1. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau yang lebih dikenal dengan
singkatan PLTN, sudah digunakan teknologinya lebih dari 50 tahun yang lalu.
Keunggulan PLTN adalah tidak menghasilkan emisi gas CO2 sama sekali. Selain
itu PLTN juga mampu menghasilkan daya stabil yang jauh lebih besar jika
dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya. Perlu diketahui juga bahwa
bahan bakar uranium yang sudah habis dipakai dapat didaur ulang kembali
menghasilkan bahan bakar baru untuk teknologi di masa depan.
Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik
tenaga uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler
untuk menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan
reaktor nuklir.
Sejatinya segala unsur yang terdapat di alam terbentuk dari kumpulan
atom-atom. Ada 92 jenis atom yang telah didefinisikan hingga saat ini. Inti dari
suatu atom terdiri atas proton yang bernilai positip dan neutron yang bersifat
netral. Disekitar intinya terdapat elektron yang mengelilingi, biasanya berjumlah
sama dengan proton dan terikat dengan gaya elektromagnetiknya. Jumlah proton
pada atom menjadi ciri khas suatu jenis atom dan lebih dikenal dengan sebutan
nomer atom, yang menentukan unsur kimia atom tersebut.
Reaksi fisi terjadi saat neutron menumbuk Uranium-235 dan saat itu pula
atom Uranium akan terbagi menjadi 2 buah atom Kr dan Br. Saat terjadi reaksi
fisi juga akan dihasilkan energi panas yang sangat besar.
Uranium dapat menghasilkan energi listrik yang setara dengan 3 ton bahan
bakar batubara, atau 2000 liter minyak bumi. Oleh karena energi yang dihasilkan
Uranium sangat besar, bahan bakar PLTN juga dapat menghemat biaya di
pengakutan dan penyimpanan bahan bakar pembangkit listrik

2. 2
1.2 Rumusan Masalah
1.2.1 Apa itu pembangkit listrik tenaga nuklir ?
1.2.2 Bagaimana prinsip kerja PLTN ?
1.2.3 Apa yang Anda ketahui mengenai struktur atom uranium dan reaksi fisi ?
1.2.4 Bagaimana struktur atom uranium ?
1.2.5 Apa yang Anda ketahui mengenai reaksi fisi uranium ?
1.2.6 Apa yang Anda ketahui mengenai besarnya energy reaksi fisi ?
1.3 Tujuan
1.3.1 Mengetahui pembangkit listrik tenaga nuklir
1.3.2 Mengetahui prinsip kerja PLTN
1.3.3 Mengetahui struktur atom uranium dan reaksi fisi
1.3.4 Mengetahui struktur atom uranium
1.3.5 Mengetahui reaksi fisi uranium
1.3.6 Mengetahui besarnya energi reaksi fisi
1.4 Manfaat
1.4.1 Dapat mengetahui pembangkit listrik tenaga nuklir
1.4.2 Dapat mengetahui prinsip kerja PLTN.
1.4.3 Dapat mengetahui struktur atom uranium dan reaksi fisi
1.4.4 Dapat mengetahui struktur atom uranium
1.4.5 Dapat mengetahui reaksi fisi uranium
1.4.6 Dapat mengetahui besarnya energi reaksi fisi

3. 3
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau yang lebih dikenal dengan
singkatan PLTN, sudah digunakan teknologinya lebih dari 50 tahun yang lalu.
Keunggulan PLTN adalah tidak menghasilkan emisi gas CO2 sama sekali. Selain
itu PLTN juga mampu menghasilkan daya stabil yang jauh lebih besar jika
dibandingkan dengan pembangkit listrik lainnya. Perlu diketahui juga bahwa
bahan bakar uranium yang sudah habis dipakai dapat didaur ulang kembali
menghasilkan bahan bakar baru untuk teknologi di masa depan.
Indonesia sebenarnya sangat cocok mengembangkan pembangkit listrik
ini, sebagai upaya diversifikasi penggunaan pembangkit listrik primer berbahan
bakar fosil, seperti batubara, minyak bumi, dan gas alam. Dengan penanggulangan
radiasi yang cermat dan berlapis, PLTN dapat menjadi solusi kebutuhan energi
listrik yang besar di Indonesia.
2.2 Prinsip Kerja PLTN
Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik
tenaga uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler
untuk menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan
reaktor nuklir.
PLTU menggunakan bahan bakar batubara, minyak bumi, gas alam dan
sebagainya untuk menghasilkan panas dengan cara dibakar, kemudia panas yang
dihasilkan digunakan untuk memanaskan air di dalam boiler sehingga
menghasilkan uap air, uap air yang didapat digunakan untuk memutar turbin uap,
dari sini generator dapat menghasilkan listrik karena ikut berputar seporos dengan
turbin uap.
PLTN juga memiliki prinsip kerja yang sama yaitu di dalam reaktor terjadi
reaksi fisi bahan bakar uranium sehingga menghasilkan energi panas, kemudian

4. 4
air di dalam reaktor dididihkan, energi kinetik uap air yang didapat digunakan
untuk memutar turbin sehingga menghasilkan listrik untuk diteruskan ke jaringan
transmisi,.
2.3 Struktur Atom Uranium dan Reaksi Fisi
Agar dapat lebih mudah memahami bagaimana terjadinya reaksi fisi
didalam reaktor PLTN, pada sub-bab ini akan disampaikan tentang bagaimana
strutur atom didalam uranium dan apakah itu reaksi fisi.
2.4 Strukur Atom Uranium
Sejatinya segala unsur yang terdapat di alam terbentuk dari kumpulan
atom-atom. Ada 92 jenis atom yang telah didefinisikan hingga saat ini. Inti dari
suatu atom terdiri atas proton yang bernilai positip dan neutron yang bersifat
netral. Disekitar intinya terdapat elektron yang mengelilingi, biasanya berjumlah
sama dengan proton dan terikat dengan gaya elektromagnetiknya. Jumlah proton
pada atom menjadi ciri khas suatu jenis atom dan lebih dikenal dengan sebutan
nomer atom, yang menentukan unsur kimia atom tersebut.
Unsur uranium memiliki jumlah proton 92 buah atau dengan kata lain
nomer atom Uranium adalah 92. Namun di alam, terdapat 3 jenis unsur yang

5. 5
memiliki jumlah proton 92 buah, masing-masing memiliki jumlah neutron
sebanyak 142, 143, dan 148 buah. Unsur yang memiliki 143 buah neutron ini
disebut dengan Uranium-235, sedangkan yang memiliki 148 buah neutron disebut
dengan Uranium-238. Suatu unsur yang memiliki nomer atom sama namun
jumlah neutron yang berbeda biasa disebut dengan isotop. Gambar berikut adalah
struktur dari atom Uranium dan tabel yang menjelaskan tentang isotopnya.
Uranium yang terdapat di alam bebas sebagian besar adalah Uranium yang
sulit bereaksi, yaitu Uranium-238. Hanya 0,7 persen saja Uranium yang
mengandung isotop Uranium-235. Sedangkan bahan bakar Uranium yang
digunakan di PLTN adalah Uranium yang kandungan Uranium-235 nya sudah
ditingkatkan menjadi 3-5 %.
Gambar 2Struktur atom Uranium
2.5 Reaksi Fisi Uranium
Perlu diketahui bahwa reaksi fisi bisa terjadi disetiap inti atom dari suatu
unsur tanpa terkecuali. Namun reaksi fisi yang paling mudah terjadi adalah reaksi
pada inti atom Uranium. Uranium pun sama halnya, yang paling mudah terjadi
reaksi adalah Uranium-235, sedangkan Uranium-238 memerlukan energi yang
lebih besar agar dapat terjadi reaksi fisi ini.

6. 6
Reaksi fisi terjadi saat neutron menumbuk Uranium-235 dan saat itu pula
atom Uranium akan terbagi menjadi 2 buah atom Kr dan Br. Saat terjadi reaksi
fisi juga akan dihasilkan energi panas yang sangat besar. Dalam aplikasinya di
PLTN, energi hasil reaksi fisi ini dijadikan sumber panas untuk menghasilkan uap
air. Uap air yang dihasilkan digunakan untuk memutar turbin dan membuat
generator menghasilkan listrik.
Pada saat Uranium-235 ditumbuk oleh neutron, akan muncul juga 2-3
neutron baru. Kemudian neutron ini akan menumbuk lagi Uranium-235 lainnya
dan muncul lagi 2-3 neutron baru lagi. Reaksi seperti ini akan terjadi terus
menerus secara perlahan di dalam reaktor nuklir.
Neutron yang terjadi akibat reaksi fisi sebenarnya bergerak terlalu cepat,
sehingga untuk menghasilkan reaksi fisi yang terjadi secara berantai kecepatan
neutron ini harus diredam dengan menggunakan suatu media khusus. Ada
berbagai macam media yang digunakan sampai saat ini antara lain air
ringan/tawar, air berat, atau pun grafit. Secara umum kebanyakan teknologi
PLTN di dunia menggunakan air ringan (Light Water Reactor, LWR).
Perlu diperhatikan disini bahwa di dalam reaktor nuklir, bahan bakar
Uranium yang digunakan dijaga agar tidak sampai terbakar atau mengeluarkan
api. Sebisa mungkin posisi bahan bakarnya diatur sedemikian hingga agar
nantinya hasil reaksi fisi ini masih bisa diolah kembali untuk dijadikan bahan
bakar baru untuk digunakan pada teknologi PLTN di masa yang akan datang.

7. 7
Gambar 3 Proses terjadinya reaksi fisi
2.6 Besarnya Energi Reaksi Fisi
Gambar 4 berikut ini adalah data tentang jumlah bahan bakar yang
diperlukan dalam 1 tahun untuk masing-masing pembangkit listrik berkapasitas
1000 MW. Disini terlihat bahwa untuk 1 gram bahan bakar Uranium dapat
menghasilkan energi listrik yang setara dengan 3 ton bahan bakar batubara, atau
2000 liter minyak bumi. Oleh karena energi yang dihasilkan Uranium sangat
besar, bahan bakar PLTN juga dapat menghemat biaya di pengakutan dan
penyimpanan bahan bakar pembangkit listrik

8. 8
Gambar 4 Banyaknya bahan bakar yang diperlukan dalam 1 tahun
untuk masing-masing pembangkit listrik berkapasitas 1000 MW

9. 9
BAB III
PENUTUP
3.1. Simpulan
1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir atau yang lebih dikenal dengan singkatan
PLTN, sudah digunakan teknologinya lebih dari 50 tahun yang lalu. Keunggulan
PLTN adalah tidak menghasilkan emisi gas CO2 sama sekali.
2. Prinsip kerja PLTN hampir mirip dengan cara kerja pembangkit listrik tenaga
uap (PLTU) berbahan bakar fosil lainnya. Jika PLTU menggunakan boiler untuk
menghasilkan energi panasnya, PLTN menggantinya dengan menggunakan
reaktor nuklir.
3. Unsur uranium memiliki jumlah proton 92 buah atau dengan kata lain nomer
atom Uranium adalah 92. Namun di alam, terdapat 3 jenis unsur yang memiliki
jumlah proton 92 buah, masing-masing memiliki jumlah neutron sebanyak 142,
143, dan 148 buah. Unsur yang memiliki 143 buah neutron ini disebut dengan
Uranium-235, sedangkan yang memiliki 148 buah neutron disebut dengan
Uranium-238.
4. Perlu diketahui bahwa reaksi fisi bisa terjadi disetiap inti atom dari suatu unsur
tanpa terkecuali. Namun reaksi fisi yang paling mudah terjadi adalah reaksi pada
inti atom Uranium.
5. 1 gram bahan bakar Uranium dapat menghasilkan energi listrik yang setara
dengan 3 ton bahan bakar batubara, atau 2000 liter minyak bumi. Oleh karena
energi yang dihasilkan Uranium sangat besar, bahan bakar PLTN juga dapat
menghemat biaya di pengakutan dan penyimpanan bahan bakar pembangkit listrik
3.2. Saran
Kita seharusnya mengetahui materi pembangkit listrik tenaga nuklir
dengan apabila mempelajari radiokimia yang tidak kita ketahui dapat dipelajari
dalam materi ini.

10. 10
DAFTAR PUSTAKA
Keenan et al,(1986). Kimia untuk Universitas, Jilid 2, Erlangga,Jakarta
Nuclear Power Development in Indonesia by Soedyartomo Soentono, National
Atomic Energy Agency, Indonesia.