Blog Teknologi, Pendidikan, Informasi, Hiburan, Kesehatan, Islami dan Apapun Yang Bermanfaat

30 August 2013

Konsep Dasar Pusat Listrik Tenaga Nuklir ( PLTN )



            Meningkatnya kebutuhan maupun konsumsi daya listrik yang sangat besar, sedangkan cadangan sumber daya alam seperti minyak bumi dan batu bara makin berkurang, makin cepat habis. Keadaan ini memaksa untuk berupaya mencari suatu sistem sumber tenaga dari unit berskala kapasitas besar yang dinilai cukup ekonomis dan salah satu alternatifnya adalah dari tenaga nuklir.
            Sumber tenaga pada Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), diperoleh atas dasar nilai kalor 1 kg bahan bakar atom (inti) setara dengan yang dihasilkan oleh 2750 ton batubara, oleh karena itu unit kapasitas yang besar dari pusat listrik tenaga termis sistem PLTN merupakan yang paling serasi. Untuk memberi gambaran pemakaian energi dengan bahan bakar lainnya, perbandingan adalah : suatu pusat listrik tenaga termis yang menghasilkan daya 400 MW, setiap harinya memrlukan bahan bakar minyak 1767 ton, bila dipakai batubara memerlukan 8361 ton, tetapi bila digunakan Uranium PLTN ini hanya memerlukan 1.051 kg saja (satu kilogram lebih sedikit).
            Sisa bahan bakar nuklir masih ada yang dapat digunakan lagi dengan melalui proses diperkaya, sedangkan yang tidak dipergunakan lagi harus dibuang ketempat yang aman., karena masih mengandung bahan radioaktif atau penghancuran inti atom yang bersamaan dengan timbulnya radiasi.

Keuntungan-keuntungan PLTN yaitu:
  • Pusat tenaga nuklir mengurangi penggunaan batu bara dan gas. Di samping dalam beberapa hal bahan-bahan tersebut mengalami kenaikan biaya dan cadangannya makin lama makin turun.
  • Berat bahan bakar nuklir yang dibutuhkan jauh lebih kecil dibandingkan pusat tenaga panas konvensionil. Akibatnya masalah transportasi dan biaya menjadi lebih mudah.
  • Pada perencanaan kapasitas yang sama areal pusat tenaga nuklir lebih kecil dibanding areal pusat tenaga panas konvensional. 
BAHAN BAKAR PLTN DAN REAKSI INTI
            Bahan bakar untuk PLTN adalah dari tambang uranium yang biasanya tercampur dengan batu-batuan. Uranim ini dapat diperoleh melalui proses penggilingan. Uranium ini lalu dibawah ke kilang untuk dibersihkan dan dirubah menjadi gas uranium hexa fluorida yang terdiri atas isotop uranium atau U235 yang mengandung 7, 70 % bahan yang mudah dibelah melalui proses yang disebut difusi bergas. Agar ini dapat dipakai untuk PLTN, maka prosentase yang dapat dibelah harus dinaikkan dari 0,70 % menjadi 3 %. Inilah yang disebut proses diperkaya.

Reaksi inti:
            Atom adalah bagian terkecil dari suatu zat yang terdiri atas proton (elektron positif) dan neutron (elektron positif). Apabila neutron yang bebas bergerak ini menghantam U235 yang mudah dibelah, akan terjadui proses pembelahan dan menghasilkan beberapa neutron baru U235 yang sukar dibelah dan timbul panas. Kemudian neutron yang dihasilkan akan menghantam setiap uranium (U235) lalu bebrbelah, apabila prosesnya lama terjadi juga bahan plutonium karena proses ini berlangsung terus menerus, maka timbul panas dan panas ini dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan uap air yang dapat memutar turbin generator.
 
BAGIAN-BAGIAN PUSAT LISTRIK TENAGA NUKLIR
            Pusat listrik tenaga nuklir yang berbeda dari stasiun tenaga panas pada konvensional hanya pada sistem suply dan pembentukan uap. Tidak da perubahan pada turbo-alternater dan sistem pendinginan. Skema sederhana dari suatui pusat tenaga nuklir yang menggunakan pendingin dan penukar panas air diperlihatkan pada gambar skema sistem instalasi PLTN.


            Disini dapat dilihat, bahwa ketel pada stasiun tenaga uap konvensional diganti dengan reaktor nuklir dan penukar panas. Reaktor adalah bagian penting dari pusat tenag nuklir. Lebih dari 60% biaya PLTN didapat dari pemecahan reaksi inti bahan radioakitif.

REAKTOR
            Prinsip kerja dari reaktor nuklir adalah bermacam-macam sesuai dengan jenisnya sendiri-sendiri.
  1. Reaktor Air Mendidih (RAM)
RAM adalah reaktor nuklir yang menggunakan air sebagai pendingin dan perantara dan memungkinkan terjadinya uap air dengan tekana tinggi di inti. Panas yang terjadi berasal dari reaksi berantai didalam inti tadi.

  1. Reaktor air tekan (RAT)
RAT adalah reaktor nuklir yang menggunakan air sebagai pendingin tekanannya dibuat sangat tinggi, tetapi tidak dapat menyebabkan terjadinya uap air.di reaktor nuklir.

  1. Reaktor Air Berat (RAB)
RAB adalah reaktor nuklir yang menggunakan air berat (D 20) sebagi perantara atau penghambat, yang biasanya pada suatu tangki yang mengelilingi tabung bahan bakar.

  1. Reaktor Temperatur Tinggi (RTT)
RTT adalah reaktor yang didesain dengan dua tujuan yaitu:
-    Mendapatkan rektor ukuran terkecil yang bisa kritik dengan uranium alam.
-  Memanfaatkan persediaan thorium di dunia, yang jumlahnya berlipat kali lebih banyak dari persediaan uranium yang biasa digunakan dalam PLTN umunya sekarang.

SAMPAH RADIOAKTIF
           Isotop-isotop radioaktif yang terdapat dalam PLTN berasal dari bahan bakar, dari reaksi pembelahan dalam bahan bakar dan dari hasil aktifasi neutron dalam bahan struktur, bahan perantara / pendingin dan dalam bahan lainnya. Isotop-isotop atau zat-zat radioaktif hasil fisi yang terlepas dari kelongsongannya dan zat-zart radioaktif hasil oksidasi nilah yang disebut “sampah”, yang memerlukan pengurusan tersendiri agar tidak membahayakan para pejerja dan lingkungan. Sampah dapat berupa zat padat, airan ataupun gas yang dalam pengurusannya diperlakukan sendiri-sendiri sesuai dengan pembagiannya.
Pola pengurusan sampah pada umumnya adalah:
-   sampah gas dikumpulkan, diberikan waktu lambat sampai aktifitas menurun, dilewatkan penyaring, kemudian dibuang lewat cerobong menurut porsi-porsi tertentu yang dikontrol dengan pemantauan.
-    Sampah cair dikumpulkan, dibersihkan dari gas-gas yang terlarut, dilewatkan resin-resin penukar ion, dipantau dan dibuang, dalam porsi-porsi tertentu (debgab diencerkan bila perlu) kekanal pembuangan kesungai atau laut. Dalam hal ini gas yang terbebaskan diperlakukan sebagai sampah gas, seng resin penukar ion kemudian diperlakukan sebagai dsampah padat.
-       Sampah padat dikumpulkan yang masih bisa diperkecil volumenya diproses, yang bisa terbakar dibakar untuk kemudian abunya direkat, sedang gas diperlukan sebagai sampah gas, yang mudah tersebar direkat, dimasukkan dalam wadah dan kemudian dikirim ketempat oenyimpanan. Tempat penyimpanan ini mula-mula di daerah PLTN itu, kemudian dipindah ketempat khusus selamanya.

MASALAH KESELAMATAN OPERASI DAN LINGKUNGAN
Keselamatan opersai menyangkut pada tiga pihak, yaitu:
-          keselamatan alat yang diopersikan
-          keselamatan personil
-          keselamatan lingkukngan.
Yang dimaksudkan dengan pengaman disini adalah bagaimana target operasi biasa dicapai dan baik personil ataupun lingkungan tidak menerima dosis radioaktif lebih besar dari yang ditretapkan hukum internasional.
Hal-hal yang menyebabkan keluarnya  partikel-partikel radioaktif ada beberapa macam yaitu:
a.    keluarnya gas-gas hasil reaksi fisi dari elemen bahan bakar dan terus menembus wadah sampai pada personil dan lingkungan.
b.      Terjadinya pelelehan atau kerusakan pada elemen bahan bakar yang menyebabkan produk fisi terbawa oleh zat pendingin.
c.    Terjadinya kebocoran atau pecah pada pipa uap utama atau pada pipa air pengisi sehingga zat pendingin keluar dari uap atau bejana tekan.
  
PEMILIHAN LOKASI
            Beberapa faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan pada lokasi stasiun tenaga nuklir adalah:
  • -    Ketersediaan air
   Air diperlukan untuk fluida kerja dan pendinginan.
  • -    jauh dari daerah padat penduduk
   bahaya radioaktif disekitar lokasi reaktor nuklir harus dijauhkan dari daerah padat penduduk.
  • -    dekat dengan pusat beban
   jika stasiun tenaga dekat dengan pusat beban biaya transmisi dapat ditekan serendah mungkin, kalupu jika stasiun tidak dapat ditempatkan dekat dengan pusat beban diusahakan tidak terlalu jauh, karena besarnya tenag yang akan ditransmisikan dari stasiun tenaga nuklir.
  • -    mudah dicapai
   mudah dicapai dari jalan raya atau kereta api adalah untuk memudahkan penyaluran perlengkapan ke lokasi
  • -    pembuangan sampah
  Sampah yang dihasilkan pusat tenaga nuklir hasil pembakaran bersifat radioaktiof untuk itu perlu diperhatikan masalah pembuangannya. Juga penyimpanan sampah disekitar pusat tenaga nuklir tidak dibenarkan. Sampah harus ditanam dibawah tanah atau dibuang kelaut sejauh mungkin dari pantai.

Konsep Dasar Pusat Listrik Tenaga Nuklir ( PLTN ) Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Faisal Nisbah

0 comments: