PENDAHULUAN<br /><ul><li>DEFENISI</li></ul>Reaktor nuklir adalah suatu alat untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan s...
 Panas yang ditimbulkan dirancang sekecil mungkin sehingga panas tersebut dapat dibuang ke lingkungan.
 Pengambilan panas pada reaktor penelitian dilakukan dengan sistem pendingin,yang terdiri dari sistem pendingin primer dan...
476250-3175Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (PUSPIPTEK) Serpong pada tanggal 1 Januari 1983 dan mencapai kekritis...
Reaktor TRIGA-2000 di Bandung
476250-2540Nama TRIGA berasal dari singkatan “Training, Research, Isotop production, by General Atomic” menunjukan fungsi ...
Reaktor Kartini (TRIGA) di Yogyakarta.
291465019050Reaktor Kartini di Yogyakarta adalah reaktor TRIGA kedua yang dibangun di Indonesia. Pembangunannya dimulai pa...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

REAKTOR RISET

3,718

Published on

ini data tentang reaktor, temukan dan nikmati fiturnya:D

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
3,718
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
175
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "REAKTOR RISET"

  1. 1. PENDAHULUAN<br /><ul><li>DEFENISI</li></ul>Reaktor nuklir adalah suatu alat untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan sekaligus menjaga kesinambungan reaksi itu. Reaktor nuklir ditetapkan sebagai "alat yang menggunakan materi nuklir sebagai bahan bakarnya Materi fisi yang digunakan sebagai bahan bakar misalnya uranium, plutonium dan lain-lain. Untuk uranium digunakan uranium alam atau uranium diperkaya. Jadi secara umum reaktor nuklir adalah tempat berlangsungnya reaksi nuklir yang terkendali. Untuk mengendalikan operasi dan menghentikannya digunakan bahan penyerap neutron yang disebut batang kendali. Jenis reaktor nuklir dibedakan berdasarkan besarnya energi kinetik neutron yang merupakan faktor utama dalam reaksi fisi berantai, yaitu reaktor neutron panas, reaktor neutron cepat dan lain-lain. Berdasarkan jenis materi yang digunakan sebagai moderator dan pendingin, reaktor diklasifikasikan menjadi reaktor air ringan, reaktor air berat, reaktor grafit dan lain-lain. Berdasarkan tujuannya, diklasifikasikan menjadi reaktor riset, reaktor uji material, reaktor daya dan lain-lain. Reaktor riset adalah reaktor nuklir yang digunakan terutama untuk pembangkitan dan penggunaan fluks neutron dan radiasi pengion untuk keperluan riset, produksi isotop dan keperluan lain, selain pembangkitan energi listrik.<br /><ul><li>TUJUAN PEMBUATAN REAKTOR RISET</li></ul>Reaktor riset/penelitian adalah suatu reaktor yang dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan penelitian. Misalnya reaktor uji material yang digunakan secara khusus untuk uji iradiasi, reaktor untuk eksperimen fisika reaktor, reaktor riset untuk penelitian dengan menggunakan berkas neutron dan alat eksperimen kekritisan, reaktor untuk pendidikan dan pelatihan. Di antara reaktor-reaktor tersebut, yang disebut reaktor riset pun terdiri dari berbagai macam, misalnya reaktor untuk eksperimen berkas neutron dan uji iradiasi material, reaktor untuk eksperimen perisai, reaktor untuk uji pulsa dan lain-lain. Tipe-tipe reaktor riset antara lain tipe kolam berpendingin dan bermoderator air berat, tipe kolam berpendingin dan bermoderator air ringan dan tipe kolam berpendingin air ringan dan bermoderator air berat. <br /><ul><li>Utamanya menggunakan pemanfaatan netron hasil pembelahan untuk berbagai penelitian dan iradiasi serta produksi radioisotop.
  2. 2. Panas yang ditimbulkan dirancang sekecil mungkin sehingga panas tersebut dapat dibuang ke lingkungan.
  3. 3. Pengambilan panas pada reaktor penelitian dilakukan dengan sistem pendingin,yang terdiri dari sistem pendingin primer dan sistem pendingin sekunder.</li></ul>Perkembangan reaktor riset pada saat ini mengarah pada perkembangan reaktor serba guna dengan struktur teras sederhana tetapi memiliki fasilitas berkas neutron dan posisi iradiasi yang banyak dengan berbagai karakteristik (neutron termal, cold neutron, fast neutron dan lain-lain) sehingga mempu melayani berbagai kepeluan percobaan yang melayani industri, juga dalam rangka pengembangan reaktor daya generasi lanjut. Terkait dengan hal tersebut, pertanyaan yang mengemuka adalah apakah tiga reaktor riset yang dimiliki BATAN akan dapat direvitalisasi dengan arah pemanfaatan yang berorientasi pasar di masa mendatang sehingga kemudian perlu dilakukan kegiatan litbang yang terkait dengan hal tersebut? Pada saat ini terdapat tiga reaktor riset di Indonesia.<br /><ul><li>Reaktor riset Reaktor Serba Guna – GA Siwabessy (RSG-GAS) di Serpong,
  4. 4. 476250-3175Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (PUSPIPTEK) Serpong pada tanggal 1 Januari 1983 dan mencapai kekritisan pada tanggal 29 Juli 1987. Reaktor ini dapat dioperasikan pada daya maksimal 30 MW. Bahan bakar yang digunakan adalah U3Si2Alx, moderator dan pendingin air ringan, reflector Be dan H2O, batang kendali Ag, In, Cd (8 buah). Reaktor RSG-GAS masih digunakan untuk kegiatan iradiasi untuk produksi isotop dan penelitian lain
  5. 5. Reaktor TRIGA-2000 di Bandung
  6. 6. 476250-2540Nama TRIGA berasal dari singkatan “Training, Research, Isotop production, by General Atomic” menunjukan fungsi reaktor sebagai reaktor penelitian. Reaktor Triga Bandung ini  mulai dibangun pada tanngal 1 Jannuari 1961 dann mencapai kektritisan pada 16 Oktober 1964 dan secara resmi mulai dioperasikan pada tanggal 20 Februari 1965 dengan daya sebesar 259 kW. Reaktor ini telah mengalami modifikasi untuk peningkatan daya, akan tetapi pemanfaatan untuk penelitian maupun produksi isotop belum dapat dilakukan karena masih perlu pembenahan dalam beberapa sistemnya
  7. 7. Reaktor Kartini (TRIGA) di Yogyakarta.
  8. 8. 291465019050Reaktor Kartini di Yogyakarta adalah reaktor TRIGA kedua yang dibangun di Indonesia. Pembangunannya dimulai pada tanggal 1 April 1975 dan mencapai kekritisan pada 25 Januari 1979. Reaktor yang dioperasikan pada daya 100 kW ini menggunakan bahan bakar, moderator, pendingin dan reflektor yang sama dengan reaktor Bandung, tetaoi jumlah batang kendali hanya 3 buah. Reaktor Kartini Yogyakarta, pada awalnya lebih banyak untuk sarana pendidikan dan latihan, namun saat ini juga mengalami penurunan utilisasi oleh karena berkurangnya kegiatan pendidikan dan latihan.</li></ul>Sementara itu, seperti disinggung di atas, di dunia terdapat beberapa reaktor riset baru yang dibangun dan ada yang tengah dalam proses akhir perancangan. Reaktor FRM-II di Jerman merupakan reaktor sangat kompak dengan utilisasi fluks neutron yang sangat tinggi untuk berbagai keperluan industri. Reaktor Jules-Horowitz yang direncanakan dibangun dalam waktu dekat di Perancis ditujukan untuk mendukung pengembangan reaktor generasi baru di Eropa melalui fasilitas penelitian bahan bakar baru dan bahan-bahan reaktor lainnya. Reaktor OPAL di Australia juga merupakan contoh reaktor riset generasi baru yang memiliki ciri teras kompak, fluks tinggi. Mengacu pada kecenderungan perkembangan reaktor riset di dunia dan melihatkondisi reaktor riset yang ada di Indonesia, perlu difikirkan untuk mengadakan revitalisasi. Pengalaman pembangunan, operasi reaktor riset yang selama ini telah terakumulasi diharapkan dapat dimanfaatkan untuk hal tersebut. Perlu diingat bahwa pemanfaatan iptek nuklir tidak hanya pada pembangunan PLTN, tetapi pemanfaatan reaktor riset untuk berbagai hal yang mendorong kemajuan industri untuk kesejahteraan masyarakat dapat menjadi fokus yang sama pentingnya.<br /><ul><li>KLASIFIKASI REAKTOR RISET</li></ul>Tipe-tipe reaktor riset antara lain:<br />Tipe kolam berpendingin dan bermoderator air berat.<br />Tipe kolam berpendingin dan bermoderator air ringan.<br />Tipe kolam berpendingin air ringan dan bermoderator air berat.<br /><ul><li>KOMPONEN REAKTOR RISET
  9. 9. Elemen bahan bakar reaktor</li></ul>Elemen bahan bakar ini berbentuk batang-batang tipis dengan diameter kira-kira 1 cm. Terdapat dua jenis bahan bakar nuklir yaitu BAHAN FISIL dan BAHAN FERTIL.Bahan Fisil ialah : suatu unsur/atom yang langsung dapat memberikan reaksi pembelahan apabila dirinya menangkap neutron. Contoh: 92U233, 92U235, 94PU239, 94PU241 Bahan Fertil ialah : suatu unsur /atom yang setelah menangkap neutron tidak dapat langsung membelah, tetapi membentuk bahan fisil. Contoh: 90TH232, 92U238<br /><ul><li>Moderator Neutron</li></ul>Moderator, berguna untuk menurunkan energi neutron yang lepas dari reksi fisi. Untuk memperlambat sampai mencapai tingkat energi yang lebih rendah, neutron yang berenergi tinggi itu ditumbukkan pada atom-atom yang terdapat dalam bahan-bahan tertentu, yang disebut moderator. Contoh bahan moderator : H2O, D2O (Grafit), Berilium (Be) dan lain-lain. Syarat bahan moderator adalah atom dengan nomor massa kecil. Namun demikian syarat lain yang harus dipenuhi adalah: memiliki tampang lintang serapan neutron (keboleh-jadian menyerap neutron) yang kecil, memiliki tampang lintang hamburan yang besar dan memiliki daya hantara panas yang baik, serta tidak korosif. Zat yang mengandung hidrogen merupakan moderator yang baik jika dilihat pada kehilangan energi neutron setelah terjadi tumbukan. Akan tetapi hidrogen mempunyai penampang penyerapan yang relatif tinggi, yang dilihat dari sudut ekonomi neutron tidak menguntungkan. Dalam bentuk persenyawaan, misalnya air normal dan hidrida logam, zat hidrogen itu dapat dipakai sebagai moderator, asalkan dipergunakan uranium diperkaya sebagai bahan bakar. Bahan-bahan lain yang dipergunakan sebagai moderator adalah D20, grafit, berillium dan berillium oksida. Reflektor dipasang disekeliling teras reaktor dengan maksud agar neutron yang dihamburkan keluar dapat dipantulkan kembali ke teras reaktor. Dengan demikian kebocoran neutron dapat dikurangi. Sifat reflektor jadinya hampir sama dengan moderator, kadang-kadang moderator yang mempunyai sifat yang baik dapat dipergunakan sekaligus sebagai reflektor. Akan tetapi dalam reaktor pembiak cepat yang tidak memerlukan bahan moderator, dipergunakan suatu bahan sebagai reflektor, yang fungsinya hanyalah untuk memantulkan neutron cepat kembali ke teras reaktor.<br /><ul><li>Teras Reaktor
  10. 10. Teras reaktor, merupakan tempat terjadinya reaksi fisi.berantai berlangsung dan merupakan tempat energi fisi dikeluarkan dalam bentuk energi kalor. Ini merupakan tempat untuk menempatkan bahan bakar.
  11. 11. Pendingin</li></ul>Sesuai dengan fungsinya maka bahan yang baik sebagai pendingin adalah fluida yang koefisien perpindahan panasnya sangat bagus. Persyaratan lain yang harus dipenuhi agar tidak mengganggu kelancaran proses fisi pada elemen bakar adalah pendingin juga harus memiliki tampang lintan serapan neutron yang kecil, dan tampang lintang hamburan yang besar serta tidak korosif. Contoh fluida-fluida yang biasa dipakai sebagai pendingin adalah: H2O, D2O, Na cair. Gas He dan lain-lain. Energi yang dihasilkan oleh reaksi fisi meningkatkan suhu reaktor. Suhu ini dipindahkan dari reaktor dengan menggunakan bahan pendingin, misalnya air atau karbon dioksida. Bahan pendingin (air) disirkulasikan melalui sistem pompa, sehingga air yang keluar dari bagian atas teras reaktor digantikan air dingin yang masuk melalui bagin bawah teras reaktor. Inti-inti atom hasil pembelahan dapat menghasilkan radiasi. Untuk menahan radiasi ini (radiasi sinar gamma, netron dan yang lain), agar keamanan orang yang bekerja di sekitar reaktor terjamin, maka umumnya reaktor dikungkungi oleh perisai beton. kalor yang dihasilkan dalam batang-batang bahan bakar diangkut keluar dari teras reaktor oleh air yang terdapat di sekitarnya (sistem pendingin primer). Air ini secara terus-menerus dipompakan oleh pompa primer ke dalam reaktor melalui saluran pendingin reaktor (sistem pendingin primer). Untuk mengangkut kalor sebesar mungkin, suhu air dikondisikan mencapai 3000C.Untuk menjaga air tidak mendidih (yang dapat terjadi pada suhu 1000C pada tekanan 1 atm), air diberi tekanan 160 atm. Air panas diangkut melalui suatu alat penukar panas (heat exchanger), dan kalor dari air panas dipindahkan ke air yang mengalir di sekitar alat penukar panas (sistem pendingin sekunder). Kalor yang dipindahkan ke sistem pendingin sekunder memproduksi uap yang memutar turbin. Turbin dikopel dengan suatu generator listrik, tempat daya keluaran listrik menuju konsumen melalui kawat transmisi tegangan tinggi. Setelah keluar dari turbin, uap didinginkan kembali menjadi air oleh pengembun (condenser) dan kemudian dikembalikan lagi ke alat penukar panas oleh pompa sekuder. <br /><ul><li>Batang Pengendali</li></ul>Batang kendali berfungsi sebagai pengendali jalannya operasi reaktor agar laju pembelahan/populasi neutron di dalam teras reaktor dapat diatur sesuai dengan kondisi operasi yang dikehendaki. Selain hal tersebut, batang kendali juga berfungsi untuk memadamkan reaktor/menghentikan reaksi pembelahan. Sesuai dengan fungsinya, bahan batang kendali adalah material yang mempunyai tampang lintang serapan neutron yang sangat besar, dan tampang lintang hamburan yang kecil. Bahan-bahan yang sering dipakai adalah: Boron, cadmium, gadolinium dan lain-lain. Bahan-bahan tersebut biasanya dicampur dengan bahan lain agar diperoleh sifat yang tahan radiasi, titik leleh yang tinggi dan tidak korosif. Jika keluaran daya dari sebuah reaktor dikehendaki konstan, maka jumlah netron yang dihasilkan harus dikendalikan. Jika netron yang dihasilkan selalu konstan dari waktu ke waktu (faktor multiplikasinya bernilai 1), maka reaktor dikatakan berada pada kondisi kritis. Sebuah reaktor normal bekerja pada kondisi kritis. Pada kondisi ini reaktor menghasilkan keluaran energi yang stabil. Jika netron yang dihasilkan semakin berkurang (multiplikasinya kurang dari 1), maka reaktor dikatakan berada pada kondisi subkritis dan daya yang dihasilkan semakin menurun. Sebaliknya jika setiap saat netron yang dihasilkan meningkat (multiplikasinya lebih besar dari 1), reaktor dikatakan dalam keadaan superkritis. Selama kondisi superkritis, energi yang dibebaskan oleh sebuah reaktor meningkat. Jika kondisi ini tidak dikendalikan, meningkatnya energi dapat mengakibatkan mencairkan sebagain atau seluruh teras reaktor, dan pelepasan bahan radioaktif ke lingkungan sekitar. Kendali ini dilakukan oleh sejumlah batang kendali yang dapat bergerak keluar-masuk teras reaktor. Batang kendalli terbuat dari bahan-bahan penyerap netron, seperti boron dan kadmium. Jika reaktor menjadi superkritis, batang kendali secara otomatis bergerak masuk lebih dalam ke dalam teras reaktor untuk menyerap kelebihan netron yang menyebabkan kondisi itu kembali ke kondisi kritis. Sebaliknya, jika reaktor menjadi subkritis, batang kendali sebagian ditarik menjauhi teras reaktor sehingga lebih sedikit netron yang diserap. Dengan demikian, lebih banyak netron tersedia untuk reaksi fisi dan reaktor kembali ke kondisi kritis. Untuk menghentikan operasi reaktor (misal untuk perawatan), batang kendali turun penuh sehingga seluruh netron diserap dan reaksi fisi berhenti. <br /><ul><li>Perisai
  12. 12. Perisai berfungsi untuk menahab radiasi alfa, gamma, beta, dan neutrino yang dihasilkan oleh rekaasi fisi agar pekerja dapat bertugas disekitar rektor dengan aman. Bahan perisai ini biasanya dibuat dari beton berat dan timah hitam. Jika diringkaskan, syarat untuk bahan perisai adalah:
  13. 13. 1). Dapat memperlambat neutron
  14. 14. 2) Dapat menyerap neutron
  15. 15. 3). Dapat menyerap radiasi gamma
  16. 16. Bahan-bahan yang dipergunakan sebagai perisai:
  17. 17. 1) Air ringan
  18. 18. 2) Beton, dicampuri dengan bahan lainnya, misalnya barit
  19. 19. 3)  Logam, seperti Fe, Pb, Bi, W, Boral dan lain-la
  20. 20. Penukar Kalor
  21. 21. Perangkat penukar panas (Heat exchanger) merupakan komponen penunjang yang berfungsi sebagai sarana pengalihan panas dari pendingin primer, yang menerima panas dari elemen bakar, untuk diberikan pada fluida pendingin yang lain (sekunder). Dengan sistem pengambilan panas tersebut maka integritas komponen teras akan selalu terjamin
  22. 22. Reflektor
  23. 23. Neutron yang keluar dari pembelahan bahan fisil, berjalan dengan kecepatan tinggi ke segala arah. Karena sifatnya yag tidak bermuatan listrik maka gerakannya bebas menembus medium dan tidak berkurang bila tidak menumbuk suatu inti atom medium. Karena sifat tersebut, sebagian neutron tersebut dapat lolos keluar teras reaktor, atau hilang dari sistem. Keadaan ini secara ekonomi berati kerugian, karena netron tersebut tidak dapat digunakan untuk proses fisi berikutnya. Bahan-bahan reflektor yang baik adalah unsur-unsur yang mempunyai tampang lintang hamburan neutron yang besar, dan tampang lintang serapan yang sekecil mungkin serta tidak korosif. Bahan-bahan yang sering digunakan antara lain: Berilium, Grafit, Parafin, Air, D2O
  24. 24. Perangkat Detektor
  25. 25. Detektor adalah komponen penunjang yang mutlak diperlukan di dalam reaktor nuklir. Semua insformasi tentang kejadian fisis di dalam teras reaktor, yang meliputi popularitas neutron, laju pembelahan, suhu dan lain-lain hanya dapat dilihat melalui detektor yang dipasang dalam di dalam teras. Secara detail mengenai masalah tersebut akan dibicarakan dalam pelajaran instrumentasi reaktor.
  26. 26. SISTEM KESELAMATAN</li></ul>Sistem keselamatan operasi reaktor terutama ditujukan untuk menghindari bocornya radiasi dari dalam teras reaktor. Sistem keselamatan reaktor dirancang mampu menjamin agar unsur-unsur radioaktif di dalam teras reaktor tidak terlepas ke lingkungan, baik dalam operasi normal atau waktu ada kejadian yang tidak diinginkan<br />Kecelakaan terparah yang diasumsikan dapat terjadi pada suatu reaktor nuklir adalah hilangnya sistem pendingin teras reaktor. Peristiwa ini dapat mengakibatkan pelelehan bahan bakar sehingga unsur-unsur hasil fisi dapat terlepas dari kelongsong bahan bakar. Hal ini dapat mengakibatkan unsur-unsur hasil fisi tersebar ke dalam ruangan penyungkup reaktor. Agar unsur-unsur hasil fisi tetap dalam keadaan terkungkung, maka reaktor nuklir memiliki sistem keamanan yang ketat dan berlapis-lapis. Karena digunakan sistem berlapis, maka sistem pengamanan ini dinamakan penghalang ganda. <br />Sistem penghalang Ganda<br />-4762570485Penghalang pertama adalah matrik bahan bakar nuklir. Lebih dari 99 & unsur hasil fisi akan tetap terikat secara kuat dalam matriks bahan bakar ini. Penghalang kedua adalah kelongsong bahan bakar. Apabila ada unsur hasil fisi yang terlepas dari matriks bahan bakar, maka unsur tersebut akan tetap terkungkung di dalam kelongsong yang dirancang tahan bocor. Penghalang ketiga adalah sistem pendingin. Seandainya masih ada unsur hasil fisi yang terlepas dari kelongsong, maka unsur tersebut akan terlarut dalam air pendingin primer sehingga tetap terkungkung dalam tangki reaktor. penghalang keempat adalah perisai beton. Tangki reaktor disangga oleh bangunan berbentuk kolam dari beton yang dapat berperan sebagai penampung air pendingin apabila terjadi kebocoran. Penghalang kelima dan keenam adalah sistem pengungkung reaktor secara keseluruhan yang terbuat dari pelat baja dan beton setebal dua meter serta kedap udara. <br />Table SEQ Table * ARABIC 1Perbandingan Pengamanan Reaktor Riset dan Reaktor Daya<br />Table SEQ Table * ARABIC 2 Perbandingan Desain Sistem Keselamatan<br />Sumber :<br />http://elektroindonesia.com/elektro/elek32a.html<br />http://www.batan.go.id/FAQ/faq_reaktor.php<br />

×