makalah fisika inti.docx

27
MAKALAH FISIKA INTI BAB I PENDAHLUAN A. Latar Belakang Radiasi merupakan suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium atau bahan penghantar tertentu. Radiasi nuklir memiliki dua sifat yang khas : - tidak dapat dirasakan secara langsung dan - dapat menembus berbagai jenis bahan. oleh karena itu untuk menentukan ada atau tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu alat, yaitu pengukur radiasi, yang digunakan utuk mengukur kuantitas, energi, atau dosis radiasi. Panca indera manusia secara langsung tidak dapat digunakan untuk menangkap atau melihat ada tidaknya zarah radiasi nuklir, karena manusia memang tidak mempunyai sensor biologis untuk zarah radiasi nuklir. Walaupun demikian, dengan bantuan peralatan instrumentasi nuklir maka manusia dapat mendeteksi dan mengukur radiasi nuklir. Jadi manusia sepenuhnya tergantung pada peralatan instrumentasi nuklir untuk mengetahui dan memanfaatkan zarah radiasi nuklir tersebut. Detektor merupakan suatu bahan yang peka terhadap radiasi, yang bila dikenai radiasi akan menghasilkan tanggapan mengikuti mekanisme yang telah dibahas sebelumnya. Perlu diperhatikan bahwa suatu bahan yang sensitif terhadap suatu jenis radiasi belum tentu sensitif terhadap jenis radiasi yang lain. Sebagai contoh, detektor radiasi gamma belum tentu dapat mendeteksi radiasi neutron.

Upload: yhe-ittuw-nyinyia

Post on 18-Jan-2016

244 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: MAKALAH FISIKA INTI.docx

MAKALAH FISIKA INTI

BAB I

PENDAHLUAN

A.    Latar Belakang

Radiasi merupakan suatu cara perambatan energi dari sumber energi ke

lingkungannya tanpa membutuhkan medium atau bahan penghantar tertentu. Radiasi nuklir

memiliki dua sifat yang khas :

- tidak dapat dirasakan secara langsung dan

- dapat menembus berbagai jenis bahan.

oleh karena itu untuk menentukan ada atau tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu alat,

yaitu pengukur radiasi, yang digunakan utuk mengukur kuantitas, energi, atau dosis radiasi.

Panca indera manusia secara langsung tidak dapat digunakan untuk menangkap atau

melihat ada tidaknya zarah radiasi nuklir, karena manusia memang tidak mempunyai sensor

biologis untuk zarah radiasi nuklir. Walaupun demikian, dengan bantuan peralatan

instrumentasi nuklir maka manusia dapat mendeteksi dan mengukur radiasi nuklir. Jadi

manusia sepenuhnya tergantung pada peralatan instrumentasi nuklir untuk mengetahui dan

memanfaatkan zarah radiasi nuklir tersebut. Detektor merupakan suatu bahan yang peka

terhadap radiasi, yang bila dikenai radiasi akan menghasilkan tanggapan mengikuti

mekanisme yang telah dibahas sebelumnya. Perlu diperhatikan bahwa suatu bahan yang

sensitif terhadap suatu jenis radiasi belum tentu sensitif terhadap jenis radiasi yang lain.

Sebagai contoh, detektor radiasi gamma belum tentu dapat mendeteksi radiasi neutron.

Detektor radiasi bekerja dengan cara mengukur perubahan yang disebabkan oleh

penyerapan energi radiasi oleh medium penyerap. Apabila dilihat dari segi jenis radiasi yang

akan dideteksi dan diukur, diketahui ada beberapa jenis detektor, seperti detektor untuk

radiasi alpha, detektor untuk radiasi beta, detektor untuk radiasi gamma, detektor untuk

radiasi sinar-X, dan detektor untuk radiasi neutron. Kalau dilihat dari segi pengaruh interaksi

radiasinya, dikenal beberapa macam detektor, yaitu detektor ionisasi, detektor proporsional,

detektor Geiger muller, detektor sintilasi, dan detektor semikonduktor atau detektor zat padat.

Walaupun jenis peralatan untuk mendeteksi zarah radiasi nuklir banyak macamnya,

akan tetapi prinsip kerja peralatan tersebut pada umumnya didasarkan pada interaksi zarah

radiasi terhadap detektor (sensor) yang sedemikian rupa sehingga tanggap (respon) dari alat

akan sebanding dengan efek radiasi atau sebanding dengan sifat radiasi yang diukur. detektor

radiasi dapat dibedakan menjadi 3 yaitu :

Page 2: MAKALAH FISIKA INTI.docx

a) Detektor Isian Gas

b) Detektor Sintilasi

c) Detektor Semikonduktor

            akan tetapi dalam makalah ini akan saya bahas mengenai detector radiasi eiger muller.

Detector Geiger muller ini pada hakekatnya termasuk ke dalam 3 jenis detector diatas. Di

dalam pembahasannya nanti akan kita ketahui kalau ternyata detector Geiger muller termasuk

ke dalam detector isian gas. Ini mengindikasskan bahwa detekor Geiger muller di pengaruhi

oleh gas.

B.     Rumusan Masalah

Apa itu detector geiger muller?

Bagaimana prinsip kerja detector Geiger muller?

C.    Tujuan

Memahami detektektor radiasi Geiger muller dan prinsip kerja.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Tabung Geiger Muller

Tabung Geiger muller merupakan salah satu dari alat detector radiasi nuklir yang

menggunakan interaksi radiasi sehingga menimbulkn besaran lain yang mudah di lihat dan

atau di ukur. Tabung ini memamfaatkanionisasi sekunder sehingga setiap radiasi pengion yan

dating menghasilkan satu pulsa. Kehadirannya dalam kehidupan manusia dikenal dengan

istilah pencacah Geiger muller.

Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Müller adalah sebuah alat

pengukur radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha

dan beta. Sensornya adalah sebuah tabung Geiger-Müller, sebuah tabung yang diisi oleh gas

yang akan bersifat konduktor ketika partikel atau foton radiasi menyebabkan gas (umumnya

Argon) menjadi konduktif. Alat tersebut akan membesarkan sinyal dan menampilkan pada

indikatornya yang bisa berupa jarum penunjuk, lampu atau bunyi klik dimana satu bunyi

menandakan satu partikel. Pada kondisi tertentu, pencacah Geiger dapat digunakan untuk

mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang. Pencacah geiger tidak

bisa digunakan untuk mendeteksi neutron.

Bagian – bagian Detektor Geiger Muller :

Page 3: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Katoda yaitu dinding tabung logam yang merupakan elektroda negatif. Jika tabung terbuat dari

gelas maka dinding tabung harus dilapisi logam tipis.

Anoda yaitu kawat tipis atau wolfram yang terbentang di tengah - tengah tabung. Anoda

sebagai elektroda positif.

Isi tabung yaitu gas bertekanan rendah, biasanya gas beratom tunggal dicampur gas poliatom

(gas yang banyak digunakan Ar dan He)

B.     Prinsip Kerja

Detektor Geiger Muller meupakan salah satu detektor yang berisi gas. Detector

Geiger muller tersebut secara garis besar prinsip kerjanya, yaitu menggunakan medium gas.

Dan tegangan yang sangat mempengaruhi proses kerjanya, sehingga tegangan menjadi

pembeda dari sekian banyak detector lainnya.

Apabila ke dalam labung masuk zarah radiasi maka radiasi akan mengionisasi gas

isian. Banyaknya pasangan elekron-ion yang terjadi pada detektor Geiger-Muller tidak

sebanding dengan tenaga zarah radiasi yang datang. Hasil ionisasi ini disebut elektron primer.

Karena antara anode dan katode diberikan beda tegangan maka akan timbul medan listrik di

antara kedua elektrode tersebut. Ion positif akan bergerak kearah dinding tabung (katoda)

dengan kecepatan yang relative lebih lambat bila dibandingkan dengan elektron-elektron

yang bergerak kearah anoda (+) dengan cepat. Kecepatan geraknya tergantung pada besarnya

tegangan V. sedangkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk membentuk elektron dan ion

tergantung pada macam gas yang digunakan. Dengan tenaga yang relatif tinggi maka elektron

akan mampu mengionisasi atom-atom sekitarnya. sehingga menimbulkan pasangan elektron-

ion sekunder. Pasangan elektron-ion sekunder inipun masih dapat menimbulkan pasangan

elektron-ion tersier dan seterusnya. sehingga akan terjadi lucutan yang terus-menerus

(avalence).

Kalau tegangan V dinaikkan lebih tinggi lagi maka peristiwa pelucutan elektron

sekunder atau avalanche makin besar dan elektron sekunder yang terbentuk makin banyak.

Page 4: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Akibatnya, anoda diselubungi serta dilindungi oleh muatan negative elektron, sehingga

peristiwa ionisasi akan terhenti. Karena gerak ion positif ke dinding tabung (katoda) lambat,

maka ion-ion ini dapat membentuk semacam lapisan pelindung positif pada permukaan

dinding tabung. Keadaan yang demikian tersebut dinamakan efek muatan ruang atau space

charge effect. Tegangan yang menimbulkan efek muatan ruang adalah tegangan maksimum

yang membatasi berkumpulnya elektron-elektron pada anoda. Dalam keadaan seperti ini

detektor tidak peka lagi terhadap datangnya zarah radiasi. Oleh karena itu efek muata ruang

harus dihindari dengan menambah tegangan V. penambahan tegangan V dimaksudkan

supaya terjadi pelepasan muatan pada anoda sehingga detektor dapat bekerja normal kembali.

Pelepasan muatan dapat terjadi karena elektron mendapat tambahan tenaga kinetic akibat

penambahan tegangan V.

Apabila tegangan dinaikkan terus menerus, pelucutan alektron yang terjadi semakin

banyak. Pada suatu tegangan tertentu peristiwa avalanche elektron sekunder tidak bergantung

lagi oleh jenis radiasi maupun energi (tenaga) radiasi yang datang. Maka dari itu pulsa yang

dihasilkan mempunyai tinggi yang sama. Sehingga detektor Geiger muller tidak bisa

digunakan untuk mengitung energi dari zarah radiasi yang datang. Kalau tegangan V tersebut

dinaikkan lebih tinggi lagi dari tegangan kerja Geiger Muller, maka detektor tersebut akan

rusak, karena sususan molekul gas atau campuran gas tidak pada perbandingan semula atau

terjadi peristiwa pelucutan terus menerusbyang disebut continous discharge. Hubungan antara

besar tegangan yang dipakai dan banyaknya ion yang dapat dikumpulkan dapat dilihat pada

gambar dibawah ini:

Page 5: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Pembagian daerah tegangan kerja tersebut berdasarkan jumlah ion yang terbentuk akibat

kenaikan tegangan yang diberikan kepada detektor isian gas. Adapun pembagian tegangan

tersebut dimulai dari tegangan terendah adalah sebagai berikut:

I. = daerah rekombinasi (Tidak saya bahas)

II. = daerah ionisasi (tidak dbahas dadalm makalah)

III. = daerah proporsional (tidak dibahas)

IV. = daerah proporsioanl terbatas (tidak dibahas)

V. = daerah Geiger Muller (terbahas)

Kurva yang atas adalah ionisasi Alpha, sedangkan kurva bawah adalah ionisasi oleh Beta.

Kedua kurva menunjukkan bahwa pada daerah tegangan kerja tersebut, detektor ionisasi dan

detektor proporsional masih dapat membedakan jenis radiasi dan energi radiasi yang datang.

Dengan demikian, detektor ionisasi dan detektor proporsional dapat digunaknan pada analisis

spectrum energi. Sedangkan detektor Geiger Muller tidak dapat membedakan jenis radiasi

dan energi radiasi.

Tampak dari gambar tersebut bahwa daerah kerja detektor Geiger Muller terletak

pada daerah V. pada tegangan kerja Geiger Muller elektron primer dapat dipercepat

membentuk elektron sekunder dari ionisasi gas dalam tabung Geiger Muller. Dalam hal ini

peristiwa ionisasi tidak tergantung pada jenis radiasi dan besarnya energi radiasi. Tabung

Geiger Muller memanfaatkan ionisasi sekunder sehingga zarah radiasi yang masuk ke

detektor Geiger Muller akan menghasilkan pulsa yang tinggi pulsanya sama. Atas dasar hal

ini, detektor Geiger Muller tidak dapat digunakan untuk melihat spectrum energi, tetapi

hanya dapat digunakan untuk melihat jumlah cacah radiasi saja. Maka detektor Geiger Muller

sering disebut dengan detektor Gross Beta gamma karena tidak bisa membedakan jenis

radiasi yang datang.

Besarnya sudut datang dari sumber radiasi tidak mempengaruhi banyaknya cacah

yang terukur karena prinsip dari detektor Geiger Muller adalah mencacah zarah radiasi

selama radiasi tersebut masih bisa diukur. Berbeda dengan detektor lain misalnya detektor

sintilasi dimana besarnya sudut datang dari sumber radiasi akan mempengaruhi banyaknya

pulsa yang dihasilkan.

Kelebihan Detektor Geiger Muller :

Konstruksi simple dan Sederhana

Biaya murah

Operasional mudah

Page 6: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Kekurangan Detektor Geiger Muller :

Tidak dapat digunakan untuk spektroskopi karena semua tinggi pulsa sama.

Efisiensi detektor lebih buruk jika dibandingkan dengan detektor jenis lain.

Resolusi detektor lebih rendah.

Waktu mati besar, terbatas untuk laju cacah yang rendah.

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Tabung Geiger muller merupakan salah satu dari alat detector radiasi nuklir yang

menggunakan interaksi radiasi sehingga menimbulkn besaran lain yang mudah di lihat dan

atau di ukur. Pencacah Geiger, atau disebut juga Pencacah Geiger-Müller adalah sebuah alat

pengukur radiasi ionisasi. Pencacah Geiger bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi alpha.

Adapun bagian- bagian detector Geiger muller

- Katoda yaitu dinding tabung logam yang merupakan elektroda negatif

- Anoda sebagai elektroda positif.

- Isi tabung

Prinsip kerja detektor geiger muller

Detektor Geiger Muller merupakan salah satu detektor yang berisi gas. Detector

Geiger muller tersebut secara garis besar prinsip kerjanya, yaitu menggunakan medium gas.

Dan tegangan yang sangat mempengaruhi proses kerjanya, sehingga tegangan menjadi

pembeda dari sekian banyak detector lainnya

Page 7: MAKALAH FISIKA INTI.docx

BAB 1PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANGDewasa ini, kebutuhan energi adalah masalah utama yang dihadapi oleh beberapa negara.

Semua kebutuhan hidup manusia dipasok oleh energi khususnya listrik, mulai dari kebutuhan

rumah tangga hingga industri-industri utama negara yang menentukan kekuatan ekonomi

negara. Negara indonesia adalah negara dengna jumlah penduduk besar. Secara tidak

langsung kebutuhan energi listrik semakin hari semakin bertambah hanya dari kebuthan

rumah tangga. Belum lagi jika indonesia ingin menjadi negara industri, maka harga listrik

harus murah dan dalam jumlah yang besar. Semakin besar jumlah energi dan semakin

murahnya harga energi maka secara tidak langsung industri-industri di indonesia akan cepat

berkembang, dan mampu bersaing secara regional. Semakin banyaknya kebutuhan energi

yang dibutuhkan negara, sedikitnya energi alternatif ramah lingkunngan dan hemat,

menipisnya persediaan sumber energi tidak dapat diperbaharui, serta naiknya harga bahan

bakar fosil, maka energi yang murah dan hemat seperti energi nuklir akan menjadi salah satu

solusi.

Menurut badan energi atom internasional nuklir dan sumber sumber tenaga air memiliki

50-100 kali emisi rumah kaca lebih rendah dari pada batubara. Namun analisis menunjukkan

ramah lingkungan energi nuklir tidak memperhitungkan emisi pertambangan dan

pengangkutan bahan bakar nuklir. Kombinasi energi alternatif seperti angin, energi matahari

dan energi pasang surut sangat aman tapi sulit menghasilkan energi yang berkelanjutan.

Energi matahari dan energi angin sangat bergantung pada alam, tidak sepanjang hari angin

berhembus dan matahari bersinar, sehingga sulit untuk mendapatkan energi yang

berkelanjutan. Bisa menjadi daya yang berkelanjutan namun membutuhkan tempat

penyimpanan daya seperti batrai yang harganya juga tidak murah. Tapi pembangkit listrik

tenaga nuklir memiliki keunggulan dapat menghasilkan tenaga besar dan dalam waktu yang

cukup lama.

Untuk membangun sebuah PLTN maka harus belajar dari peristiwa Fukushima daichi,

chernobyl, dan three mile island. Semuanya memiliki dampak radiasi tidak baik terhadap

mausia juga terhadap lingkungan. Walaupun begitu dalam kehidupan sehari-hari sebenarnya

manusia menerima radiasi mulai dari sinar matahari sampai naik pesawat terbang namun

dalam radiasi yang wajar, sehingga mungkin nuklir bisa aman jika digunakan secara bijak.

B.     RUMUSAN MASALAH

Page 8: MAKALAH FISIKA INTI.docx

1.      Apa itu reaktor nuklir dan apa saja jenis-jenisnya?

2.      Apa penyebab reaktor fukhusima ?

3.      Bagaimana Kejadian (kronologi ) fukhusima ?

4.      Bagaimana efek kebocoran reaktor nuklir bagi manusia dan lingkungan?

C.     TUJUAN PENULISAN1.      Mengetahui apa itu reaktor nuklir dan berbagai jenis reaktor nuklir.

2.      Mengetahui penyebab reactor fukhusima

3.      Mempelajari struktur dan prinsip kerja reaktor nuklir.

4.      Mengetahui efek kebocoran reaktor nuklir bagi manusia dan lingkungan.

BAB IIPEMBAHASAN

A.    Pengertian PLTN FUKUSIMA dan REAKTOR NUKLIRPembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima I (福島第一原子力発電所

Fukushima dai-ichi genshiryoku hatsudensho?, Fukushima I NPP, 1F), sering disebut sebagai

Fukushima Dai-ichi, adalah sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir yang terletak di kota

Okuma di Distrik Futaba, Prefektur Fukushima, Jepang. Dengan 6 unit terpisah yang terletak

di situs dengan jumlah tenaga 4,7 GW, Fukushima I adalah satu dari 25 pembangkit listrik

tenaga nuklir terbesar di dunia. Fukushima I adalah pembangkit listrik tenaga nuklir pertama

yang dibangun dan dijalanakan seluruhnya oleh Tokyo Electric Power Company

(TEPCO).Pada Maret 2011, karena gempa bumi dan tsunami Sendai, pemerintah Jepang

mendeklarasikan sebuah "keadaan darurat tenaga nuklir" dan mengevakuasi ribuan penduduk

yang tinggal dekat Fukushima I. Ryohei Shiomi dari komisi keselamatan nuklir Jepang

mengatakan bahwa para pejabat prihatin tentang kemungkinan kebocoran nuklir.Pembangkit

Page 9: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Listrik Tenaga Nuklir Fukushima II, yang terletak 115 kilometer (71 mil) di sebelah selatan,

juga dijalankan oleh TEPCO.

Reaktor nuklir adalah tempat terjadinya reaksi inti berantai terkendali, baik

pembelahan inti (fisi) ataupun penggabungan inti (fusi). Reaksi yang terjadi pada reaktor

nuklir baik untuk reaktor penelitian maupun reaktor daya konvensional, masih didasarkan

pada terjadinya reaksi pembelahan inti fissil (inti dapat belah) oleh tembakan partikel

neutron. Inti fissil yang ada di alam adalah Uranium dan Thorium, sedangkan neutron bisa

dihasilkan dari sumber neutron. Reaksi nuklir ini akan menghasilkan energi panas dalam

jumlah cukup besar. Pada reaktor daya, energi panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk

menghasilkan uap panas, dan selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin-generator

yang bisa menghasilkan listrik. Sedangkan pada reaktor penelitian, panas yang dihasilkan

tidak dimanfaatkan dan dapat dibuang ke lingkungan.

Selain energi panas, ada dua sampai tiga partikel neutron yang dihasilkan setiap kali terjadi

reaksi. Partikel ini bisa dimanfaatkan untuk proses reaksi berikutnya dengan sasaran inti fissil

yang belum terbelah. Reaksi ini bisa berlangsung secara terus-menerus pada kondisi neutron

dan inti fissil masih memungkinkan.

1.      Komponen utama reaktor nuklir

a.       Tangki reaktor

Tangki ini bisa berupa tabung (silinder) atau bola yang dibuat dari logam campuran dengan

ketebalan sekitar 25 cm. fungsi dari tangki adalah sebagai wadah untuk menempatkan

komponen-komponen reaktor lainnya dan sebagai tempat berlangsungnya reaksi nuklir.

Tangki yang berdinding tebal ini juga berfungsi sebagai penahan radiasi agar tidak keluar

dari sistem reaktor.

b.      Teras reaktor

Komponen reaktor yang berfungsi sebagai tempat untuk bahan bakar. Teras reaktor dibuat

berlubang (kolom) untuk menempatkan bahan bakar reaktor yang berbentuk batang. Teras

reaktor dibuat dari logam yang tahan panas dan tahan korosi.

c.       . Bahan bakar nuklir

Bahan bakar adalah komponen utama yang memegang peranan penting untuk

berlangsungnya reaksi nuklir. Bahan bakar dibuat dari isotop alam seperti Uranium, Thorium

yang mempunyai sifat dapat membelah apabila bereaksi dengan neutron.

d.      Bahan pendingin

Untuk mencegah agar tidak terjadi akumulasi panas yang berlebihan pada teras reaktor, maka

Page 10: MAKALAH FISIKA INTI.docx

dapat dipergunakan bahan pendingin untuk pertukaran panasnya. Bahan pendingin ini bisa

digunakan air atau gas.

e.       Elemen kendali

Reaksi nuklir bisa tidak terkendali apabila partikel-partikel neutron yang dihasilkan dari

reaksi sebelumnya sebagian tidak ditangkap atau diserap. Untuk mengendalikan reaksi ini,

reaktor dilengkapi dengan elemen kendali yang dibuat dari bahan yang dapat menangkap atau

menyerap neutron. Elemen kendali juga berfungsi untuk menghentikan operasi reaktor (shut

down) sewaktu-waktu apabila terjadi kecelakaan.

f.       Moderator

Fungsi dari moderator adalah untuk memperlambat laju neutron cepat (moderasi) yang

dihasilkan dari reaksi inti hingga mencapai kecepatan neutron thermal untuk memperbesar

kemungkinan terjadinya reaksi nuklir selanjutnya (reaksi berantai). Bahan yang digunakan

untuk moderator adalah air atau grafit.

2.      Jenis-jenis reaktor nuklir

1.      Berdasarkan fungsinya

a.       Reaktor penelitian / riset, yaitu reaktor nuklir yang digunakan untuk tujuan penelitian,

pengujian bahan, pendidikan / pelatihan dan bisa digunakan juga untuk memproduksi

radioisotop.

b.      Reaktor daya, yaitu reaktor nuklir yang digunakan untuk menghasilkan daya listrik /

pembangkit tenaga listrik.

Ada perbedaan antara kedua reaktor ini, yaitu pada reaktor penelitian yang diutamakan

adalah pemanfaatan yang dihasilkan dari reaksi nuklir untuk keperluan berbagai penelitian

dan produksi radioisotop. Sedangkan panas yang dihasilkan dirancang sekecil mungkin,

sehingga dapat dibuang ke lingkungan. Pada reaktor daya yang dimanfaatkan adalah uap

yang bersuhu dan bertekanan tinggi yang dihasilkan oleh reaksi fisi untuk memutar turbin,

sedangkan neutron yang dihasilkan sebagian diserap dengan elemen kendali, dan sebagian

diubah menjadi neutron untuk berlangsungnya reaksi berantai.

2.      Berdasarkan bahan pendingin yang digunakan

a.       Reaktor berpendingin air, meliputi reaktor jenis PWR (Pressurized Water Reactor = reaktor

air tekan), BWR (Boiling Water Reactor = reaktor air didih), GMBWR (Graphite Moderated

Boiling Water Reactor = reaktor air didih moderasi grafit), PHWR (Pressurized Heavy Water

Reactor = reaktor air berat tekan).

Page 11: MAKALAH FISIKA INTI.docx

b.      Reaktor berpendingin gas, gas yang biasa digunakan adalah CO2 dan N2. Reaktor yang

termasuk dalam jenis ini adalah MR (Magnox Reactor = reaktor magnox) dan AGR

(Advanced Gas-Cooled Reactor = reaktor maju berpendingin gas).

3.      Berdasarkan bahan moderator (pemerlambat) yang digunakan

a.       Reaktor air ringan : bahan moderasi yang digunakan adalah air ringan. Reaktor dalam

kelompok ini adalah : PWR, BWR, BMBWR.

b.      Reaktor air berat : bahan moderasi yang digunakan adalah air berat (air yang mempunyai

kandungan Deuterium lebih besar daripada air ringan). Reaktor dalam kelompok ini adalah :

PHWR dan Reaktor Candu (Canadium-Deuterium-Uranium).

c.       Reaktor grafit : bahan moderasi yang digunakan adalah grafit. Reaktor dalam kelompok ini

adalah : MR, AGR, dan RBMR (reaktor yang digunakan oleh Rusia).

B.     Penyebab reaktor nuklir fukhusima

Ledakan pada reaktor nuklir di Fukushima telah terjadi tiga kali sejak gempa dengan

kekuatan 9 mengguncang Jepang, Jumat (11/3/2011) lalu. Ledakan pertama terjadi di reaktor

nomor 1 hari Sabtu lalu, disusul ledakan di reaktor nomor tiga Senin, dan ledakan terakhir

terjadi  di reaktor nomor 2, Selasa. Banyak pihak mengkhawatirkan terjadinya radiasi nuklir

yang besar sebagai konsekuensi dari ledakan itu.

"Pada reaktor nuklir, energi dihasilkan dari reaksi fisi atau pembelahan inti atom." Reaksi fisi

juga menghasilkan energi radioaktf yang akan meluruh. Jumlah energi yang dihasilkan dari

suatu reaksi fisi adalah total dari energi fisi dan energi peluruhan radioaktif.Besar kecilnya

energi yang dihasilkan dalam reaksi fisi tergantung dari banyak sedikitnya proses fisi. Reaksi

fisi bisa dikendalikan dengan batang kendali atau control rods. Jika seluruh batang kendali

dimasukkan, maka reaktor akan padam, dikenal dengan istilah shut down.Pengamanan

reaktor nuklir mengenal jargon 3C, yakni Control, Cool dan Contain. Control terkait upaya

mencegah peningkatan tajam energi, Cool terkait dengan upaya mendinginkan bahan bakar,

dan Contain berkaitan dengan upaya menjaga bahan radioaktif agar tetap dalam reaktor.

"Perlu diingat bahwa ketiganya bisa berfungsi sebagai aspek pertahanan," katanya. Kalau

kontrol tak berfungsi, maka masih ada sistem pendingin. Kemudian, jika sistem pendingin tak

juga berfungsi, maka masih terdapat pengungkung reaktor yang akan mencegah lepasnya

materail radioaktif, ledakan di reaktor Fukushima 1 berhubungan dengan kegagalan pada

sistem proteksi dan faktor yang berkaitan dengannya. Ketika gempa terjadi, sistem kontrol

sebenarnya berhasil berfungsi dengan memadamkan reaktor sehingga reaksi fisi di dalam

Page 12: MAKALAH FISIKA INTI.docx

reaktor tak terjadi lagi."Akan tetapi, masih ada energi dari peluruhan radioaktif. Pada saat

reaktor padam, masih ada 7 persen dari 1.553 MW, atau sebesar 107 MW," ungkapnya.

Dalam kondisi tersebut, sistem pendingin seharusnya bekerja untuk mengalirkan air saat awal

sistem tersebut berfungsi.Sayangnya, sistem pendingin akhirnya ngadat setelah satu jam

sebab generator listrik mati akibat tsunami. "Situasi tersebut dikenal dengan istilah LOFA

(loss of flow accident), yakni pendingin tetap ada, namun tidak mengalir," papar Alex.

Akibatnya panas tak bisa ditransfer.Menurut Alex, ada dua fenomena yang bisa terjadi.

Pertama, naiknya suhu pendingin memicu pendidihan sehingga bagian atas reaktor tertutup

uap air. "Jika ini terjadi, kemungkinan pelelehan bahan bakar besar. Jika bahan bakar

meleleh, bahan radioaktif akan terlepas ke sistem pendingin," jelas Alex.

Kemungkinan kedua adalah kenaikan suhu selongsong bahan bakar. Selongsong merupakan

pembungkus bahan bakar yang terbuat dari logam campuran Zirkonium. Jika suhu meningkat

hingga 900 derajat celsius, maka zirkonium akan teroksidasi oleh air sehingga menghasilkan

hidrogen.Alexander mengungkapkan, hingga saat ini belum jelas fenomena apakah yang

terjadi. Namun, ia menduga bahwa hidrogen yang terakumulasi bereaksi dengan oksigen

sehingga terjadi ledakan hidrogen. Hal tersebut menyebabkan ledakan di Fukushima 1 Unit 1.

Kekuatan ledakan cukup kuat untuk meruntuhkan bangunan di sekitarnya, namun tidak

sampai merusak selongsong pelindung reaktor.

Faktanya, ledakan terjadi di reaktor-reaktor tersebut setelah TEPCO (Tokyo Power Electric

Company) mengalirkan air laut untuk mendinginkan reaktor secara langsung. Terjadinya

ledakan juga disebut bagian dari proses pendinginan reaktor yang tidak membahayakan

reaktor tersebut. 

Radiasi dilaporkan telah mencapai Tokyo, tapi tidak membahayakan kesehatan manusia.

Pejabat pemerintah Metropolitan Tokyo mengungkapkan, "Kami memantau tingkat radiasi

yang melampaui batas normal terjadi pagi ini di Tokyo. Namun, kami tidak menilai bahwa

hal itu sudah berada dalam level yang berbahaya bagi tubuh manusia."Permbangkit listrik

tenaga nuklir itu berada 250 kilometer timur laut Tokyo. Kantor Berita Kyodo juga

melaporkan bahwa tingkat radiasi di kota Maebashi, 100 kilometer utara Tokyo, naik 10 kali

lipat di atas batas normal.

Radiasi bocor dari keempat reaktor PLTN Fukushima. Pemerintah memperingatkan warga

untuk tetap di rumah menghindari terpapar udara luar.Dalam pernyataan yang disiarkan

televisi, PM Naoto Kan mengatakan radiasi menyebar dari empat reaktor PLTN Fukushima

Dai-ichi. Ini setelah terjadi ledakan di reaktor ketiga dan kebakaran di reaktor keempat .Ini

merupakan krisis nuklir terburuk yang dihadapi Jepang sejak tragedy bom atom Hiroshima da

Page 13: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Nagasaki. Ini juga pertama kali muncul ancaman radiasi nuklir terbesar di dunia sejak

peristiwa Chernobyl 1986.Kebocoran reaktor nuklir yang berikutnya terjadi di Atucha,

Argentina, pada 2005. Kala itu pekerja di reaktor nuklir terpapar radiasi yang melebihi

ambang batas. Juga terjadi di Cadarache, Prancis, pada 1993, ketika kontaminasi radioaktif

menyebar di lingkungan sekitar tanpa sengaja. Bencana kecelakaan PLTN level 2 juga terjadi

di Forsmark, Swedia, pada 2006 saat fungsi keamanan rusak sehingga mengakibatkan

kegagalan di sistem penyuplai tenaga darurat di PLTN.Begitu pula di Sellafield, Inggris, pada

2005. Kala itu ada kebocoran material radioaktif dalam jumlah besar di dalam instalasi.

Terjadi juga di Vandellos, Spanyol, pada 1989. Di tahun itu ada kecelakaan yang diakibatkan

oleh kebakaran sehingga mengakibatkan hilangnya sistem keamanan di stasiun tenaga nuklir.

Kebocoran radioaktif juga terjadi dalam jumlah terbatas sehingga membutuhkan tindakan

penanganan. Beberapa orang tewas akibat radiasi. Beberapa kerusakan terjadi di reaktor inti.

Kebocoran radiasi dalam jumlah besar terjadi dalam instalasi, hal itulah yang memungkinkan

publik terpapar. Hal ini bisa timbul akibat kecelakaan besar atau kebakaran.Kecelaaan ini

terjadi di Windscale Pile, Inggris, pada 1957. Kala itu material radioaktif bocor ke

lingkungan sekitar sebagai akibat dari kebakaran di reaktor inti. PLTN Three Mile Island,

AS, juga mengalaminya pada 1979, di mana beberapa reaktor inti rusak.Kebocoran reaktor

nuklir terburuk dalam sejarah terjadi di Chernobyl, Ukraina pada April 1986. Selain memicu

evakuasi ribuan warga di sekitar lokasi kejadian, dampak kesehatan masih dirasakan para

korban hingga bertahun-tahun kemudian misalnya kanker, gangguan kardiovaskular dan

bahkan kematian. Secara alami, tubuh manusia memiliki mekanisme untuk melindungi diri

dari kerusakan sel akibat radiasi maupun pejanan zat kimia berbahaya lainnya. Namun seperti

dikutip dari Foxnews, radiasi pada tingkatan tertentu tidak bisa ditoleransi oleh tubuh dengan

mekanisme tersebut.

Kebocoran radioaktif dengan jumlah besar terjadi sehingga berdampak luas pada kesehatan

dan lingkungan. Karena itu butuh respons dan tindakan jangka panjang. Dialami oleh PLTN

Chernobyl, Ukraina, pada 1986. Kala itu reaktor nomor empat meledak. Akibatnya terjadilah

kebakaran dan bocornya radioaktif dalam jumlah besar. Lingkungan dan masyarakat terpapar

radiasi ini. Uap radioaktif itu mengandung yodium 131, cesium 137 dan xenon yang

volumenya 100 kali bom atom Hiroshima. Uap radioaktif menyebar ke Uni Soviet, Eropa

Timur, Eropa Barat dan Eropa Utara. Sebagian besar warga di Ukraina, Belarusia dan Rusia

diungsikan. Kala itu lebih dari 336.000 orang mengungsi.

Pada 32 tahun yang lalu, Amerika Serikat (AS) dilanda kecelakaan reaktor nuklir terbesar

dalam sejarah negara itu. Salah satu reaktor pada pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN)

Page 14: MAKALAH FISIKA INTI.docx

Three Mile Island mengelami kerusakan sehingga mengalami kebocoran radioaktif.Menurut

stasiun televisi History Channel, peristiwa itu berlangsung pada dini hari ketika katup

tekanan di reaktor Unit-2 gagal berfungsi. Ini mengakibatkan radiasi pada fasilitas pendingin

dan air yang sudah tercemar itu mengalir ke gedung-gedung di sebelahnya. Komponen inti

pada reaktor nuklir terancam meleleh sehingga mengakibatkan radiasi skala besar. PLTN itu

dibangun pada 1974 di pinggir sungai Susquehanna, negara bagian Pennsylvania, dan baru

beroperasi pada 1978. Namun, setahun kemudian, PLTN mengalami kebocoran. Tidak mau

berisiko timbulnya korban jiwa, Gubernur Pennsylvania saat itu, Dick Thornburgh, langsung

memerintahkan evakuasi. Dalam beberapa hari berikut, lebih dari seratus ribu orang yang

berada di sekitar PLTN Three Mile Island mengungsi ke tempat yang jauh. Presiden AS saat

itu, Jimmy Carter, sampai turun tangan mengatasi bocornya radioaktif di PLTN Three Mile

Island. Beruntung, reaktor yang rusak itu tidak meledak dan komponen inti tidak sampai

meleleh. Situasi pun terkendali dan radiasi tidak sampai menyebar luas.Namun, sejak saat itu,

kepercayaan publik AS atas keamanan PLTN merosot drastis. Reaktor yang rusak itu tidak

digunakan lagi.

C.    Kejadian (kronologi) tragedi fukhusima

D.    Dampak kebocoran reaktor nuklir bagi manusia dan lingkungan1.      Dampak kebocoran reaktor nuklir bagi manusia

Kebocoran nuklir terjadi ketika sistem pembangkit tenaga nuklir atau kegagalan

komponen menyebabkan inti reaktor tidak dapat dikontrol dan didinginkan sehingga bahan

bakar nuklir yang dilindungi – yang berisi uranium atau plutonium dan produk fisi radioaktif

Page 15: MAKALAH FISIKA INTI.docx

– mulai memanas dan bocor. Sebuah kebocoran dianggap sangat serius karena kemungkinan

bahwa kontainmen reaktor mulai gagal, melepaskan elemen radioaktif dan beracun ke

atmosfer dan lingkungan. Dari sudut pandang pembangunan, sebuah kebocoran dapat

menyebabkan kerusakan parah terhadap reaktor, dan kemungkinan kehancuran total.

Beberapa kebocoran nuklir telah terjadi, dari kerusakan inti hingga kehancuran total

terhadap inti reaktor. Dalam beberapa kasus hal ini membutuhkan perbaikan besar atau

penutupan reaktor nuklir. Sebuah ledakan nuklir bukanlah hasil dari kebocoran nuklir karena,

menurut desain, geometri dan komposisi inti reaktor tidak membolehkan kondisi khusus

memungkinkan untuk ledakan nuklir. Tetapi, kondisi yang menyebabkan kebocoran dapat

menyebabkan ledakan non-nuklir. Contohnya, beberapa kecelakaan tenaga listrik dapat

menyebabkan pendinginan bertekanan tinggi, menyebabkan ledakan uap.

Kebocoran nuklir adalah dampak yang paling ditakutkan di balik manfaaat energi

nuklir bagi manusia. Dalam catatan sejarah manusia terdapat kejadian kecelakan nuklir

terbesar di dunia di antaranya adalah kecelakaan Chernobyl, Three Mile Island Amerika dan

mungkin di Fukushima Jepang.

Diantaranya dampak dari kebocoran reaktor nuklir adalah :

1.      Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain

mual muntah, diare, sakit kepala dan demam.

2.      Sedangkan dampak jangka menengah atau beberapa hari setelah paparan adalah pusing, mata

berkunang-kunang. Disorientasi atau bingung menentukan arah, lemah, letih dan tampak lesu,

muntah darah atau berak darah, kerontokan rambut dan kebotakan, tekanan darah rendah ,

gangguan pembuluh darah dan luka susah sembuh.

3.      Dampak jangka panjang dari radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang

rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga bertahun-tahu(seperti yang sudah

terjadi di Ukraina).

4.      Beberapa dampak kesehatan akibat paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain Kanker

terutama kanker kelenjar gondok, mutasi genetik, penuaan dini dan gangguan sistem saraf

dan reproduksi.

Dampak kebocoran reaktor nuklir secara spesifik terhadap manusia :

1.      RAMBUT – Rambut akan menghilang dengan cepat, bila terkena radiasi di 200 Rems atau

lebih. Rems merupakan satuan dari kekuatan radioaktif.

2.      OTAK – sel-sel otak tidak akan rusak secara langsung kecuali terkena radiasi berkekuatan

5000 Rems atau lebih. Seperti halnya jantung, radiasi membunuh sel-sel saraf dan pembuluh

darah dan dapat menyebabkan kejang dan kematian mendadak.

Page 16: MAKALAH FISIKA INTI.docx

3.      KELENJAR GONDOK – Kelenjar tiroid sangat rentan terhadap yodium radioaktif. Dalam

jumlah tertentu, yodium radioaktif dapat menghancurkan sebagian atau seluruh bagian tiroid.

4.      SISTIM PEREDARAN DARAH – Ketika terkena radiasi sekitar 100 Rems, jumlah limfosit

darah akan berkurang, sehingga korban lebih rentan terhadap infeksi. Gejala awal ialah

seperti penyakit flu.

5.      JANTUNG – Bila terkena radiasi berkekuatan 1000 sampai 5000 Rems mengakibatkan

kerusakan langsung pembuluh darah dan menyebabkan gagal jantung dan kematian

mendadak.

6.      SALURAN PENCERNAAN – Radiasi dengan kekuatan 200 rems akan menyebabkan

kerusakan pada lapisan saluran usus dan dapat menyebabkan mual, muntah dan diare

berdarah.

7.      SALURAN REPRODUKSI – Saluran reproduksi akan merusak saluran reproduksi cukup

dengan kekuatan di bawah 200 Rems. Dalam jangka panjang, korban radiasi akan mengalami

kemandulan.

1.      Dampak kebocoran reaktor nuklir terhadap lingkungan

Tidak hanya berdampak pada kesehatan manusia, dampak lainnya terhadap lingkungan

diantaranya akan terjadi hujan asam dimana melalui ini akan menyebarkan radiasinya,

disamping itu tumbuhan dan hewan juga akan mati khususnya di daerah yang radius terkena

pencemarannya.

Mengingat bahaya yang ditimbulkan dari kebocoran tersebut kita harus mengantisipasi

beberapa pencegahan yang diusahakan agar tidak menyebarkan radiasi reaktor nuklir.

BAB IIIPENUTUP

A.    KESIMPULANReaktor nuklir adalah tempat terjadinya reaksi inti berantai terkendali, baik

pembelahan inti (fisi) ataupun penggabungan inti (fusi). Reaksi yang terjadi pada reaktor

nuklir baik untuk reaktor penelitian maupun reaktor daya konvensional, masih didasarkan

pada terjadinya reaksi pembelahan inti fissil (inti dapat belah) oleh tembakan partikel

neutron.Reaktor nuklir memang merupakan sumber pembangkit energi yang cukup potensial

dewasa ini, mengingat sumber energi dunia mengalami krisis jika dibandingkan dengan

kebutuhan energi dunia. Akan tetapi, setiap teknologi pasti memiliki kekurangan atau risiko

Page 17: MAKALAH FISIKA INTI.docx

yang harus ditanggung akibat kesalahan, keteledoran, ataupun hal lain yang menyebabkan

teknologi tersebut justru memberi dampak sebaliknya. Dalam hal ini, hal yang harus

diwaspadai dari reaktor nuklir adalah efek kebocorannya.

Kebocoran nuklir terjadi ketika sistem pembangkit tenaga nuklir atau kegagalan

komponen menyebabkan inti reaktor tidak dapat dikontrol dan didinginkan sehingga bahan

bakar nuklir yang dilindungi – yang berisi uranium atau plutonium dan produk fisi radioaktif

– mulai memanas dan bocor.Kebocoran reaktor nuklir dapat memberikan dampak yang serius

baik terhadap (kesehatan) manusia maupun lingkungan. Dampak terhadap manusia yang

terpapar radiasi ada yang berjangka panjang maupun pendek, di antaranya pusing dan mual

(jangka pendek) hingga kanker sebagai akibat mutasi gen (jangka panjang). Dampak bagi

lingkungan di antaranya adalah hujan asam.

B.     SARANDikarenakan kebocoran reaktor nuklir memberikan dampak yang cukup serius bagi

kesehatan manusia dan lingkungan, maka prosedur pencegahan sangat diperlukan untuk

meminimalisir terjadinya hal yang tidak diinginkan. Diperlukan juga prosedur penanganan

yang tepat apabila peristiwa kebocoran telah terjadi.

DAFTAR PUSTAKAAdiwardojo, dkk. 2009. Mengenal Reaktor Nuklir dan Manfaatnya. Jakarta : Badan Tenaga

Nuklir Nasional Pusat Diseminasi Iptek Nuklir.

Ikawati, Yuni, dkk. 2008. 50 Tahun BATAN Berkarya. Jakarta : Badan Tenaga Nuklir

Nasional.

Sagala, F.P., dkk. 2003. Model Atom, Uranium dan Prospeknya sebagai Energi Masa Depan.

Jakarta : Badan Tenaga Nuklir Nasional Pusat Diseminasi Iptek Nuklir.

http://www.suaramedia.com/berita-dunia/asia/40822-drama-tragedi-nuklir-jepang-hancurkan-

citra-as.html diakses tanggal 12 april jam 08.00 WITA