PTLN (Aplikasi Hukum I Termodinamika Dalam Nuklir)
Energi secara umum
merupakan istilah yang telah banyak dikenal dan diimplementasikan dalam
kehidupan. Dimana energi ini merupakan konsep dasar dari termodinamika dan
merupakan aspek yang penting. Secara garis besar pengertian energi adalah
kemampuan suatu sistem dalam melakukan kerja. Berdasarkan Hukum Pertama
Termodinamika yang menyatakan “Energi yang berada dalam suatu sistem
besaranya akan tetap, kecuali jika energi diubah dengan melakukan sebuah kerja
atau dengan pemanasan”[1].
Dengan kata lain, energi tidak bisa dimusnahkan maupun diciptakaan. Namun energi
dapat diubah atau dikonversikan dari satu bentuk energi kedalam bentuk energi
yang lainnya. Dalam kondisi sistem tertutup, energi dapat diubah dalam bentuk
suatu kerja dan perpindahan kalor. Dimana jumlah total energi yang digunakan
dalam kerja maupun perpindahan kalor adalah sama atau tetap[2].
Penerapan Hukum Pertama Termodinamika ini sangatlah luas karena semua dalam
melakukan kerja tentunya akan membutuhkan energi, diantaranya terdapat pada (PLTN)
pembangkit listrik dengan tenaga nuklir.
Energi nuklir ini
kedepannya akan menjadi energi yang terdepan dan sebagai energi alternatif dari
masalah yang timbul akibat semakin terbatasnya sumber energi fosil yang saat
ini digunakan serta dampak terhadap lingkungan yang ditimbulkannya[3]. Energi
nuklir diperoleh dari dua macam cara yaitu reaksi penggabungan inti (reaksi
fusi) dan reaksi pembelahaan inti (reaksi fisi). Didalam industri pembangkit
listrik dengan tenaga nuklir, mayoritas energi yang digunakan diperoleh dari
reaksi pembelahan inti (reaksi fisi). Dimana reaksi fisi nuklir ini menggunakan
unsur radioaktif uranium sebagai bahan bakar. Dengan mekanisme, inti uranium
ditumbukan dengan neutron sehingga terbentuklah dua inti atom yang lebih ringan
dan neutron.
n + U235 à Ba141 + Kr92 + 3n
Setiap pembelahan inti akan disertai energi dengan jumlah yang
besar. Mekanisme ini akan terus terjadi, inti atom yang terbentuk akan
bertumbukan dengan neutron hingga membentuk reaksi berantai. Akibatnya, dalam
waktu yang singkat dapat menghasilkan energi yang dahsyat. Dengan begitu reaksi
berantai yang terjadi harus dikendalikan, usaha ini dapat dilakukan dengan
reaktor nuklir. Dengan reaksi berantai yang terkendali dan terjamin keamanannya
maka energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin guna
membangkitkan listrik[4].
Sesuai dengan hukum pertama termodinamika, bahwa energi dapat
konversikan dari satu bentuk ke dalam bentuk energi yang lain. Sama halnya
dalam pembangkit listrik dengan tenaga nuklir ini, dimana energi yang
dihasilkan dari proses reaksi pembelahan inti (reaksi fisi) akan tetap bernilai
sama dengan energi yang dikonversikan dalam bentuk energi listrik.
[1] Atkins, P.
W.1993. Kimia Fisika. Jakarta: Erlangga. Jilid 1 edisi keempat. Hal 34
(terjemahan)
[2] Moran M. J,
Shapiro H. N.2003. Termodinamika Teknik. Jakarta: Erlangga. Jilid 1
edisi keempat. Hal 39 (terjemahan)
[3] Pranoto, A.
2009. Sains dan Teknologi. Jakarta: Gramedia. Hal 79
[4] Jumini, S.
2018. Fisika Inti. Wonosobo: Mangku bumi Media. Hal 140-141
Komentar