kelompok 8 radiokimia

27
MAKALAH RADIOKIMIA REAKTOR NUKLIR, JENIS DAN PERUNTUKANNYA Oleh: Jayatri Widyaningrum (115090201111007) Fithri Ainin Ridlo (115090201111009) Lailatus Sa’idah (115090201111011) Irwansyah Putra P. (115090201111012) Yulia Nur Isnaini (115090201111021) Ria Septiani Sinaga (115090207111022) KIMIA 2011 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Upload: yulia-nur-isnaini

Post on 14-Feb-2015

100 views

Category:

Documents


8 download

DESCRIPTION

reaktor nuklir radiokimia

TRANSCRIPT

Page 1: kelompok 8 radiokimia

MAKALAH RADIOKIMIA

REAKTOR NUKLIR,

JENIS DAN PERUNTUKANNYA

Oleh:

Jayatri Widyaningrum (115090201111007)

Fithri Ainin Ridlo (115090201111009)

Lailatus Sa’idah (115090201111011)

Irwansyah Putra P. (115090201111012)

Yulia Nur Isnaini (115090201111021)

Ria Septiani Sinaga (115090207111022)

KIMIA 2011

Jurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

Maret 2013

Page 2: kelompok 8 radiokimia

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dewasa ini semakin banyak berkembang teknologi nuklir yang banyak membawa perkembangan di berbagai aspek kehidupan. Perlu diketahui bahwa dengan berkembangnya teknologi nuklir membawa perubahan yang sangat signifikan bagi kehidupan. Salah satu teknologi nuklir yang sedang berkembang adalah teknologi reaktor nuklir. Karena reaktor merupakan sumber energi yang efisien. Reaktor nuklir sudah banyak dikembangkan di beberapa bidang untuk membantu mempermudah pekerjaan manusia. Reaktor nuklir memiliki beberapa jenis menurut fungsinya. Tentu saja dari penggunaan reactor nuklir akan menimbulkan pengaruh baik positif maupun negatif. Reaktor nuklir memberikan pengaruh yang positif pada teknologi penghasil energi, karena energy dari reactor nuklir yang dihasilkan sangat besar bahkan sampai dapat digunakan untuk tenaga pembangkit listrik. Tetapi selain memberikan pengaruh positif, reactor nuklir juga menimbulkan pengaruh negative yang ditimbulkan oleh limbahnya. Di dalam makalah ini akan dibahas tentang reactor nuklir, jenis reactor nuklir dan peruntukan dari reactor nuklir. Diharapkan teknologi reaktor nuklir akan semakin berkembang, membawa pengaruh yang positif bagi perkembangan teknologi dan kehidupan manusia serta dampak negatif dari reaktor nuklir dapat di minimalisir.

B. Rumusan MasalahMasalah yang dibahas dalam makalah ini dirumuskan berikut ini:

1. Apakah yang dimaksud dengan reaktor nuklir?2. Bagaimana komponen dalam reactor nuklir?3. Apa saja jenis-jenis reaktor nuklir?4. Bagaimana mekanisme yang terjadi dalam reaktor nuklir?5. Apakah manfaat atau peruntukan dari reaktor nuklir?

C. TujuanTujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk:1. Mengetahui pengertian reaktor nuklir2. Mengetahui komponen-komponen yang ada dalam reaktor nuklir3. Mengetahui jenis-jenis reaktor nuklir4. Mengetahui mekanisme yang terjadi dalam reaktor nuklir5. Mengetahui manfaat atau peruntukan dari reaktor nuklir

Page 3: kelompok 8 radiokimia

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Reaktor Nuklir

Reaktor nuklir adalah alat atau instalasi yang dijalankan dengan bahan bakar nuklir yang dapat menghasilkan reaksi inti berantai yang terkendali dan digunakan untuk pembangkitan daya, penelitian, dan produksi radioisotop. Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Pelepasan energi yang dihasilkan pada kedua reaksi tersebut dapat dimanfaatkan untuk hal-hal yang berguna. Namun pada reaksi fusi, reaksi pembelahan tidak terkendali dan menghasilkan energi yang sangat besar. Untuk itu, reaksi berantai pada reaksi fisi lebih bisa untuk dikendalikan. Usaha ini dapat dilakukan di dalam sebuah reator nuklir. 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. Reaksi berantai terkendali dapat diusahakan berlangsung di dalam reaktor yang terjamin keamanannya dan energy yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna, misalnya untuk penelitian dan untuk membangkitkan listrik.

B. Komponen Reaktor Nuklir

Reaktor nuklir memiliki beberapa komponen yaitu:

Page 4: kelompok 8 radiokimia

1. Bahan bakar Elemen bahan bakar menyediakan sumber inti atom yang akan mengalami fusi

nuklir. Bahan yang biasa digunakan sebagai bahan bakar adalah uranium (U). Elemen bahan bakar dapat berbentuk batang yang ditempatkan di dalam teras reaktor.

2. Moderator neutronMaterial yang dapat memperlambat kelajuan neutron. Moderator yang baik ialah

bahan ringan atau unsur bermassa atom kecil, memiliki tampang lintang serapan neutron (kebolehjadian menyerap neutron) kecil, tampang lintang hamburan besar, daya hantar panas yang baik, serta tidak korosif. Pada fisi Uranium, neutron-neutron yang dihasilkan biasanya dalam kelajuan yang sangat tinggi. Oleh karenanya diperlukan moderator neutron yang pada umumnya berupa air (H2O), karena neutron akan kehilangan sebagian energinya saat bertumbukan dengan molekul-molekul air.

3. Batang kendali Material yang digunakan untuk pengendalian jumlah neutron. Dimana hanya satu

neutron yang akan diserap untuk memicu fisi nuklir berikutnya. Batang kendali dibuat dari bahan yang memenuhi sifat mempunyai tampang lintang serapan neutron yang besar dan tampang lintang hamburan yang kecil. Bahan seperti boron dan cadmium sering digunakan sebagai batang kendali karena efektof menyerap neutron. Batang kendali didesain sedemikian rupa agar secara otomatis dapat keluar-masuk teras reaktor. Jika jumlah neutron di dalam teras reaktor melebihi jumlah yang diizinkan (kondisi kritis), maka batang kendali dimasukkan ke dalam teras reactor untuk menyerap sebagian neutron agar tercapai kondisi kritis. Batang kendali akan dikeluarkan dari teras reaktor jika jumlah neutron di bawah kondisi kritis (kekurangan neutron), untuk mengembalikan kondisi ke kondisi kritis yang diizinkan.

4. Pendingin (coolant)Komponen ini berfungsi mengambil panas yang timbul saat pembelahan inti atom di

dalam elemen bakar. Panas yang diambil dipindahkan lewat perangkat penukar panas (heat exchanger) untuk membangkitkan daya listrik atau dibuang ke lingkungan. Bahan pendingin harus mempunyai koefien perpindahan panas yang baik, bukan penyerap neutron yang baik, penampang lintang hamburan yang besar, serta tidak korosif. Pendingin bisa juga berfungsi sebagai moderator. Contoh bahan yang digunakan sebagai pendingin adalah air (H2O), air berat (D2O), Na cair, gas CO2 dan gas helium.

5. Perisai beton Perisai yang digunakan sebagai pelindung di sekitar reaktor agar radiasi zat

radioaktif di dalam reactor tidak enyebar ke lingkungan di sekitar reaktor. Beton diketahui sangat efektif menyerap sinar radiasi zat radioaktif sehingga digunakan sebagai material perisai.

Page 5: kelompok 8 radiokimia

Dalam teori dan prinsip dasar reaktor nuklir (fissi) terdapat dua disiplin ilmu yang sangat penting, yaitu yang menyangkut aspek karakteristika neutron (neutronik) dan aspek karakteristika termal serta pengendaliannya (termal-hidrolika=termohidrolika). Aspek neutonik mempelajari dan memahami perilaku neutron di dalam teras, sedangkan aspek termohidrolika mempelajari dan memahami perilaku termal dan hidrolika atau pendingin( karena biasanya sebagai pendingin digunakan air).

C. Jenis- jenis Reaktor Nuklir Berdasarkan Manfaatnya

Ada dua macam reaktor nuklir yang didasarkan pada pemanfaatannya, yaitu:

1. Reaktor Daya

Reaktor daya merupakan reaktor yang menghasilkan energi listrik, seperti PLTA. Pada reaktor ini panas yang timbul dari pembelahan dimanfaatkan untuk menghasilkan uap yang bersuhu dan bertekanan tinggi untuk memutar turbin.

2. Reaktor Penelitian

Reaktor penelitian merupakan reaktor yang dimanfaatkan dalam bidang penelitian, seperti: reaktor untuk eksperimen fisika reaktor. Pada reaktor ini panas yang dihasilkan dirancang sekecil mungkin sehingga panas tersebut dapat dibuang ke lingkungan. Pengambilan panas pada reaktor penelitian dilakukan dengan sistem pendingin, yang terdiri dari sistem pendingin primer dan sistem pendingin sekunder.

Page 6: kelompok 8 radiokimia

Panas yang berasal dari teras reaktor diangkut oleh air di sekitar teras reaktor (sistem pendingin primer) dan dipompa oleh pompa primer menuju alat penukar panas. Selanjutnya panas dibuang ke lingkungan melalui menara pendingin (alat penukar panas pada system pendingin sekunder). Namun alat antara alat penukar panas, sistem pendingin primer atau sekunder tidak terjadi kontak langsung.

D. Jenis-Jenis Reactor Nuklir Berdasarkan Energi Neutron Saat Melakukan PembelahanBerdasarkan energi neutron saat melakukan pembelahan, reaktor nuklir dibedakan menjadi dua yaitu:1. Reaktor cepat

Reaktor cepat merupakan reaktor nuklir dengan proses fisi yang terjadi pada energi neutron tinggi. Neutron cepat yang dihasilkan dari reaksi fisi dengan kecepatan tinggi dikondisikan sedemikian rupa sehingga diserap oleh uranium-238 menghasilkan plutonium-239. sehingga di dalam reaktor dapat dibiakkan (dibuat) unsur plutonium. Rapat daya dalam teras reaktor cepat sangat tinggi, oleh karena itu sebagai pendingin biasanya digunakan bahan logam natrium cair atau logam cair campuran natrium dan kalium (NaK) yang mempunyai kemampuan tinggi dalam mengambil panas dari bahan bakar. Konstruksi reaktor pembiak cepat terdiri dari pendingin primer yang berupa bahan logam cair mengambil panas dari bahan bakar dan kemudian mengalir ke alat penukar panas-antara (intermediate heat exchanger), selanjutnya energi panas ditransfer ke pendingin sekunder dalam alat penukar panas-antara ini. Kemudian pendingin sekunder (bahan pendingin adalah natrium cair atau logam cair natrium) yang tidak mengandung bahan radioaktif akan mengalir membawa panas yang diterima dari pendingin primer menuju ke perangkat pembangkit uap, dan memberikan panas ke pendingin tersier (air ringan) sehingga temperaturnya meningkat dan mendidih (proses pembangkitan uap). Uap yang dihasilkan selanjutnya dialirkan ke turbin untuk memutar generator listrik yang dikopel dengan turbin.

2. Reaktor thermal

Page 7: kelompok 8 radiokimia

Reaktor thermal merupakan reaktor nuklir dengan proses reaksi fisi yang diakibatkan oleh neutron thermal. Seperti:

a) Reaktor air ringan( light water reactor, LWR)

Menggunakan air ringan pada bahan pendingin dan moderatornya, karena air mampu menyerap neutron. Kemampuan air dalam memoderasi neutron (menurunkan kecepatan/ energi neutron) sangat baik, maka jika digunakan dalam reaktor (sebagai moderator neutron dan pendingin) ukuran teras reaktor menjadi lebih kecil (kompak). Reaktor air ringan dibedakan menjadi dua, yaitu reactor air didih dan reactor air tekan.

1) Reaktor air tekanPada reactor ini air pendingin primer yang ada dalam bejana reaktor dengan temperatur 320 oC akan mendidih jika berada pada tekanan udara biasa (sekitar satu atmosfer). Agar pendingin primer ini tidak mendidih, maka sistem pendingin primer diberi tekanan hingga 157 atm.

Page 8: kelompok 8 radiokimia

2) Reaktor air didihKarakteristik unik dari reaktor air didih adalah uap dibangkitkan langsung

dalam bejana reaktor dan kemudian disalurkan ke turbin pembangkit listrik. Pendingin dalam bejana reaktor berada pada temperatur sekitar 285 oC dan tekanan jenuhnya sekitar 70 atm. Reaktor ini tidak memiliki perangkat pembangkit uap tersendiri, karena uap dibangkitkan di bejana reaktor . Karena itu pada bagian atas bejana reaktor terpasang perangkat pemisah dan pengering uap, akibatnya konstruksi bejana reaktor menjadi lebih rumit.

b) Reaktor air berat (heavy water reactor, HWR)

Dalam hal kemampuan memoderasi neutron, air berat berada pada urutan berikutnya setelah air ringan, tetapi air berat hampir tidak menyerap neutron. Oleh

Page 9: kelompok 8 radiokimia

karena itu jika air berat dipakai sebagai moderator, maka dengan hanya menggunakan uranium alam (tanpa pengayaan) reaktor dapat beroperasi dengan baik. Jika pada HWR diterapkan sistem bejana tekan maka air berat tidak hanya berfungsi sebagai moderator tetapi juga dapat berfungsi sebagai pendingin. Pada kebanyakan disain HWR, di dalam pipa tekan diletakkan bahan bakar, dan pendingin mengalir di dalamnya untuk mengambil panas bahan bakar. sedangkan Di luar pipa tekan terdapat moderator air berat, di antara bejana tekan dan moderator terdapat ruang dengan sisi luar dibatasi oleh dinding tabung (tabung taua pipa kalandria), ruang ini biasanya diisi dengan bahan atau lapisan yang kurang menghantar panas. Sebagai bahan pendingin yang dialirkan dalam pipa tekan dapat dipilih bahan-bahan seperti, air berat, air ringan (air biasa), bahan organik, gas dan lain sebagainya.

c) Reaktor air berat berpendingin gas (gas-cooled reactor atau HWGCR)

HWGCR merupakan jenis dari HWR yang menggunakan bahan pendingin berupa gas. Gas yang sering digunakan adalah gas karbondioksida CO2. Ciri-ciri dari HWGCR yaitu:

Sebagai bahan moderator neutron digunakan air berat yang mempunyai serapan terhadap neutron rendah sehingga ekonomi neutron menjadi bagus

Sebagai bahan pendingin digunakan gas yang tahan terhadap temperatur tinggi sehingga temperatur pendingin mencapai temperatur tinggi yang pada akhirnya efisiensi termal menjadi tinggi. Walaupun reaktor moderator air berat mempunyai ekonomi neutron baik, jika pendingin yang mengalir dalam pipa tekan adalah air biasa, maka temperatur dan tekanan operasi hanya terbatas pada kondisi di bawah titik didih. Jika temperatur terlalu tinggi maka efeknya akan mengenai turbin. Disamping itu jika digunakan air sebagai medium kerja, maka kondisi uap juga dibatasi oleh kondisi uap jenuh.

atas atas temperatur pendingin hanya dibatasi oleh batasan kemampuan material pembuat bahan bakar, pipa tekan dan perangkat pembangkit uap.

Biasanya turbin reaktor HWGCR bekerja pada kondisi uap panas lanjut yang mempunyai temperatur lebih tinggi dari uap jenuh.

Kelebihan HWGCR yaitu: Tekanan dan temperatur air berat sebagai moderator tidak perlu tinggi,

oleh karena itu kecil kemungkinan terjadinya kebocoran air berat yang secara ekonomi mahal harganya.

Jika terjadi perubahan temperatur, gas tidak mengalami perubahan fasa atau kondisinya cenderung lebih stabil dan aman.Jjika terjadi kecelakaan tidak ada diskontinuitas pendingin (yang menghambat proses pendinginan).

Page 10: kelompok 8 radiokimia

Pada pendingin gas kandungan bahan pengotor rendah sehingga aktivasi pengotor kecil dan tingkat radioaktivitas reaktor menjadi rendah. Sehingga tidak menimbulkan reaksi antara pendingin gas dan bahan bakar.

d) Reaktor Pendingin Gas (Gas Cooled Reactor, GCR)Reaktor ini menggunakan bahan moderator grafit, bahan bakar Uranium alam, dan pendingin karbondioksida. Karakteristik GCR meliputi: Bahan bakar uranium alam, oleh karena itu tidak diperlukan dilakukan

pengayaan uranium. Bahan moderator adalah grafit, yang dapat diproduksi dengan mudah, dan tidak

diperlukan perlakuan khusus dalam pengolahan air berat seperti pada reaktor bermoderator air berat.

Bahan pendingin gas karbon dioksida, sangat mudah diproduksi. Bahan kelongsong magnox, mudah diproduksi seperti halnya stainless-steel. Reaktivitas-berlebih rendah, kerapatan daya rendah dan kapasitas panas grafit

tinggi. Hal ini membuat tingkat keselamatan GCR menjadi tinggi.

e) Reaktor Pendingin Gas Suhu Tinggi (High Temperatur Gas-cooled Reactor, HTGR)

Reaktor yang menggunakan bahan non logam terutama grafit sebagai moderator, gas CO2 dan uranium alam sebagai bahan bakar. Hal ini dimaksudkan

Page 11: kelompok 8 radiokimia

agar moderator (system reactor pendingin gas) ini dapat menerima suhu yang sangat tinggi. Ciri dari reaktor ini adalah konstruksi teras didominasi bahan moderator grafit, temperatur operasi dapat ditingkatkan menjadi tinggi dan efisiensi pembangkitan listrik dapat mencapai lebih dari 40 %.

E. MEKANISME DALAM REAKTOR NUKLIR

Reaksi yang terjadi dalam reaktor nuklir umumnya merupakan reaksi fisi terkendali. Walaupun ada sebagian yang menggunakan reaksi fusi. Reaksi fisi terkendali yaitu reaksi fisi yang jumlah neutron hasil reaksi fisi terkendalikan sehingga tetap sama dengan 1, seperti keadaan neutron semula. Pada reaksi fisi terkendali ini sebelum dan sesudah reaksi tetap sama dengan satu. Hal ini dapat dicapai dengan menyerap kelebihan neutron. Berikut merupakan gambar reaksi fisi terkendali dibandingkan dengan reaksi fisi tidak terkendali.

Gambar 1. Reaksi fisi tidak terkendali

Page 12: kelompok 8 radiokimia

Gambar 2. Reaksi fisi terkendali

Dari gambar diatas dapat terlihat perbedaan yang mendasar antara reaksi fisi terkendali dan tidak terkendali, yaitu dari jumlah neutron yang terbentuk. Pada reaksi fisi terkendali jumlah neutron yang dihasilkan sebagian akan diserap oleh bahan penyerap neutron yang dalam reactor nuklir disebut dengan batang kendali, dan kecepatannya pun akan dikendalikan oleh komponen alat yang bernama moderator yang maisng masing sudah dijelskan pada poin awal sehingga jumlah neutron yang dihasilkan sama dengan 1.

Untuk lebih jelasnya tentang mekanisme yang terjadi dalam reactor nuklir, disini kami akan menjelaskan salah satu mekanisme dari salah satu jenis reactor nuklir, yaitu reactor nuklir air tekan. Sebelumnya, untuk mengetahui garis besar bagaimana cara kerja suatu PLTN dibandingkan dengan pembangkit listrik konvensional (PLK) dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3. Perbandingan Skema PLK dan PLTN

Pada PLTN jenis Reaktor Air Tekan (RAT) seperti tampak pada gambar diatas, air dingin masuk ke reaktor melalui dasar teras, mengalir diantara elemen-elemen bahan bakar nuklir. Karena reaksi inti, elemen-elemen bahan bakar nuklir menjadi panas, maka air yang mengalir diantara celah-celah elemen bahan bakar itu akan ikut panas. Elemen bahan bakar nuklir berupa tabung zirconium yang berisi uranium dioksida. Bahan bakar yang digunakan adalah bahan bakar diperkaya. Bahan bakar diperkaya adalah bahan bakar yang mengandung isotop U-235 dalam jumlah yang lebih banyak daripada biasanya. U-235 adalah isotop uranium yang dapat bereaksi fisi. Sebagian besar uranium terdiri atas isotop U-238 dan hanya sebagian kecil saja (kurang lebih 0,7%) berupa isotop U-235. Walaupun demikian kandungan U-235 dapat ditingkatkan menjdai 3% dipabrik pemerkaya uranium.

Pada saat air mengalir keatas dan melewati celah-celah bahan bakar, air dapat mencapai suhu lebih dari 300o C. walaupun mencapai 300o C, namun air tersebut tidak mendidih karena teras reactor diberi teakanan yang sangat tinggi dengan menggunakan alat pemberi tekanan (pressurizer). Air panas yang tidak mendidih kemudian mengalir ke alat penukar panas dan

Page 13: kelompok 8 radiokimia

memindahkan kalornya ke sirkuit air kedua yang diberi tekanan lebih rendah. Karena tekanannya lebih rendah, mak air pada sirkuit kedua akan mendidih dan menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan dari sirkuit kedua kemudian dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin dan turbin inilah yang menggerakkan generator listrik, sehingga akhirnya diperoleh tenaga listrik. Melalui transformator dan saluran udara tegangan ekstra tinggi (SUTET) tenaga listrik tersebut disalurkan kepada konsumen.

Air dari sirkuit pertama setelah menyerahkan kalornya ke air pada sirkuit kedua, akan menjadi dingin dan kemudian dialirkan kembali ke teras reaktor. Air pada sirkuit kedua, setelah dihembuskan ke turbin akan didinginkan/ diembunkan oleh alat pengembun (sebagai sirkuit ketiga) kemudian akan kembali lagi berfungsi sebagai alat penukar panas.

Teras reaktor dan alat penukar panas tempat terbentuknya uap ditempatkan dibawah suatu sungkup atau dikurung dalam perisai yang terbuat dari beton. Sungkup beton ini dimaksudkan sebagai garis pertahanan kedua seandainya terjadi keocoran. Sedangkan yang berfungsi sebagai garis pertahanan pertama adalah reactor dan alat penukar panas itu sendiri. Bila diperhatikan, baik system aliran air pada sirkuit pertama maupun kedua, semuanya merupakan sirkuit tertutup, sehingga tidak aka nada zat radioaktif yang keluar dari lingkungan reaktor. Atas dasar pengertiaan ini, maka PLTN merupakan pembangkit tenaga listrik bersih dan tidak mencemari lingkungan, serta sistem keamanannya menerapkan pertahanan berganda, sehingga lebih menjamin keselamatan pengoperasiannya. Adapun uap yang keluar dari menara adalah uap air dari sungai atau danau (air pada sirkuit ketiga) yang diunakan untuk mendinginkan/ mengembunkan uap air pada sirkuit kedua yang menggerakkan turbin.

F. Manfaat Nuklir dan Radiokimia

Page 14: kelompok 8 radiokimia

Tenaga nuklir tenyata memiliki banyak sekali keuntungan jika saja reaksi fusinya dapat dikendalikan dengan benar.

a) Manfaat di Bidang Pertanian

Mutasi tanaman (untuk menemukan varietas unggul). Perubahan gen yang dapat menyebabkan perubahan sifat makhluk hidup dan diwariskan disebut mutasi. Sinar radioaktif yang biasanya digunakan untuk mutasi adalah sinar gamma yang dipancarkan dari radioaktif Cobalt-60.

Pemberantasan hama tanaman. Penggunaan sinar radioaktif untuk pemberantasan hama tidak untuk mematikan hama tetapi untuk memandulkan hama. Sejumlah serangga jantan diradiasi dengan sinar gamma dalam dosis tertentu sehingga mengalami kemandulan (steril). Sehingga sperma yang dihasilkan tidak dapat membuahi sel telur.

Pengawetan makanan. Dilakukan agar bahan makanan yang disimpan tidak mudah rusak. Pengawetan makanan secara tradisional seperti pengeringan, pemanasan, dan pengasapan masih memiliki kekurangan karena pada jenis makanan tertentu sifat makanan dapat berubah, ditumbuhi jamur, dan dapat diserang serangga. Penemuan cara pengawetan dengan teknik radiasi dapat meminimalkan kerusakan yang terjadi pada makanan.

Manfaat sinar radioaktif dalam pengawetan makanan adalah:Menghambat pertunasan pada beberapa bahan makanan, misalnya bawang, kentang, jahe, kunyit dan kencur.

1. Memperpanjang masa simpan beberapa hasil pertanian segar, misalnya menunda kematangan buah.

2. Mengurangi bakteri-bakteri pembusuk daging.3. Membebaskumankan atau sterilisasi rempah-rempah.4. Mengendalikan kuman-kuman penyebab penyakit dan kuman-kuman parasit yang

ada dalam makanan.Beberapa keuntungan menggunakan sinar radioaktif dalam pengawetan makanan

antara lain:i) Sifat bahan makanan tidak berubah.ii) Dapat meningkatkan mutu.iii) Tidak menurunkan nilai gizi.iv) Tidak menimbulkan zat sisa pengawet.v) Dapat dilakukan pada makanan yang dikemas sederhana.vi) Mengetahui masa pemupukan yang paling baik.

b) Manfaat di Bidang Kesehatan1. Teknik pengaktivan neutron

Teknik nuklir ini dapat digunakan untuk menentukan kandungan mineral tubuh terutama untuk unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dengan jumlah

Page 15: kelompok 8 radiokimia

yang sangat kecil (Co, Cr, F, Fe, Mn, Se, Si, V, Zn, dsb) sehingga sulit ditentukan dengan metoda konvensional. Kelebihan teknik ini terletak pada siftanya yang tidak merusak dan kepekaannya yang sangat tinggi. Disini contoh bahan biologik yang akan diperiksa ditembaki dengan neutron.

2. Penentuan kerapatan tulang dengan bone densitometer

Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan radiasi gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-X yang diserap oleh tulang yang diperiksa maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium dalam tulang. Perhitungan dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat kekeroposan tulang (osteoporosis) yang sering menyerang wanita pada usia menupause (mati haid) sehingga menyebabkan tulang mudah patah.

3. Three dimensional conformal radiotherapy (3d-crt)

Terapi dengan menggunakan sumber radiasi tertutup atau pesawat pembangkit radiasi telah lama dikenal untuk pengobatan penyakit kanker. Perkembangan teknik elektronika maju dan peralatan komputer canggih dalam dua dekade ini telah membawa perkembangan pesat dalam teknologi radioterapi. Dengan menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi terakhir telah dimungkinkan untuk melakukan radioterapi kanker dengan presisi dan tingkat keselamatan yang tinggi yang akan dikenai radiasi, memformulasikan serta memberikan paparan radiasi dengan dosis yang tepat pada target.

Dan masih banyak lagi mengenai manfaat nuklir di bidang kedokteran. Bapak Ilmu Kedokteran Nuklir adalah George C. De Hevessy.

c) Manfaat di Bidang Industri

1. Mendeteksi kebocoran pipa.

Radioisotop digunakan untuk mendeteksi kebocoran pipa yang ditanam di dalam tanah atau dalam beton dengan memasukannya ke dalam aliran pipa kebocoran pipa sehingga dapat dideteksi tanpa penggalian tanah atau pembongkaran beton.

2. Menentukan kehausan atau keroposan yang terjadi pada bagian pengelasan atau logam.

Jika bagian pengelasan atau logam ini disinari dengan sinar gamma dan dibalik bahan itu diletakkan film foto maka pada bagian yang terdapat kehausan atau kekeroposan akan memberikan gambar yang tidak merata.

3. Mengetahui adanya cacat pada material

Pada bidang industri aplikasi baja perlu dianggap bahwa semua bahan selalu mengandung cacad. Cacat dapat berupa cacat bawaan dan cacat yang terjadi akibat penanganan yang tidak benar. Untuk mengetahui adanya cacat pada material maka

Page 16: kelompok 8 radiokimia

digunakan suatu pengujian material tak merusak yang salah satunya adalah dengan metode radiografi sinar gamma. Bila terdapat cacat pada benda uji maka akan diamati pada film radiografi dengan melihat perbedaan kehitaman atau densitas.

d) Manfaat di Bidang Arkeologi (sejarah)Kematian Napoleon pada usia 52 tahun, yaitu pada tahun 1821 menimbulkan

pertanyaan di kalangan para ahli sejarah. Menurut catatan sejarah, Napoleon pada usia tersebut tidak menderita suatu penyakit. Kematian Napoleon pada usia 52 tahun yang pada waktu itu ia dalam keadaan sehat dan masih muda menjadi misteri dan dipersoalkan oleh para ahli sejarah Prancis. Misteri kematian Napoleon belum bisa dipecahkan sampai sekitar awal tahun 1950. Setelah orang mengetahui teori analisis aktivasi neutron dan diterapkan pada bidang arkeologi, maka kematian Napoleon bisa terungkap. Napoleon mati karena diracun.

Makam Napoleon dibongkar, digali, dan diperiksa tubuhnya yang telah terbenam selama kurang lebih 130 tahun. Bagian tubuhnya yang masih utuh adalah tulang belulang, tengkorak kepala, dan rambut. Tulang dan tengkorak kepala diamati, ternyata tidak ada indikasi rudapaksa yang menyebabkan kematian. Sisa proyektil peluru juga tidak didapatkan sehingga kesimpulan sementara napoleon mati, tidak karena dibunuh dengan penyiksaan atau ditembak. Penelitian dilanjutkan dengan mengambil sehelai rambutnya, kemudian dibersihkan sesuai prosedur anlisis aktivasi neutron. Dipilih rambut karena rambut merupakan terminal akhir yang menyimpan (merekam) unsur-unsur yang pernah masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan. Setelah dibersihkan, rambut Napoleon kemudian diradiasi dengan neutron supaya menjadi radioaktif. Rambut napoleon yang sudah menjadi radioaktif dianalisis dengan spektrometri Gamma. Data-data hasil spektrometri gamma terhadap rambut Napoleon menunjukkan unsur-unsur yang pernah masuk dalam tubuh Napoleon. Dari sekian banyak unsur yang terdapat dalam rambut Napoleon, ada satu unsur yang menarik perhatian para peneliti, yaitu adanya As (Arsenikum), nama lainnya adalah tuba mati atau warangan di dalam rambut itu. Dalam keadaan normal, orang tidak akan pernah makan arsen, karena arsen merupakan racun yang mematikan. Jadi, arsen sengaja diberikan ke dalam makanan Napoleon atau dengan kata lain Napoleon sengaja dibunuh dengan diracun memakai arsen.

e) Manfaat Lain Reaktor Nuklir

Sumber Energi Pada Kapal

Instalasi tenaga nuklir dengan tipe reaktor air tekan (Pressurized Water Reactor, PWR) dapat digunakan sebagai sumber energi pada kapal selam. Teknologi dasar dari sistim PWR pertama kali dikembangkan oleh Program Reaktor Angkatan Laut Amerika Serikat yang dipimpin Adm. Hyman G. Rickover. Permulaan program kapal bertenaga nuklir tersebut ditandai dengan suksesnya uji coba kapal selam bertenaga nuklir yang pertama

Page 17: kelompok 8 radiokimia

pada tahun 1955. Di samping dapat berperan sebagai sumber energi pada kapal selam, reaktor nuklir dapat pula dimanfaatkan sebagai sumber energi pada kapal induk yang beroperasi di permukaan laut seperti USS Nimitz. Reaktor nuklir untuk kapal selam umumnya berdaya lebih kecil dibandingkan reaktor nuklir untuk kapal induk. Dua kapal induk terbesar milik Amerika Serikat, yaituUSS Nimitz dan Dwight D. Eisenhower mempunyai pendorong dua buah reaktor nuklir kembar, masing-masing berkekuatan empat kali tenaga reaktor nuklir dalam kapal induk Enterprize. Dua kapal perang tersebut mampu beroperasi selama 13 tahun tanpa pengisian bahan bakar baru.

Pengambilan Minyak Bumi

Reaktor nuklir jenis HTR (High Temperature Reactor) dapat dipakai untuk mengeluarkan minyak mentah berat dari perut bumi yang dikombinasikan dengan pembangkit listrik. Reaktor HTR menggunakan gas He (helium) sebagai pendingin. Proses fisi dalam teras reaktor dipakai untuk memanaskan gas He hingga suhu 750 0C. He yang panas selanjutnya digunakan untuk memproduksi uap air bersuhu tinggi. Sebagian uap dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik, sebagian lainnya dimanfaatkan untuk mendorong minyak mentah berat sehingga mudah dikeluarkan dari perut bumi.

Page 18: kelompok 8 radiokimia

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Reaktor nuklir adalah alat atau instalasi yang dijalankan dengan bahan bakar nuklir yang dapat menghasilkan reaksi inti berantai yang terkendali dan digunakan untuk pembangkitan daya, penelitian, dan produksi radioisotop. Komponen pokok reaktor nuklir ada 5 macam yaitu bahan bakar, moderator neutron, batang kendali, pendingin (coolant) dan perisai beton. Jenis-jenis reaktor nuklir berdasarkan pemanfaatannya ada dua, yaitu reaktor daya dan reaktor penelitian. Berdasarkan energi neutron saat melakukan pembelahan, reaktor nuklir dibedakan menjadi dua yaitu reaktor cepat dan reaktor termal. Mekanisme dalam reaktor nuklir yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir hampir sama seperti pada pembangkit listrik konvensional, hanya saja bedanya, energi yang digunakan untuk mendidihkan air sehingga menjadi uap berasal dari reaksi nuklir. Banyak sekali manfaat reaktor nuklir, antara lain didalam bidang pertanian untuk memberantas hama tanaman, dibidang kesehatan untuk menentukan kepadatan tulang, dibidang industri untuk mendeteksi kebocoran pipa, dibidang sejarah untuk menentukan umur suatu benda. Manfaat lain adalah untuk bahan bakar kapal selam dan untuk pengambilan minyak bumi.

3.2. Saran

Sebaiknya untuk saat ini teknologi nuklir ini lebih dikembangkan lagi dan lebih diperdalam lagi mengingat kegunaannya yang luar biasa besar dan beragam terutama dalam bidang energi.

Page 19: kelompok 8 radiokimia

DAFTAR PUSTAKA

Akhadi, Mukhlish. 2011. Informasi Seputar Nuklir. Manfaat Lain Nuklir, (Online), (http://www.infonuklir.com/read/detail/380/manfaat-lain-energi-nuklir, diakses tanggal 5 Maret 2013)

BATAN. 2008. Pedoman Tentang Prinsip Umum dan Aturan Dasar Uji Radiografi Neutron Termal Untuk Uji Tak Rusak, (Online), (http://www.batan.go.id/psjmn/STANDAR-BATAN/SB_005_ISO11537_2008.pdf, diakses tanggal 5 Maret 2013)

Batan. 2008. Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor, Pwr), (Online), (http://ansn.bapeten.go.id/download.php?fid=317&filename=REAKTOR_AIR_TEKAN_(PRESSURIZED_WATER_REACTOR,_PWR)_.pdf&down=1, diakses tanggal 6 Maret 2013)

Diwarta. 2012. Digital Media Informasi. Pengertian Energi Nuklir dan Fisi Nuklir, (online), (http://www.g-excess.com/32886/pengertian-energi-nuklir-dan-fisi-nuklir/, diakses tanggal 10 Maret 2013).

Wardhana, W. A. 2007. Teknologi Nuklir : Proteksi Radiasi dan Aplikasinya. Yogyakarta : Penerbit Andi

http://ansn.bapeten.go.id/?modul=topic&menu=item&topic_id=3&GroupId=48&DocumentId=140 di akses pada tanggal 10 maret 2012

http://rifai124.student.umm.ac.id/2010/02/13/manfaat-energi-nuklir/ di akses pada tanggal 10 maret 2012

Page 20: kelompok 8 radiokimia