Engineer: PEMANFAATAN URANIUM DAN ZAT RADIOAKTIF LAINNYA SEBAGAI BAHAN BAKAR NUKLIR DAN SEBAGAI SENJATA

PENGERTIAN BAHAN BAKAR NUKLIR

Bahan bakar nuklir adalah semua jenis material yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi nuklir, demikian bila dianalogikan dengan bahan bakar kimia yang dibakar untuk menghasilkan energi. Hingga saat ini, bahan bakar nuklir yang umum dipakai adalah unsur berat fissil yang dapat menghasilkan reaksi nuklir berantai di dalam reaktor nuklir; Bahan bakar nuklir dapat juga berarti material atau objek fisik (sebagai contoh bundel bahan bakar yang terdiri dari batang bahan bakar yang disusun oleh material bahan bakar, bisa juga dicampur dengan material struktural, material moderator atau material pemantul (reflector) neturon. Bahan bakar nuklir fissil yang seirng digunakan adalah ²³⁵U dan ²³⁹Pu, dan kegiatan yang berkaitan dengan penambangan, pemurnian, penggunaan dan pembuangan dari material-material ini termasuk dalam siklus bahan bakar nuklir. Siklus bahan bakar nuklir penting adanya karena terkait dengan PLTN dan senjata nuklir.

Tidak semua bahan bakar nuklir digunakan dalam reaksi fissi berantai. Sebagai contoh, ²³⁸Pu dan beberapa unsur ringan lainnya digunakan untuk menghasilkan sejumlah daya nuklir melalui proses peluruhan radioaktif dalam generator radiothermal, dan baterai atom. Isotop ringan seperti ³H (tritium) digunakan sebagai bahan bakar fussi nuklir. Bila melihat pada energi ikat pada isotop tertentu, terdapat sejumlah energi yang bisa diperoleh dengan memfusikan unsur-unsur dengan nomor atom lebih kecil dari besi, dan memfisikan unsur-unsur dengan nomor atom yang lebih besar dari besi.

BENTUK KIMIA UMUM DARI BAHAN BAKAR NUKLIR

Bahan bakar oksida

Konduktivitas panas dari uranium dioksida sangat rendah, hal ini dipengaruhi oleh porositas and proses pembakaran (burn-up). Burn-up menghasilkan produk fissi dalam bahan bakar (seperti lantanida), penyisipan produk fissi seperti palladium, pembentukan gelembung gas fissi seperti xenon dan kripton dan kerusakan bahan bakar akibat radiasi. Rendahnya konduktivitas panas dapat berakibat pada pemanasan berlebih pada pusat pellet bahan bakar. Porositas berakibat pada penurunan konduktivitas panas dan pengembangan bahan bakar ketika digunakan.

Menurut International Nuclear Safety Center konduktivitas panas dari uranium dioksida dapat dihitung dengan menggunakan serangkaian persamaan dalam kondisi yang berbeda-beda.

Densitas bahan bakar dapat dihubungkan dengan konduktivitas panas menurut persamaan berikut:

p = (ρ_td-ρ)/ρ

Dengan ρ adalah densitas bahan bakar dan ρ_td adalah densitas teori dari uranium dioksida.

Konduktivitas panas dari fase porous (K_f) dihubungkan dengan konduktivitas fase sempurna (K_o, tidak ada porositas) dengan persamaan berikut. Perlu dicatat bahwa s adalah faktor shape (bentuk) dari lubang.

K_f = K_o.(1-p/1+(s-1)p)

Selain metode pengukuran konduktivitas panas tradisional seperti lees's disk, Forbes' method atau Searle's bar, saat ini biasa digunakan metode sinar laser. Dalam metode sinar laser sebuah cakram bahan bakar berukuran kecil diletakkan dalam pemanggang, setelah dipanaskan sampai suhu tertentu cakram tersebut disinari dengan laser. Waktu yang diperlukan gelombang panas untuk merambat melalui cakram, densitas cakram, dan ketebalan cakram dapat digunakan untuk menghitung konduktivitas panas.

λ = ρC_pα

Jika t_1/2 didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan permukaan non-iluminasi untuk mencapai separuh temperatur yang dibangkitkan maka:

α = 0.1388 L² / t_1/2

L adalah ketebalan cakram

UOX

Uranium dioksida adalah padatan semikonduktor berwarna hitam. Bahan ini dapat dibuat dengan mereaksikan uranil nitrat dengan "base" (amonia) untuk membentuk padatan (ammonium uranat). Selanjutnya dipanaskan (calcined) untuk membentuk U₃O₈ yang dapat diubah dengan memanaskannya dalam campuran argon / hidrogen dengan suhu (700 ^oC) untuk membentuk UO₂. UO₂ kemudian dicampur dengan pengikat organik dan ditekan menjadi pellet. Pellet ini kemudian di bakar dalam suhu yang jauh lebih tinggi (dalam H₂/Ar) kemudian menjalani proses sintering guna menghasilkan padatan dengan sedikit pori.

Konduktivitas panas uranium dioksida tergolong rendah bila dibandingkan dengan metal zirconium, dan terus terus menurun seiring dengan naiknya suhu.

Penting untuk dicatat bahwa penanganan karat (corrosion) pada uranium dioksida pada lingkungan cair serupa dengan proses elektrokimia pada karat galvanik (galvanic corrosion) dari permukaan metal.

MOX

Mixed oxide, atau Bahan bakar MOX, adalah campuran dari plutonium dan uranium alam atau uranium depleted yang bersifat serupa (meskipun tidak persis sama) dengan uranium dengan pengkayaan yang digunakan dalam sebagian besar reaktor nuklir. Bahan bakar MOX adalah bahan bakar alternatif dari bahan bakar uranium dengan pengkayaan rendah yang digunakan dalam reaktor air ringan (light water reactor) yang mendominasi jenis PLTN.

Beberapa keprihatinan telah disampaikan berkaitan dengan penggunaan MOX, bahwa penggunaan MOX akan menimbulkan masalah pembuangan limbah baru, meskipun MOX itu sendiri merupakan salah satu cara penanganan kelebihan produksi plutonium.

APA ITU URANIUM ?

Uranium adalah mineral yang memancarkan radiasi nuklir atau bersifat radioaktif, digunakan dalam berbagai bidang salah satunya adalah sebagai bahan bakar nuklir. Uranium merupakan suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang U dan nomor atom 92. Sebuah logam berat, beracun, berwarna putih keperakan dan radioaktif alami, uranium termasuk ke seri aktinida (actinide series). Uranium biasanya terdapat dalam jumlah kecil di bebatuan, tanah, air, tumbuhan, dan hewan (termasuk manusia).

SEJARAH

Kaca berwarna kuning, mengandung lebih dari 1% uranium oksida dan telah ditemukan di Naples, Itali dengan perkiraan tahun pembuatan 79 S.M. Klaproth mengenali unsur asing dalam pitchblende dan berusaha mengisolasi logam tersebut pada tahun 1789.

Tampaknya uranium diisolasi pertama kali oleh Peligot pada tahun 1841, yang mereduksi anhidrat klorida dengan kalium.

SUMBER

Uranium, tidak selangka yang diduga, bahkan lebih berlimpah daripada raksa, antimon (Sb) , perak, atau kadmium dan sama berlimpahnya seperti molibden atau arsen. Uranium terdapat dalam sejumlah mineral seperti pitchblende, uraninit, karnotit, autunit, uranofan dan tobernit. Juga terdapat pada batuan fosfat, lignit, pasir monazit, dan bisa diperoleh dari semua sumber komersial ini.

Departemen Energi Amerika Serikat membeli uranium dalam bentuk yang dapat diterima yakni U3O8 pekat. Program insentif ini telah meningkatkan persediaan uranium yang ada.

Uranium dapat dibuat dengan mereduksi uuranium halida dengan logam alkali atau alkali tanah atau dengan mereduksi uranium oksida dengan kalsium, aluminum atau karbon pada suhu tinggi. Logam ini juga bisa dihasilkan dari proses elektrolisis KUF₅ atau UF₄, yang dilarutkan dalam campuran CaCl₂ dan NaCl yang dicairkan. Uranium dengan kemurnian tinggi dapat dibuat dengan penguraian termal senyawa uranium halida dengan filamen panas.

SIFAT-SIFAT

Uranium memiliki tiga bentuk kristal yaitu: alfa – –(688 °C)? beta –(776 °C)? gamma. Uranium termasuk logam berat, berwarna putih keperak-perakan, bersifat piroforik (mudah meledak di udara dan hidrogen dapat menambah intensitas nyala) dalam kondisi halus.

Uranium lebih lunak dariada baja, dan dalam kondisi yang sangat halus, uranium mudah terlarut dalam air dingin. Mudah ditempa dan sedikit paramagnetik.

Di udara, uranium terlapisi dengan oksidanya. Asam juga dapat melarutkan logamnya, dan tidak terpengaruh sama sekali oleh basa.

URANIUM MEMILIKI SIFAT FISIK YANG KHAS

· Ditemukan di alam dalam bentuk U₃O atau UO berwarna hijau kekuning-kuningan dan coklat tua.

· Bila disinari cahaya ultra ungu, uranium akan mengeluarkan cahaya fluoresensi yang sangat indah

ISOTOP

Uranium memiliki 16 isotop, yang semuanya bersifat radioaktif. Uranium di alam memiliki kandungan ²³⁸U sebanyak 99.28305%, ²³⁵U sebanyak 0.7110%, dan ²³⁴Usebanyak 0.0054%. Hasil studi menunjukkan bahwa persentase berat ²³⁵U dalam uranium alam bervariasi tergantung sumber mineral. DOE Amerika Serikat telah menetapkan nilai 0.711% sebagai persentase ²³⁵U dalam uranium alamiah. Uranium di alam memiliki radioaktif yang cukup untuk menghitamkan lembar fotografi dalam waktu satu jam.

KEBANYAKAN PANAS BUMI DIDUGA TERKAIT DENGAN KEBERADAAN URANIUM DAN THORIUM.

Uranium-238 dengan masa waktu paruh 4.51 x 10⁹ tahun, telah digunakan untuk memperkirakan usia batun gunung api. Sumber uranium, sebagai unsur di alam dengan nomor tertinggi – kecuali kemungkinan adanya neptunium atau plutonium -belum dapat diketahui. Diperkirakan bahwa uranium adalah produk hasil peluruhan unsur dengan massa atom yang lebih tinggi, yang hanya ada satu kali di bumi atau di alam semesta. Unsur asli ini bisa jadi merupakan hasil masa purba, dikenal sebagai big bang (ledakan maha dahsyat pada permulaan awal alam semesta) yang terjadi di bintang-bintang.

KEGUNAAN

Uranium adalah bahan bakar nuklir yang sangat penting. Uranium 238 bisa diubah menjadi Plutonium yang bida direaksikan fisi dengan reaksi sebagai berikut:

²³⁸U(n, gamma) ? ²³⁹U –(beta)? ²³⁹Np –(beta)? ²³⁹Pu

Konversi nuklir ini bisa dibawa ke dalam reaktor awal di mana sangat memungkinkan untuk menghasilkan material baru yang bisa direaksikan fisi, daripada material yang bisa direaksikan fissi dalam memelihara reaksi berantai.

Uranium-235 juga tak kalah pentingnya karena unsur ini adalah kunci untuk mnggunakan uranium. ²³⁵U, meski terdapat di alam hanya berkadar 0.71%, sangat mudah direaksikan fisi dengan neutron lambat sehingga reaksi berantai fisi yang panjang dapat dibuat dalam reaktor berkonstruksi dasar uranium alam dan moderator yang cocok, seperti air berat atau grafit, sendirian saja.

Uranium-235 bisa dipekatkan dengan difusi gasdan proses fisik lainnya, bila diinginkan dan digunakan sebagai bahan bakar uklir secara langsung, menggantikan uranium alamiah, atau digunakan sebagai bahan peledak.

Uranium alamiah, sedikit diperkaya dengan ²³⁵U degan kadar yang rendah, digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir untuk menghasilkan listrik. Thorium alamiah dapat diradiasikan dengan neutron sebagai berikut untuk menghasilkan isotop ²³³U yang penting:

²³²Th(n, gamma) ? ²³³Th –(beta)? ²³³Pa –(beta)? ²³³U

Meski thorium sendiri tidak bisa direaksikan fisi, ²³³U, dalam hal ini bisa digunakan sebagai bahan bakar nuklir. Satu pon uranium yang tereaksi fisi secara lengkap memiliki nilai bahan bakar yang sama dengan batu bara sebanyak 1500 ton lebih.

Kegunaan bahan bakar nuklir untuk menghasilkan energi listrik, untuk membuat isotop yang digunakan untuk tujuan damai, dan sebagai peledak, sangat diketahui dengan baik. Kapasitas 429 reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia yang beroperasi pada Januari 1990 dierkirakan mencapai 311000 megawatt.

Penggunaan uranium di Amerika Serikat dikontrol oleh Komisi Pengawasan Nuklir Amerika Serikat. Saat ini sedang dikembangkan penggunaan uranium yang habis, yakni uranium dengn persentase ²³⁵U berkurang hingga 0.2%.

Uranium digunakan dalam peralatan petunjuk inert, dalam kompas giro, sebagai imbangan berat untuk permukaan kontrol penerbangan, sebagai pemberat untuk kendaraan pembawa missil, dan sebagai bahan pelindung. Logam uranium digunakan untuk target sinar X untuk memproduksi sinar X berenergi tinggi; uranium nitrat berguna untuk tinta fotografi, dan uranium asetat digunakan dalam kimia analisis.

Kristal uranium bersifat triboluminesens (fenomena optis di mana cahaya dihasilkan ketika ikatan asimetris rusak karena zatnya tergores atau dihancurkan). Garam uranium juga digunakan untuk memproduksi kaca dan kilau Vaseline kuning. Uranium dan senyawanya sangat beracun, baik dari sudut pandang kimia dan radiologi.

DAUR BAHAN BAKAR NUKLIR

Ada beberapa tahapan yang harus dilalui untuk mendapatkan bahan bakar uranium dari mulai kegiatan penambangan sampai dengan proses pembakarannya di dalam teras reaktor nuklir hingga ke pengelolaan limbah radioaktif yang ditimbulkannya. Proses-proses pada masing-masing tahapan cukup komplek, rumit dan beberapa di antaranya memerlukan teknologi tinggi. Daur bahan bakar nuklir mencakup semua proses baik fisika maupun kimia yang dilalui oleh bahan galian nuklir agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar di reaktor nuklir. Berikut ini akan dibahas tahapan-tahapan proses dalam daur bahan bakar nuklir.

· Eksplorasi dan Penambangan Uranium

Eksplorasi bahan galian nuklir merupakan bagian awal dari daur bahan bakar yang sekaligus dapat digunakan untuk menginventarisasi sumber daya bahan galian nuklir. Kegiatan eksplorasi uranium pada umumnya dimulai dari penentuan suatu lokasi dimana pada lokasi tersebut diharapkan dapat ditemukan bahan galian nuklir. Metode eksplorasi yang dianut sampai sekarang adalah melalui penelitian konvensional, penelitian geologi, pengukuran tingkat radiasi dan geokimia. Metode tersebut digunakan karena cukup murah dengan hasil yang cukup bagus.

Cara penambangan uranium sangat mirip dengan cara penambangan bijih-bijih tambang lainnya, yaitu melalui penambangan terbuka dan penambangan bawah tanah. Dari kegiatan penambangan ini diperoleh bongkahan-bongkahan berupa batuan yang di dalamnya terdapat mineral-mineral uranium. Batuan tersebut selanjutnya dikirim ke unit pengolahan untuk menjalani proses lebih lanjut.

· Pengolahan Uranium

Kadar uranium dalam bijih umumnya sangat rendah, yaitu berkisar antara 0,1 – 0,3 % atau 1-3 kg uranium tiap ton bijih. Untuk mempermudah dan menekan biaya transportasi, maka uranium dalam bijih ini perlu diolah terlebih dahulu. Tujuan utama dari pengolahan adalah untuk pemekatan dengan cara mengurangi sebanyak mungkin bahan lain yang ada dalam bijih sehingga dapat menyederhanakan proses transportasi ke tempat pemrosesan berikutnya.

Pengolahan bijih uranium dapat dilakukan dengan cara penggerusan, pelindihan maupun ekstraksi kimia dan pengendapan. Hasil akhir dari proses pengolahan uranium ini adalah diperolehnya endapan kering berwarna kuning yang disebut pekatan (konsentrat) yang berkadar uranium sekitar 70 %. Karena berwarna kuning maka endapan ini disebut juga yellowcake. Dari 1000 ton bijih rata-rata dapat dihasilkan 1,5 ton yellowcake.

· Pemurnian Uranium

Proses pemurnian bertujuan untuk merubah yellowcake menjadi bahan dengan tingkat kemurnian yang tinggi sehingga berderajad nuklir dan bebas dari unsur-unsur pengotor lainnya. Senyawa kimia bahan bakar berderajad nuklir yang dihasilkan dapat berbeda bergantung proses pemurnian yang digunakan. Dari proses pemurnian akan diperoleh produk akhir berupa UO2, U3O8 atau U-logam yang siap untuk proses selanjutnya. Ketiga macam produk akhir proses pemurnian itu disesuaikan dengan kebutuhan calon pemakai bahan bakar nuklir.

· Pengayaan

Pengayaan dimaksudkan untuk meningkatkan kadar 235U dalam bahan bakar nuklir hasil proses pemurnian. Perlu diketahui bahwa dalam uranium alam hasil penambangan terdapat tiga jenis isotop uranium, yaitu 238U dengan kadar 99,285 %, 235U dengan kadar 0,715 % dan 234U dengan kadar yang sangat kecil. Dalam reaktor nuklir yang dapat berperan sebagai bahan bakar hanyalah 235U, sedang 238U dan 234U tidak dapat dijadikan bahan bakar karena tidak dapat melakukan reaksi fisi. Dengan proses pengayaan maka kadar 235U menjadi tinggi sehingga bahan bakar dapat dipakai dalam waktu lama. Proses

pengayaan ini akan meningkatkan kadar 235U dalam bahan bakar menjadi 2-4 % seperti lazimnya dibutuhkan oleh suatu reaktor nuklir. Proses pengayaan tidak selalu dilewati oleh bahan bakar, karena ada jenis reaktor nuklir yang dapat memanfaatkan uranium alam.

· Pabrikasi

Proses pabrikasi bertujuan untuk menyiapkan bahan bakar nuklir dalam bentuk fisik yang sesuai dengan jenis yang dibutuhkan oleh reaktor nuklir calon pemakai bahan bakar tersebut. Ada bermacam-macam bentuk bahan bakar bergantung pada jenis rancang bangun reaktor. Perbedaan tersebut umumnya terletak pada bentuk dan ukuran bahan bakar yang digunakannya. Dalam proses pabrikasi, sebagian besarnya merupakan proses fisis mekanis ditambah sedikit proses kimia.

Ada berbagai macam bentuk elemen bakar bergantung pada rancang bangun yang dikaitkan dengan kinerja reaktor pemakainya. Misal ada jenis reaktor yang memakai bahan bakar diperkaya dengan pengayaan 2-3 % berbentuk UO2 yang diproses menjadi pelet dengan diameter ± 10 mm. Pelet kemudian dimasukkan ke dalam tabung kelongsong paduan zirkonium dengan panjang 4-5 m.

· Pembakaran dalam Reaktor

Di dalam teras reaktor, bahan bakar nuklir 235U dibakar untuk mendapatkan panas yang dapat dimanfaatkan. Pembakaran merupakan satu-satunya proses produktif dalam daur bahan bakar nuklir. Tempat dan lamanya 235U dibakar di dalam teras diatur melalui program pengelolaan bahan bakar sehingga dapat dicapai tingkat pembakaran yang optimum. Umumnya bahan bakar rata-rata berada dalam teras reaktor selama 3-4 tahun.
Dalam proses pembakaran ini dikenal adanya istilah derajad bakar (burn-up) yang dipakai untuk menyatakan jumlah bahan bakar yang terbakar/melakukan reaksi fisi. Derajad bakar dapat dinyatakan dalam beberapa cara, yang paling populer adalah dengan satuan MWd/tonU (jumlah energi yang telah dihasilkan dalam Mega Watt-hari/MWd dari tiap ton uranium /tonU). Makin tinggi derajad bakar, makin murah biaya pembangkitan energi nuklir, mengurangi frekwensi penggantian bahan bakar, mengurangi biaya pabrikasi dan lebih sedikit bahan bakar bekas sehingga menghemat biaya penyimpanan bahan bakar bekas. Dewasa ini derajad bakar tertinggi yang dapat dicapai adalah 40.000-60.000 MWd/tonU untuk bahan bakar diperkaya, dan paling rendah adalah 10.000-15.000 MWd/tonU untuk bahan bakar uranium alam.

· Penyimpanan Sementara atau Pendinginan

Setelah bahan bakar nuklir 235U dimanfaatkan dalam reaktor nuklir dan mencapai derajad bakar tertentu, elemen bakar nuklir akan menjadi sangat radioaktif karena mengandung unsur-unsur radioaktif beraktivitas sangat tinggi hasil proses fisi 235U. Oleh sebab itu, bahan bakar bekas tersebut perlu disimpan sementara agar unsur-unsur hasil fisi yang radioaktif itu melakukan peluruhan sehingga radiasi yang dipancarkannya menjadi rendah. Penyimpanan sementara ini disebut juga sebagai proses pendinginan.

Laju peluruhan zat radioaktif bergantung pada jenis zat radioaktifnya. Setiap zat radioaktif memiliki waktu paro (T1/2), yaitu waktu yang diperlukan oleh zat radioaktif untuk meluruh sehingga jumlahnya tinggal setengah dari jumlah semula. Waktu paro zat radioaktif bervariasi dari orde beberapa detik hingga tahun.
Bahan bakar begitu dikeluarkan dari teras reaktor mengalami pendinginan dalam kolam penampung bahan bakar bekas. Kolam ini umumnya terintegrasi dalam gedung reaktor. Lama pendinginan bisa beberapa bulan hingga beberapa tahun bergantung pada kapasitas tampung kolam pendingin. Ada dua proses yang dapat dilakukan terhadap bahan bakar bekas setelah mengalami proses pendinginan, yaitu :

Mengirimkan bahan bakar bekas tersebut ke instalasi pengolahan limbah nuklir untuk menjalani proses lebih lanjut. Jika hal ini yang tempuh, maka daur bahan bakarnya disebut sebagai daur terbuka.
Mengirimkan bahan bakar bekas ke instalasi olah ulang untuk pemrosesan lebih lanjut. Jika hal ini yang ditempuh, maka daur bahan bakarnya disebut daur tertutup.

· Proses Olah Ulang

Proses olah ulang bahan bakar bekas bertujuan untuk mengambil sisa bahan bakar fisi yang belum terbakar dan bahan bakar baru yang terbentuk selama proses pembakaran bahan bakar nuklir. Jadi dalam hal ini bahan bakar bekas itu masih sangat berharga. Perlu diketahui bahwa proses pembakaran 235U di dalam teras reaktor tidak dapat membakar habis bahan bakar tersebut. Dari 100 kg bahan bakar nuklir yang semula berkomposisi 3 kg 235U dan 97 kg 238U, setelah proses pembakaran dalam teras reaktor selama tiga tahun, komposisinya akan berubah menjadi :

2 kg 235U terbakar/melakukan reaksi fisi sehingga tersisa 1 kg 235U.
2 kg 238U berubah menjadi 239Pu sehingga tersisa 238U sebanyak 95 kg.
Dari 2 kg 239Pu yang terbentuk, 1 kg terbakar langsung dalam teras reaktor sehingga tersisa 1 kg 239Pu.
Karena ada 2 kg 235U dan 1 kg 239Pu yang terbakar, maka dari pembakaran itu dihasilkan 3 kg unsur-unsur radioaktif hasil fisi.

Setelah dipakai sebagai bahan bakar di reaktor nuklir, sebagian besar 235U masih tersisa di dalam bahan bakar bekas. Pada suatu saat nanti, 235U sebagai satu-satunya bahan bakar nuklir yang ada di alam ini akan habis dikonsumsi. Oleh sebab itu, proses olah ulang bahan bakar bekas dapat menghemat penggunaan bahan bakar nuklir apabila dilakukan pada saat yang tepat. Sisa dari bahan bakar 235U dan bahan bakar baru 239Pu yang terbentuk dalam bahan bakar bekas dapat diambil kembali melalui proses olah ulang dan untuk selanjutnya dapat dijadikan bahan bakar baru. Dalam proses olah ulang ini 235U yang terambil dikirim ke instalasi pengayaan, sedang 239Pu langsung dikirim ke instalasi pabrikasi.

• Penyimpanan Lestari

Limbah nuklir merupakan hasil samping dari kegiatan manusia dalam pemanfaatan teknologi nuklir. Secara ilmiah, istilah limbah nuklir dikaitkan dengan segenap bahan yang tidak dapat digunakan lagi (didaur ulang) yang karena tingkat radioaktivitasnya bahan tersebut tidak mungkin dilepas atau dibuang langsung ke lingkungan. Baik bahan bakar bekas yang tidak mengalami proses olah ulang maupun unsur-unsur radioaktif sisa proses olah ulang akan diperlakukan sebagai limbah radioaktif. Karena sifatnya yang mampu memancarkan radiasi dan dapat berakibat buruk bagi kesehatan manusia, maka semua bentuk limbah radioaktif tersebut harus dipadatkan dan dibuang secara lestari. Pembuangan lestari suatu limbah radioaktif secara aman merupakan tujuan akhir dari pengelolaan limbah radioaktif.

Pemadatan limbah nuklir dimaksudkan agar limbah tersebut terikat dalam suatu matrik padat yang sangat kuat. Matrik dirancang mampu bertahan hingga zat radioaktif yang diikatnya meluruh mencapai kondisi dimana kemampuannya memancarkan radiasi menjadi sangat lemah dan tidak membahayakan. Dengan pemadatan ini maka zat radioaktif tidak akan terlepas ke lingkungan dalam kondisi apapun selama disimpan. Proses pemadatannya bisa dilakukan dengan semen (sementasi), aspal (bitumenisasi), polimer (polimerisasi) maupun bahan gelas (vitrivikasi). Padatan limbah nuklir selanjutnya dimasukkan ke dalam kontainer yang dibuat dari baja tahan karat.

APA ITU SENJATA NUKLIR

Istilah ‘senjata nuklir’ berarti senjata yang menggunakan energi yang dikeluarkan dari reaksi nuklir seperti fisi dan fusi untuk tujuan merusak. Senjata nuklir bisa dikategorikan secara garis besar sesuai dengan tipe reaksi nuklir sebagai berikut:

Senjata nuklir dengan reaksi (bom atom) dan senjata nuklir dengan fusi (bom hidrogen). Selain itu, sesuai dengan perkembangan teknologi, juga melahirkan bom neutron yang menggunakan radiasi neutron dalam volume besar yang dikeluarkan selama fusi nuklir putaran pertama untuk membangkitkan reaksi fusi nuklir putaran kedua.

· Bom Atom

Inti nuklir dari U235 (uranium 235) Pu239 (Plutonium 239), dan U233, disebut ‘‘bahan yang bersifat fisi”, karena bahan itu berubah menjadi materi penyebab yang mudah membuat reaksi fisi nuklir saat menyerap neutron. Saat fisi nuklir terjadi, jumlah besar energi dan neutron baru dihasilkan dari reaksi tersebut. Pada saat sejumlah tertentu bahan fisi nuklir tertentu terkumpul dan terkonsentrasi di dalam satu tempat, reaksi rangkaian fisi nuklir bisa terjadi. Volume paling minimal yang dapat membangkitkan ‘serangkaian reaksi fisi nuklir secara besar-besaran’ tersebut dikenal dengan istilah ‘critical mass’ atau massa kritis.

Bom atom terdiri dari beberapa bahan fisi volume sub-critical mass, yang kemudian menyatu dengan cara cepat . Bahan yang menyatu itu kemudian menjadi super–critical mass atau massa super kritis, hingga terjadi rangkaian reaksi cepat yang mengeluarkan jumlah energi dalam jumlah besar dalam sekejab waktu.

· Bom Hidrogen

Bom Hidrogen menggunakan energi yang dikeluarkan dari fusi nuklir dalam inti nuklir yang ringan termasuk ‘deuterium’ dan ‘tritium’ yang merupakan isotop hidrogen.
Karena reaksi fusi hanya terjadi di bawah suhu beberapa juta derajat Celsius lebih, maka panas yang tinggi yang dikeluarkan dari ledakan bom nuklir fisi (atom) digunakan sebagai pencetus (pembakar)untuk meledakkan bom Hidrogen.
Oleh karena itu, reaksi fisi dan fusi terjadi selama ledakan bom hidrogen.

· Bom Neutron

Bom Neutron menggunakan jumlah radiasi neutron massal yang dikeluarkan selama fusi nuklir agar membuat efek ledakan lebih besar dengan reaksi fisi nuklir tahap kedua. Hingga disebut ‘bom 3F’ (fission -> fusion -> fission). Sisa Bahan Radioaktif ( Residual radioactive materials) tercipta selama tahap fisi, bernama ‘abu-abu kematian’ maka bom neutron itu memiliki nama alias ‘bom hidrogen yang kotor’.

HUBUNGAN ANTARA PEMBANGKIT ENERGI NUKLIR DAN PENGEMBANGAN SENJATA

Penggunaan reaksi nuklir untuk menciptakan energi listrik dan pengembangan senjata nuklir secara ilmiah adalah sama dalam prosesnya, dan menggunakan yang materi sama. Oleh karena itu, pembangkit tenaga nuklir untuk tujuan damai selalu bisa berubah digunakan untuk tujuan perang. Yaitu, bahan bakar nuklir yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik bisa dikumpulkan dan kemudian diproses kembali menjadi bahan yang bisa digunakan untuk senjata nuklir (pemrosesan kembali nuklir) ). Itulah alasan masyarakat internasional menaruh perhatian besar pada pengawasan penggunaan materi nuklir(NPT, IAEA)

REFERENSI :

Online pada tanggal 05 Oktober 2012,di indralaya Sumatera selatan jam 18.00 WIB

http://www.den.go.id/index.php/news/readNews/54

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/uranium/

http://ansn.bapeten.go.id/index.php?GroupId=38&menu=public&modul=document&opt=doc&words=

http://world.kbs.co.kr/indonesian/event/nkorea_nuclear/faq_03.htm

http://crystalfield.wordpress.com/2010/01/10/uranium-sebagai-bahan-bakar-nuklir/

http://bayutecno.blogspot.com/2011/12/pemanfaatan-uranium-sebagai-bahan-bakar.html

http://isidunia.blogspot.com/2012/01/thorium-bahan-bakar-alternatif.html

http://blog.uin-malang.ac.id/sholehchemistry/2011/03/20/bahan-pembuatan-nuklir/

http://www.sumbarprov.go.id/detail_artikel.php?id=89