makalah reaksi dan reaktor nuklir

Download Makalah Reaksi Dan Reaktor Nuklir

Post on 18-Feb-2016

70 views

Category:

Documents

46 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Makalah Reaksi Fusi Dan Fisi

TRANSCRIPT

KATA PENGANTARBismillahirrohmanirrohimPuji syukur kehadirat Allah subhanahuwwataala. atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya maka kami dapat menyelesaikan Makalah Kimia Radiasi yang berjudul Reaksi dan Reaktor Nuklir ini dengan dengan semampunya. Tidak lupa pula salawat serta salam kepada junjungan Nabi dan Rasul Allah kita Muhammad shalallahualaihi waala alihi wassalam, keluarga, sahabat tabiut tabiin dan para kaum muslimin yang tetap Istiqomah di jalan-Nya.Setiap manusia pastilah tak sempurna, sehingga dari itulah tak luput pula dari kesalahan. Maka kami sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca untuk menyempurnakan makalah ini. Semoga ini dapat bermanfaat bagi kita semua, sekian dan terima kasih.Wassalamualaykum Warohmatullahi Wabarokaatuh

BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangKebutuhan akan energisemakin bertambah dari tahun ke tahun, sementara sumber yang ada masih berbanding terbalik dengan kebutuhan. Walaupun energi radiasi matahari (energi surya) masih sangat berlimpah tetapi pemanfaatannya masih belum maksimal. Secara ekonomis peralatan yang diperlukan untuk mengkonversi energi surya masih relatif mahal dibandingkan sumber-sumber energi yang bersumber pada minyak dan gas bumi serta batubara. Salah satuenergi yang sedang dikembangkan adalah energi yang dihasilkan dari reaksi nuklir yaitu berupa reaktor nuklir. Ada dua jenis Reaktor nuklir yaitu reaktor fusi dan fisi nuklir. Reaktor fusi nuklir merupakan salah satu sumber energi alternatif masa depan yang menggunakan bahan bakar yang tersedia melimpah, efisien, bersih dari polusi, tidak menimbulkan bahaya kebocoran radiasi dan tidak menyebabkan sampah radioaktif seperti pada reaktor fisi nuklir. Sejauh ini reaktor fusi nuklir masih belum dioperasikan secara komersial. Reaktor-reaktor ini menggunakan reaksi nuklir yaitu reaksi fusi dan reaksi fisi inti. Reaksi fusi inti (Nuclear Fussion) adalah reaksi penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar, sedangkan reaksi fisi inti (Nuclear Fission) adalah proses di mana suatu inti berat (nomor massa> 200) membelah diri membentuk inti-inti yang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau lebih neutron.Energi yang dihasilkan dari reaktor fisi nuklir dari pemecahan satu atom menjadi dua atom sedangkan energi yang dihasilkan reaktor fusi nuklir adalah reaksi penggabungan dua atom menjadi satu atom. Dibandingkan dengan reaksi fisi, reaksi fusi membutuhkan suhu yang sangat tinggi untuk bereaksi. Reaksi fisi merupakan reaksi nuklir yang berkembang dan masih digunakan sebagai sumber energi. Reaksi ini menghasilkan inti atom baru yang sangat tidak stabil dan hampir seketika pecah menjadi dua inti dan sejumlah neutron dan energi yang besar. Pecahan hasil reaksi fisi tersebut merupakan sampah radioaktif dengan waktu paruh yang sangat panjang sehingga menimbulkan masalah baru pada lingkungan. Berdasarkan pemaparan diatas, perlu adanya pengetahuan tentang reaksi fusi dan fisi nuklir.B. Rumusan MasalahRumusan masalah yang akan dikaji adalah:1. Apa yang dimasuk dengan reaktor nuklir ?2. Apa yang dimaksud dengan reaksi nuklir ?3. Sebutkan komponen utama reaktor nuklir ?4. Apa kelebihan dan kekurangan reaktor nuklir ?C. TujuanTujuan yang akan dikaji adalah1. Mengetahui pengertian reaktor nuklir2. Memahami engertian reaksi nuklir3. Mengetahui komponen utama reaktor nuklir4. Memahami kelebihan dan kekurangan reaktor nuklir

BAB IILANDASAN TEORIA. Reaktor NuklirReaktor nukliradalah suatu tempat atau perangkat yang digunakan untuk membuat, mengatur dan menjaga kesinambungan reaksi nuklir berantai pada laju yang tetap, baik pembelahan inti (fisi) ataupun penggabungan inti (fusi). Berbeda denganbom nuklir, yang reaksi berantainya terjadi pada orde pecahan detik dan tidak terkontrol.Reaktor nuklir digunakan untuk banyak tujuan. Saat ini, reaktor nuklir paling banyak digunakan untuk membangkitkan listrik.Reaktor penelitiandigunakan untuk pembuatanradioisotop(isotop radioaktif) dan untuk penelitian. Awalnya, reaktor nuklir pertama digunakan untuk memproduksiplutoniumsebagai bahansenjata nuklir.Reaktor nuklir pertama kali dibangun oleh Enrico FermidanLe Szilrd pada tahun 1942 di Universitas Chicago. Reaktor nuklir generasi pertama digunakan untuk menghasilkan plutonium sebagai bahan senjata nuklir. Selain itu, reaktor nuklir juga digunakan oleh angkatan laut Amerika untuk menggerakkankapal selamdan kapal pengangkut pesawat udara. Pada pertengahan1950-an, baikUni Sovyetmaupun negara-negara barat meningkatkan penelitian nuklirnya termasuk penggunaan atom di luar militer. Tetapi, sebagaimana program militer, penelitian atom di bidang non-militer juga dilakukan dengan rahasia.B. Reaksi NuklirDalam fisika nuklir, reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi. Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir.1. Reaksi FisiSesaat sebelum perang dunia kedua beberapa kelompok ilmuwan mempelajari hasil reaksi yang diperoleh jika uranium ditembak dengan neutron. Otto Hahn dan Strassman, berhasil mengisolasi suatu senyawa unsure golongan IIA, yang diperoleh dari penembakan uranium dengan neutron. Mereka menemukan jika uranium ditembak dengan neutron akan menghasilkan beberapa unsure menengah yang bersifat radioaktif. Reaksi ini disebut reaksi fisi atau reaksi pembelahan inti. Dari reaksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu netron menghasilkan dua sampai empat netron. Setelah satu atom uranium-235 mengalami pembelahan, netron hasil pembelahan dapat digunakan untuk pembelahan atom uranium-235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat menghasilkan reaksi rantai. Hal ini terjadi dalam bom atom. Agar pembelahan inti dapat menghasilkan reaksi rantai, bahan pembelahan ini harus cukup besar sehingga neutron yang dihasilkan dapat tertahan dalam cuplikan itu. Jika cuplikan terlampau kecil, netron akan keluar sehingga tidak terjadi reaksi rantai.Pembelahan inti selalu menghasilkan energi kira-kira 200 MeV pada setiap pembelahan inti. Energi yang dihasilkan pada pembelahan 235 gram uranium-235 ekivalen dengan energi yang dihasilkan pada pembakaran 500 ton batubara.Pembelahan inti seperti inilah yang menyebabkan bencana di Hiroshima dan Nagasaki, dan merenggut nyawa puluhan ribu orang. Sejak momen pertama bom atom dijatuhkan di Hiroshima oleh Amerika Serikat dalam Perang Dunia II, tahun 1945, dan setelahnya, diperkirakan 100.000 orang mati. Satu bom lagi yang dijatuhkan Amerika di Nagasaki tiga hari setelah bencana di Hiroshima menyebabkan kematian 40.000 orang tepat pada saat peledakan. Kekuatan yang dilepaskan inti di samping menyebabkan kematian banyak orang, juga menghancurkan area pemukiman yang luas, dan radiasinya menimbulkan banyak penyimpangan genetik yang tidak bisa diperbaiki dan masalah psikologis di pemukiman yang tersisa, yang kelak akan mempengaruhi generasi berikutnya.2. Reaksi FusiFusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses di mana dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi. Fusi kebalikan dari fisi, adalah penyatuan dua inti ringan menjadi inti yang lebih berat dan menggunakan energi pengikat yang dilepaskan. Namun, untuk mencapai hal ini secara terkendali sangat tidak mudah. Ini karena inti bermuatan listrik positif dan bertolakan satu sama lain dengan kuat jika dipaksa bersatu. Karena itu, sebuah gaya yang cukup kuat diperlukan untuk mengatasi gaya repulsif di antara mereka agar fusi terjadi. Energi kinetik yang dibutuhkan ini setara dengan temperatur sekitar 20-30 juta 0C. Temperatur ini luar biasa tinggi sehingga tidak ada satu pun benda padat untuk menampung partikel-partikel yang akan terlibat dalam reaksi fusi ini tahan terhadapnya. Jadi, tidak ada satu mekanisme pun di dunia yang dapat merealisasikan fusi kecuali panas dari bom atom.Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka -- sebuah reaksi eksotermik yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.Reaksi fusi terjadi di matahari sepanjang waktu. Panas dan sinar yang datang dari matahari adalah hasil fusi antara hidrogen dan helium, dan energi dilepaskan sebagai ganti materi yang hilang selama perubahan ini. Setiap detik, matahari mengubah 564 juta ton hidrogen menjadi 560 juta ton helium. 4 juta ton sisa materi diubah menjadi energi. Kejadian luar biasa ini menghasilkan tenaga matahari yang sangat vital bagi kehidupan di planet kita, dan telah berjalan selama jutaan tahun tanpa jeda.Energi yang dilepas di banyak reaksi nuklir lebih besar dari reaksi kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan elektron ke inti atom. Contoh reaksi fusi adalah sebagai berikut:

Reaksi fusi tersebut di atas sering ditulis dengan :

Keterangan :P>>> = tekanan yang sangat tinggi sehingga wadah untuk terjadinya reaksi fusi (reaktor nuklir fusi) harus kuat, dapat memasang tekanan tinggi tersebut. T>>>= suhu untuk memicu reaksi fusi sangat tinggi. Ordenya bisa mencapai lebih besar dari 10.0000 Celsius. Suhu setinggi ini bisa dibangkitkan dengan bantuan teknologi laser.E>>>= Energi (panas) yang dihasilkan reaksi fusi amat sangat tinggi, ordenya dapat mendekati jutaan derajat Celsius. Secara teoritis reaksi fusi dapat menghasilkan panas seperti yang terjadi pada matahari. D2 (1H2)= Deuterium atau Hidrogen dua untuk bahan r

Recommended

View more >