Manfaat Teknologi Nuklir Bagi Kelangsungan Hidup Manusia

Dalam kehidupan sehari-hari, reakasi nuklir jarang sekali berkaitan dengan fenomena alam. Sebagian besar fenomena alam dalam kehidupan sehari-hari hanya melibatkan gravitasi dan elektromagnetik. Pada tahun 1896, Henri Becquerel meneliti fenomena fosforesensi pada garam uranium yang kemudian dia sebut dengan radioaktivitas. Bersama dengan sepasang ilmuawan lain, Pierre Curie dan Marie Curie, mereka telah memulai penelitian terkait dengan fenomena ini. Dalam prosesnya, mereka mengisolasi unsur radium yang sangat radioaktif. Mereka menemukan bahwa material radioaktif memproduksi gelombang yang intens, yang mereka namai dengan alfa, beta, dan gamma

PLTN

Reaksi nuklir adalah sebuah proses dimana dua nukleus atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Reaksi nuklir itu sendiri dibagi menjadi dua, yaitu reaksi fisi dan reaksi fusi. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi dihampir semua inti bintang di alam semesta.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. 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)

Di Indonesia dimanfaatkan untuk PLTN dengan reactor air tekanan (RAT). Pada PLTN jenis RAT, energy kalor yang begitu besar dari reaksi fisi (eksoterm) akan digunakan untuk memanaskan air, dan menghasilkan uap bertekanan tinggi yang digunakan untuk memutar turbin. Selanjutnya uap akan didinginkan kembali oleh air laut yang di pompa ke system condenser. Setelah uap didinginkan dan menjadi air, maka air tersebut akan dipompa ke reactor untuk di panaskan kembali. Proses tersebut terus berlangsung secara berulang-ulang.

Ada beberapa manfaat energi nuklir untuk hidup manusia :

1.      Bidang Medis

Aplikasi pada bidang medis dari teknologi nuklir umumnya dibagi menjadi dua macam, yakni diagnosa serta terapi radiasi. Terutama adalah untuk perawatan yang efektif bagi orang yang mendetita penyakit kanker. Pada bidang ini sering disebut dengan istilah Kedokteran Nuklir. Hingga saat ini, terapi medis dengan memanfaatkan teknologi Kedokteran Nuklir dianggap cukup efektif. Walaupun telah banyak disebutkan keuntungan-keuntungan penerapan teknologi nuklir, pastilah di dalam hati kita masih ada perasaan was-was

2.      Bidang Pertanian

Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi (PAIR) telah menghasilkan sejumlah varietas unggul yang baru dengan cara mutasi oleh imbas radiasi, seperti varietas padi untuk dataran rendah dan dataran tinggi, kedelai, dan kacang hijau.

3.      Bidang Pertambangan

Tritium radioaktif dan cobalt 60 digunakan untuk merunut alur-alur minyak bawah tanah dan kemudian menentukan srategi yang paling baik untuk menyuntikkan air ke dalam sumur-sumur. Hal ini akan memaksa keluar minyak yang tersisa di dalam kantung-kantung yang sebelumnya belum terangkat. Berjuta-juta barrel tambahan minyak mentah telah diperoleh dengan cara ini.

                                

Sumber :

1.      http://www.nu.or.id/a,public-m,dinamic-s,detail-ids,14-id,26019-lang,id-c,teknologi-t,Sejarah+Awal+Lahirnya+Teknologi+Nuklir-.phpx

2.      http://ssllaasshh.blogspot.com/

3.      http://pafta.wordpress.com/beberapa-pemanfaatan-energi-nuklir/

4.      http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?

5.      https://nukers2002.wordpress.com/2009/07/22/reaktor-nuklir-untuk-hidrogen-nuklir/#more-533

Sejarah Awal Lahirnya Teknologi Nuklir

Dalam kehidupan sehari-hari, reakasi nuklir jarang sekali berkaitan dengan fenomena alam. Sebagian besar fenomena alam dalam kehidupan sehari-hari hanya melibatkan gravitasi dan elektromagnetik.

Inti atom terdiri dari muatan positif dan neutron, diantara muatan positif dalam inti atom timbul gaya saling tolak (saling menjauh), namun hal ini masih dapat ditahan oleh suatu gaya sehingga inti atom bermuatan positif tersebut tidak saling menjauh (Binding energy).

Pada tahun 1896, Henri Becquerel meneliti fenomena fosforesensi pada garam uranium yang kemudian dia sebut dengan radioaktivitas. Bersama dengan sepasang ilmuawan lain, Pierre Curie dan Marie Curie, mereka telah memulai penelitian terkait dengan fenomena ini. Dalam prosesnya, mereka mengisolasi unsur radium yang sangat radioaktif. Mereka menemukan bahwa material radioaktif memproduksi gelombang yang intens, yang mereka namai dengan alfa, beta, dan gamma. Beberapa jenis radiasi yang mereka temukan mampu menembus berbagai material dan semuanya dapat menyebabkan kerusakan. Seluruh peneliti radioaktivitas pada masa itu menderita luka bakar akibat radiasi, yang mirip dengan luka bakar akibat sinar matahari, dan hanya sedikit yang memikirkan hal itu. Setelah pemahaman tentang nuklir semakin maju, pemahaman akan karakteristik atau sifat radioaktifitas menjadi lebih baik. Beberapa inti atom yang berukuran besar cenderung tidak stabil, sehingga terjadi peluruhan sampai terbentuknya inti stabil. Pemahaman akan tiga bentuk radiasi yang ditemukan oleh Becquerel dan Curie juga semakin baik, peluruhan alfa terjadi ketika inti atom melepaskan partikel alfa, yaitu dua proton dan dua neutron, setara dengan inti atom helium; peluruhan beta terjadi ketika pelepasan partikel beta, yaitu elektron berenergi tinggi;

Reaksi Nuklir Fisi

Reaksi Nuklir Fisi adalah proses pembelahan inti menjadi atom-atom yang lebih kecil dan disertai dengan pelepasan energi dan neutron. Jika neutron ini ditangkap oleh inti atom lainnya yang tidak stabil , makan inti tersebut akan membelah juga, memicu reaksi berantai. Jika jumlah rata-rata neutron yang diepaskan per inti atom yang melakukan fisi ke inti atom lain disimbolkan dengan k, maka nilai k yang lebih besar dari 1 menunjukkan bahwa reaksi fisi melepaskan lebih banyak neutron dari pada jumlah yang diserap, sehingga dapat dikatakan bahwa reaksi ini dapat berdiri sendiri. Massa minimum dari suatu material fisi yang mampu melakukan reaksi fisi berantai yang dapat berdiri sendiri dinamakan massa kritis.

Reaksi Nuklir Fusi

Jika dua inti atom bertabrakan, terdapat kemungkinan terjadi reaksi nuklir fusi. Proses ini akan melepas atau menyerap energi. Jika inti atom hasil tabrakan lebih ringan dari besi, maka pada umumnya rekasi nuklir fusi akan melepaskan energi, namun jika inti atom hasil tabrakan lebih berat dari besi, maka pada umumnya reaksi nuklir fusi akan menyerap energi. Proses reaksi nuklir fusi yang paling sering terjadi adalah pada bintang, energi reaksi nuklir fusi yang terjadi pada bintang dihasilkan dari rekasi nuklir fusi hidrogen dan menghasilkan helium. Dari reaksi nuklir fusi, bintang-bintang juga membentuk unsur unsur ringan seperti lithium dan kalsium melalui stellar nucleosynthesis.

Sumber: http://www.nu.or.id/a,public-m,dinamic-s,detail-ids,14-id,26019-lang,id-c,teknologi-t,Sejarah+Awal+Lahirnya+Teknologi+Nuklir-.phpx

Reaktor Nuklir untuk Hidrogen Nuklir

Dewasa ini, hidrogen sedang dipersiapkan sebagai sumber energi baru di beberapa negara maju seperti Amerika Serikat, Perancis, Jepang, Korea dan China. Ketersediaan sumber energi fosil yang semakin menipis dan perubahan iklim yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil mengisyaratkan bahwa calon sumber energi baru haruslah terbarukan (renewable) dan ramah lingkungan. Inilah yang mendasari terpilihnya hidrogen sebagai sumber energi baru masa depan di samping sumber energi lain seperti solar, angin dan biomassa. Hidrogen memang sangat menjanjikan sebagai sumber energi masa depan karena

1) dihasilkan dari sumber yang tersedia melimpah di alam yaitu air,

2) ramah lingkungan karena sisa pembuangannya berupa air,

3) mempunyai densitas energi yang tinggi

Pemikiran sekarang ini dalam pengembangan sumber energi ini adalah bagaimana memproduksi hidrogen dalam jumlah besar, ramah lingkungan, aman dan ekonomis. Proses produksi hidrogen konvensional utama yang digunakan saat ini adalah steam reforming. Proses ini memanfaatkan panas yang dihasilkan dari pembakaran gas methane. Pembakaran gas methane tentu saja menghasilkan gas CO₂. Tetapi jika energi nuklir yang digunakan untuk menyediakan panas, maka tentu saja akan mengurangi jumlah CO₂ yang dihasilkan. Proses produksi hidrogen lain  adalah High Temperature Electrolysis (HTE) dan thermochemical/ Iodine-Sulfur process (IS). Kedua proses tersebut membutuhkan panas suhu tinggi untuk memproduksi hidrogen dan listrik untuk HTE. Jika reaktor nuklir digunakan untuk menyediakan panas maupun listrik, maka tentu saja proses produksi hidrogen akan menjadi efisien dan ramah lingkungan.

Sumber: https://nukers2002.wordpress.com/2009/07/22/reaktor-nuklir-untuk-hidrogen-nuklir/#more-533

Peran Teknik Nuklir di Bidang Peternakan

Badan Tenaga Nuklir Nasional sebagai lembaga yang bergerak dalam penelitian dan pengembangan (litbang) ikut berperan dalam mendukung peningkatan sektor peternakan. Litbang yang dilaksanakan lebih menekankan ke arah penggunaan teknik nuklir dan teknik terkait lainnya. Kegiatan ini dilakukan di Laboratorium Nutrisi, Reproduksi, dan Kesehatan Ternak, Bidang Pertanian, Pusat Penelitian dan Pengembangan Isotop dan Radioisotop (P3TIR).

Litbang peternakan yang dilakukan lebih mengarah pada peningkatan produksi ternak, perbaikan sistem reproduksi, kesehatan, dan manajemen ternak. Keuntungan pengggunaan teknik nuklir dalam litbang peternakan, yaitu kepekaan deteksi tinggi, akurat untuk perunutan, efektif dan efisien, aman, serta ekonomis.

Pemanfaatan teknik nuklir untuk perunutan berdasarkan sifat pengaplikasiannya dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan yang bersifat in vivo dan in vitro. Aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh biologis, yaitu waktu yang diperlukan (radio) isotop untuk keluar atau diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh fisika, yaitu waktu yang diperlukan oleh radioisotop untuk meluruh hingga mencapai separuh aktivitasnya

Pemanfaatan teknik nuklir radiasi yang dilakukan di bidang peternakan terutama di subbidang kesehatan ternak, yaitu untuk melemahkan patogenisitas penyakit yang disebabkan oleh bakteri, virus dan cacing. Litbang pemanfaatan radiasi telah menghasilkan radiovaksin, reagen diagnostik, dan pengawetan.

Radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara iradiasi. Definisi vaksin adalah suatu suspensi mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit tetapi telah dimodifikasi dengan cara mematikan atau menatenuasi sehingga tidak akan menimbulkan penyakit dan dapat merangsang pembentukan kekebalan/antibodi bila diinokulasikan

Beberapa Manfaat Teknologi Nuklir Selain Untuk Senjata

1.      Bidang Medis

Aplikasi pada bidang medis dari teknologi nuklir umumnya dibagi menjadi dua macam, yakni diagnosa serta terapi radiasi. Terutama adalah untuk perawatan yang efektif bagi orang yang mendetita penyakit kanker. Pencitraan dari sinar X tentu saja merupakan hasil dari pengembangan teknologi Nuklir selama ini. Selain itu ada pula penggunaan Teknesium untuk diberikan pada molekul organik, kemudian pencarian jejak radioaktif pada tubuh manusia sebelum diekskresikan oleh ginjal, dan berbagai aplikasi lainnya. Pada bidang ini sering disebut dengan istilah Kedokteran Nuklir. Hingga saat ini, terapi medis dengan memanfaatkan teknologi Kedokteran Nuklir dianggap cukup efektif. Walaupun telah banyak disebutkan keuntungan-keuntungan penerapan teknologi nuklir, pastilah di dalam hati kita masih ada perasaan was-was. Bagaimana bila terjadi kebocoran seperti yang terjadi di Jepang akhir-akhir ini? Bagaimana pula dengan limbahnya?

Sebenarnya setiap pekerjaan mengandung resiko, apapun yang kita kerjakan bila kita tidak berhati-hati maka akan timbul bencana. Contoh sederhananya adalah pisau. Apabila pisau digunakan dengan tidak hati-hati maka akan dapat melukai diri penggunanya. Para pekerja yang bekerja di industri kimia juga harus berhati-hati karena bila mereka ceroboh, mereka bisa keracunan zat kimia. Demikian pula dengan industri nuklir seperti reaktor nuklir. Kebocoran reaktor yang terjadi di Jepang merupakan kelalaian manusia semata-mata.

Adapun mengenai masalah limbahnya telah ditemukan suatu cara yang aman dan permanen seperti yang telah dilakukan oleh Kanada. Limbah nuklir dikubur jauh di bawah tanah pada lapisan batuan granit yang stabil. Penelitian geologi menunjukkan bahwa formasi batuan granit dapat stabil hingga 1,5 juta tahun atau bahkan lebih.

2. Bidang Pertanian

Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi (PAIR) telah menghasilkan sejumlah varietas unggul yang baru dengan cara mutasi oleh imbas radiasi, seperti varietas padi untuk dataran rendah dan dataran tinggi, kedelai, dan kacang hijau.

3. Bidang Pertambangan.

Tritium radioaktif dan cobalt 60 digunakan untuk merunut alur-alur minyak bawah tanah dan kemudian menentukan srategi yang paling baik untuk menyuntikkan air ke dalam sumur-sumur. Hal ini akan memaksa keluar minyak yang tersisa di dalam kantung-kantung yang sebelumnya belum terangkat. Berjuta-juta barrel tambahan minyak mentah telah diperoleh dengan cara ini.

Walaupun telah banyak disebutkan keuntungan-keuntungan penerapan teknologi nuklir, pastilah di dalam hati kita masih ada perasaan was-was. Bagaimana bila terjadi kebocoran seperti yang terjadi di Jepang akhir-akhir ini? Bagaimana pula dengan limbahnya?

Sebenarnya setiap pekerjaan mengandung resiko, apapun yang kita kerjakan bila kita tidak berhati-hati maka akan timbul bencana. Contoh sederhananya adalah pisau. Apabila pisau digunakan dengan tidak hati-hati maka akan dapat melukai diri penggunanya. Para pekerja yang bekerja di industri kimia juga harus berhati-hati karena bila mereka ceroboh, mereka bisa keracunan zat kimia. Demikian pula dengan industri nuklir seperti reaktor nuklir. Kebocoran reaktor yang terjadi di Jepang merupakan kelalaian manusia semata-mata.

Adapun mengenai masalah limbahnya telah ditemukan suatu cara yang aman dan permanen seperti yang telah dilakukan oleh Kanada. Limbah nuklir dikubur jauh di bawah tanah pada lapisan batuan granit yang stabil. Penelitian geologi menunjukkan bahwa formasi batuan granit dapat stabil hingga 1,5 juta tahun atau bahkan lebih.

Sumber: http://pafta.wordpress.com/beberapa-pemanfaatan-energi-nuklir/