KIMIA RADIASI

REAKSI DAN REAKTOR NUKLIR

KELOMPOK III1. MANAN SETIAWAN (F1C1 11 32)2. HADIJAH PUTRIANI (F1C1 14 72)3. SITI WAHYUNI AZIZAH (F1C1 14 40)4. AL PUTRI YANA WULANDARI (F1C1 14 056)

FAKLTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMAUNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI2015

PENDAHULUAN

EnergiEnergi Radiasi

Matahari

Belum Maximal

Mahal

Reaksi Nuklir

Minyak BumiGas BumiBatubara

Reaktor Nuklir

Reaktor Fusi

Reaktor Fisi

Melimpah

Efisien

Melimpah

Bersih dari polusi

Reaksi Fusi Inti

Reaksi Fisi Inti

Reaksi penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar

Proses di mana suatu inti berat (nomor massa> 200) membelah diri

membentuk inti-inti yang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau

lebih neutron

Kebocoran radiasiSampah

radioaktif

Fusi Nuklir

REAKSI FUSISebuah proses di mana dua inti

atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan

melepaskan energi

Contoh reaksi fusi adalah sebagai berikut:

Keterangan :P>>> = tekanan yang sangat tinggi sehingga wadah untuk terjadinya reaksi fusi (reaktor nuklir fusi) harus kuat, dapat memasang tekanan tinggi tersebut. T>>> = suhu untuk memicu reaksi fusi sangat tinggi. Ordenya bisa mencapai lebih besar dari 10.0000 Celsius. Suhu setinggi ini bisa dibangkitkan dengan bantuan teknologi laser.E>>> = Energi (panas) yang dihasilkan reaksi fusi amat sangat tinggi, ordenya dapat mendekati jutaan derajat Celsius. Secara teoritis reaksi fusi dapat menghasilkan panas seperti yang terjadi pada matahari. D2 (1H2) = Deuterium atau Hidrogen dua untuk bahan reaksi tersebut diperoleh dari destilasi air laut untuk diambil deuteriumnya. T3 (1H3) = Tritium atau Hidrogen tiga didapat dari unsur yang ada pada kulit

bumi (kerak bumi). 

Reaksi fusi tersebut di atas sering ditulis dengan :

Ilustrasi reaksi fusi seperti contoh tersebut yang sebelumnya dapat dilihat pada gambar berikut ini :

REAKSI FISIDari reaksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu neutron menghasilkan dua sampai empat netron. Setelah satu atom uranium-235 mengalami pembelahan, netron hasil pembelahan dapat digunakan untuk pembelahan atom uranium-235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat menghasilkan reaksi rantai. Hal ini terjadi dalam bom atom. Agar pembelahan inti dapat menghasilkan reaksi rantai, bahan pembelahan ini harus cukup besar sehingga neutron yang dihasilkan dapat tertahan dalam cuplikan itu. Jika cuplikan terlampau kecil, netron akan keluar sehingga tidak terjadi reaksi rantai. Pembelahan inti selalu menghasilkan energi kira-kira 200 MeV pada setiap pembelahan inti. Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235 gram uranium-235 ekivalen dengan energi yang dihasilkan pada pembakaran 500 ton batubara. Pembelahan inti seperti inilah yang menyebabkan bencana di Hiroshima dan Nagasaki, dan merenggut nyawa puluhan ribu orang. Sejak momen pertama bom atom dijatuhkan di Hiroshima oleh Amerika Serikat dalam Perang Dunia II, tahun 1945

REAKTOR NUKLIR

Reaktor nuklir adalah suatu tempat atau perangkat yang digunakan untuk membuat, mengatur dan menjaga kesinambungan reaksi nuklir berantai pada laju yang tetap, baik pembelahan inti (fisi) ataupun penggabungan inti (fusi). Berbeda dengan bom nuklir, yang reaksi berantainya terjadi pada orde pecahan detik dan tidak terkontrol. Reaktor nuklir pertama kali dibangun oleh Enrico Fermi dan Leó Szilárd pada tahun 1942 di Universitas Chicago. Reaktor nuklir generasi pertama digunakan untuk menghasilkan plutonium sebagai bahan senjata nuklir. Selain itu, reaktor nuklir juga digunakan oleh angkatan laut Amerika untuk menggerakkan kapal selam dan kapal pengangkut pesawat udara

KOMPONEN UTAMA REAKTOR NUKLIR

Tangki Reaktor

Teras Reaktor

Tangki ini bisa berupa tabung (silinder) atau bola yang dibuat dari logam campuran dengan ketebalan sekitar 25 cm. fungsi dari tangki adalah sebagai wadah untuk menempatkan komponen-komponen reaktor lainnya dan sebagai tempat berlangsungnya reaksi nuklir. Tangki yang berdinding tebal ini juga berfungsi sebagai penahan radiasi agar tidak keluar dari sistem reaktor.

Komponen reaktor yang berfungsi sebagai tempat untuk bahan bakar. Teras reaktor dibuat berlubang (kolom) untuk menempatkan bahan bakar reaktor yang berbentuk batang. Teras reaktor dibuat dari logam yang tahan panas dan tahan korosi

Bahan Bakar Nuklir

Elemen Kendali

Bahan bakar adalah komponen utama yang memegang peranan penting untuk berlangsungnya reaksi nuklir. Bahan bakar dibuat dari isotop alam seperti Uranium, Thorium yang mempunyai sifat dapat membelah apabila bereaksi dengan neutron.

Untuk mencegah agar tidak terjadi akumulasi panas yang berlebihan pada teras reaktor, maka dapat dipergunakan bahan pendingin untuk pertukaran panasnya. Bahan pendingin ini bisa digunakan air a tau gas.

Reaksi nuklir bisa tidak terkendali apabila partikel-partikel neutron yang dihasilkan dari reaksi sebelumnya sebagian tidak ditangkap atau diserap. Untuk mengendalikan reaksi ini, reaktor dilengkapi dengan elemen kendali yang dibuat dari bahan yang dapat menangkap atau menyerap neutron. Elemen kendali juga berfungsi untuk menghentikan operasi reaktor (shut down) sewaktu-waktu apabila terjadi kecelakaan

Bahan Pendingin

Moderator

Fungsi dari moderator adalah untuk memperlambat laju neutron cepat (moderasi) yang dihasilkan dari reaksi inti hingga mencapai kecepatan neutron thermal untuk memperbesar kemungkinan terjadinya reaksi nuklir selanjutnya (reaksi berantai). Bahan yang digunakan untuk moderator adalah air atau grafit.