NongkiNgopi.com – Reaktor adalah perangkat modern yang banyak digunakan untuk pembangkitan listrik. Seiring dengan semakin menipisnya bahan bakar fosil tradisional seperti batubara, reaktor nuklir menjadi semakin populer sebagai alternatif untuk memenuhi kebutuhan energi. Namun, meskipun kegunaannya yang luas, banyak orang masih kurang memahami cara kerja reaktor nuklir.
BACA JUGA : Mengenal Nikola Tesla: Sang Juru Cipta Dunia
Komponen Penting Reaktor Nuklir
Reaktor nuklir terdiri dari tiga komponen penting: elemen bahan bakar, moderator, dan batang kendali. Elemen bahan bakar biasanya berbentuk batang tipis dengan diameter sekitar satu sentimeter dan mengandung nukleus yang dapat terfisi seperti uranium-235 atau uranium-238. Batang-batang ini bervariasi dalam jumlah sesuai dengan ukuran reaktor.
Pada reaktor listrik besar, ribuan elemen bahan bakar ditempatkan dekat satu sama lain. Daerah di mana elemen bahan bakar ini ditempatkan disebut inti reaktor.
Elemen bahan bakar ini biasanya terendam dalam air yang bertindak sebagai moderator. Tujuan moderator adalah untuk melambatkan neutron energi dan reaktor nuklir yang dihasilkan selama proses fisi nuklir oleh elemen bahan bakar.
Peran Neutron Thermal dan Pelepasan Energi
Neutron thermal yang merupakan neutron dengan energi sekitar 0,04 elektron volt mampu memicu reaksi fisi dengan uranium-235. Selama proses reaksi fisi, neutron baru dikeluarkan yang memiliki energi sekitar satu mev (satu mega elektron volt). Neutron ini biasanya lolos dari berpartisipasi dalam proses fisi lain karena disertai dengan pelepasan energi yang sangat besar.
Fungsi Moderator dalam Proses Reaksi Fisi
Inilah di mana moderator sangat berguna. Moderator memiliki kemampuan untuk memperlambat atau dengan kata lain memoderasi kecepatan neutron energi tinggi sehingga dapat digunakan untuk memicu reaksi berantai untuk memicu beberapa reaksi fisi nukleus uranium-235 lainnya.
Biasanya air biasa atau air berat digunakan sebagai moderator dalam reaktor nuklir karena deuterium yang ada di dalamnya mampu memperlambat kecepatan neutron.
Melembabkan Neutron Energik Tinggi
Molekul air dalam moderator berguna untuk memperlambat neutron energi tinggi yang keluar dari elemen bahan bakar setelah fisi nuklir.
Neutron energi tinggi ini bertabrakan dengan molekul air sehingga kehilangan sebagian energinya setiap kali bertabrakan dan oleh karena itu melambat secara substansial.
Reaksi fisi baru sekarang dapat dipicu menggunakan neutron lambat ini dengan menabraknya dengan elemen bahan bakar.
Menghasilkan Listrik dengan Reaktor Nuklir
Setelah terjadi reaksi fisi nuklir di dalam inti reaktor, panas yang dihasilkan akan digunakan untuk menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin, yang pada akhirnya menghasilkan listrik. Proses ini sering disebut sebagai siklus uap.
Penggunaan Batang Kendali
Namun, reaksi fisi nuklir yang terus berlanjut dapat menyebabkan reaktor menjadi tidak terkendali dan menghasilkan panas berlebih yang dapat merusak perangkat.
Oleh karena itu, batang kendali digunakan untuk mengontrol laju reaksi fisi nuklir di dalam inti reaktor. Batang kendali dapat menyerap neutron dan menghentikan reaksi fisi nuklir dengan cara menempatkan antarmuka reflektor neutron yang tepat di sekitar elemen bahan bakar.
Keselamatan sangat penting karena jika terjadi kegagalan atau kecelakaan, dapat menyebabkan kerusakan yang sangat besar.
Oleh karena itu, banyak sistem keselamatan yang terintegrasi di dalam reaktor nuklir modern, termasuk sistem pendinginan, sistem pemantauan, dan sistem kontrol keselamatan.
Jika ada masalah, sistem keselamatan dapat mematikan reaktor nuklir dan mencegah terjadinya kegagalan yang lebih besar.
Reaktor nuklir dapat menjadi sumber energi yang dapat diandalkan di masa depan, namun memahami cara kerjanya sangat penting untuk menjaga keselamatan dan keamanan. Dengan pemahaman yang tepat tentang bagaimana reaktor nuklir bekerja, kita dapat memanfaatkannya sebagai sumber energi yang aman dan efisien.
