Reaktor Atom mempunyai 5 (lima) bagian pokok, yaitu:
1.
Elemen
bahan bakar (terdapat dalam reaktor), adalah: bahan bakar
reaktor atom yang berupa batang-batang tipis uranium;
2.
Moderator
Neutron, adalah: material (misalnya: air, grafit, deuterium oksida,
berilium) yang memperlambat kelajuan neutron;
3.
Batang
Kendali, adalah: peralatan untuk mejaga agar reaktor tetap
bekerja normal;
4.
Pendingin,
adalah: materi (misalnya:
air, karbon dioksida) yang digunakan untuk memindahkan kalor
dari reaktor;
5.
Perisai
Radiasi, adalah: peralatan untuk melingkupi reaktor agar
radiasinya tidak menjalar ke mana-mana.
Aplikasi-aplikasi Sinar Radioaktif:
1. Perunut/penjejak di bidang
kesehatan;
2. Menganalisa material;
3. Terapi radiasi, misalnya
menyembuhkan kanker;
4. Pengawetan makanan
5. Menentukan umur benda,
dibidang Sejarah;
6. Untuk pembangkit listrik, PLTN
yaitu Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir.
REAKTOR NUKLIR
Reaktor nuklir adalah suatu tempat atau perangkat yang
digunakan untuk membuat, mengatur, dan menjaga kesinambungan reaksi nuklir
berantai pada laju yang tetap.
Komponen dasar dari reaktor nuklir adalah sebagai berikut:
1.
Bahan bakar nuklir, berbentuk batang logam
berisi bahan radioaktif yang berbentuk pelat
2.
Moderator, berfungsi menyerap energi neutron
3.
Reflektor, berfungsi memantulkan kembali neutron
4.
Pendingin, berupa bahan gas atau logam cair
untuk mengurangi energi panas dalam reaktor
5.
Batang kendali, berfungsi menyerap neutron untuk
mengatur reaksi fisi
6.
Perisai, merupakan pelindung dari proses reaksi
fisi yang berbahaya
Manfaat Nuklir
1. Aplikasi medis
1. Pemanfaatan teknologi nuklir dibidang
kedokteran dikategorikan menjadi; diagnosa dan terapi radiasi, perawatan
yang efektif bagi penderita kanker.
2. Teknologi Nuklir untuk Pemandulan
Vektor Malaria
Salah satu cara pemandulan nyamuk/vektor adalah dengan cara
radiasi ionisasi yang dikenakan pada salah satu stadium perkembangannya.
Radiasi untuk pemandulan ini dapat menggunakan sinar gamma, sinar X atau
neutron.
2. Aplikasi Industri
Pemanfaatan teknologi nuklir terkait dengan
teknologi pertambangan digunakan pada eksplorasi minyak dan gas. Teknologi
nuklir berperan dalam menentukan sifat dari bebatuan sekitar seperti porositas
dan litografi. Teknologi ini melibatkan penggunaan neutron atau sumber energi
sinar gamma dan detektor radiasi yang ditanam dalam bebatuan yang akan
diperiksa.
Pada bidang konstruksi, khususnya paka
teknologi jalan. Teknologi nuklir digunakan untuk mengukur kelembaban dan
kepadatan tanah, aspal, dan beton. Pemanfaatan teknologi nuklir juga digunakan
untuk menentukan kerapatan (kepadatan) suatu produk industri, misalnya untuk
menentukan kepadatan tembakau pada rokok digunakan Sr-90, juga dapat digunakan
untuk menentukan ketebalan kertas. Saat ini terdapat beberapa industri rokok di
Indonesia yang telah memanfaatkan teknologi ini untuk menjaga kualitas
rokoknya.
3 Teknologi Nuklir
Untuk Pembangkit Listrik
Di era kemajuan
teknologi yang semakin berkembang, para ahli telah mampu memanfaatkan teknologi
nuklir untuk bahan bakar. Jenis energi terbaru yang satu ini sangat efektif dan
produktif, juga dikenal sebagai energi yang ramah lingkungan, bila dimanfaatkan
untuk bahan bakar pembangkit listrik. Teknologi nuklir yang populer lewat
penggunaannya bagi persenjataan militer ini, ternyata mempunyai manfaat yang
begitu besar bagi kesejahteraan umat manusia terutama dalam penyediaan
kebutuhan energi listrik. Kalau penggunaan bahan bakar fosil untuk keperluan
pembangkit listrik, selain bisa menimbulkan polusi lingkungan, juga sangat
boros. Tetapi penggunaan bahan bakar nuklir sangat irit, dan tidak membuat
polusi lingkungan. Konon setengah kilogram uranium yang sudah dimurnikan bisa
menghasilkan energi yang setara dengan belasan juta liter solar. Hal ini sangat
berpengaruh terhadap harga jual listrik kepada konsumen. Di samping itu pun
persediaan bahan bakar ini cukup tersedia dalam jangka waktu yang panjang.
Namun sebagai
konsekuensi logis dari suatu penggunaan teknologi tinggi, disamping manfaatnya
yang besar, juga ada risikonya. Setiap pengoperasian PLTN di semua negara mana
pun di dunia, masalah keselamatan merupakan syarat mutlak dan paling utama. Di
samping itu pula PLTN generasi baru yang kini digunakan di negara-negara maju
faktor keselamatan dan keamanannya lebih terjamin. Pengawasan pengoperasian
PLTN dilakukan dengan sangat ketat oleh badan pengawas internasional, maupun
dalam negeri masing-masing negara pengguna. Karena kegagalan PLTN di suatu
negara masih dianggap kegagalan PLTN secara menyeluruh.
Pengamanan PLTN
dilakukan dengan system berlapis-lapis, karena keselamatan suatu PLTN menganut
palsafah pertahanan berlapis (defence in depth). Pertahanan berlapis ini
meliputi: Lapisan keselamatan pertama, PLTN dirancang dibangun dan dioperasikan
sesuai dengan ketentuan yang sangat ketat, mutu yang tinggi dan teknologi
mutakhir. Lapis keselematan kedua, PLTN dilengkapi dengan system
pengaman/keselamatan yang digunakan untuk mencegah dan mengatasi akibat-akibat
dari kecelakaan yang mungkin terjadi selama umur PLTN. Lapis keselamatan
ketiga, PLTN dilengkapi dengan system tambahan yang dapat diandalkan untuk
mengatasi kecelakaan terparah yang diperkirakan dapat terjadi pada suatu PLTN.
Walau begitu kecelakaan tersebut kemungkinannya amat sangat kecil terjadi
selama umur PLTN.
Selama operasi PLTN,
pencemaran yang disebabkan oleh zat radioaktif terhadap lingkungan dapat
dikatakan tidak ada. Air laut atau air sungai yang dipergunakan untuk membawa
panas dari kondensor sama sekali tidak mengandung zat radioaktif, karena tidak
bercampur dengan air pendingin yang bersirkulasi di dalam reactor. Gas
radioaktif yang dapat ke luar dari sistem reaktor tetap terkungkung di dalam
system pengungkung PLTN, dan sudah melalui ventilasi dengan filter yang
berlapis-lapis. Gas yang lepas melalui cerobong aktivitasnya sangat kecil
(sekitar 2 milicurie/tahun), sehingga tidak menimbulkan dampak terhadap
lingkungan.
4 Apikasi Komersial
Ionisasi dari
Americium-241 digunakan pada detektor asap dengan memanfaatkan radiasi alfa.
Tritium digunakan bersama fosfor pada rifle untuk meningkatkan akurasi
penembakan pada malam hari. Pemanfaatan sifat perpendaran dari beberapa unsur
digunakan dalam beberapa rambu, diantaranya perpendaran tanda "exit".
5 Pemrosesan Makanan dan Pertanian
Irradiasi makanan
adalah proses memaparkan makanan dengan radiasi pengion yang ditujukan
untuk menghancurkan mikroorganisme, bakteri, virus, atau serangga yang
diperkirakan berada dalam makanan. Jenis radiasi yang digunakan adalah sinar
gamma, sinar X, dan elektron yang dikeluarkan oleh pemercepat elektron.
Aplikasi lainnya yaitu pencegahan proses pertunasan, penghambat pemasakan buah,
peningkatan hasil daging buah, dan peningkatan rehidrasi. Secara garis besar,
irradiasi adalah pemaparan (penyinaran dengan radiasi) suatu bahan untuk
mendapatkan manfaat teknis.
Efek utama dalam
pemrosesan makanan dengan menggunakan radiasi pengion berhubungan dengan
kerusakan DNA. Mikroorganisme tidak mampu lagi berkembang biak dan melanjutkan
aktivitas mereka. Serangga tidak akan selamat dan menjadi tidak mampu
berkembang. Tanaman tidak mampu melanjutkan proses pematangan buah dan penuaan.
Semua efek ini menguntungkan bagi konsumen dan industri makanan.
Harus diperhatikan
bahwa jumlah energi yang efektif untuk radiasi cukup rendah dibandingkan dengan
memasak bahan makanan yang sama hingga matang. Bahkan energi yang digunakan
untuk meradiasikan 10 kg bahan makanan hanya mampu memanaskan air hingga
mengalami kenaikan temperatur sebesar 2,5 ˚C.
Keuntungan pemrosesan
makanan dengan radiasi pengion adalah, densitas energi per transisi atom
sangat tinggi dan mampu membelah molekul dan menghasilkan ionisasi (tercermin
pada nama metodenya) yang tidak dapat dilakukan dengan pemanasan biasa. Hal
inilah yang menjadi alasan yang menguntungkan. Perlakuan bahan makanan solid
dengan radiasi pengion dapat menciptakan efek yang sama dengan pasteurisasi
bahan makanan cair seperti susu. Namun, penggunaan istilah pasteurisasi dingin
dan iradiasi adalah proses yang berbeda, meski bertujuan dan memberikan hasil
yang sama pada beberapa kasus. Iradiasi makanan saat ini diizinkan di 40 negara
dan volumenya diperkirakan melebihi 500.000 metrik ton setiap tahunnya di
seluruh dunia.
Iradiasi makanan
hanya sebagian kecil dari aplikasi nuklir jika dibandingkan dengan aplikasi
medis, material plastik, bahan mentah industri, batu perhiasan, kabel, dan
lain-lain.
Bahaya Penggunaan Nuklir
Kecelakaan nuklir
diakibatkan oleh energi yang terlalu besar yang seringkali sangat berbahaya.
Pada sejarahnya, insiden pertama melibatkan pemaparan radiasi yang fatal. Marie
Curie meninggal
akibat aplastik
anemia yang
merupakan hasil dari pemaparan nuklir tingkat tinggi. Dua peneliti
Amerika, Harry
Daghlian dan Louis
Slotin,
meninggal akibat penanganan massa plutonium yang salah. Tidak seperti senjata
konvensional, sinar yang intensif, panas, dan daya ledak bukan satu-satunya
komponen mematikan bagi senjata
nuklir.
Diperkirakan setengah dari korban meninggal di Hiroshima dan Nagasaki meninggal
setelah dua hingga lima tahun setelah pemaparan radiasi akibat bom atom.
Kecelakaan radiologis
dan nuklir sipil sebagian besar melibatkan pembangkit listrik tenaga nuklir. Yang paling sering adalah pemaparan
nuklir terhadap para pekerjanya akibat kebocoran
nuklir. Kebocoran
nuklir adalah
istilah yang merujuk pada bahaya serius dalam pelepasan material nuklir ke
lingkungan sekitar. Kecelakaan militer biasanya melibatkan kehilangan atau
peledakkan senjata nuklir yang tidak diharapkan. Percobaan Castle
Bravo di
tahun 1954 menghasilkan ledakan diluar perkiraan, yang mengkontaminasi pulau
terdekat, sebuah kapal
penangkap ikan berbendera
Jepang (dengan satu kematian), dan meningkatkan kekhawatiran terhadapkontaminasi ikan di Jepang. Di tahun 1950an
hingga 1970an, beberapa bom nuklir telah hilang dari kapal
selam dan pesawat
terbang,
yang beberapa di antaranya tidak pernah ditemukan. Selama 20 tahun terakhir
telah jadi pengurangan kasus demikian.
Radioaktif adalah
sejenis zat yang berada di permukaan atau di dalam benda padat, cair atau gas
yang kehadirannya berbahaya bagi tubuh manusia. Radioaktif berasal dari
radionuklida (radioisotop) sebuah inti tak stabil akibat energi yang
berlebihan.
Menurut situs
atomicarchive.com, setidaknya ada tujuh efek yang berbahaya bila tubuh manusia
terkena bocoran radioaktif dari PLTN. Efek itu bisa berbahaya bagi rambut,
organ tubuh seperti otak, jantung, saluran pencernaan, kelenjar gondok, sistem
peredaran darah dan sistem reproduksi.
1.
Rambut
Efek paparan radioaktif membuat rambut
akan menghilang dengan cepat bila terkena radiasi di 200 Rems atau lebih. Rems
merupakan satuan dari kekuatan radioaktif.
2.
Otak
Sel-sel otak tidak akan rusak secara
langsung kecuali terkena radiasi berkekuatan 5000 Rems atau lebih. Seperti
halnya jantung , radiasi membunuh sel-sel saraf dan pembuluh darah dan dapat
menyebabkan kejang dan kematian mendadak.
3.
Kelenjar gondok
Kelenjar tiroid sangat rentan terhadap
yodium radioaktif. Dalam jumlah tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan
sebagian atau seluruh bagian tiroid.
4.
Sistim Peredaran Darah
Ketika seseorang terkena radiasi
sekitar 100 Rems, jumlah limfosit darah akan berkurang, sehingga korban lebih
rentan terhadap infeksi. Gejala awal mirip seperti penyakit flu. Menurut data
saat terjadi ledakan Nagasaki dan Hiroshima, menunjukan gejala dapat bertahan
selama sepuluh tahun dan mungkin memiliki risiko jangka panjang seperti
leukimia dan limfoma.
5.
Jantung
Seseorang terkena radiasi berkekuatan
1000 sampai 5000 Rems akan mengakibatkan kerusakan langsung pada pembuluh darah
dan dapat menyebabkan gagal jantung dan kematian mendadak.
6.
Saluran Pencernaan
Radiasi dengan kekuatan 200 Rems akan
menyebabkan kerusakan pada lapisan saluran usus dan dapat menyebabkan mual,
muntah dan diare berdarah.
7.
Saluran Reproduksi
Radiasi akan merusak saluran
reproduksi cukup dengan kekuatan di bawah 200 Rems. Dalam jangka panjang,
korban radiasi akan mengalami kemandulan.
8.
Dampak lain yang
ditimbulkan dalam jangkapendek atau panjang bagi daerah sekitar Pembangkit
Tenaga Nuklir :
a. Dampak radiasi bagi tubuh, mulai dari
kulit kering, mual-muntah hingga tewas seketika. Berbagai gejala yang muncul
tidak lama setelah terkena radiasi disebut Acute Radiation Syndrome (ARS).
b. Makin tinggi tingkat radiasinya, makin
cepat efeknya muncul atau dirasakan oleh korban dan makin besar juga peluangnya
untuk menyebabkan kematian.
c. Sindrom semacam ini banyak dialami oleh
korban pemboman kota Hiroshima dan Nagasaki pada tahun 1945 dan tragedi
Chernobyl tahun 1986. Pasalnya tingkat radiasi yang dilepaskan dalam peristiwa
tersebut sangat tinggi sehingga memicu gejala yang sifatnya akut.
d. Terlebih karena sumber radiasi tidak
melulu reaktor nuklir, melainkan juga dari benda-benda yang sering ditemui
sehari-hari mulai dari. Meski rendah, radiasi yang dipancarkan jika tidak
dikendalikan maka bisa memicu dampak jangka panjang.
e. Dampak sesaat atau jangka pendek akibat
radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain sebagai berikut.
1. Mual muntah
2. Diare
3. Sakit kepala
4. Demam.
f. Dampak yang baru muncul setelah
terpapar radiasi nuklir selama beberapa hari di antaranya adalah sebagai
berikut.
1.
Pusing, mata
berkunang-kunang
2.
Disorientasi atau
bingung menentukan arah
3.
Lemah, letih dan
tampak lesu
4.
Kerontokan rambut dan
kebotakan
5.
Muntah darah atau
berak darah
6.
Tekanan darah rendah
7.
Luka susah sembuh.
g. Beberapa dampak mematikan akibat
paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain sebagai berikut.
1.
Kanker
2.
Penuaan dini
3.
Gangguan sistem saraf
dan reproduksi
4.
Mutasi genetik.
Penggunaan
Radioisotop
Bidang Kesehatan
Radioisotop dapat digunakan untuk radioterapi, seperti
larutan iodium-131 (Na131l) untuk terapi
kelainan tiroid dan fosfor-32 (Na2H32PO4)
yang merupakan radioisotop andalan dalam terapi
polisitemia vera dan
leukemia. Selain, itu
radioisotop juga dapat
digunakan untuk
radiodiagnosis seperti teknesium-99m (Na99mTcO4)
untuk diagnosis fungsi dan anatomis organ
tubuh, sedangkan studi sirkulasi dan kehilangan darah dapat
dilakukan dengan radioisotop
krom-51 (Na251CrO4).
Bidang Pertanian
Radioisotop yang digunakan sebagai perunut dalam penelitian
efisiensi pemupukan tanaman
adalah fosfor-32 (32P). Teknik perunut dengan
radioisotop akan memberikan cara pemupukan
yang tepat dan hemat.
Bidang hidrologi
Natrium-24 (24P) merupakan radioisotop yang
sering digunakan untuk mengukur kecepatan
laju dan debit air sungai, air dalam tanah dan rembesan.
Kebocoran dam serta pipa penyalur
yang terbenam dalam tanah dapat dideteksi menggunakan
radioisotop iodium-131 dalam
bentuk senyawa CH3131l, sedangkan
lokasi dumping, asal/pola aliran sedimen dan laju
pengendapan dapat diukur menggunakan krom-51 dan brom-82
masing-masing dalam bentuk
senyawa K251Cr2P7dan
K82Br.
Bidang Industri
Teknik
radiografi merupakan teknik
yang sering dipakai
terutama pada tahap-tahap
konstruksi. Pada sektor industri minyak bumi, teknik ini
digunakan dalam pengujian kualitas
las pada waktu pemasangan pipa minyak/gas serta instalasi
kilang minyak. Selain bagian-bagian konstruksi besi yang dianggap kritis,
teknik ini digunakan juga pada uji kualitas las dari
ketel uap tekanan tinggi serta uji terhadap kekerasan dan
keretakan pada konstruksi beton.
Radioisotop yang sering digunakan adalah kobal-60 (60Co).
Dalam bidang industri, radioisotop
digunakan juga sebagai perunut misalnya untuk menguji
kebocoran cairan/gas dalam pipa
serta membersihkan pipa, yang dapat dilakukan dengan
menggunakan radioisotop iodoum-131 dalam bentuk senyawa CH3131l
Radioisotop seng-65 (65Zn) dan fosfor-32
merupakan perunut yang sering digunakan dalam
penentuan efisiensi proses industri, yang meliputi pengujian
homogenitas pencampuran serta
residence time distribution
(RTD). Sedangkan untuk kalibrasi alat misalnya flow meter,
menentukan volume bejana tak beraturan serta pengukuran
tebal material, rapat jenis dan
penangkal petir dapat digunakan radioisotop kobal-60,
amerisium-241 (241Am) dan cesium-137 (137Cs).
0 komentar:
Posting Komentar