada reaktor air didih ini, panas hasil fisi dipakai secara

langsung untuk menguapkan air pendingin dan uap yang terbentuk

langsung dipakai untuk memutar turbin. Turbin tekanan tinggi

menerima uap pada suhu sekitar 290 ºC dan tekanan sebesar 7,2 MPa.

Sebagian uap diteruskan lagi ke turbin tekanan rendah. Dengan sistim

ini dapat diperoleh efisiensi thermal sebesar 34 %. Efisiensi thermal

ini menunjukkan prosentase panas hasil fisi yang dapat

dikonversikan menjadi energi listrik. Setelah melalui turbin, uap tersebut

akan mengalami proses pendinginan sehingga berubah menjadi air

yang langsung dialirkan ke teras reaktor untuk diuapkan lagi dan

seterusnya. Dalam reaktor ini digunakan bahan bakar U235 dengan

tingkat pengayaannya 3-4 % dalam bentuk UO2.

21

Gambar 11, Diagram Alir Reaktor Air Didih

2. HWR (Heavy Water Reactor) / Reaktor Air Berat

Reaktor ini mempergunakan air berat (D2O, D = Deuterium sebagai

moderatornya. Jenis reaktor ini sering disebut CANDU (Canada

Deuterium Uranium) dan dikembangkan oleh Atomic Energi

Commission dari Kanada. Bilamana pada reaktor air biasa moderator

(H2O) berada dalam sebuah bejana, pada reaktor ini moderatornya

(D2O) berada didalam pipa-pipa tekanan yang besar (calandria).

Selanjutnya dapat pula dikemukakan, bahwa sebuah reaktor air berat

uranium dioksida alam (UO2) dapat dipakai sebagai bahan bakar. Reaktor

22

ini menggunakan bahan bakar uranium alam sehingga harus digunakan air

berat yang penampang lintang serapannya terhadap neutron sangat

kecil. Seperti halnya Reaktor Air tekan, Reaktor CANDU juga

mempunyai sistim pendingin primer dan sekunder, pembangkit uap dan

pengontrol tekanan untuk mempertahankan tekanan tinggi pada sistim

pendingin primer. D2O dalam reaktor CANDU hanya dimanfaatkan

sebagai sistim pendingin primer, sedang sistim pendingin

sekundernya menggunakan H2O.

Dalam pengoperasian reaktor CANDU, kemurnian D2O harus dijaga

pada tingkat 95-99,8 %. Air berat merupakan bahan yang harganya sangat

mahal dan secara fisik maupun kimia tidak dapat dibedakan secara

langsung dengan H2O. Oleh sebab itu, perlu adanya usaha

penanggulangan kebocoran D2O baik dalam bentuk uap maupun cairan.

Aliran ventilasi dari ruangan dilakukan secara tertutup dan selalu dipantau

tingkat kebasahannya, sehingga kemungkinan adanya kebocoran D2O dapat

diketahui secara dini.

Gambar 12, Diagram Alir Reaktor Air Berat

3. HTGR (High Temperatur Gas Reactor) / Reaktor Gas Suhu Tinggi

23

Reaktor Gas Suhu Tinggi adalah jenis reaktor yang menggunakan

pendingin gas helium (He) dan moderator grafit. Reaktor ini

mampu menghasilkan panas hingga 750 ºC dengan efisiensi thermalnya

sekitar 40 %. Panas yang dibangkitkan dalam teras reaktor

dipindahkan menggunakan pendingin He (sistim primer) ke pembangkit

uap. Dalam pembangkit uap ini panas akan diserap oleh sistim uap air

umpan (sistim sekunder) dan uap yang dihasilkannya dialirkan ke

turbin. Dalam reaktor ini juga ada sistim pemisah antara sistim

pendingin primer yang radioaktif dan sistim pendingin sekunder yang

tidak radioaktif. Elemen bahan bakar yang digunakan dalam Reaktor

Gas Suhu Tinggi berbentuk bola, tiap elemen mengandung 192 gram

carbon, 0,96 gram U235 dan 10,2 gram Th232 yang dapat dibiakkan

menjadi bahan bakar baru U233. Proses fisi dalam teras reaktor mampu

memanaskan gas He hingga mencapai suhu 750 ˚C. Setelah terjadi

pertukaran panas dengan sistim sekunder, suhu gas He akan turun menjadi

250 ºC. Gas He selanjutnya dipompakan lagi ke teras reaktor untuk

mengambil panas fisi, demikian seterusnya. Dalam operasi normal,

reaktor ini membutuhkan bahan bakar bola berdiameter 60 mm sebanyak

± 675.000 butir yang diletakkan di dalam teras reaktor. Rata-rata setiap

butir bahan bakar tinggal di dalam teras selama enam bulan pada operasi

beban penuh.

Gambar 13, Diagram Alir Reaktor Gas Suhu Tinggi

4. LMFBR (Liquit Metal Fast Breder Reactor) / Reaktor Pembiak Cepat

24

Logam Cair.

Selain yang telah dipaparkan diatas reaktor juga ada yang berupa reaktor

pembiak cepat logam cair (LMFBR). Sistem dari reaktor ini adalah sejenis

reaktor cepat pendingin sodium dan programnya disempurnakan beberapa

kali. Reaktor ini adalah prototip daya 975-MWth (375 MWe) dan

berguna untuk persediaan listrik bagi kisi TVA. Dalam sistem ini, seperti

halnya dalam setiap reaktor daya pendingin-sodium, energi fisi di transfer

ke sodium primer, dari sodium primer kesodium di dalam loop sekunder

didalam penukar gas menengah (IHX), dan akhirnya ke sistem uap air.

25

BAB IV

SEJARAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR (PLTN)

DI INDONESIA.

Sejarah pemanfaatan energi nuklir melalui Pusat Listrik

Tenaga Nuklir (PLTN) dimulai beberapa saat setelah tim yang dipimpin

Enrico Fermi berhasil memperoleh reaksi nuklir berantai terkendali yang

pertama pada tahun 1942. Reaktor nuklirnya sendiri sangat dirahasiakan dan

dibangun di bawah stadion olah raga Universitas Chicago. Mulai saat itu

manusia berusaha mengembangkan pemanfaatan sumber tenaga baru tersebut.

Namun pada mulanya, pengembangan pemanfaatan energi nuklir masih sangat

terbatas, yaitu baru dilakukan di Amerika Serikat dan Jerman. Tidak lama

kemudian, Inggris, Perancis, Kanada dan Rusia juga mulai menjalankan

program energi nuklirnya.

Listrik pertama yang dihasilkan dari PLTN terjadi di Idaho,

Amerika Serikat, pada tahun 1951. Selanjutnya pada tahun 1954 PLTN skala

kecil juga mulai dioperasikan di Rusia. PLTN pertama di dunia yang

memenuhi syarat komersial dioperasikan pertama kali pada bulan Oktober

1956 di Calder Hall, Cumberland. Sistim PLTN di Calder Hall ini terdiri atas

dua reaktor nuklir yang mampu memproduksi sekitar 80 juta Watt tenaga

listrik. Sukses pengoperasian PLTN tersebut telah mengilhami munculnya

beberapa PLTN dengan model yang sama di berbagai tempat. Proses

rencana pembangunan PLTN di Indonesia cukup panjang. Tahun1972, telah

dimulai pembahasan awal dengan membentuk Komisi

PersiapanPembangunan PLTN. Komisi ini kemudian melakukan pemilihan

lokasi dan tahun 1975 terpilih 14 lokasi potensial, 5 di antaranya terletak di

Jawa Tengah. Lokasi tersebut diteliti Badan Tenaga Nuklir Nasional

(BATAN) bekerjasama dengan NIRA dari Italia. Dari keempat belas lokasi

tersebut, 11 lokasi di pantai utara dan 3 lokasi di pantai selatan.

26

Pemanfaatan Tenaga Nuklir di Indonesia

Berlawanan dengan kebanyakan pendapat orang, tenaga nuklir

memberikan banyak manfaat bagi peradaban manusia. Berbagai macam

penggunaan tenaga nuklir muncul dalam kehidupan kita. Selama lebih dari seratus

tahun, tenaga nuklir telah dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan dasar

manusia dan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat.

Kontribusi nyata tampak dalam peningkatan kesehatan

masyarakat. Dalam bidang pertanian, kita menggunakan teknik nuklir untuk

menghasilkan varietas padi unggul dan murah, sehingga mampu memenuhi

kebutuhan nutrisi kita. Selain itu, teknologi radiasi juga telah banyak digunakan

industri, terutama untuk memeriksa volume produk minuman dalam kemasan,

ketebalan kertas, kualitas pipa dan lain sebagainya.

Sinar radiasi juga dapat digunakan sebagai teknik perunut,

diagnosa proses industri, analisa komposisi dan uji bahan tak rusak. Radiasi sinar

gamma juga banyak digunakan untuk membasmi bakteria dalam proses sterilisasi

makanan. Di berbagai belahan dunia, tenaga nuklir telah dan akan menjadi

alternatif penting dalam menyediakan tenaga listrik tanpa menghasilkan gas

rumah kaca, sehingga bisa mengurangi efek rumah kaca di planet kita ini.

Tabel 2 :Produk Pelayanan Perizinan

Bidang Pemanfaatan Jumlah

FRZR Medis/Kesehatan 5421

FRZR Industri 4659

FRZR Penelitian 49

Surat Izin Bekerja ( SIB) 3500

Bahan Nuklir 38

Juli 2008

27

Peta Pemanfaatan Tenaga Nuklir di Indonesia

Gambar 14: Peta distribusi izin yang diberikan pada kegiatan medis di tiap provinsi di Indonesia 

Gambar 15. Peta distribusi izin yang diberikan pada kegiatan industri di tiap provinsi di Indonesia

Memandang hal di atas, pemerintah Indonesia, bersama dengan Dewan

Perwakilan Rakyat, membuat UU No 10 Tahun 1997 tentang Ketenaganukliran,

yang menunjukkan pentingnya energi nuklir bagi kesejahteraan kita dan perlunya

28

keselamatan dalam penggunaanya. Usaha untuk meningkatkan manfaat dari

energi nuklir dilaksanakan oleh Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN),

sedangkan Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN) diberikan wewenang dan

tanggung jawab melalui tugas pengawasan untuk meminimalisasi resiko yang

berkaitan dengan penggunaan tenaga nuklir di Indonesia.

Pengawasan penggunaan tenaga nuklir dimaksudkan untuk menjamin pemakaian

yang baik dan benar dengan tetap menjaga penggunaan khusus untuk tujuan

damai dan memberikan manfaat dan kesejahteraan pada masyarakat seluas-

luasnya.

Isu Proyek Pembangunan PLTN

Tenaga Nuklir kian ramai dibicarakan dalam setiap pertemuan-

pertemuan penting di berbagai belahan dunia. Indonesia pun turut andil dalam

pengembangannya. Bila dilihat dari sejarah dan pengalaman bangsa Indonesia,

sebenarnya nuklir bukanlah barang baru bagi Indonesia. Terbukti pada tahun 50-

an Presiden pertama Indonesia Soekarno sudah mulai mewujudkan visi tentang

energi nuklir, dengan harapan Indonesia akan diakui oleh dunia internasional di

bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Alasan utama Indonesia dalam

pengembangan PLTN adalah kebutuhan energi yang besar oleh masyarakat

Indonesia dengan populasi penduduk yang sangat padat.

Banyak masyarakat Indonesia yang menentang pembangunan PLTN karena

dianggap hanya akan memberikan dampak buruk bagi kesehatan dan lingkungan.

Setiap permasalahan memiliki solusi, sikap optimistis perlu diterapkan untuk

proyek besar seperti ini. Para peneliti yang bekerja pada BATAN (Badan Peneliti

Atom Nasional) melalui sarana dan fasilitas yang ada melakukan riset teknologi

nuklir untuk pengembangan industri nuklir seperti teknologi reaktor dan

keselamatan nuklir dengan menggunakan reaktor riset berdaya 30 MWth,

fabrikasi bahan bakar nuklir, pengelolaan limbah radioaktif, keselamatan radiasi

dan lingkungan dilakukan dalam rangka persiapan pembangunan Pembangkit

Listrik Tenaga Nuklir (PLTN).Adapun dasar pertimbangan pemanfaatan energi

nuklir untuk pembangkit listrik yang lebih jelas dan tegas, tercantum pada

Undang-undang Nomor 17 Tahun 2007 tentang Rencana Pembangunan Nasional

29

Jangka Panjang. Cukup jelas keseriusan pemerintah dalam perencanaan

pembangunan PLTN maka masyarakat tidak perlu merasa takut berlebih karena

pastinya para peniliti berpikir panjang mengenai pengelolaan limbah nuklir.

Pemanfaat Tenaga Nuklir

Tenaga nuklir diharapkan bisa menjadi sumber energi masa

depan Indonesia. Karena tenaga nuklir memiliki manfaat yang sangat banyak.

Dengan adanya tenaga nuklir, diyakini bisa menambah pasokan listrik di

Indonesia, terutama di pulau padat penduduk seperti yang ada di pulau Jawa.

Selain itu diharapkan masyarakat Indonesia tidak memiliki ketergantungan yang

tinggi terhadap petroleum, dengan demikian Indonesia dapat memproduksi

minyak bumi lebih banyak. Selain itu, emisi gas dapat berkurang. Tenaga nuklir

juga dimanfaatkan pada bidang-bidang lainnya seperti bidang pertanian,

peternakan, hidrologi, industri, kesehatan, penggunaan zat radioaktif dan sinar-X

untuk radiografi, logging, gauging, analisa bahan, kaos lampu, perunut (tracer)

dan lain-lain. Dalam bidang penelitian terutama banyak dilakukan oleh BATAN

mulai dari skala kecil sampai dengan skala besar. Pemanfaatan dalam bidang

kesehatan dapat dilihat seperti untuk diagnosa, kedokteran nuklir, penggunaan

untuk terapi dimana radiasi digunakan untuk membunuh sel-sel kanker.

 

PLTN butuh lokasi yang tepat

Salah satu hal penting dalam perencanaan adalah lokasi

pembangunan. Ada beberapa hal yang dikhawatirkan, yakni secara geografis

cukup banyak wilayah Indonesia yang berada di atas patahan-patahan tektonik

yang rentan akan gempa bumi. Sehingga lokasi yang tepat adalah lokasi yang

tidak rawan terhadap gempa bumi. Badan Peneliti Atom Nasional telah meneliti

sejumlah wilayah di pulau Jawa yang kira-kira tepat untuk proyek pembangunan

PLTN, dan berita terakhir menyebutkan bahwa Semenanjung Muria adalah lokasi

yang dituju. Pihak BATAN berpendapat, wilayah Jepara dinilai aman dari

patahan-patahan tektonik yang menyebabkan gempa, dan juga letak geografisnya

yang di ujung pantai juga strategis dalam mendukung teknologi pendingin sisi

nuklir yang akan menggunakan air laut. Namun sepertinya hal itu kurang tepat

30

mengingat populasi penduduk yang padat di pulau Jawa dan dipastikan lokasi

pembangunan tidak jauh dari pemukiman penduduk, kita pun perlu mengingat

limbah nuklir yang sangat berbahaya. Di samping itu pembangunan PLTN berarti

membuka lapangan kerja baru yang mendorong masyarakat berbondong-bondong

pergi ke pulau Jawa dan akan menambah kepadatan penduduk. Sehingga program

transmigrasi pemerintah akan terhambat. Hal penting lainnya adalah, kondisi

tanah Jawa sangat subur untuk pertanian dan masih produktif. Rasanya kurang

bijaksana apabila harus mengorbankan sisi produktifitasnya. Lokasi yang cukup

tepat adalah seperti lokasi reaktor nuklir di Gorontalo, karena menurut penelitian

lahannya sudah tidak produktif lagi dan jauh dari pemukiman penduduk.

Indonesia Telah siap

Menurut BATAN, diantara negara-negara berkembang dan

pendatang baru di bidang pemanfaatan energi nuklir untuk pembangkit listrik,

Indonesia dinilai yang paling maju terutama dari kesiapan SDM dan infrastruktur,

termasuk dalam aspek safeguards. Amerika Serikat dan Rusia pun telah

menandatangani perjanjian kerjasama dengan Indonesia dalam proyek

pembangunan reaktor nuklir, hal ini menunjukkan kepercayaan mereka terhadap

potensi nuklir yang dimiliki Indonesia. Kini hanya tinggal menunggu kesiapan

masyarakat Indonesia. Oleh karenanya, Pemerintah dan peneliti harus segera

melakukan publikasi dan sosialisasi mengenai pembangunan Pembangkit Listrik

Tenaga Nuklir. Karena masyarakat Indonesia masih kurang akan pengetahuan

tenaga nuklir. Diharapkan agar masyarakat dapat melihat berbagai macam

perspektif dan dapat berpikir kritis untuk kepentingan bersama. Situasi berubah

cepat mengikuti alur waktu. Masyarakat Indonesia harus jeli melihat kemajuan

teknologi yang dan berpikir terbuka terhadap hal-hal baru namun tetap selektif.

31

BAB V

DAMPAK DAN PENANGANAN DARI PEMANFAATAN NUKLIR

SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

Dampak positif adanya PLTN

Dampak positif dari adanya PLTN ini, adalah dapat menghasilkan daya

listrik yang cukup besar sehingga pada saat terjadi beban puncak pemakaian

daya listrik, kita tidak perlu kuatir lagi akan adanya pemadaman bergilir.

Dampak negatif adanya PLTN

Reaktor nuklir sangat membahayakan dan mengancam keselamatan jiwa

manusia. Radiasi yang diakibatkan oleh reaktor nuklir ini ada dua, yaitu :

a. Radiasi Langsung yaitu radiasi yang terjadi bila radio aktif yang

dipancarkan mengenai langsung kulit atau tubuh manusia.

b. Radiasi tak langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan

dan minuman yang tercemar zat radio aktif, baik melalui udara, air,

maupun media lainnya.

Baik radiasi langsung maupun tidak langsung, akan

mempengaruhi fungsi organ tubuh melalui sel-sel pembentukannya.

Organ-organ tubuh yang sensitif akan dan menjadi rusak. Sel-sel tubuh bila

tercemar radio aktif uraiannya sebagai berikut: terjadinya ionisasi akibat

radiasi dapat merusak hubungan antara atom dengan molekul-molekul sel

kehidupan, juga dapat mengubah kondisi atom itu sendiri, mengubah fungsi

asli sel atau bahkan dapat membunuhnya.Pada prinsipnya, ada tiga akibat

radiasi yang dapat berpengaruh pada sel, antara lain :

a. Sel akan mati.

b. Terjadi penggandaan sel, pada akhirnya dapat menimbulkan kanker.

c. Kerusakan dapat timbul pada sel telur atau testis, yang akan

memulai proses bayi-bayi cacat.

Masalah lain juga ditimbulkan oleh limbah/sampah nuklir

terhadap tingkat kesuburan tanah limbah/sampah nuklir merupakan semua

sisa bahan (padat atau cair) yang dihasilkan dari proses pengolahan uranium,

32

misalnya sisa bahan bakar nuklir yang tidak digunakan lagi, dan bersifat

radioaktif, tidak bisa dibuang atau dihilangkan seperti jenis sampah domestik

lainnya (sampah organik dan lain-lain.) Sampah nuklir ini harus ditimbun

dengan cara yang paling aman. Hal yang saat ini dapat dilakukan oleh

manusia hanyalah menunggu sampai sampah nuklir tersebut tidak lagi

bersifat radioaktif, dan itu memerlukan waktu ribuan tahun.

Selain itu ada 3 metode lain yang dapat digunakan untuk

membuang limbah radioaktif yaitu:

1. Pengenceran dan penyebaran (Dilute and Disprese): Limbah dengan

konsentrasi rendah dilepas ke udara, air atau tanah untuk diencerkan atau

dilarutkan sampai ke tingkat yang aman.

2. Penundaan dan Perusakan (Delay and Decay): Dapat digunakan untuk

limbah radioaktif dengan waktu paro (half-lives) relatif singkat. Zat-zat

tersebut disimpan dalam bentuk cair atau lumpur di dalam tangki. Setelah

10-20 kali waktu paronya, zat-zat tersebut mengalami perusakan atau

pmbusukan ke tingkat yang tidak berbahaya atau kemudian dapat

diencerkan dan disebarkan ke lingkungan.

3. Konsentrasi dan Pengepakan (Concentration and Containment):

digunakan untuk limbah radioaktif yang sangat toksik dengan dengan

waktu yang panjang. Limbah tersebut harus disimpan dalam puluhan,

ratusan bahkan ribuan tahun, tergantung dari komposisinya. Zat-zatnya

tidak hanya sangat radioaktif tapi juga bersuhu yang sangat panas.

Gambar 16: Para pekerja sedang menangani sampah nuklir

33

Gambar 17 Tempat penyimpanan sampah Nuklir

Gambar 18 : Daur ulang Limbah Nuklir

34

Ada beberapa bahaya lain dari PLTN yang perlu dipertimbangkan, antara lain :

a. Kesalahan manusia (human error) yang bisa menyebabkan kebocoran,

yang jangkauan radiasinya sangat luas dan berakibat fatal bagi lingkungan

dan makhluk hidup.

b. Salah satu yang dihasilkan oleh PLTN, yaitu Plutonium memiliki hulu

ledak yang sangat dahsyat. Sebab Plutonium inilah, salah satu bahan baku

pembuatan senjata nuklir. Kota Hiroshima hancur lebur hanya oleh 5 kg

Plutonium.

c. Limbah yang dihasilkan (Uranium) bisa berpengaruh pada genetika. Di

samping itu, tenaga nuklir memancarkan radiasi radio aktif yang sangat

berbahaya bagi manusia.

Tabel 3 Beberapa kecelakaan yang pernah terjadi pada PLTN di beberapa

lokasi Industri di dunia yang berkisaran pada tahun 1976 – 1986.

35

36

Tetapi tahukah anda? bahwa pembangkit listrik tenaga batubara (yang saat ini kita

pakai) pun mengandung bahaya yang tidak kalah dengan bahaya radiasi nuklir.

pembakaran batu bara menghasilkan gas-gas berbahaya, juga gas-gas yang

termasuk gas rumah kaca penyebab global warming, hujan asam, gangguan

pernafasan dan lain-lain. parahnya lagi, gas-gas ini kebanyakan dibuang begitu

saja ke lingkungan, berbeda dengan teknologi PLTN yang senantiasa menjaga

agar radiasinya tetap berada di dalam reaktor. Data yang ane dapat nih,

pembakaran batubara di seluruh dunia menciptakan sekitar 9 milyar ton CO2 per

tahun. Perbandingan dengan sumber energi lain ane tampilkan dalam gambar

Berikut :

Tabel 4 : Jumlah pengeluaran CO2

International Atomic Energy Agency (IAEA) telah

memperkenalkan 8 level skala kejadian kecelakaan nuklir agar menjadi informasi

yang tepat terhadap masyarakat luas. Level level tersebut dikatagorikan

berdasarkan tingkatan pengaruh/efek baik dalam PLTN itu sendiri maupun keluar

PLTN. Delapan level tersebut adalah :

37

Tabel 5 : Tingkat bahaya pada nuklir

Level 7

Level ini mengkatagorikan kecelakaan nuklir yang mengakibatkan efek yang

sangat besar terhadap kesehatan dan lingkungan di dan sekitar PLTN. Yang

termasuk dalam level ini adalah kecelakaan Chernobyl yang terjadi di Negara

bekas Uni Soviet, sekarang Ukraina pada tahun 1986. Level ini bisa disamakan

dengan kasus kecelakaan non-nuklir di Bhopal, India pada tahun 1984 dimana

ribuan orang dikabarkan meninggal dunia.

Level 6

Pada level ini, kecelakaan nuklir diindikasikan dengan keluarnya radioaktif yang

cukup signifikan, baik PLTN maupun kegiatan industri yang berbasis raioaktif.

Contohnya adalah kecelakaan di Mayak, bekas Negara Uni Soviet pada tahun

1957.

Level 5

Level ini mengindikasikan kecelakaan yang mengeluarkan zat radioaktif yang

terbatas, sehingga memerlukan pengukuran lebih lanjut. Contoh dari level ini

yaitu kecelakaan/kebakaran pada rekator nuklir di Windscale, Inggris tahun 1957.

38

Contoh lainnya yaitu kecelakaan di Three Mile Island yang merusak inti reaktor

pada tahun 1979

Level 4

Level ini mengelompokkan kecelakaan nuklir yang mengakibatkan efek yang

kecil terhadap lingkungan sekitar, inti reaktor dan pekerja (sesuai dengan batas

limit yang diizinkan). Beberapa contoh kejadian kecelakaan dalam level ini yaitu

kecelakaan pada :

Sellafield (Inggris), terjadi sebanyak 5 kali dari 1955 sampai 1979

PLTN Saint-Laurent (Perancis) tahun 1980

Buenos Aires (Argentina) tahun 1983

PLTN Tokaimura (Jepang ) tahun 1999.

Level 3

Kecelakaan yang dikelompokkan dalam level ini yaitu kecelakaan yang

mengakibatkan efek yang sangat kecil dimana masih dibawah level/batas yang

diizinkan, namun tidak ada perangkat keselamatan yang memadai. Contoh dari

kecelakaan level ini yaitu kecelakaan pada THORP plant Sellafield di Inggris

tahun 2005.

Level 2

Kecelakaan pada level ini tidak mengakibatkan efek apapun keluar larea, namun

tetap ada kontaminasi didalam area. Level ini juga mengindikasikan kecelakaan

yang disebabkan oleh kegagalan untuk memenuhi syarat syarat keselamatan yang

seharusnya ada. Contoh kecelakaan dalam level ini adalah kecelakaan pada PLTN

Forsmark Swedia pada bulan Juli 2006 yang lalu.

Level 1

Pada level ini, dikatagorikan kecelakaan yang merupakan anomaly dari

pengoperasian sistem .

Level 0

Pada level ini tidak memerlukan tingkat keselamatan yang signifikan dan relevan.

Disebut juga sebagai “out of scale”.

39

BAPETEN - Badan Pengawas Tenaga Nuklir di Indonesia

Pengawasan tenaga nuklir di Indonesia tidak bisa dihindari dan

sangat diperlukan. Dengan makin berkembangnya teknologi nuklir dan

penggunaannya di masyarakat makin meluas, pengawasan ditujukan untuk

memastikan keselamatan masyarakat dan lingkungan. Berdasarkan Undang-

Undang, BAPETEN melaksanakan kewajiban pemerintah dalam mengawasi

penggunaan tenaga nuklir.

UU Tenaga Nuklir tahun 1997 memberikan mandat pada BAPETEN untuk

membuat peraturan, menerbitkan izin, melakukan inspeksi dan mengambil

langkah penegakan peraturan untuk menjamin kepatuhan pengguna tenaga nuklir

terhadap peraturan dan ketentuan keselamatan.

Penanganan Limbah Radioaktif Oleh Batan

Kita mulai dari sejarah pemanfaatan zat radioaktif di Indonesia. Penggunaan zat

radioaktif di negeri kita dimulai pada era akhir tahun 50an, yaitu pemanfaatan

sumber radiasi untuk industri dan rumah sakit. Pemanfaatan di industri antara lain

untuk kendali ketebalan, kerapatan produk, menentukan tinggi permukaan cairan

dalam suatu wadah terutup dan banyak lagi. Pemanfaatan di Rumah Sakit antara

lain untuk diagnosis dan radiotherapy. Selain itu tentu saja laboratorium di

BATAN juga memanfaatkan zat radioaktif dalam dalam eksperimennya. Sampai

saat ini terdapat lebih dari 300 perusahaan atau institusi yang terdaftar sebagai

pengguna zat radioaktif. Pertanyaan kemudian adalah, akan dibawa kemana dan

diapakan zat radioaktif yang sudah tidak digunakan lagi? Jawabnya adalah dikirim

ke Pusat Teknologi Limbah Radioaktif dan mengalami proses yang dinamakan

pengelolaan limbah radioaktif. Menurut Undang-undang No. 10 tahun 1997

tentang Ketenaganukliran maka tugas pengelolaan limbah radioaktif adalah

tanggung jawab BATAN, dan dalam hal ini dilaksanakan oleh Pusat Teknologi

Limbah Radioaktif (PTLR). Jadi Pusat ini merupakan satu-satunya institusi di

Indonesia yang wajib mengelola limbah radioaktif.

40

Gambar 19 : Pengolah limbah nuklir oleh Batan

PTLR berdiri sejak tahun 1988 berlokasi di kawasan PUSPIPTEK Serpong

Tangerang sekitar 30 km dari Jakarta, dan telah mengelola limbah radioaktif

dari kegiatan reaktor riset dan fasilitas serta industri dan rumah sakit. Limbah

radioaktif yang berasal dari era sebelum 1988 tersimpan pula di pusat ini. Karena

sifat radioaktif yang tidak dapat dimusnahkan maka limbah radioaktif diproses

dengan prinsip-prinsip: diisolasi radiasinya dari pekerja, masyarakat dan

lingkungan, bila memungkinkan dikurangi volumenya (misalnya limbah cair

dengan proses penguapan, limbah padat dimampatkan) sehingga volume total

limbah yang dikelola selama ini di PTLR relatif kecil, dan dipadatkan serta

diwadahi untuk jangka waktu yang lama. Selama 50 tahun pemanfaatan zat

radioaktif di Indonesia, saat ini tersimpan sekitar 900 ton limbah di PTLR,

bandingkan misalnya dengan sampah perkotaan DKI Jakarta 6000 ton perhari atau

limbah industri konvensional yang dalam beberapa kasus mempunyai volume

besar dan tidak dikelola.

Bagaimana nasib akhir dari limbah radioaktif? Salah satu prinsip utama

pengelolaan limbah radioaktif adalah, limbah radioaktif tidak boleh menjadi

beban bagi generasi mendatang atau undue burden for the next generation.

Sebagian besar limbah radioaktif yang tersimpan di PTLR mempunyai umur yang

pendek sehingga diharapkan untuk waktu yang tidak terlalu lama menjadi bahan

yang tidak radioaktif, hanya sebagian kecil saja mempunyai usia yang panjang

dari puluhan sampai ribuan tahun. Untuk limbah usia panjang ini, PTLR telah

mengembangkan teknologi penyimpanan akhir, yaitu penyimpanan limbah di

kedalaman tertentu di bawah tanah. Teknologi penyimpanan akhir ini mirip

41

dengan yang sudah diaplikasikan di banyak negara maju, dan terbukti aman

sampai saat ini dan diperhitungkan tidak membahayakan generasi mendatang baik

menggunakan model komputasi maupun analogi kejadian alam.

Pada Desember 1989, Badan Koordinasi Energi Nasional (BAKOREN)

memutuskan agar BATAN melaksanakan studi kelayakan dan terpilihlah

NewJec (New Japan Enginereering Consoltan Inc) untuk melaksanakan studi

tapak dan studi kelayakan selama 4,5 tahun, terhitung sejak Desember

1991 sampai pertengahan 1996.

Pada 30 Desember 1993, NewJec menyerahkan dokumen Feasibility Study

Report (FSR) dan Prelimintary Site Data Report ke BATAN. Rekomendasi

NewJec adalah untuk bidang studi non-tapak, secara ekonomis, PLTN

kompetitif dan dapat dioperasikan pada jaringan listrik Jawa – Bali di awal

tahun 2000-an. Tipe PLTN direkomendasikan berskala menengah, dengan

calon tapak di Ujung Lemahabang, Grenggengan, dan Ujungwatu.

42

DAFTAR PUSTAKA

http://netsains.com/2009/04/energi-nuklir-pengertian-dan-pemanfaatannya/

http://www.bapeten.go.id/index.php?modul=page&pagename=pendahuluan&pageback=profile_ind

http://satriaskyterror.wordpress.com/2010/11/01/nuklir-sebagai-solusi-bergengsi/

http://joe-proudly-present.blogspot.com/2010/06/perkembangan-upaya-

pemanfaatan-energi.html

http://nuklir.wordpress.com/2007/12/28/level-level-kecelakaan-nuklir/

I MADE AGUS JUNIADA, PUTU YUDI ASTRAWAN PUTRA;‘ Makalah pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN)’ Jurusan Diploma III Teknik Elektro Fakultas Pendidikan Teknologi Dan Kejuruan Institut Keguruan Dan Ilmu Pendidikan Negeri Singaraja 2005