Pengertian Nuklir

Nuklir itu adalah suatu tinjauan terhadap bagian atomik dari benda (tinjauan mikroskopik).Kalo mau disederhanakan segala sesuatu yang berkaitan dengan nuklir adalah behubungan dengan atom. Atom disebut sebagai bagian terkecil dari suatu benda. meski atom terdiri atas proton, neutron dan elektron (berarti atom masih termasuk besar) .

Nuklir adalah benda yang masih "misterius" baru sedikit teknologi manusia yang mampu menguak rahasia nuklir. Sebenarnya dengan logika sederhana kita bisa berpikir bahwa setiap benda tersusun atas atom (nuklir) dengan kata lain kita bisa merekayasa semua benda yang ada di bumi dengan merubah struktur atom(proton, neutron, elektron) namun hal itu tidak semudah membalik telapak tangan. teknologi nuklir manusia zaman sekarang lebih banyak berkaitan dengan energi. melalui fusi (hidrogen) atau fisi (uranium). jadi paradigma bahwa nuklir adalah bom itu diakibatkan banyaknya propaganda dan besarnya pemberitaan media yang berkaitan dengan nuklir. Hal ini disebabkan teknologi nuklir yang kita miliki sudah cukup untuk membuat benda (bom) yang memiliki daya ledak sangat besar. Hulu ledak nuklir militer zaman sekarang tidak bisa lagi disamakan dengan zaman hiroshima-nagasaki. sekarang kemampuan bom nuklir yang dimiliki oleh berbagai negara maju sudah sangat mengerikan. bisa dipastikan bumi akan hancur jika terjadi PD III (Perang nuklir). kita hanya bisa berharap hal itu tidak sampai terjadi. sekedar ilustrasi, jika pada tahun 40an Amerika bisa membawa 1 bom nuklir (eola gay) sekarang Amerika punya puluhan pesawat pembom yang sekali jalan bisa membawa beberapa bom nuklir (yang kemampuanya berkali lipat lebih dahsyat dibanding tahun 40an). Rusia lain, lagi sebiji kapal selam akula (typhoon) bisa membawa 20 rudal balistik hulu ledak nuklir. belum lagi negara2 lain.

Namun nuklir juga bisa menjadi jawaban atas krisis energi yang terjadi di bumi.

Istilah Nuklir ini kerap menghadirkan kesan seram dalam kehidupan masyarakat kita. Belum genap perseteruan Korut-Iran-USA yang bersikukuh untuk tetap mengembangkan teknologinya, dilanjutkan dengan Pakistan yang mengaku berhasil mengembangkan senjata berhulu ledak nuklir.

Inti Nuklir

Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan elemen dari suatu atom.
Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari elektron.
Jumlah netron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton dan netron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus besar ada beberapa netron lebih. Kedua jumlah tersebut menentukan jenis nukleus. Proton dan netron memiliki masa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua masa tersebut disebut nomor massa, dan beratnya hampir sama dengan massa atom ( tiap isotop memiliki masa yang unik ). Masa dari elektron sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada masa atom.
Sebuah inti atom (DNA) terdiri dari proton dan neutron yang saling terikat sangat kuat. Gaya elektromagnet yang menyebabkan semacam arus (muatan), mencegah proton membentuk ikatan tanpa neutron (gaya elektromagnetik tersebut akan menghancurkan inti nuklir semacam itu - ikatan tanpa neutron). Ketika neutron dan proton berada dalam jarak yang sangat dekat, mereka ditahan oleh gaya nuklir kuat. Gaya nuklir kuat ini sangat sangat kuat bila dibandingkan dengan gaya gravitasi atau dengan gaya elektromagnet, akan tetapi karena gaya nuklir kuat ini hanya bekerja dalam jarak yang sangat pendek (berlawanan dengan gaya gravitasi dan elektromagnet yang mempunyai jangkauan tak terhingga) kita tidak dapat merasakannya dalam kehidupan sehari hari. Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang tidak mempunyai neutron dalam intinya; inti hidrogen hanya terdiri 1 proton. Bentuk stabil dari helium, unsur teringan berikutnya, mempunyai 2 proton dan 2 neutron. Sebagian besar unsur ringan stabil ketika mempunyai jumlah neutron dan proton yang seimbang, tetapi semakin berat/besar suatu unsur ia akan membutuhkan lebih banyak neutron untuk tetap terikat bersama.

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.

Ilustrasi Bomb Atom di Hiroshima

Courtesy Hiroshima

Reaksi Nuklir

Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.
Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia.
Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.
Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

Senjata Nuklir

Senjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat - sebuah bom nuklir mampu memusnahkan sebuah kota. Senjata nuklir telah digunakan hanya dua kali dalam pertempuran - semasa Perang Dunia II oleh Amerika Serikat terhadap kota-kota Jepang, Hiroshima dan Nagasaki.Pada masa itu daya ledak bom nuklir yg dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki sebesar 20 kilo(ribuan) ton TNT. Sedangkan bom nuklir sekarang ini berdaya ledak lebih dari 70 mega(jutaan) ton TNT
Negara pemilik senjata nuklir yang dikonfirmasi adalah Amerika Serikat, Rusia, Britania Raya (Inggris), Perancis, Republik Rakyat Cina, India, Korea Utara dan Pakistan. Selain itu, negara Israel dipercayai mempunyai senjata nuklir, walaupun tidak diuji dan Israel enggan mengkonfirmasi apakah memiliki senjata nuklir ataupun tidak. Lihat daftar negara dengan senjata nuklir lebih lanjut.


Bentuk bom nuklir yang dijatuhkan di Hiroshima dan Nagasaki
Senjata nuklir kini dapat dilancarkan melalui berbagai cara, seperti melalui pesawat pengebom, peluru kendali, peluru kendali balistik, dan Peluru kendali balistik jarak benua.

Bomb Hiroshima

Animasi Nuklir

Courtesy Hiroshima

T SAR Bomb

Courtesy Hiroshima