0% found this document useful 0 votes445 views11 pagesCopyright© © All Rights ReservedAvailable FormatsDOCX, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes445 views11 pagesMakalah Pembangkit Listrik Tenaga NuklirJump to Page You are on page 1of 11 You're Reading a Free Preview Pages 6 to 10 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime.
· Makalah pembangkit listrik tenaga nuklir 1. TUGAS SISTEM DISTRIBUSI MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR Oleh: M. Irham Tadmim 091910201084 Gigih . Di negara kita, pembangkit listrik yang memanfaatkan tenaga nuklir atau umum disebutkan dengan istilah PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) masih belum BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah energi merupakan salah satu isu penting yang sedang hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi, penemuan sumber energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak penggunaan energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang menarik dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi dan akan memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan dampak penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat ini. Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan mengembangkan sumber energi baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang potensial datang dari energi nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan amat besar, tidak dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi yang layak diperhitungkan. Isu energi nuklir yang berkembang saat ini memang berkisar tentang penggunaan energi nuklir dalam bentuk bom nuklir dan bayangan buruk tentang musibah hancurnya reaktor nuklir di Chernobyl. Isu-isu ini telah membentuk bayangan buruk dan menakutkan tentang nuklir dan pengembangannya. Padahal, pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan terkendali atas energi nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus memberikan solusi atas masalah kelangkaan energi. Tujuan 1. Mengetahui pengertian energi nuklir 2. Mengetahui pemanfaatan nuklir sebagai energi alternatif 3. Mengetahui potensi energi nuklir di Indonesia 4. Mengetahui tingkat bahaya nuklir Rumusan Masalah 1. Apa pengertian energi nuklir; 2. Bagaimana pemanfaatan energi nuklir sebagai energi alternatif; 3. Bagaimana potensi energi nuklir di Indonesia; 4. Bagaimana tingkat bahaya nuklir; BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Energi Nuklir Nuklir berarti bagian dari atau yang berhubungan dengan nukleus atom inti atom. Nuklir adalah sebutan untuk bentuk energi yang dihasilkan melalui reaksi inti, baik itu reaksi fisi pemisahan maupun reaksi fusi penggabungan. Sumber energi nuklir yang paling sering digunakan untuk PLTN adalah sebuah unsur radioaktif yang bernama Uranium. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sagat berbahaya bagi manusia. Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogenterutama Lithium-6, Deuterium, Tritium. 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. Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium terutama Plutonium-239, Uranium-235. Gambar 1. Reaksi Fisi Pada reaksi fisi atom uranium U-235 hitam merah memiliki inti yang tidak stabil ketika ada neutron hitam yang ditembakkan pada inti atom tersebut, maka inti atom uranium akan membelah menjadi dua buah inti atom, yakni atom Barium Ba-141 dan atom Kripton Kr-92 serta tiga neutron warna hitam di kanan. Gambar 2. Reaksi Fusi Reaksi jenis ini tidak terjadi secara alamiah di permukaan bumi, namun merupakan prinsip kerja pembakaran Hidrogen di pusat matahari serta bintang-bintang. Terdapat banyak tipe reaksi fusi yang dapat terjadi di matahari yang sering disebut siklus protonproton, mulai dari penggabungan dua inti Hidrogen menjadi inti Deuterium hingga penggabungan inti Deuterium dan inti Tritium. Reaksi ini membutuhkan kondisi tertentu yang hanya terdapat di dalam inti matahari ataupun bintang-bintang, misalnya tekanan yang sangat tinggi. Di dalam inti matahari, tekanan yang sangat tinggi dihasilkan oleh gaya gravitasi. Gaya gravitasi pada pusat matahari haruslah sangat besar untuk mempertahankan strukturnya, mengingat komposisi matahari kebanyakan terdiri dari gas Hidrogen. Reaksi fusi di dalam teras reaktor membutuhkan Deuterium dan Tritium sebagai bahan bakar, yang jika bergabung pada kondisi tertentu akan menghasilkan inti Helium yang stabil disertai sebuah neutron yang membawa sebagian besar energi hasil fusi. Pemanfaatan Nuklir sebagai Energi Alternatif Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir adalah stasiun pembangkit listrik thermal dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan meskipun boiling water reaktor dapat trun hingga setengan dayanya ketika malam hari. Daya yang dibangkitkan perunit pembangkit berkisar dari 40 Mwe hingga 1000 MWe. Pada dasarnya sistem kerja dari PLTN sama denga pembangkit listrik konvensional, yaitu air diuapkan didalam suatu ketel melalui pembakaran. Uap yang dihasilkan dilarkan keturbin yang akan bergerak apabila ada tekana uap. Perputaran turbin digunakan untuk menggerakan generator, sehingga menghasilkan tenaga listrik. Pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan fosil uranium dalam reaktor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO2, atau Nox juga tidak mengerluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Oleh karean itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa di simpan di lokasi PLTN Jenis-Jenis Reaktor Nuklir LWR Light Water Reactor / Reaktor air Ringan Reaktor air ringan merupakan reaktor nuklir yang menggunakan H2O dengan kemurnian tinggi sebagai bahan moderator sekaligus pendingin reaktor. Reaktor jenis ini pertama kali di kembangkan di Amerika Serikat dan Rusia. Reaktor ini terdiri atas Reaktor Air tekan atau PWR Pressurized Water Reactor dan Reaktor Air Didih atau BWR Boiling Water Reactor dengan jumlah yang dioperasikan masing-masing mencapai 52 % dan 21,5 % dari total reaktor daya nuklir yang beroperasi. Sedang sisanya sebesar 26,5 % terdiri atas berbagai type reaktor daya lainnya. a. PWR Presured Water Reactor / Reaktor Air Tekan Reaktor sekaligus Air Tekan moderator. penggunaan dua sekunder. Panas juga menggunakan Bedanya macam dengan pendingin, yang dihasilkan H2O Reaktor yaitu sebagai Air pendingin pendingin Didih primer adalah dan dari reaksi fisi dipakai untuk memanaskan air pendingin primer. Dalam reaktor ini dilengkapi dengan alat pengontrol tekanan pessurizer yang dipakai untuk mempertahankan tekanan sistim pendingin primer. Pada pendigin primer memakai air dan dipanaskan inti sampai 600˚F tetapi air ini tidak mendidih karena berada didalam bejana yang bertekanan tinggi sebesar 2250 psi. Air ini dimasukkan kedalam pembangkit uap satu atau dua dengan tekanan 1000 psi, dan suhu 500˚F. Setelah melalui turbin uap dikembalikan ke kondensor. Sistim pressurizer terdiri atas sebuah tangki yang dilengkapi dengan pemanas listrik dan penyemprot air. Jika tekanan dalam teras reaktor berkurang, pemanas listrik akan memanaskan air yang terdapat di dalam tangki pressurizer sehingga terbentuklah uap tambahan yang akan menaikkan tekanan dalam sistim pendingin primer. Sebaliknya apabila tekanan dalam sistim penyemprot air pendingin primer bertambah, maka sistim akan mengembunkan sebagian uap sehingga tekanan uap berkurang dan sistim pendingin primer akan kembali ke keadaan semula. Tekanan pada sistim pendingin primer dipertahankan pada posisi 150 Atm untuk mencegah agar air pendingin primer tidak mendidih pada suhu sekitar 300 ºC. Pada tekanan udara normal, air akan mendidih dan menguap pada suhu 100 ºC. Dalam proses pembangkit kerjanya, uap air pendingin sehingga terjadi primer pertukaran dialirkan panas ke sistim antara sistim pendingin primer dan sistim pendingin sekunder. Dalam hal ini antara kedua pendingin tersebut hanya terjadi pertukaran panas tanpa terjadi kontak atau percampuran, karena antara kedua pendingin itu dipisahkan oleh sistim pipa. Terjadinya pertukaran panas menyebabkan air pendingin sekunder menguap. Tekanan pada sistim pendingin sekunder dipertahankan pada tekanan udara normal sehingga air dapat menguap pada suhu 100 ºC. Uap yang terbentuk di dalam sistim pembangkit uap ini selanjutnya dialirkan untuk memutar turbin. Pada Reaktor Air Tekan perputaran sistim pendingin primernya betulbetul tertutup, sehingga apabila terjadi kebocoran bahan radioaktif di dalam teras reaktor tidak akan menyebabkan kontaminasi pada turbin. Reaktor Air Tekan juga mempunyai keandalan operasi dan keselamatan yang sangat baik. Salah satu faktor penunjangnya adalah karena reaktor ini mempunyai koefisien reaktivitas negatif. Apabila terjadi kenaikan suhu dalam teras reaktor secara mendadak, maka daya reaktor akan segera turun dengan sendirinya. Namun karena menggunakan dua sistim pendingin, maka efisiensi thermalnya sedikit lebih rendah dibandingkan dengan Reaktor Air Didih. Gambar 3. Reaktor Air Tekan b. BWR Boiling Water Reactor / Reaktor Air Mendidih Reaktor jenis ini menggunakan air biasa H2O sebagai moderator maupun pendinginnya, sehingga termasuk kelompok reaktor air biasa / ringan. Pada reaktor air didih ini, panas hasil fisi dipakai secara langsung untuk menguapkan air pendingin dan uap yang terbentuk langsung dipakai untuk memutar turbin. Turbin tekanan tinggi menerima uap pada suhu sekitar 290 ºC dan tekanan sebesar 7,2 MPa. Sebagian uap diteruskan lagi ke turbin tekanan rendah. Dengan sistim ini dapat diperoleh efisiensi thermal sebesar 34 %. Efisiensi thermal ini menunjukkan prosentase panas hasil fisi yang dapat dikonversikan menjadi energi listrik. Setelah melalui turbin, uap tersebut akan mengalami proses pendinginan sehingga berubah menjadi air yang langsung dialirkan ke teras reaktor untuk diuapkan lagi dan seterusnya. Dalam reaktor ini digunakan bahan bakar U235 dengan tingkat pengayaannya 3-4 % dalam bentuk UO2. Gambar 4. Reaktor Air Didih . HWR Heavy Water Reactor / Reaktor Air Berat Reaktor ini mempergunakan air berat D2O, D = Deuterium sebagai moderatornya. Jenis reaktor ini sering disebut CANDU Canada Deuterium Uranium dan dikembangkan oleh Atomic Energi Commission dari Kanada. Bilamana pada reaktor air biasa moderator H2O berada dalam sebuah bejana, pada reaktor ini moderatornya D2O berada didalam pipa-pipa tekanan yang besar calandria. Selanjutnya dapat pula dikemukakan, bahwa sebuah reaktor air berat uranium dioksida alam UO2 dapat dipakai sebagai bahan bakar. Reaktor ini menggunakan bahan bakar uranium alam sehingga harus digunakan air berat yang penampang lintang serapannya terhadap neutron sangat kecil. Seperti halnya Reaktor Air tekan, Reaktor CANDU juga mempunyai sistim pendingin primer dan sekunder, pembangkit uap dan pengontrol tekanan untuk mempertahankan tekanan tinggi pada sistim pendingin primer. D2O dalam reaktor CANDU hanya dimanfaatkan sebagai sistim pendingin primer, sedang sistim pendingin sekundernya menggunakan H2O. Dalam pengoperasian reaktor CANDU, kemurnian D2O harus dijaga pada tingkat 95-99,8 %. Air berat merupakan bahan yang harganya sangat mahal dan secara fisik maupun kimia tidak dapat dibedakan secara langsung dengan H2O. Oleh sebab itu, perlu adanya usaha penanggulangan kebocoran D2O baik dalam bentuk uap maupun cairan. Aliran ventilasi dari ruangan dilakukan secara tertutup dan selalu dipantau tingkat kebasahannya, sehingga kemungkinan adanya kebocoran D2O dapat diketahui secara dini. Gambar 5. Reaktor Air Berat Keuntungan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Keuntungan PLTN 1. Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Gas rumah kaca akan dihasilkan ketika genarot diesel darurat dinyalakan. 2. Tidak mencemari udara. Tidak menghasilkan gas-gas berbahaya seperti karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, merkuri, nitrogen oksida, partikulat, atau asap fotokimia. 3. Sedikit menghasilkan limbah padat 4. Biaya bahan bakar rendah Hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan 5. Ketersediaan bahan bakar yang melimpah Kekurangan PLTN 1. resiko kecelakaan nuklir Kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobylcontainment building. Bencana Chernobyl adalah kecelakaan nuklir yang terjadi pada tanggal 26 April 1986 di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Chernobyl di Republik Sosialis Soviet waktu itu bagian dari Uni Soviet, sekarang di Ukraina. Ini merupakan kecelakaan nuklir terburuk dalam ledakan pada Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir yang menggemparkan dunia, chernobyl , Ukraina. Akibat kejadian tersebut sampai sekarang kota chernobyl masih dijuluki sebagai kota mati. Penyebab terjadinya sudah diketahui dan dampak yang ditimbulkan begitu mengerikan. reaktor nomor empat di PLTN Chernobyl yang terletak di Uni Soviet di dekat Pripyat di Ukraina meledak. Akibatnya, kebakaran dan radioaktif menyebar. Tragedi ini menyebabkan kontaminasi radiasi meluas di Ukraina, hingga sampai ke Belarus dan Rusia. Butuh dua hari bagi Uni Soviet untuk membeberkan informasi mengenai ledakan ini kepada publik. Tragedi ini juga membuka mata dunia, melalui Badan Energi Atom Internasional IAEA, bahwa dunia perlu menjalin kerjasama dan berbagai informasi dalam penggunaan energi nuklir. Hingga saat ini, rehabilitasi untuk korban-korban Chernobyl masih terus berlanjut. Rusia, Ukraina dan Belarus masih terus dibebani dengan biaya dekontaminasi dan perawatan kesehatan bagi korban. Korban tewas tragedi ini 50 orang, terdiri dari para staf reaktor dan tim penyelamat. Kecelakaan ini merupakan salah satu bencana nuklir yang terdahsyat sampai saat ini. Kota ini seperti terhenti pada 1986 dan kini seperti museum hidup. Semua dibiarkan dan ditinggalkan, tumbuh sendiri selama 26 tahun. Chernobil Pripyat seperti tersembunyi di dalam belantara. Tidak ada kepastian berapa sebenarnya jumlah korban akibat tragedi Chernobyl. Organisasi Kesehatan Dunia WHO menyebut angka orang yang menjadi korban akibat radiasi. Organisasi lingkungan hidup Greenpeace memperkirakan jumlah korban bisa mencapai orang. Ratusan dari ribuan orang berhasil dievakuasi. PBB menyatakan, sekitar 7 juta orang masih hidup di wilayah berbahaya karena memiliki tingkat radiasi di luar ambang batas aman. Hasil yang didapat sampai saat ini adalah kanker ganas pada anak-anak yang baru lahir, kematian dalam jangka waktu yang diprediksi bagi para pekerja saat membereskan reruntuhan ledakan di kota itu, mutasi genetik luar biasa turun temurun yang menyebar di hampir sebagian dari wilayah Eropa. Tabel 3 Beberapa kecelakaan yang pernah terjadi pada PLTN di beberapa lokasi Industri di dunia yang berkisaran pada tahun 1976 – 1986. 2. Limbah Radioaktif Limbah radioaktif adalah jenis limbah yang mengandung atau terkontaminasi radionuklida pada konsentrasi atau aktivitas yang melebihi batas yang diijinkan Clearance level yang ditetapkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir. Limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun. Potensi Energi Nuklir di Indonesia Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di Indonesia Sejarah pemanfaatan energi nuklir melalui Pusat Listrik Tenaga Nuklir PLTN dimulai beberapa saat setelah tim yang dipimpin Enrico Fermi berhasil memperoleh reaksi nuklir berantai terkendali yang pertama pada tahun 1942. Reaktor nuklirnya sendiri sangat dirahasiakan dan dibangun di bawah stadion olah raga Universitas Chicago. Mulai saat itu manusia berusaha mengembangkan pemanfaatan sumber tenaga baru tersebut. Namun pada mulanya, pengembangan pemanfaatan energi nuklir masih sangat terbatas, yaitu baru dilakukan di Amerika Serikat dan Jerman. Tidak lama kemudian, Inggris, Perancis, Kanada dan Rusia juga mulai menjalankan program energi nuklirnya. Listrik pertama yang dihasilkan dari PLTN terjadi di Idaho, Amerika Serikat, pada tahun 1951. Selanjutnya pada tahun 1954 PLTN skala kecil juga mulai dioperasikan di Rusia. PLTN pertama di dunia yang memenuhi syarat komersial dioperasikan pertama kali pada bulan Oktober 1956 di Calder Hall, Cumberland. Sistim PLTN di Calder Hall ini terdiri atas dua reaktor nuklir yang mampu memproduksi sekitar 80 juta Watt tenaga listrik. Sukses pengoperasian PLTN tersebut telah mengilhami munculnya beberapa PLTN dengan model yang sama di berbagai tempat. Proses rencana pembangunan PLTN di Indonesia cukup panjang. Tahun 1972, telah dimulai pembahasan awal dengan membentuk Komisi Persiapan Pembangunan PLTN. Komisi ini kemudian melakukan pemilihan lokasi dan tahun 1975 terpilih 14 lokasi potensial, 5 di antaranya terletak di Jawa Tengah. Lokasi tersebut diteliti Badan Tenaga Nuklir Nasional BATAN bekerjasama dengan NIRA dari Italia. Dari keempat belas lokasi tersebut, 11 lokasi di pantai utara dan 3 lokasi di pantai selatan. pemanfaatan Tenaga Nuklir di Indonesia Berlawanan dengan kebanyakan pendapat orang, tenaga nuklir memberikan banyak manfaat bagi peradaban manusia. Berbagai macam penggunaan tenaga nuklir muncul dalam kehidupan kita. Selama lebih dari seratus tahun, tenaga nuklir telah dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan dasar manusia dan untuk meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Kontribusi nyata tampak dalam peningkatan kesehatan masyarakat. Dalam bidang pertanian, kita menggunakan teknik nuklir untuk menghasilkan varietas padi unggul dan murah, sehingga mampu memenuhi kebutuhan nutrisi kita. Selain itu, teknologi radiasi juga telah banyak digunakan industri, terutama untuk memeriksa volume produk minuman dalam kemasan, ketebalan kertas, kualitas pipa dan lain sebagainya. Sinar radiasi juga dapat digunakan sebagai teknik perunut, diagnosa proses industri, analisa komposisi dan uji bahan tak rusak. Radiasi sinar gamma juga banyak digunakan untuk membasmi bakteria dalam proses sterilisasi makanan. Di berbagai belahan dunia, tenaga nuklir telah dan akan menjadi alternatif penting dalam menyediakan tenaga listrik tanpa menghasilkan gas rumah kaca, sehingga bisa mengurangi efek rumah kaca di planet kita ini. Memandang hal di atas, pemerintah Indonesia, bersama dengan Dewan Perwakilan Rakyat, membuat UU No 10 Tahun 1997 tentang Ketenaganukliran, yang menunjukkan pentingnya energi nuklir bagi kesejahteraan kita dan perlunya keselamatan dalam penggunaanya. Usaha untuk meningkatkan manfaat dari energi nuklir dilaksanakan oleh Badan Tenaga Nuklir Nasional BATAN, sedangkan Badan Pengawas Tenaga Nuklir BAPETEN diberikan wewenang dan tanggung jawab melalui tugas pengawasan untuk meminimalisasi resiko yang berkaitan dengan penggunaan tenaga nuklir di Indonesia. Pengawasan penggunaan tenaga nuklir dimaksudkan untuk menjamin pemakaian yang baik dan benar dengan tetap menjaga penggunaan khusus untuk tujuan damai dan memberikan manfaat dan kesejahteraan pada masyarakat seluas-luasnya. tingkat bahaya nuklir International Atomic Energy Agency IAEA telah memperkenalkan 8 level skala kejadian kecelakaan nuklir agar menjadi informasi yang tepat terhadap masyarakat luas. Level level tersebut dikatagorikan berdasarkan tingkatan pengaruh/efek baik dalam PLTN itu sendiri maupun keluar PLTN. Delapan level tersebut adalah Level 7 Level ini mengkatagorikan kecelakaan nuklir yang mengakibatkan efek yang sangat besar terhadap kesehatan dan lingkungan di dan sekitar PLTN. Yang termasuk dalam level ini adalah kecelakaan Chernobyl yang terjadi di Negara bekas Uni Soviet, sekarang Ukraina pada tahun 1986. Level ini bisa disamakan dengan kasus kecelakaan non-nuklir di Bhopal, India pada tahun 1984 dimana ribuan orang dikabarkan meninggal dunia. Level 6 Pada level ini, kecelakaan nuklir diindikasikan dengan keluarnya radioaktif yang cukup signifikan, baik PLTN maupun kegiatan industri yang berbasis raioaktif. Contohnya adalah kecelakaan di Mayak, bekas Negara Uni Soviet pada tahun 1957. Level 5 Level ini mengindikasikan kecelakaan yang mengeluarkan zat radioaktif yang terbatas, sehingga memerlukan pengukuran lebih lanjut. Contoh dari level ini yaitu kecelakaan/kebakaran pada rekator nuklir di Windscale, Inggris tahun 1957. Contoh lainnya yaitu kecelakaan di Three Mile Island yang merusak inti reaktor pada tahun 1979 Level 4 Level ini mengelompokkan kecelakaan nuklir yang mengakibatkan efek yang kecil terhadap lingkungan sekitar, inti reaktor dan pekerja sesuai dengan batas limit yang diizinkan. Beberapa contoh kejadian kecelakaan dalam level ini yaitu kecelakaan pada Sellafield Inggris, terjadi sebanyak 5 kali dari 1955 sampai 1979 PLTN Saint-Laurent Perancis tahun 1980 Buenos Aires Argentina tahun 1983 PLTN Tokaimura Jepang tahun 1999. Level 3 Kecelakaan yang dikelompokkan dalam level ini yaitu kecelakaan yang mengakibatkan efek yang sangat kecil dimana masih dibawah level/batas yang diizinkan, namun tidak ada perangkat keselamatan yang memadai. Contoh dari kecelakaan level ini yaitu kecelakaan pada THORP plant Sellafield di Inggris tahun 2005. Level 2 Kecelakaan pada level ini tidak mengakibatkan efek apapun keluar larea, namun tetap ada kontaminasi didalam area. Level ini juga mengindikasikan kecelakaan yang disebabkan oleh kegagalan untuk memenuhi syarat syarat keselamatan yang seharusnya ada. Contoh kecelakaan dalam level ini adalah kecelakaan pada PLTN Forsmark Swedia pada bulan Juli 2006 yang lalu. Level 1 Pada level ini, dikatagorikan kecelakaan yang merupakan anomaly dari pengoperasian sistem . Level 0 Pada level ini tidak memerlukan tingkat keselamatan yang signifikan dan relevan. Disebut juga sebagai “out of scale”. Anonim. 2009. “Reaksi Fusi dan Reaksi Fisi”. [15 Oktober 2014] Thadmin, Irham dkk. 2012. “Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir”. [ 15 Oktober 2014] Julio. 2013. “Ledakan Reaktor Nuklir di Chernobyl”. [15 Oktober 2014]2 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Sebagai Kebutuhan Masyarakat KATA PENGANTAR Segala puji bagi Tuhan yang telah menolong hamba-Nya menyelesaikan makalah ini dengan penuh kemudahan. Tanpa pertolongan Dia mungkin penyusun tidak akan sanggup menyelesaikan dengan baik.
Sampaisaat ini, pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil masih merupakan penyedia energi terbesar di dunia. Ini karena efisiensi dan besarnya energi yang dihasilkan. Meskipun begitu, ini juga menghasilkan sisa pembakaran yang mencemari alam. Contohnya adalah CO 2 yang dapat menghasilkan efek rumah kaca. b. Pembangkit Listrik Tenaga NuklirMAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR PLTNMAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR PLTNShadow JrElemen bahan bakar ini berbentuk batang-batang tipis dengan diameter kirakira 1 cm. Dalam suatu reaktor daya besar, ada ribuan elemen bahan bakar yang diletakkan saling berdekatan. Seluruh elemen bahan bakar dan daerah sekitarnya dinamakan teras reaktor. Umumnya, bahan bakar reaktor adalah uranium-235. Salahsatu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir (PLTN), dimana tenaga nuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah, aman dan tidak mencemari lingkungan.
TUGAS SISTEM DISTRIBUSI MAKALAH PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR Oleh M. Irham Tadmim 091910201084 Gigih Perkasa 091910201088 Winarko Siregar 091910201101 Hafid Anja Dewa 091910201104 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1 FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER 2012 BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Masyarakat pertama kali mengenal tenaga nuklir dalam bentuk bom atom yang dijatuhkan diHiroshima dan Nagasaki dalam Perang Dunia II tahun 1945. Sedemikian dahsyatnya akibat yang ditimbulkan oleh bom tersebut sehingga pengaruhnya masih dapat dirasakan samping sebagai senjata pamungkas yang dahsyat, sejak lama orang telah memikirkan bagaimana cara memanfaatkan tenaga nuklir untuk kesejahteraan umat manusia. Sampai saat ini tenaga nuklir, khususnya zat radioaktif telah dipergunakan secara luas dalamberbagai bidang antara lain bidang industri, kesehatan, pertanian, peternakan, sterilisasi produk farmasi dan alat kedokteran, pengawetan bahan makanan, bidang hidrologi, yang merupakan aplikasi teknik nuklir untuk non energi. Salah satu pemanfaatan teknik nuklir dalam bidang energi saat ini sudah berkembang dan dimanfaatkan secara besar-besaran dalam bentuk Pembangkit Listrik Tenaga nuklir PLTN, dimana tenaga nuklir digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik yang relatif murah, aman dan tidak mencemari lingkungan. Pemanfaatan tenaga nuklir dalam bentuk PLTN mulai dikembangkan secara komersial sejak tahun 1954. Pada waktu itu di Rusia USSR, dibangun dan dioperasikan satu unit PLTN air ringan bertekanan tinggi VVER = PWR yang setahun kemudian mencapai daya 5 Mwe. Pada tahun 1956 di Inggris dikembangkan PLTN jenis Gas Cooled Reactor GCR + Reaktor berpendingin gas dengan daya 100 Mwe. Pada tahun 1997 di seluruh dunia baik di negara maju maupun negara sedang berkembang telah dioperasikan sebanyak 443 unit PLTN yang tersebar di 31 negara dengan kontribusi sekitar 18 % dari pasokan tenaga listrik dunia dengan total pembangkitan dayanya mencapai Mwe dan 36 unit PLTN sedang dalam tahap kontruksi di 18 negara. Seiring dengan krisis energi yang sedang menimpa Indonesia saat ini yang ditandai dengan semakin menipisnya cadangan minyak yang dimiliki Indonesia, maka pemerintah berniat membangun PLTN Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir di Indonesia. Pemerintah merasa pembangkit-pembangkit listrik yang sudah ada sekarang dirasa masih kurang untuk memenuhi konsumsi listrik di Indonesia. Pengertian dari PLTN sendiri adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. Cara kerja PLTN tidak jauh dengan PLTU Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Bedanya pada PLTN energi panas yang dihasilkan berasal dari reaksi nuklir. Panas yang dihasilkan dari reaksi nuklir ini digunakan untuk menguapkan air pendingin. Uap ini digunakan untuk menggerakkan turbin sehingga diperoleh energi kinetik. Energi kinetik yang dihasilkan digunakan untuk memutar generator yang akhirnya menghasilkan energi listrik. Namun masih terdapat pro dan kontra dalam masyarakat mengenai rencana pemerintahan karena itu pemerintah harus memberikan penyuluhan mengenai teknologi nuklir kepada masyarakat. Selain itu pemerintah juga harus menerapkan standar keamanan yang ketat terhadap PLTN yang akan didirikan. B. TUJUAN 1. Meningkatkan pengetahuan mahasiswa tentang PLTN. 2. Menambah cara berfikir mahasiswa untuk menganalisis suatu permasalahan. 3. Agar mahasiswa sapat mengaplikasikan dalam kehidupan bermasyarakat. C. RUMUSAN MASALAH Dalam penulisan makalah ini ada beberapa permasalahan yang perlu dibahas antara lain 1. Bagaimana prinsip kerja dari PLTN? 2. Bagaimana proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN? 3. Keuntungan dan kerugian dari PLTN ? D. METODE PENULISAN Dalam penulisan makalah ini, metode penulisan yang digunakan adalah metode studi pustaka, yaitu metode dan suber penulisannya versumber dari buku-buku dan data dari internet E. SISTEMATIKA PENULISAN Dalam penulisan laporan ini sistematika penulisan yang digunakan adalah 1. Kata Pengantar 2. Daftar Isi 3. Bab I berisi Latar belakang, Tujuan, Rumusan Masalah, Metode Penulisan, Sistematika Penulisan 4. Bab II berisi Landasan Teori Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, jenis-jenis Pembangkit listrik Tenaga Nuklir PLTN 5. Bab III Pembahasan, Prinsip Kerja PLTN, Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN, keuntungan dan kekurangan PLTN. BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. LANDASAN TEORI Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir PLTN adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. PLTN termasuk dalam pembangkit daya base load, yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan meskipun boiling water reactor dapat turun hingga setengah dayanya ketika malam hari. Daya yang dibangkitkan per unit pembangkit berkisar dari 40 MWe hingga 1000 MWe. Unit baru yang sedang dibangun pada tahun 2005 mempunyai daya 600-1. Pada dasarnya sistem kerja dari PLTN sama dengan pembangkit listrik konvensional, yaitu air diuapkan di dalam suatu ketel melalui pembakaran. Ulang yang dihasilkan dialirkan ke turbin yang akan bergerak apabila ada tekanan uap. Perputaran turbin digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga menghasilkan tenaga listrik. Satu gram U-235 setara dengan 2650 batu bara. Pada PLTN panas yang digunakan untuk menghasilkan uap yang sama, dihasilkan dari reaksi pembelahan inti bahan fisil uranium dalam reactor nuklir. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO2, atau NOx, juga tidak mengeluarkan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan di lokasi PLTN. B. 1. JENIS-JENIS PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA NUKLIR PLTN Pressurized Water Reactor PWR/Reaktor Air Tekan PWR adalah jenis reaktor daya nuklir yang menggunakan air ringan biasa sebagai pendingin maupun moderator neutron. Reaktor ini pertama sekali dirancang oleh Westinghouse Bettis Atomic Power Laboratory untuk kepentingan kapal perang, tetapi kemudian rancangan ini dijadikan komersial oleh Westinghouse Nuclear Power Division. Reaktor jenis ini merupakan jenis reaktor yang paling umum. Lebih dari 230 buah reaktor digunakan untuk menghasilkan listrik, dan beberapa ratus lainnya digunakan sebagai tenaga penggerak kapal. Gambar 3 Skema Reaktor Pressurized Water Reactor PWR Pada reaktor jenis PWR, aliran pendingin utama yang berada di teras reaktor bersuhu mencapai 325oC sehingga perlu diberi tekanan tertentu sekitar 155 atm oleh perangkat pressurizer sehingga air tidak dapat mendidih. Pemindah panas, generator uap, digunakan untuk memindahkan panas ke aliran pendingin sekunder yang kemudian mendidih menjadi uap air dan menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik. Uap kemudian diembunkan di dalam kondenser menjadi aliran pendingin sekunder. Aliran ini kembali memasuki generator uap dan menjadi uap kembali, memasuki turbin, dan demikian seterusnya. 2. Boiling water reactor BWR/Reaktor Air Didih Reaktor jenis BWR merupakan rancangan reaktor jenis air ringan sebagai pendingin dan moderator, yang juga digunakan di beberapa Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir. Reaktor BWR pertama sekali dirancang oleh Allis-Chambers dan General Electric GE. Sampai saat ini, hanya rancangan General Electric yang masih bertahan. Reaktor BWR rancangan General Electric dibangun di Humboldt Bay di California. Reaktor ini mempunyai banyak persamaan dengan reaktor PWR; perbedaan yang paling kentara ialah pada reaktor BWR, uap yang digunakan untuk memutar turbin dihasilkan langsung oleh teras reaktor. Gambar 4 Skema Reaktor Boiling Water Reactor BWR Pada reaktor BWR hanya terdapat satu sirkuit aliran pendingin yang bertekanan rendah sekitar 75 atm sehingga aliran pendingin tersebut dapat mendidih di dalam teras mencapai suhu 285oC. Uap yang dihasilkan tersebut mengalir menuju perangkat pemisah dan pengering uap yang terletak di atas teras kemudian menuju turbin. Karena air yang berada di sekitar teras selalu mengalami kontaminasi oleh peluruhan radionuklida, maka turbin harus diberi perisai dan perlindungan radiasi sewaktu masa pemeliharaan. Kebanyakan zat radioaktif yang terdapat pada air tersebut beumur paro sangat singkat, misalnya N-16 dengan umur paro 7 detik sehingga ruang turbin dapat dimasuki sesaat setelah reaktor dipadamkan. Uap tersebut kemudian memasuki turbin-generator. Setelah turbin digerakkan, uap diembunkan di kondenser menjadi aliran pendingin, kemudian dipompa ke reaktor dan memulai siklus kembali seperti di atas. 3. Reaktor Air Didih Lanjut Advanced Boiling Water Reactor, ABWR ABWR adalah reaktor air didih lanjut, yaitu tipe modifikasi dari reaktor air didih yang ada pada saat ini. Perbaikan ditekankan pada keandalan, keselamatan, limbah yang rendah, kemudahan operasi dan faktor ekonomi. Perlengkapan khas ABWR yang mengalami perbaikan desain adalah 1 pompa internal, 2 penggerak batang kendali, 3 alat pengatur aliran uap, 4 sistem pendinginan teras darurat, 5 sungkup reaktor dari beton pra-tekan, 6 turbin, 7 alat pemanas untuk pemisah uap penurun kelembaban, 8 sistem kendali dijital dan lain-lain. 4. Reaktor tabung tekan Reaktor tabung tekan merupakan reaktor yang terasnya tersusun atas pendingin air ringan ada juga air berat dan moderator air berat atau pendingin air ringan dan moderator grafit dalam pipa kalandria. Bahan pendingin dan bahan moderator dipisahkan oleh pipa tekan, sehingga bahan pendingin dan bahan moderator dapat dipilih secara terpisah. Pada kenyataannya terdapat variasi gabungan misalnya pendingin air ringan moderator air berat Steam-Generating Heavy Water Reactor, SGHWR, pendingin air berat moderator air berat Canadian Deuterium Uranium, CANDU, pendingin air ringan moderator grafit Channel Type Graphite-moderated Water-cooled Reactor, RBMK. Teras reaktor terdiri dari banyak kanal bahan bakar dan dideretkan berbentuk kisi kubus di dalam tangki kalandria, bahan pendingin mengalir masing-masing di dalam pipa tekan, energi panas yang timbul pada kanal bahan bakar diubah menjadi energi penggerak turbin dan digunakan pada pembangkit listrik. Disebut juga rektor nuklir tipe kanal. BAB III PEMBAHASAN 1. Prinsip kerja dari PLTN Prinsip kerja PLTN sebenarnya mirip dengan pembangkit listrik lainnya, misalnya Pembangkit Listrik Tenaga Uap PLTU. Yang membedakan antara dua jenis pembangkit listrik itu adalah sumber panas yang digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksi nuklir, sedang PLTU mendapatkan suplai panas dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara atau minyak bumi. Uap bertekanan tinggi pada PLTU digunakan untuk memutar turbin. Tenaga gerak putar turbin ini kemudian diubah menjadi tenaga listrik dalam sebuah generator. Perbedaan PLTN dengan pembangkit lain terletak pada bahan bakar yang digunakan untuk menghasilkan uap, yaitu Uranium. Reaksi pembelahan fisi inti Uranium menghasilkan tenaga panas termal dalam jumlah yang sangat besar serta membebaskan 2 sampai 3 buah neutron. Sebagai pemindah panas biasa digunakan air yang disirkulasikan secara terus menerus selama PLTN beroperasi. Proses pembangkit yang menggunakan bahan bakar uranium ini tidak melepaskan partikel seperti CO2, SO, atau NOx, juga tidak melepaskan asap atau debu yang mengandung logam berat yang dilepas ke lingkungan. Satu gram U-235 setara dengan 2650 batu bara. Oleh karena itu PLTN merupakan pembangkit listrik yang ramah lingkungan. Limbah radioaktif yang dihasilkan dari pengoperasian PLTN, adalah berupa elemen bakar bekas dalam bentuk padat. Elemen bakar bekas ini untuk sementara bisa disimpan dilokasi PLTN, sebelum dilakukan penyimpanan secara lestari. Prinsip kerja dari PLTU 2. Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut  Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi dalam bentuk panas yang sangat besar.  Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin, bisa pendingin primer maupun sekunder bergantung pada tipe reaktor nuklir yang digunakan.  Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi gerak kinetik.  Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator sehingga dihasilkan arus listrik. 3. Keuntungan dan kekurangan Keuntungan PLTN dibandingkan dengan pembangkit daya utama lainnya adalah  Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca selama operasi normal - gas rumah kaca hanya dikeluarkan ketika Generator Diesel Darurat dinyalakan dan hanya sedikit menghasilkan gas.  Tidak mencemari udara - tidak menghasilkan gas-gas berbahaya sepert karbon monoksida, sulfur dioksida, aerosol, mercury, nitrogen oksida, partikulate atau asap fotokimia.  Sedikit menghasilkan limbah padat selama operasi normal.  Biaya bahan bakar rendah - hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.  Ketersedian bahan bak ar yang melimpah - sekali lagi, karena sangat sedikit bahan bakar yang diperlukan. Kekurangan dari PLTN  Risiko kecelakaan nuklir - kecelakaan nuklir terbesar adalah kecelakaan Chernobylcontainment building yang tidak mempunyai.  Limbah Nuklir - limbah radioaktif tingkat tinggi yang dihasilkan dapat bertahan hingga ribuan tahun. BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Prinsip kerja PLTN berdasarkan sumber panas yang dihasilkan oleh suplai panas dari reaksi nuklir. Pemanfaatan energy panas tersebut tidak dapat dihasilkan apabila kurangnya bahan bakar. Adapun jenis PLTN yang ada di Bumi, merupakan pengembangan dari kemajuan teknologi yang ada. Oleh karena itu, banyak terjadi perkembangan pembangkit energy listrik yang baru. B. SARAN 1. Pengembangan PLTN di Indonesia sangat penting bagi kemajuan ekonomi bagi Negara tersebut. 2. Sebaiknya pengembangan PLTN dibuat berdasarkan kebutuhan. 3. Oleh karena itu, pemerintah mampu menyokong dalam pengembangan PLTN di Indonesia.. 84 189 341 416 468 470 81 364