Reaktor Nuklir

Reaktor nuklir adalah tempat terjadinya reaksi pembelahan inti (nuklir) atau dikenal dengan reaksi fisi berantai yang terkendali. Bagian utama dari reaktor nuklir yaitu: elemen bakar, batang kendali, moderator, pendingin dan perisai. Reaksi fisi berantai terjadi apabila inti dari suatu unsur dapat belah (Uranium-235, Uranium-233) bereaksi dengan neutron termal/lambat yang akan menghasilkan unsur-unsur lain dengan cepat serta menimbulkan energi kalor dan neutron-neutron baru.

Reaktor nuklir berdasarkan fungsinya dapat dibedakan menjadi 2 (dua), yaitu:
1.   Reaktor Penelitian/Riset
2.   Reaktor Daya (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir/PLTN)
Pada reaktor penelitian, yang diutamakan adalah pemanfaatan radiasi neutron yang dihasilkan dari reaksi nuklir untuk keperluan berbagai penelitian dan produksi radioisotop. Sedangkan kalor yang dihasilkan dirancang sekecil mungkin, sehingga dapat dibuang ke lingkungan. Pengambilan kalor pada reaktor dilakukan dengan sistem pendingin yang terdiri dari sistem pendingin primer dan sistem pendingin sekunder. Kalor yang berasal dari teras reaktor dibawa ke sistem pendingin primer kemudian dilewatkan melalui alat penukar kalor dan selanjutnya kalor dibuang ke lingkungan melalui sistem pendingin sekunder. Perlu diketahui bahwa pada alat penukar kalor sistem pendingin primer dan sistem pendingin sekunder tidak terjadi kontak langsung antara uap/air yang mengandung radiasi dengan air pendingin yang dibuang ke lingkungan. Pada raktor daya yang dimanfaatkan adalah uap panas bersuhu dan bertekanan tinggi yang dihasilkan oleh reaksi fisi untuk memutar turbin, sedangkan neutron cepat dihasilkan diubah menjadi neutron lambat untuk berlangsungnya reaksi berantai dan sebagian lagi tidak dimanfaatkan. Reaksi fisi berantai hanya terjadi apabila neutron termal/lambat mampu menembak Uranium-235 yang lainnya hingga terjadilah reaksi berantai secara terus menerus. Cara mengubah neutron yang berkecepatan tinggi menjadi neutron berkecepatan rendah (neutron lambat) adalah dengan menumbukkannya pada inti atom hidrogen dalam air. Jadi air di dalam kolam reaktor ini berfungsi sebagai pemerlambat (moderator), sebagai pendingin dan juga sebagai perisai radiasi. Beberapa bahan pada umumnya yang dipergunakan sebagai bahan pendingin reaktor nuklir adalah air ringan (H2O), air berat (D2O), gas dan grafit.
Diketemukannya reaksi pembelahan nuklir oleh sarjana-sariana Jerman Otto Hahn dan Fritz Straussman pada bulan Januari tahun 1939 telah membuka pintu bagi perkembangan tenaga nuklir. Adapun permulaan zaman tenaga nuklir sesungguhnya terjadi kira-kira tiga tahun kemudian yaitu ketika sekelompok sarjana di bawah pimpinan Enrico Fermi dapat membuktikan bahwa reaksi pembelahan nuklir berantai dapat dilaksanakan dan lebih penting lagi yaitu bahwa reaksi tersebut dapat dikendalikan. Percobaan Fermi dengan reaktor nuklir yang pertama dimulai pada tanggal 2 Desember 1942 di sebuah laboratorium sederhana di bawah stadion Universitas Chicago. Percobaan tersebut terutama dimaksudkan untuk menunjang program persenjataan nuklir Amerika Serikat selama perang dunia ke-2.
Sesudah perang dunia ke-2 selesai, gagasan untuk memanfaatkan tenaga nuklir guna maksud-maksud damai mulai berkembang. Pusat Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) yang pertama di Amerika Serikat mulai bekerja bulan    Desember 1957 di Shippingport, Pennsylvania. Sejak itu, berpuluh-puluh PLTN lain mulai dibangun dan mulai membangkitkan tenaga listrik untuk maksud-maksud damai. Dalam akhir tahun 1960-an, mulai dibangun PLTN yang berukuran besar dan mampu membangkitkan tenaga listrik secara ekonomis. Sejak tahun 1967, pesanan-pesanan PLTN mulai melonjak tidak saja di Amerika Serikat tetapi juga di negara-negara lain di seluruh dunia.