MAKALAH FISIKA DASAR

TENAGA NUKLIR

Danar Aditya Siswosoebrotho

1206263401

Teknik Kimia

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karuniaNya

sehingga makalah Fisika Dasar yang berjudul “Tenaga Nuklir” dapat terselesaikan pada

waktunya .

Makalah Fisika Dasar ini dibuat sebagai salah satu tugas akhir dari mata kuliah Fisika

Dasar 1 yang merupakan tugas mandiri yang diberikan oleh dosen saya yaitu Pak Sutarto.

Makalah ini juga dibuat dengan harapan agar dapat mengetahui lebih dalam tentang tenaga

nuklir dan aplikasinya.

Penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih kepada Bapak Sutarto yang telah

memberikan pengajaran dan bimbingannya sehingga penulisan makalah ini dapat berjalan

dengan baik.

Pada akhirnya penulis berharap bahwa pembaca dapat memberikan kritik dan sarannya

atas makalah ini sehingga makalah ini dapat menjadi makalah yang lebih baik lagi.

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Seiring perkembangan teknologi masa kini dengan adanya teknologi nuklir membawa

perkembangan di dalam berbagai aspek kehidupan. Perlu kita ketahui bawasannya dengan

berkembangnya teknologi membawa perubahan yang sangat signifikan akan tetapi semua itu

selain memberikan pengaruh yang positif juga menimbulkan efek negative pula. Di dalam

makalah ini membahas tentang apa itu tekhnologi nuklir, damapak-dampak yang ditimbulkan

dan manfaat teknologi nuklir.

B. Rumusan masalah

Sesuai dengan judul makalah diatas yaitu tentang teknologi nuklir. Maka kita perlu

merumuskan masalah agar pembahasan tidak melebar dari konsep pembahasan

1. Apa pengertian Teknologi Nuklir?

2. Bagaimana sejarah dan reaksi nuklir?

3. Bagaimana aplikasi teknologi nuklir dalam kehidupan sehari-hari?

4. Apa dampak teknologi nuklir.?

C. Tujuan

Makalah ini disusun selain sebagai tugas akhir Fisika Dasar yang bertujuan sebagai berikut :

1. Mengerti nuklir dan teknologi nuklir.

2. Mengetahui bagaimana sejarah dan terbentuknya reaksi nuklir.

3. Mengetahui aplikasi-aplikasi teknologi nuklir dalam kehidupan sehari-hari.

4. Sebagai antisipasi dampak positif dan dampak negatif dari teknologi nuklir.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Teknologi Nuklir

Teknologi Nuklir merupakan teknologi yang melibatkan reaksi dari inti atom

(inti=nuclei). Teknologi nuklir dapat ditemukan pada bebagai aplikasi, dari yang sederhana

seperti detektor asap hingga sesuatu yang besar seperti reaktor nuklir

B. Sejarah Teknologi Nuklir

Kejadian pada kehidupan sehari-hari, fenomena alam, jarang sekali berkaitan dengan

reaksi nuklir. Hampir semuanya melibatkan gravitasi dan elektromagnetisme. Keduanya adalah

bagian dari empat gaya dasar dari alam, dan bukanlah yang terkuat. Namun dua lainnya, gaya

nuklir lemah dan gaya nuklir kuat adalah gaya yang bekerja pada range yang pendek dan tidak

bekerja di luar inti atom. Inti atom terdiri dari muatan positif yang sesungguhnya akan saling

menjauhi jika tidak ada suatu gaya yang menahannya.

Henri Becquerel pada tahun 1896 meneliti fenomena fosforesensi pada garam uranium

ketika ia menemukan sesuatu yang akhirnya disebut dengan radioaktivitas. Setelah Pierre Curie,

dan Marie Curie mulai meneliti fenomena unsur radium yang sangat radioaktif. Mereka

menemukan bahwa material radioaktif memproduksi gelombang yang intens, yang mereka

namai dengan alfa, beta, dan gamma. Beberapa jenis radiasi yang mereka temukan mampu

menembus berbagai material dan semuanya dapat menyebabkan kerusakan. Seluruh peneliti

radioaktivitas pada masa itu menderita luka bakar akibat radiasi, yang mirip dengan luka bakar

akibat sinar matahari, dan hanya sedikit yang memikirkan hal itu.

Fenomena baru mengenai radioaktivitas diketahui sejak adanya paten di dunia kedokteran

yang melibatkan radioaktivitas. Secara perlahan, diketahui bahwa radiasi yang diproduksi oleh

peluruhan radioaktif adalah radiasi terionisasi. Banya peneliti radioaktif di masa lalu mati karena

kanker sebagai hasil dari pemaparan mereka terhadap radioaktif. Paten kedokteran mengenai

radioaktif kebanyakan telah terhapus, namun aplikasi lain yang melibatkan material radioaktif

masih ada, seperti penggunaan garam radium untuk membuat benda-benda yang berkilau.

Sejak atom menjadi lebih dipahami, sifat radioaktifitas menjadi lebih jelas. Beberapa inti

atom yang berukuran besar cenderung tidak stabil, sehingga peluruhan terjadi hingga selang

waktu tertentu sebelum mencapai kestabilan. Tiga bentuk radiasi yang ditemukan oleh Becquerel

dan Curie temukan juga telah dipahami; peluruhan alfa terjadi ketika inti atom melepaskan

partikel alfa, yaitu dua proton dan dua neutron, setara dengan inti atom helium; peluruhan beta

terjadi ketika pelepasan partikel beta, yaitu elektron berenergi tinggi peluruhan gamma

melepaskan sinar gamma, yang tidak sama dengan radiasi alfa dan beta, namun merupakan

radiasi elektromagnetik pada frekuensi dan energi yang sangat tinggi. Ketiga jenis radiasi terjadi

secara alami, dan radiasi sinar gamma adalah yang paling berbahaya dan sulit ditahan.

C. Fisi

Fisi nuklir adalah proses pembelahan inti menjadi bagian-bagian yang hampir setara, dan

melepaskan energi dan neutron dalam prosesnya. Jika neutron ini ditangkap oleh inti lainnya

yang tidak stabil inti tersebut akan membelah juga, memicu reaksi berantai. Jika jumlah rata-rata

neutron yang diepaskan per inti atom yang melakukan fisi ke inti atom lain disimbolkan dengan

k, maka nilai k yang lebih besar dari 1 menunjukkan bahwa reaksi fisi melepaskan lebih banyak

neutron dari pada jumlah yang diserap, sehingga dapat dikatakan bahwa reaksi ini dapat berdiri

sendiri. Massa minimum dari suatu material fisi yang mampu melakukan reaksi fisi berantai

yang dapat berdiri sendiri dinamakan massa kritis.

Ketika neutron ditangkap oleh inti atom yang cocok, fisi akan terjadi dengan segera, atau

inti atom akan berada dalam kondisi yang tidak stabil dalam waktu yang singkat. Ketika

ditemukan pada masa Perang Dunia II, hal ini memicu beberapa negara untuk memulai program

penelitian mengenai kemungkinan membuat bom atom, sebuah senjata yang menggunakan

reaksi fisi untuk menghasilkan energi yang sangat besar, jauh melebihi peledak kimiawi (TNT,

dsb). Proyek Manhattan, dijalankan oleh Amerika Serikat dengan bantuan Inggris dan Kanada,

mengembangkan senjata fisi bertingkat yang digunakan untuk melawan Jepang pada tahun 1945.

Selama proyek tersebut, reaktor fisi pertama dikembangkan, meski awalnya digunakan hanya

untuk pembuatan senjata dan bukan untuk menghasilkan listrik untuk masyarakat.

Namun, jika neutron yang digunakan dalam reaksi fisi dapat dihambat, misalnya dengan

penyerap neutron, dan neutron tersebut masih menjadikan massa material nuklir berstatus kritis,

maka reaksi fisi dapat dikendalikan. Hal inilah yang membuat reaktor nuklir dibangun. Neutron

yang bergerak cepat tidak boleh menabrak inti atom, mereka harus diperlambat, umumnya

dengan menabrakkan neutron dengan inti dari pengendali neutron sebelum akhirnya mereka bisa

dengan mudah ditangkap. Saat ini, metode seperti ini umum digunakan untuk menghasilkan

listrik.

D. Fusi

Jika inti atom bertabrakan, dapat terjadi fusi nuklir. Proses ini akan melepas atau

menyerap energi. Ketika inti atom hasil tabrakan lebih ringan dari besi, maka pada umumnya

fusi nuklir melepaskan energi. Ketika inti atom hasil tabrakan lebih berat dari besi, maka pada

umumnya fusi nuklir menyerap energi. Proses fusi yang paling sering terjadi adalah pada

bintang, yang mendapatkan energi dari fusihidrogen dan menghasilkan helium. Bintang-bintang

juga membentuk unsur ringan seperti lithium dan kalsium melalui stellar nucleosynthesis. Sama

halnya dengan pembentukan unsur yang lebih berat (melalui proses-S) dan unsur yang lebih

berat dari nikel hingga uranium, akibat supernova nucleosynthesis, proses-R.

Fusi nuklir mulai diteliti pada tahap teoritis ketika Perang Dunia II, ketika para peneliti

Proyek Manhattan yang dipimpin oleh Edward Teller menelitinya sebagai metode pembuatan

bom. Proyek ini ditinggalkan setelah menyimpulkan bahwa hal ini memerlukan reaksi fisi untuk

menyalakan bom. Hal ini terus terjadi hingga pada tahun 1952, peledakkan bom hidrogen

pertama dilakukan. Disebut bom hidrogen karena memanfaatkan reaksi antara deuterium dan

tritium, isotop dari hidrogen. Reaksi fusi menghasilkan energi lebih besar per satuan massa

material dibandingkan reaksi fisi, namun lebih sulit menjadikannya bereaksi secara berantai.

D. Aplikasi energi nuklir

Perkembangan teknologi nuklir sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari sebagai

berikut:

1. Aplikasi medis

Aplikasi medis dari teknologi nuklir dibagi menjadi diagnosa dan terapi radiasi, perawatan yang

efektif bagi penderita kanker. Pencitraan (sinar X dan sebagainya), penggunaan Teknesium

untuk diberikan pada molekul organik, pencarian jejak radioaktif dalam tubuh sebelum

diekskresikan oleh ginjal, dan lain-lain.

2. Aplikasi industri

Pada eksplorasi minyak dan gas, penggunaan teknologi nuklir berguna untuk menentukan sifat

dari bebatuan sekitar seperti porositas danlitografi. Teknologi ini melibatkan penggunaan

neutron atau sumber energi sinar gamma dan detektor radiasi yang ditanam dalam bebatuan yang

akan diperiksa.

Pada konstruksi jalan, pengukur kelembaban dan kepadatan yang menggunakan nuklir

digunakan untuk mengukur kepadatan tanah, aspal, dan beton. Biasanya digunakan cesium-137

sebagai sumber energi nuklirnya.

3. 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. Perpendaran tanda “exit” menggunakan teknologi yang sama.

4. Aplikasi Pemrosesan makanan dan pertanian

Irradiasi makanan adalah proses memaparkan makanan dengan ionisasi radiasi dengan tujuan

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.

Seperti halnya pada pencegahan proses pertunasan, penghambat pemasakan buah,

peningkatan hasil daging buah, dan peningkatan rehidrasi. Secara garis besar, irradiasi adalah

pemaparan suatu bahan ke radiasi untuk mendapatkan manfaat teknis.

Iradiasi makanan saat ini diizinkan di 40 negara dan volumenya diperkirakan melebihi

500.000 metrik ton setiap tahunnya di seluruh dunia. Perlu diperhatikan bahwa iradiasi makanan

secara esensial bukan merupakan teknologi nuklir; hal ini berhubungan dengan radiasi ionisasi

yang dihasilkan oleh pemercepat elektron dan konversi, namun juga mungkin menggunakan

sinar gamma dari peluruhan inti nuklir.

1. Dampak dari pemanfaatan teknologi nuklir.

Tidak dapat dipungkiri lagi kebutuhan energi terus tumbuh sementara minyak dan gas tidak

akan dapat mempertahankan andil mereka dalam memasok begitu jauh di masa depan. Minyak

dan gas alam akan menyumbang secara signifikan paling cepat selama 30 tahun pada laju

penggunaan sekarang namun tidak mempunyai prospek ekspansi jangka panjang.

2. Dampak positif

Penggunaan energi nuklir akan berdampak pada penghematan bahan bakar fossil dan

perlindungan lingkungan. Pembangkitan listrik bertanggung jawab atas 25% konsumsi bahan

bakar fossil dunia. Dengan menggunakan energi nuklir untuk menghasilkan listrik akan

mengurangi perlunya membakar bahan bakar ini, sehingga cadangannya dapat bertahan lama.

Pada eksplorasi minyak dan gas, penggunaan teknologi nuklir berguna untuk 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 konstruksi jalan, pengukur kelembaban dan kepadatan yang menggunakan nuklir

digunakan untuk mengukur kepadatan tanah, aspal, dan beton. Biasanya digunakan cesium-137

sebagai sumber energi nuklirnya.

3. Dampak negatif.

Reaktor nuklir sangat membahayakan dan mengancam keselamatan jiwa manusia. Radiasi

yang diakibatkan oleh reaktor nuklir ini ada dua. Pertama, radiasi langsung, yaitu radiasi yang

terjadi bila radio aktif yang dipancarkan mengenai langsung kulit atau tubuh manusia. Kedua,

radiasi tak langsung. Radiasi tak langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan dan

minuman yang tercemar zat radio aktif, baik melalui udara, air, maupun media lainnya

Teknologi Nuklir bisa di salah gunakan untuk senjata pemusnah missalnya dengan diciptakan

bom atom, senjata nuklir dll.

Ada beberapa bahaya laten dari PLTN yang perlu dipertimbangkan. Pertama, kesalahan

manusia (human error) yang bisa menyebabkan kebocoran, yang jangkauan radiasinya sangat

luas dan berakibat fatal bagi lingkungan dan makhluk hidup.

BAB III

PENUTUP

1. Simpulan

Dari pembahasan diatas dapat saya simpulkan bahwa Teknologi Nuklir adalah teknologi

yang melibatkan reaksi dari inti atom (inti=nuclei). Teknologi nuklir dapat ditemukan pada

bebagai aplikasi, dari yang sederhana seperti detektor asap hingga sesuatu yang besar seperti

reaktor nuklir. Gaya nuklir yang lemah dan gaya nuklir kuat adalah gaya yang bekerja pada

range yang pendek dan tidak bekerja di luar inti atom. Inti atom terdiri dari muatan positif yang

sesungguhnya akan saling menjauhi jika tidak ada suatu gaya yang menahannya. Dengan

demikian, penggunaan energi nuklir akan menghilangkan sumber dari beberapa masalah ini baik

secara langsung dalam produksi listrik maupun di mana listrik nuklir menggantikan bahan bakar

fosil.

DAFTAR PUSTAKA

http://forumkimia.multiply.com/reviews/item/3,

http://www.batan.go.id/bkhh/index.php/artikel/13-nuklir-masa-depan.html,

http:/Wikipedia.com,