157
Agar reaksi nuklir dapat dikendalikan secara aman dan energi yang dibebaskan reaksi nuklir tersebut dapat dimanfaatkan untuk memenuhi
kebutuhan energi, maka manusia berusaha untuk membuat suatu jenis reaktor yang diberi nama reaktor daya.
Reaktor ini dirancang sehingga panas hasil reaksi nuklir dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan tenaga listrik. Karena sistem pembangkit
listrik tersebut memanfaatkan panas hasil reaksi nuklir, maka sistem ini disebut Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN.
Adapun proses pemanfaatan nuklir untuk PLTN adalah sebagai berikut:
1. Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi, sehingga dilepaskan energi
panas yang cukup banyak. 2.
Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin, bisa pendingin primer maupun sekunder tergantung pada tipe
reaktor nuklir yang digunakan. 3.
Uap air yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin, sehingga dihasilkan tenaga gerak.
4. Tenaga gerak dari turbin tersebut selanjutnya dipakai untuk memutar
generator hingga timbullah aliran listrik.
d. Jenis-Jenis PLTN
1. BWR Boiling Water Reactor Reaktor Air Didih
Merupakan reaktor yang menggunakan air sebagai pendingin sekaligus sebagai moderator. Pada reaktor ini panas hasil fisi dipakai secara langsung
158
untuk menguapkan air pendingin, dan uap yang terbentuk langsung dipakai untuk memutar turbin. Setelah melalui turbin, uap tersebut akan mengalami
proses pendinginan sehingga berubah menjadi air yang langsung dialirkan ke teras reaktor untuk diuapkan lagi dan seterusnya.
Sistem kerja ini terlihat cukup sederhana. Dalam reaktor ini diguanakan bahan bakar Uranium yang diperkaya dengan tingkat 3-4 dalam
bentuk UO2. 2.
PWR Pressurized Water Reactor Reaktor Air Tekan Reaktor tipe ini juga menggunakan air sebagai pendingin sekaligus
moderator. Bedanya dengan reaktor air didih adalah pada reaktor tekan digunakan dua macam pendingin, yaitu pendingin primer dan sekunder.
Panas yang dihasilkan oleh reaksi fisi dipakai untuk memanaskan air pendingin primer. Dalam sistem pendingin primer ini juga dilengkapi
dengan alat pengontrol tekanan pressurizer yang dipakai untuk mempertahankan tekanan pada sistem pendingin primer. Tekanan pada
sistem pendingin primer dipertahankan pada harga 150 atmosfer untuk mempertahankan agar air pendingin primer ini tidakmendidih pada suhu
kurang lebih 300 derajad celcius. Pada tekanan udara normal, air akan mendidih dan menguap pada suhu 100 derajad celcius.
Air pendingin primer selanjutnya dialirkan ke sistem pembangkit uap, sehingga terjadi pertukaran panas antara sistem pendingin primer dan
sekunder. Perlu diketahui, bahwa antara pendingin primer dan sekunder hanya terjadi pertukaran panas saja tanpa terjadi percampuran, karena
159
antara pendingin primer dan sekunder dipisahkan oleh sistem pipa. Pertukaran panas ini menyebabkan air pendingin sekunder mendidih dan
menguap. Tekanan pada sistem pendingin sekunder dibuat sama dengan dengan tekanan udara normal, sehingga air pendingin sekunder tersebut
dapat mendidih dan menguap pada suhu 100 derajad celcius. Uap air yang terbentuk dalam sistem pembangkit uap selanjutnya digunakan untuk
memutar turbin. Berdasar uraian di atas, bahwa sistem kerja reaktor air tekan lebih
rumit daripada reaktor air didih. Namun, jika dilihat dari sistem keselamatannya, reaktor air tekan lebih aman.
Pada reaktor air tekan, perputaran air pendingin primernya betul- betul tertutup, sehingga jika ada kebocoran bahan radioaktif dari
kelongsong bahan bakar, maka kebocoran tersebut tidak akan mengakibatkan terjadinya kontaminasi pengotoran radioaktif pada turbin.
Sedangkan pada reaktor air didih, kebocoran bahan radioaktif yang terlarut dalam air pendingin dapat menyebabkan terjadinya kontaminasi pada
turbin. 3.
HWR Heavy Water Reactor Reaktor Air Berat Reaktor air berat merupakan jenis reaktor yang menggunakan air
berat D
2
O sebagai moderator sekaligus pendingin. Karena penyerapan air berat terhadap neutron hasil fisi sangat kecil, maka dalam reaktor ini
memungkinkan digunakannya Uranium alam. Reaktor jenis ini yang
160
paling terkenal adalah CANDU Canadian Deuterium Uranium Reactor. Reaktor jenis ini pertama kali dikembangkan oleh Kanada.
Seperti halnya reaktor air tekan, reaktor CANDU juga mempunyai sistem pendingin Primer dan Sekunder, pembangkit uap dan pengontrol
tekanan pressurizer untuk mempertahankan tekanan tinggi di dalam sistem pendingin primer agar tidak mendidih. Air berat dalam reaktor
CANDU hanya digunakan sebagai sistem pendingin primer, sedangkan sistem pendingin sekundernya digunakan air biasa.
4. MR Magnox Reactor Reaktor Magnox
Reaktor ini menggunakan bahan bakar dalam bentuk logam Uranium atau paduannya yang dimasukkan ke dalam kelongsong paduan
Magnesium, sehingga reaktor ini dijuluki Magnox Reactor. Termasuk ke dalam reaktor jenis ini adalah reaktor penelitian pertama di dunia yang
dibangun oleh ahli fisika Enrico Fermi di Universitas Chicago, Amerika Serikat.
Reaktor Magnox menggunakan CO2 sebagai pendingin, grafit sebagai moderator dan Uranium alam sebagai bahan bakar. Reaktor ini
dikembangkan dan banyak dioperasikan oleh Inggris. 5.
AGR Advanced Gas-cooled Reactor Reaktor Maju Berpendingin Gas Reaktor ini merupakan penyempurnaan dari reaktor Magnox.
Reaktor jenis ini menggunakan CO
2
sebagai pendingin, grafit sebagai moderator dan Uranium sedikit sebagai bahan bakar. Pengayaan sedikit
pada bahan bakar Uranium dimaksudkan untuk memperoleh efisiensi
161
termal, rapat daya, dan fraksi bakar yang lebih tinggi. Batang bahan bakarnya dibungkus menggunakan kelongsong yang terbuat dari baja
tahan karat.
e. Perkembangan Desain Reaktor
