Apa Itu Energi Nuklir dan Apa Saja Manfaatnya

Energi Nuklir

Energi nuklir adalah sebuah energi yang dihasilkan oleh sebuah unsur atom seperti uranium yang dapat membentuk reaksi pada sebuah reaktor nuklir. Energi nuklir tersebut dapat dimanfaatkan, salah satunya diubah menjadi energi listrik. Pada artikel ini kita tidak membahas bagaimana cara mengubahnya, namun lebih kepada menjawab pertanyaan umum terkait energi nuklir.

Daftar Isi

• Apa Saja Manfaat Energi Nuklir ? 
• Sumber Energi Ramah Lingkungan
• Sumber Energi yang Reliabel
• Sumber Energi yang Efisien
• Membuka Lapangan Pekerjaan
• Darimana Datangnya Energi Nuklir ?
• Apakah Energi Nuklir Aman ?
• Tingkat Kecelakaan Operasional Energi Nuklir
• Keamanan Nuklir Pada Aspek Desain
• Penanganan Limbah Radioaktif
• Kesimpulan

Apa Saja Manfaat Energi Nuklir ?

Saat ini terdapat banyak pilihan sumber energi yang terdapat pada alam. Ada yang memerlukan cara kerja yang mudah hingga teknologi tinggi untuk menghasilkan sumber energi. Tentunya kita perlu mengetahui masing-masing manfaat dari sebuah energi salah satunya energi nuklir yang saat ini sedang kita bahas. Berikut ini beberapa manfaat energi nuklir jika diterapkan sebagai sumber energi:

Sumber Energi Ramah Lingkungan

Manfaat energi nuklir adalah menghasilkan listrik dengan operasional yang ramah lingkungan. Menurut sebuah informasi yang dilansir dari energy[dot]gov, nuklir merupakan sebuah sumber energi yang cukup bersih atau ramah lingkungan apabila dibandingkan dengan pembangkit listrik batu bara. Negara adidaya seperti Amerika bahkan sudah melakukan konversi penghematan emisi yang didapatkan ketika memanfaatkan energi nuklir.

Energi Nuklir Ramah Lingkungan

Sumber : 123rf[dot]com

Hingga tahun 2021 sejak penulis menulis artikel ini, energi nuklir di Amerika mampu menghasikan 800 trilyun kWh setiap tahunnya. Apabila dikonversikan, terdapat pengurangan 470 juta ton metrik karbon setiap tahunnya. Atau setara dengan emisi 100 juta mobil selama satu tahun.

Sumber Energi yang Reliabel

Manfaat energi nuklir adalah menghasilkan energi dengan cara yang reliabel. Sebuah reaktor dapat beroperasi selama 24 jam sehari, 7 hari per minggu. Reaktor nuklir mampu bekerja cukup panjang dengan pengisian kembali setelah 1,5 hingga 2 tahun.

Sumber Energi yang Efisien

Manfaat energi nuklir adalah sebagai sumber energi yang efisien. Sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir dalam pengoperasiannya memiliki efisiensi dalam hal sumber daya manusia dan bahan baku. Sebuah PLTN dengan kapasitas 1MW cukup dioperasikan oleh ratusan orang.

Bandingkan dengan sebuah PLTU yang memerlukan ribuan orang untuk mengoperasikan. Kemudian dari bahan baku juga lebih efisien  karena residu yang dihasilkan tidak terlampau tinggi.

Membuka Lapangan Pekerjaan

Manfaat energi nuklir adalah sebagai ajang dalam membuka lapangan pekerjaan baru. Apabila energi nuklir dapat dimanfaatkan di Indonesia sebagai pembangkit listrik tentunya akan menciptakan sumber lapangan pekerjaan baru pada sektor energi. Sebagai contoh di Amerika, mampu menciptakan setengah juta pekerjaan bagi penduduknya dan memberikan kontribusi sebesar 60 trilyun dolar untuk sumbangan PDB Amerika setiap tahunnya.

Lapangan Pekerjaan Energi Nuklir

Sumber : Match Tech

Banyaknya jumlah lapangan pekerjaan tentunya juga tergantung dengan jumlah PLTN yang nantinya dibangun. Dikarenakan PLTN memiliki kebutuhan sumber daya yang lebih efisien dari PLTU.

Darimana Datangnya Energi Nuklir ?

Atom pada umumnya adalah benda yang stabil. Jadi, jika Anda ingin memecahnya, Anda harus menggunakan energi untuk melakukannya. Sumber energi yang dapat kita buat dengan menggabungkan atom-atom kecil, atau memisahkan atom-atom besar disebut sebagai energi ikat. Dari energi ikat inilah energi nuklir berasal.

Reaksi Atom Energi Nuklir

Sumber : Explain That Stuff

Inti atom (nukleus) sebuah atom saling menempel karena alasan sederhana, yaitu lebih stabil daripada bagian-bagian komponennya. Ketika bagian-bagian itu bersatu, mereka melepaskan energi. Darimana energi itu berasal? Energi berasal ketika terjadi perbedaan masa pada sebuah atom.

Struktur Atom

Sumber : Erapee[dot]com

Inti atom yang berbeda memiliki jumlah proton dan neutron yang berbeda, dan itu berarti mereka memiliki jumlah energi ikat yang berbeda. Itulah mengapa, dengan mengubah satu atom menjadi atom lain dapat melepaskan energi dari inti menjadi energi nuklir, dengan kata lain:

• Dalam fisi nuklir, kita membagi atom besar yang tidak stabil menjadi atom yang lebih kecil dan lebih stabil untuk melepaskan energi ikat.
• Dalam fusi nuklir, kita menggabungkan atom kecil yang tidak stabil menjadi atom yang lebih besar dan lebih stabil, juga untuk melepaskan energi ikat.

Ada alasan mengapa energi yang dilepaskan berbeda dalam kedua kasus tersebut. Partikel dalam inti atom dipengaruhi oleh dua gaya utama;

Pertama gaya nuklir kuat (menarik dan lebih bertenaga dalam jarak pendek) yang menarik mereka bersama-sama, dan kedua yakni gaya elektromagnetik (menolak dan lebih kuat dalam jarak yang lebih jauh) yang mendorong mereka berpisah.

Pada fusi nuklir, atom kecil dapat membuat dirinya lebih stabil dengan menggumpal menjadi yang lebih besar untuk memaksimalkan keuntungan dari gaya nuklir yang lebih kuat. Sedangkan fisi nuklir, atom besar dapat membuat dirinya lebih stabil dengan membelah menjadi lebih kecil untuk mengurangi gaya tolak elektromagnetik.

Reaksi Fusi dan Fisi Nuklir

Hal ini menunjukkan bahwa atom berukuran sedang akan menjadi yang paling stabil, dan ternyata itu benar. Nikel-62 adalah yang paling stabil (memiliki energi ikat paling banyak per nukleon) begitu juga dengan besi (atom berukuran sedang). Itulah mengapa, atom besi bersifat sangat stabil, juga sangat umum di bumi.

Apakah Energi Nuklir Aman ?

Seberapa maju dan efisien sebuah teknologi akan lebih baik jika teknologi tersebut aman. Aman dalam artian aman bagi operator yang mengoperasikan serta aman bagi lingkungan sekitar. Energi nuklir merupakan sebuah sumber daya energi yang cukup aman karena terdapat sistem sensor serta sistem proteksi pembangkit yang berlapis-lapis. Kemudian operator yang mengoperasikan juga tidak boleh sembarang orang dan memang profesional pada bidangnya. Adanya peraturan dan regulasi terkait K3 (Kesehatan dan Keselamatan Kerja) tentunya juga semakin memperkuat pengawasan baik pada level operasional hingga manajerial.

Tingkat Kecelakaan Operasional Energi Nuklir

Berdasarkan data kesehatan dan keselamatan kerja dari Swiss, selama kurun waktu 40 tahun tingkat kecelakaan pada pengoperasian energi nuklir jauh lebih rendah dibandingkan dengan beberapa sumber energi lain pada ukuran tenaga listrik tera watt hour setiap tahunnya. 

Perbandingan Tingkat Kecelakaan Disebabkan Energi Nuklir

Sumber : Paul Scherrer Institut

Meskipun pada data tersebut sudah disebutkan kecelakaan energi nuklir pada tahun 1980 yakni di Three Mile Island, pada tahun 1990 di Chernobyl, serta tahun 2010 di Fukushima.

Keamanan Nuklir Pada Aspek Desain

Melalui perkembangan teknologi sipil dan material, pressure vessels pada sebuah reaktor sudah menggunakan material baja dan beton yang memiliki ketebalan hingga 5 meter. Melalui aspek desain sipil tersebut mampu menahan guncangan gempa bumi, banjir hingga kebakaran. Meskipun sebatas menahan, waktu sepersekian detik diperlukan untuk proses pengiriman sinyal dari sensor untuk mematikan reaktor.

Penanganan Limbah Radioaktif

Indonesia memiliki lembaga yang memiliki otoritas baik dalam pemanfaatan serta pengawasan tenaga nuklir. Limbah radioaktif yang memilliki tingkat radioaktif cukup tinggi berasal dari reaktor. Penanganan limbah radioaktif tersebut dilakukan dengan memindahkan limbah tersebut dari teras reaktor menuju ke kolam penampungan menggunakan alat kendali jarak jauh.

Limbah Radioaktif Energi Nuklir

Sumber : Dokumen Bapeten

Kemudian limbah tersebut ditempatkan pada sebuah kolam penampungan air bebas mineral selama 5 tahun. Setelah radioaktifnya menurun, limbah radioaktif tersebut dipindahkan menuju tempat penampungan lestari. Tempat penampungan lestari merupakan tempat penampungan yang dibangun dari kompartemen beton dengan kedalaman 1000 meter. Selain tempat penampungan lestari, beberapa negara sudah mampu mengolah limbah tersebut untuk dapat digunakan kembali di reaktor.

Kesimpulan

Energi nuklir memiliki beragam keunggulan dan manfaat seperti sumber energi yang ramah lingkungan, sumber energi yang reliabel, sumber energi yang efisien serta dapat menambah lapangan pekerjaan. Kemudian kesimpulannya, energi nuklir tidak datang secara tiba-tiba melainkan terbentuk dari sebuah reaksi atom.

Jika Anda tertarik dengan energi nuklir, kami menawarkan kaos inti atom nuklir seperti yang tertera pada etalase di bawah ini

Berdasarkan data, energi nuklir memiliki tingkat kecelakaan yang lebih rendah jika dibandingkan sumber energi lain dalam menghasilkan energi listrik. Melalui kemajuan teknologi, pengelolaan energi nuklir menjadi lebih aman berdasarkan aspek desain dan pengelolaan limbah radioaktif.