Konsep Dasar Reaktor Nuklir

Teknologi nuklir menggunakan energi yang dilepaskan dengan memisahkan atom dari unsur-unsur tertentu. Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme yaitu pembelahan inti (reaksi fisi) dan penggabungan beberapa inti (reaksi fusi). Konsep dasar dari sebuah reaktor adalah reaksi fisi dari sebuah material. Ketika sebuah inti ditembakkan oleh sebuah neutron dengan presentase tertentu, inti akan mengalami pembelahan (fisi). Reaksi fisi dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Reaksi fisi

Sebuah inti berat yang ditumbuk oleh partikel (neutron) dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan dan beberapa partikel lain. Mekanisme ini disebut pembelahan inti (fisi nuklir) . Contoh reaksi fisi adalah inti uranium yang ditumbuk oleh neutron. Saat sebuah inti ditembakkan oleh sebuah neutron dengan presentasi tertentu, inti akan mengalami pembelahan atau reaksi fisi.

Berikut salah satu contoh reaksi fisi dari uranium dapat dilihat pada persamaan (1).

Sedangkan untuk Thorium-232 yang bersifat fertil, maka Thorium-232 akan terlebih dahulu menyerap neutron lambat yang akan menghasilkan Uranium-233 bersifat fisil yang kemudian akan membelah ketika ditembak oleh neutron.Bentuk reaksi dari Thorium-232 menjadi Uranium-233 dapat dilihat pada persamaan (2).

Reaksi fisi uranium seperti di atas menghasilkan neutron. Neutron yang dihasilkan dapat menumbuk kembali inti uranium untuk membentuk reaksi fisi selanjutnya. Mekanisme ini terus terjadi dalam waktu yang sangat cepat hingga membentuk reaksi berantai tak terkendali. Akibatnya terjadi pelepasan energi yang besar secara singkat. Reaksi fisi berantai dari Thorium-232 hingga menghasilkan Uranium-233 dan hasil fisi yang lain dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Rantai Reaksi Nuklida Thorium

Pelepasan energi yang dihasilkan melalui reaksi fisi berantai dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik apabila reaksi fisi berantai ini terkendali.