PLTN Nuklir

PEMBAHASAN

Definisi PLTN

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketikadaya keluarannya konstan (meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari). Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1200 MWe. Hingga tahun 2005 terdapat 443 PLTN berlisensi di dunia, dengan 441diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai17% daya listrik dunia

Prinsip Kerja PLTN

Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler untuk menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan reaktor nuklir. Seperti terlihat pada gambar 1, PLTU menggunakan bahan bakar batubara, minyak bumi, gas alam dan sebagainya untuk menghasilkan panas dengan cara dibakar, kemudia panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air di dalam boiler sehingga menghasilkan uap air, uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin uap, dari sini generator dapat menghasilkan listrik karena ikut berputar seporos dengan turbin uap. PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi reaksi fisi bahan bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian air di dalam reaktor dididihkan, energi kinetik uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan listrik untuk diteruskan ke jaringan transmisi.

Gambar Prinsip Kerja PLTN

Jenis-Jenis PLTN

PLTN dikelompokkan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan. Tetapi ada juga PLTNyang menerapkan unit-unit independen, dan hal ini bisa menggunakan jenis reaktor yangberbeda. Sebagai tambahan, beberapa jenis reaktor berikut ini, di masa depan diharapkanmempunyai sistem keamanan pasif.

Reaktor Fisi

Reaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari isotop fissiluranium dan plutonium.

Selanjutnya reaktor daya fisi dikelompokkan lagi menjadi:

·                     Reaktor thermal menggunakan moderator neutron untuk melambatkan atau me- moderateneutron sehingga mereka dapat menghasilkan reaksi fissi selanjutnya. Neutron yang dihasilkan dari reaksi fissi mempunyai energi yang tinggi atau dalamkeadaan cepat, dan harus diturunkan energinya atau di lambatkan (dibua thermal) olehmoderator sehingga dapat menjamin kelangsungan reaksi berantai. Hal ini berkaitandengan jenis bahan bakar yang digunakan reaktor thermal yang lebih memilih neutron lambat ketimbang neutron cepat untuk melakukan reaksi fissi.

·                     Reaktor cepat menjaga kesinambungan reaksi berantai tanpa memerlukan moderator neutron. Karena reaktor cepat menggunkan jenis bahan bakar yang berbeda denganreaktor thermal, neutron yang dihasilkan di reaktor cepat tidak perlu dilambatkan gunamenjamin reaksi fissi tetap berlangsung. Boleh dikatakan, bahwa reaktor thermalmenggunakan neutron thermal dan reaktor cepat menggunakan neutron cepat dalamproses reaksi fissi masing-masing.

·                     Reaktor sub kritis menggunakan sumber neutron luar ketimbang menggunakan reaksiberantai untuk menghasilkan reaksi fissi. Hingga 2004 hal ini hanya berupa konsepteori saja, dan tidak ada purwarupa yang diusulkan atau dibangun untuk menghasilkan listrik, meskipun beberapa laboratorium mendemonstrasikan dan beberapa ujikelayakan sudah dilaksanakan.

 Reaktor thermal

 Light water reactor (LWR)     

·                     Boiling water reactor (WR)

·                     Pressurized water reactor (PWR)

·                     SSTAR, a sealed, reaktor untuk jaringan kecil, mirip PWR

·                     Moderator Grafit:

·                     Magnox

·                     Advanced gas-cooled reactor (AGR)

·                     High temperature gas cooled reactor (HTGR)

·                     RBMK

·                     Pebble bed reactor (PBMR)

Moderator Air berat:

SGHWR

CANDU

Reaktor cepat

Meski reaktor nuklir generasi awal berjenis reaktor cepat, tetapi perkembangan reaktor nuklir jenis ini kalah dibandingkan dengan reaktor thermal.

Keuntungan reaktor cepat diantaranya adalah siklus bahan bakar nuklir yangdimilikinya dapat menggunakan semua uranium yang terdapat dalam urainum alam, dan jugadapat mentransmutasikan radioisotop yang tergantung di dalam limbahnya menjadi material luruh cepat. Dengan alasan ini, sebenarnya reaktor cepat secara inheren lebih menjaminkelangsungan ketersedian energi ketimbang reaktor thermal. Lihat juga reaktor fast breeder.Karena sebagian besar reaktor cepat digunakan untuk menghasilkan plutonium, maka reaktor jenis ini terkait erat dengan proliferasi nuklir.

Lebih dari 20 purwarupa (prototype) reaktor cepat sudah dibangun di Amerika Serikat,Inggris, Uni Sovyet, Perancis, Jerman, Jepang, India, dan hingga 2004 1 unit reaktor sedangdibangun di China. Berikut beberapa reaktor cepat di dunia:

·                     EBR-I, 0.2 MWe, AS, 1951-1964.

·                     Dounreay Fast Reactor, 14 MWe, Inggris, 1958-1977.

·                     Enrico Fermi Nuclear Generating Station Unit 1, 94 MWe, AS, 1963-1972.

·                     EBR-II, 20 MWe, AS, 1963-1994.

·                     Phénix, 250 MWe, Perancis, 1973-sekarang.

·                     BN-350, 150 MWe plus desalination, USSR/Kazakhstan, 1973-2000.

·                     Prototype Fast Reactor, 250 MWe, Inggris, 1974-1994.

·                     BN-600, 600 MWe, USSR/Russia, 1980-sekarang.

·                     Superphénix, 1200 MWe, Perancis, 1985-1996.

·                     FBTR, 13.2 MWe, India, 1985-sekarang.

·                     Monju, 300 MWe, Jepang, 1994-sekarang.

·                     PFBR, 500 MWe, India, 1998-sekarang.

Daya listrik yang ditampilkan adalah daya listrik maksimum, tanggal yang ditampilkan adalahtanggal ketika reaktor mencapai kritis pertama kali, dan ketika reaktor kritis untuk teakhir kalibila reaktor tersebut sudah di dekomisi (decommissioned).

Reaktor Fusi

Fusi nuklir menawarkan listrik. Hal ini masihmenjadi bidang penelitian aktif dengan skala besar seperti dapat dilihat di JET, ITER, dan Zmachine

Keselamatan Nuklir

Berbagai usaha pengamanan dilakukan untuk melindungi kesehatan dan keselamatanmasyarakat, para pekerja reaktor dan lingkungan PLTN. Usaha ini dilakukan untuk menjaminagar radioaktif yang dihasilkan reaktor nuklir tidak terlepas ke lingkungan baik selamaoperasi maupun jika terjadi kecelakaan. Tindakan protektif dilakukan untuk menjamin agar PLTN dapat dihentikan dengan aman setiap waktu jika diinginkan dan dapat tetapdipertahanan dalam keadaan aman, yakni memperoleh pendinginan yang cukup. Untuk inipanas peluruhan yang dihasilkan harus dibuang dari teras reaktor, karena dapat menimbulkanbahaya akibat pemanasan lebih pada reaktor. Keselamatan terpasang dirancang berdasarkansifat-sifat alamiah air dan uranium. Bila suhu dalam teras reaktor naik, jumlah neutron yangtidak tertangkap maupun yang tidak mengalami proses perlambatan akan bertambah, sehinggareaksi pembelahan berkurang. Akibatnya panas yang dihasilkan juga berkurang. Sifat ini akanmenjamin bahwa teras reaktor tidak akan rusak walaupun sistem kendali gagal beroperasi.

Penghalang Ganda

PLTN mempunyai sistem pengaman yang ketat dan berlapis-lapis, sehinggakemungkinan terjadi kecelakaan maupun akibat yang ditimbulkannya sangat kecil. Sebagaicontoh, zat radioaktif yang dihasilkan selama reaksi pembelahan inti uranium sebagian besar (> 99%) akan tetap tersimpan di dalam matriks bahan bakar, yang berfungsi sebagaipenghalang pertama. Selama operasi maupun jika terjadi kecelakaan, kelongsongan bahanbakar akan berperan sebagai penghalang kedua untuk mencegah terlepasnya zat radioaktif tersebut keluar kelongsongan. Dalam hal zat radioaktif masih dapat keluar dari dalamkelongsongan, masih ada penghalang ketiga yaitu sistem pendingin.

Lepas dari systempendingin, masih ada penghalang keempat berupa bejana tekan dibuat dari baja dengan tebal± 20 cm. Penghalang kelima adalah perisai beton dengan tebal 1,5-2 m. Bila zat radioaktif itumasih ada yang lolos dari perisai beton, masih ada penghalang keenam, yaitu sistempengungkung yang terdiri dari pelat baja setebal ± 7 cm dan beton setebal 1,5-2 m yang kedapudara. Jadi selama operasi atau jika terjadi kecelakaan, zat radioaktif benar-benar tersimpandalam reaktor dan tidak dilepaskan ke lingkungan. Kalaupun masih ada zat radioaktif yangterlepas jumlahnya sudah sangat diperkecil sehingga dampaknya terhadap lingkungan tidak berarti.

Pertahanan Berlapis

Disain keselamatan suatu PLTN menganut falsafah pertahanan berlapis ( defence indepth). Pertahanan berlapis ini meliputi : lapisan keselamatan pertama, PLTN dirancang,dibangun dan dioperasikan sesuai dengan ketentuan yang sangat ketat, mutu yang tinggi danteknologi mutakhir; lapis keselamatan kedua, PLTN dilengkapi dengan sistempengaman/keselamatan yang digunakan untuk mencegah dan mengatasi akibat-aibat darikecelakaan yang mungkin dapat terjadi selama umur PLTN dan lapis keselamatan ketiga,PLTN dilengkapi dengan sistem pengamanan tambahan, yang dapat diperkirakan dapat terjadipada suatu PLTN. Namun demikian kecelakaan tersebut kemungkinan terjadinya sedemikiansehingga tidak akan pernah terjadi selama umu uperasi PLTN.

Keuntungan dan Kerugian PLTN

Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah :

·                     Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selama operasi normal) - gas rumah kacahanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikitmenghasilkan gas).

Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbonmonoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asapfotokimia.

·                     Sedikit menghasilkan limbah padat (selama operasi normal).

·                     Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.

·                     Ketersedian bahan bakar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahanbakar yang diperlukan.

Berikut ini berberapa hal yang menjadi kekurangan PLTN :

•      Reaktor nuklir sangat membahayakan dan mengancam keselamatan jiwa manusia.

•      Teknologi Nuklir bisa di salah gunakan untuk senjata pemusnah massal.

•      Bisa menyebabkan kebocoran, yang jangkauan radiasinya sangat luas dan berakibat fatal bagi lingkungan dan makhluk hidup.

•      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.

•      Limbah yang dihasilkan (Uranium) bisa berpengaruh pada genetika. Di samping itu, tenaga nuklir memancarkan radiasi radio aktif yang sangat berbahaya bagi manusia.

Tempat Yang Cocok Pada PLTN

•      Secara geografis Bangka Belitung memang relatif aman dari potensi bencana, baik gempa maupun tsunami, namun tetap saja aspek konstruksi PLTN harus mengacu pada pengamanan yang setinggi-tingginya

KESIMPULAN

Dari uraian di atas maka dapat diambil kesimpulan mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir :

·         Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.

·         PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi reaksi fisi bahan bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian air di dalam reaktor dididihkan, energi kinetik uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin sehingga menghasilkan listrik untuk diteruskan ke jaringan transmisi.

·         PLTN dikelompokkan berdasarkan jenis reaktor yang digunakan, yaitu reaktor fisi danreaktor fusi.

·         Reaktor daya fisi membangkitkan panas melalui reaksi fisi nuklir dari isotop fissiluranium dan plutonium. Reaktor daya fisi dibagi menjadi : reaktor thermal, reaktor cepat dan reaktor subkritis.

·         Beberapa usaha pengamanan dilakukan untuk melindungi kesehatan dan keselamatanmasyarakat, para pekerja reaktor dan lingkungan PLTN diantaranya denganpenghalang ganda dan pertahanan berlapis.

·         Reaktor daya fusi menawarkan kemungkinan pelepasan energi yang besar denganhanya sedikit limbah radioaktif yang dihasilkan serta dengan tingkat keamanan yanglebih baik.

·         PLTN memiliki keuntungan dan kerugian dalam pelaksanaannya, diantara beberapakeuntungan salah satunya adalah Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca (selamaoperasi normal) gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas. Dan salah satu kerugiannya Reaktor nuklir sangat membahayakan dan mengancam keselamatan jiwa manusia.

·         Tempat yang cocok untuk pembangunan PLTN adalah Bangka belitung karena terhindar dari bencana alam dan memiliki struktur tanah tinggi