Energi Nuklir: Esai tentang Energi Nuklir!
Tenaga nuklir adalah tenaga yang dilepaskan dengan memanipulasi atom, dengan memisahkannya (fisi) atau menggabungkannya, (fusi) (Gbr. 3.6). Terakhir, ada beberapa mineral yang termasuk sebagai sumber energi dalam kategori tak terbarukan.
Mineral seperti uranium dapat digunakan untuk menghasilkan panas dan bahkan listrik melalui fisi nuklir (pemisahan atomnya).
Tenaga nuklir menyumbang sekitar 20 persen dari total listrik yang dihasilkan di Amerika Serikat. Pembangkit listrik tenaga nuklir pada dasarnya beroperasi dengan cara yang sama seperti pembangkit bahan bakar fosil, dengan satu perbedaan: sumber panasnya. Proses yang menghasilkan panas di pembangkit nuklir adalah fisi atau pemisahan atom uranium. Panas itu mendidihkan air untuk menghasilkan uap yang memutar generator turbin, seperti di pembangkit bahan bakar fosil. Bagian dari pembangkit yang menghasilkan panas disebut teras reaktor.
Sebagian besar pembangkit listrik menggunakan bahan bakar untuk menghasilkan listrik tetapi tidak untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Sebaliknya, pembangkit nuklir menggunakan panas yang dilepaskan selama fisi sebagai bahan bakar. Fisi terjadi di dalam reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir. Di pusat reaktor adalah teras yang berisi bahan bakar uranium.
Bahan bakar uranium dibentuk menjadi pelet keramik. Pelet berukuran sebesar ujung jari Anda, tetapi masing-masing pelet menghasilkan jumlah energi yang sama dengan 150 galon minyak. Pelet kaya energi ini ditumpuk dari ujung ke ujung dalam batang bahan bakar logam setinggi 12 kaki. Seikat batang bahan bakar disebut rakitan bahan bakar.
Fisi menghasilkan panas dalam reaktor seperti batubara menghasilkan panas dalam boiler. Panas tersebut digunakan untuk merebus air menjadi uap. Uap memutar bilah turbin besar. Saat mereka berputar, mereka menggerakkan generator yang menghasilkan listrik. Setelah itu uap diubah kembali menjadi air dan didinginkan dalam struktur terpisah di pembangkit listrik yang disebut menara pendingin. Airnya bisa digunakan berulang kali.
Dalam BWR, air yang dipanaskan oleh teras reaktor langsung berubah menjadi uap di bejana reaktor dan kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin-generator. Dalam PWR, air yang melewati teras reaktor dijaga di bawah tekanan sehingga tidak berubah menjadi uap sama sekali – tetap cair. Uap untuk menggerakkan turbin dihasilkan dalam peralatan terpisah yang disebut generator uap.
Generator uap adalah silinder raksasa dengan ribuan tabung di dalamnya yang dapat mengalirkan air radioaktif panas. Di luar tabung di pembuat uap, air non-radioaktif (atau air bersih) mendidih dan akhirnya berubah menjadi uap.
Air bersih dapat berasal dari salah satu dari beberapa sumber: lautan, danau atau sungai. Air radioaktif mengalir kembali ke teras reaktor, di mana ia dipanaskan kembali, hanya untuk mengalir kembali ke pembangkit uap. Sekitar tujuh puluh persen reaktor yang beroperasi di AS adalah PWR.
Reaktor nuklir pada dasarnya adalah mesin yang mengandung dan mengendalikan reaksi berantai, sambil melepaskan panas dengan laju yang terkendali. Di pembangkit listrik, reaktor memasok panas untuk mengubah air menjadi uap, yang menggerakkan turbin-generator. Listrik mengalir melalui jalur transmisi tegangan tinggi dan jalur distribusi tegangan rendah ke rumah, sekolah, rumah sakit, pabrik, gedung perkantoran, sistem kereta api dan pengguna lainnya.
