Siklus bahan bakar nuklir: Perbedaan antara revisi

Jelajahi riwayat secara interaktif

← Revisi sebelumnya

Konten dihapus Konten ditambahkan

VisualTeks wiki

Revisi per 14 Februari 2021 09.54 sunting Danu Widjajanto (bicara \| kontrib) Peninjau 146.176 suntingan →Konsep dasar ← Revisi sebelumnya		Revisi terkini sejak 28 Desember 2022 12.33 sunting balikkan MUH. FATIH AMAR FAUZAN (bicara \| kontrib) 1.121 suntingan k →Konsep dasar: menghapus istilah yang sudah berpadanan Tag: VisualEditor
(6 revisi perantara oleh pengguna yang sama tidak ditampilkan)
Baris 1: {{rapikan}} '''Siklus bahan bakar nuklir''', disebut juga sebagai '''rantai bahan bakar nuklir''', adalah serangkaian proses perkembangan [[bahan bakar nuklir]] yang melalui serangkaian tahapan yang berbeda. Siklus ini terdiri dari beberapa tahapan, diantaranya: tahap bagian hulu ~~(''front end'')~~, yaitu persiapan bahan bakar; tahap periode penggunaan, yaitu ketika bahan bakar digunakan selama operasi reaktor; dan tahap bagian hilir ~~(''back end'')~~, yaitu tahapan yang paling penting untuk mengelola, menyimpan, baik [[:en:Nuclear_reprocessing\|daur ulang nuklir]] atau membuang [[:en:Used_nuclear_fuel\|bahan bakar bekas]] secara aman. Apabila bahan bakar bekas tidak di daur ulang, siklus bahan bakar dikategorikan sebagai siklus bahan bakar terbuka, ~~(''open fuel cycle'' atau ''once-through fuel cycle'');~~dan apabila bahan bakar bekas di daur ulang, maka siklusnya dikategorikan sebagai siklus bahan bakar tertutup ~~(''closed fuel cycle'')~~. == Konsep dasar == Baris 7: [[Uranium]] merupakan sumber energi dengan kelimpahan sungguh sangat besar, yaitu 13.000 TW tahun. Sebagai perbandingan, kelimpahan energi dari batubara adalah 680 TW tahun. Sedangkan kelimpahan energi dari minyak dan gas adalah 400 TW tahun. Adapun konsumsi energi dunia pada tahun 2000 adalah 14 TW tahun, dan pada tahun 2100 diproyeksikan sekitar 55 TW tahun. (TW adalah singkatan dari terrawatt, dan 1 TW = 1.000.000.000.000 W). Uranium di kerak bumi terdeposit bersama-sama dengan mineral lainnya. Agar dapat menghasilkan energi yang efisien, uranium harus diolah melalui serangkaian tahapan proses yang panjang dan kompleks dibanding pemrosesan bahan bakar fosil seperti batubara, minyak, dan gas. Meskipun demikian, porsi ongkos bahan bakar nuklir terhadap ongkos total pembangkitan listrik dari [[Pembangkit listrik tenaga nuklir\|Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir]] (PLTN) adalah realtif kecil, yaitu sekitar 20 %. Sebuah [[Reaktor air bertekanan\|reaktor air ringan]] (Light Water Reactor/LWR) menggunakan air seperti di alam, dan membutuhkan bahan bakar isotop fisil diperkaya hingga konsentrasi yang lebih tinggi. Secara khusus, reaktor ini menggunakan [[:en:Enriched_uranium\|uranium diperkaya]] hingga 3 - 5% kandungan isotop [[:en:U-235\|U-235]] yang tidak umum, satu-satunya isotop fisil yang ditemukan dalam jumlah yang signifikan di alam. Salah satu alternatif dari penggunaan bahan bakar uranium diperkaya-rendah ~~(''low-enriched uranium''/LEU)~~ adalah bahan bakar [[:en:MOX_fuel\|oksida campuran]] ~~(''mix oxide''/MOX)~~ yang dihasilkan dari pencampuran plutonium dengan uranium alam atau [[Uranium terdeplesi\|uranium deplesi]]. Jenis bahan bakar ini memberi jalan terhadap penggunaan [[:en:Weapons-grade\|plutonium berkadar senjata]] yang jumlahnya melimpah. Tipe lain dari bahan bakar MOX meliputi pencampuran LEU dengan torium yang menghasilkan isotop fisil [[:en:Uranium-233\|U-233]]. Baik plutonium dan U-233 diproduksi dari penyerapan netron oleh [[:en:Fertile_material\|material fertil]] [[iradiasi]] di dalam reaktor, dalam keadaan tertentu umumnya isotop [[:en:Uranium-238\|U-238]] dapat dipisahkan dari bahan bakar bekas uranium dan [[torium]] dari bahan bakar bekas torium di dalam [[:en:Nuclear_reprocessing\|pabrik daur ulang]]. Beberapa reaktor tidak menggunakan moderator untuk memperlambat netron. Seperti senjata nuklir, yang tidak menggunakan moderator atau disebut juga dengan ~~netron~~neutron cepat ~~(''fast neutron'')~~, reaktor-[[:en:Fast-neutron_reactor\|reaktor netron cepat]] tersebut membutuhkan konsentrasi isotop fisil yang jauh lebih tinggi dengan tujuan untuk menghasilkan reaksi berantai. Reaktor tersebut juga mampu [[:en:Breeder_reactor\|membiakkan]] isotop fisil yang berasal dari material fertil; [[:en:Breeder_reactor\|reaktor pembiak]] adalah salah satu reaktor yang menghasilkan material fisil lebih banyak daripada yang dikonsumsinya. Selama reaksi nuklir di dalam reaktor, isotop fisil dalam bahan bakar nuklir dikonsumsi, menghasilkan lebih dan lebih [[:en:Nuclear_fission_product\|produk fisi]], terutama yang dikategorikan sebagai limbah radioaktif. Pembentukan produk-produk fisi dan konsumsi isotop-isotop fisil pada akhirnya akan menghentikan reaksi nuklir sehingga menyebabkan bahan bakar menjadi bahan bakar bekas. ketik sejumlah 3% bahan bakar LEU diperkaya digunakan, [[bahan bakar nuklir bekas]] secara khusus mengandung kira-kira 1% U-235, 95% U-238, 1% plutonium dan 3% produk-produk fisi lainnya. Bahan bakar bekas dan [[limbah radioaktif]] tingkat tinggi lainnya sangat berbahaya, meskipun reaksi nuklir menghasilkan volume limbah yang relatif kecil dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya dikarenakan densitas energi yang besar dari bahan bakar nuklir. Pengelolaan keselamatan produk-produk samping energi nuklir tersebut, termasuk penyimpanan dan pembuangannya, merupakan persoalan sulit bagi negara yang menggunakan energi nuklir.