ILMU NUKLIR : Reaktor Nuklir Penelitian (riset) dan Kegunaanya

August 01, 2019

Reaktor Nuklir Penelitian dan Kegunaanya


Pusat Pengembangan Nuklir di Indonesia
(Badan Tenaga Nuklir Nasional)

Pada reaktor penelelitian yang di utamakan adalah pemanfaatan neutron yang dihasilkan dari reaksi nuklir untuk keperluan berbagai penelitian dan produksi radioisotop. Sementara itu, panas yang dihasilkan dirancang sekecil mungkin sehingga dapat dibuang ke lingkungan. Pengambilan kalor pada reaktor dilakukan dengan sistem pendingin yang terdiri atas sistem pendingin primer dan sistem pendingin sekunder. Panas yang berasal dari teras reaktor dibawa ke sistem pendingin primer, kemudian dilewatkan melalui alat penukar panas. Selanjutnya, dibuang ke lingkungan melalui sistem pendingin sekunder. Perlu diketahui bahwa pada alat penukar panas sistem pendingin primer dan sistem pendingin sekunder, tidak terjadi kontak langsung antara uap/air yang mengandung radiasi dengan air pendingin yang dibuang ke lingkungan.

Reaktor riset digunakan untuk memproduksi radioisotop dan neutron untuk berbagai penelitian. Reaktor riset dipakai untuk riset dan training, uji material, atau produksi radioisotop. Pada saat ini, ada 283 reaktor riset yang beroperasi di 56 negara.

Besarnya daya yang dihasilkan oleh reaktor, biasa dinyatakan dalam megawatt termal (MWth), tetapi di sini kita hanya menuliskannya sebagai MW. Paling besar daya reaktor riset adalah 100 MW, yang relatif cukup kecil jika dibandingkan dengan daya pada suatu reaktor daya yang mencapai 3.000 MW termal (setara dengan 1.000 MWe). Sebanyak 283 reaktor riset yang ada di dunia mempunyai daya sekitar 3.000 MW. Jadi, daya reaktor riset relatif kecil.

Reaktor riset lebih sederhana dibanding dengan reaktor daya dan beroperasi pada temperatur yang lebih rendah. Reaktor ini memerlukan bahan bakar yangj auh lebih sedikit dan yang menghasilkan produksi fişi lebih sedikit pula. Pada sisi lain, bahan bakarnya memerlukan uranium yang diperkaya, umumnya 2094. Reaktor ini juga mempunyai rapat daya yang sangat tinggi di dalam teras sehingga diperlukan desain khusus. Karena panas yang dihasilkannya, teras membutuhkan pendinginan. Selain itu, pada umumnya sesuai jenis moderator diperlukan untuk melambatkan neutron dan meningkatkan fisi. Karena produksi neutron adalah fungsi utama dari reaktor riset maka reaktor ini juga memerlukan suatu reflektor untuk mengurangi kehilangan neutron dari teras.

Reaktor riset sering kali dilengkapi dengan berbagai fasilitas untuk penelitian sebagai berikut.
1. Fasilitas radiografi neutron.
2. Tabung berkas neutron untuk produksi radioisotop.
3. Tabung berkas untuk melakukan aktivasi dengan neutron. 
4. Tabung berkas neutron untuk radioterapi.

Dalam reaktor riset, banyak digunakan radioisotop. Isotop adalah unsur-unsur dengan nomor atom sama, tetapi nomor massanya berbeda. Dilihat dari kestabilan inti atomnya, di alam ini ada dua jenis isotop, yaitu isotop yang inti atomnya stabil sehingga tidak mampu memancarkan radiasi dan isotop yang inti atomnya tidak stabil sehingga mampu memancarkan radiasi. Isotop yang mampu memancarkan radiasi ini disebut radioisotop. Radioisotop ini dapat terjadi secara alamiah ataupun sengaja dibuat oleh manusia dalam reaktor penelitian. Radioisotop hasil proses irradiasi selanjutnya dapat dipakai sebagai sumber radiasi untuk berbagai keperluan.

Hamburan neutron digunakan untuk menguji sampel pada kondisi berbeda seperti variasi tekanan hampa, temperatur tinggi, rendah, dan medan magnet.

Dengan menggunakan analisis aktivasi neutron, dapat dilakukan pengukuran jumlah suatu unsur yang sangat kecil. Atom di dalam suatu sampel dibuat menjadi radioaktif dengan memaparkannya pada neutron di dalam suatu reaktor. Radiasi yang merupakan krakteristik yang dipancarkan masing-masing unsur itu bisa dideteksi. Pengaktifan neutron juga digunakan untuk menghasilkan radioisotop, yang secara luas digunakan dalam industri dan kedokteran, dengan menembakkan unsur-unsur tertentu dengan neutron. Isotop yang paling luas digunakan di dalam kedokteran nuklir adalah technesium-99. Radioisotop ini digunakan untuk tujuan diagnosis. Radioisotop ini dipilih karena memiliki waktu paruh sangat pendek, yaitu enam jam, sehingga dosis radiasi yang diterima pasien sangat rendah dan radiasi gamma yang dipancarkannya mudah dideteksi.

Reaktor riset juga dapat digunakan dalam bidang pertanian. Aplikasi radiasi nuklir dalam bidang pertanian sudah banyak digunakan dan memberi banyak manfaat untuk meningkatkan kesejahteraan para petani. Aplikasi radiasi nuklir di bidang pertanian di antaranya berupa peningkatan produksi beras, efisiensi pemupukan, dan memperlambat pembusukan pada buah-buahan. Radiasi nuklir juga dapat digunakan untuk mengawetkan makanan.

Riset reaktor dapat juga digunakan dalam bidang industri. Penyisipan transmutasi neutron atau neutron transmutaion doping membuat kristal silisium lebih konduktif secara elektris untuk digunakan pada komponen elektronik. Di dalam reaktor uji, material di-irradiasi dengan neutron cepat untuk mempelajari perubahan yang terjadi. Sebagai contoh, beberapa baja menjadi rapuh di bawah radiasi tinggi, sehingga hanya paduan logam yang tahan getas yang dapat digunakan pada

Seperti juga reaktor daya, reaktor riset juga dipantau Oleh inspeksi keselamatan dan safeguard IAEA, karena potensinya untuk pembuatan senjata nuklir. Ledakan nuklir India pada tahun 1974 adalah hasil produksi plutonium di dalam suatu reaktor riset besar, yang secara internasional tidak diawasi.

Artikel Terkait

Previous
Next Post »