Pemanfaatan Radiasi Nuklir dan Radioisotop Dalam Kehidupan Manusia

Beberapa bahan yang ada di alam, seperti uranium, apabila direaksikan dengan neutron, akan mengalami reaksi pembelahan dan menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk memanaskan air hingga menjadi uap. Selanjutnya uap tersebut dapat digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir komersial yang pertama adalah Reaktor Magnox, yang dibangun pada tahun 1950-an di Inggris.

Sedangkan penggunaan radioisotop secara sengaja untuk suatu tujuan tertentu dilakukan oleh George du Hevesy pada tahun 1911. Pada saat itu, ia masih berstatus seorang pelajar yang sedang meneliti bahan radioaktif alam. Karena berasal dari luar kota dan dari keluarga yang sederhana ia tinggal di suatu asrama yang sekaligus menyajikan makanan pokok sehari-hari. Pada suatu ketika, ia curiga bahwa makanan yang disajikan dicampur dengan makanan sisa dari hari sebelumnya, tetapi ia tidak bisa membuktikan kecurigaannya itu. Untuk itu ia menaruh sejumlah kecil bahan radioaktif kedalam makanan yang sengaja tidak dihabiskannya. Keesokan harinya ketika makanan yang jenisnya sama disajikan, ia melakukan pemeriksaan makanan tersebut dengan menggunakan peralatan deteksi radiasi yang sederhana, dan ternyata ia mendeteksi adanya radioisotop dalam makanan yang dicurigainya. Mulai saat itulah ia mengembangkan penggunaan bahan radioaktif sebagai suatu perunut (tracer) untuk berbagai macam keperluan.

Bidang Energi: Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir dan Pembangkit Listrik Berbahan Bakar Fosil

Semua pembangkit tenaga listrik, termasuk PLTN, mempunyai prinsip kerja yang relatif sama. Bahan bakar (baik yang berupa batu bara, gas ataupun uranium) digunakan untuk memanaskan air yang akan menjadi uap. Uap memutar turbin dan selanjutnya turbin memutar suatu generator yang akan menghasilkan listrik.

Perbedaan yang mencolok adalah bahwa PLTN tidak membakar bahan bakar fosil, tetapi menggunakan bahan bakar dapat belah (bahan fisil). Di dalam reaktor, bahan fisil tersebut direaksikan dengan neutron sehingga terjadi reaksi berantai yang menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap air bertekanan tinggi, kemudian uap tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin. Dengan digunakannya bahan fisil, berarti tidak menghasilkan CO₂, hujan asam, ataupun gas beracun lainnya seperti jika menggunakan bahan bakar fosil.

Seberapa amankah PLTN?

Dibandingkan pembangkit listrik lainnya, PLTN mempunyai faktor keselamatan yang lebih tinggi. Hal ini ditunjukkan oleh studi banding kecelakaan yang pernah terjadi di semua pembangkit listrik. Secara statistik, kecelakaan pada PLTN mempunyai persentase yang jauh lebih rendah dibandingkan yang terjadi pada pembangkit listrik lain. Hal tersebut disebabkan karena dalam desain PLTN, salah satu filosofi yang harus dipunyai adalah adanya “pertahanan berlapis” (defence in-depth). Dengan kata lain, dalam PLTN terdapat banyak pertahanan berlapis untuk menjamin keselamatan manusia dan lingkungan. Jika suatu sistem operasi mengalami kegagalan, maka masih ada sistem cadangan yang akan menggantikannya. Pada umumnya, sistem cadangan berupa suatu sistem otomatis pasif. Disamping itu, setiap komponen yang digunakan dalam instalasi PLTN telah didesain agar aman pada saat mengalami kegagalan, sehingga walaupun komponen tersebut mengalami kegagalan, maka kegagalan tersebut tidak akan mengakibatkan bahaya bagi manusia dan lingkungannya.

Dari sisi sumber daya manusia, personil yang mengoperasikan PLTN harus memenuhi persyaratan yang sangat ketat, dan wajib mempunyai sertifikat sebagai operator reaktor yang dikeluarkan oleh Badan Pengawas Tenaga Nuklir (BAPETEN). Untuk mendapatkan sertifikat tersebut, mereka harus mengikuti dan lulus ujian pelatihan. Sertifikat tersebut berlaku untuk jangka waktu tertentu dan setelah lewat masa berlakunya maka akan dilakukan pengujian kembali.

Peranan PLTN dalam Kelistrikan Dunia

Pada Nopember 2005, di seluruh dunia terdapat 441 buah pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi di 31 negara, menghasilkan tenaga listrik sebesar lebih dari 363 trilyun watt. Reaktor yang dalam tahap pembangunan sebanyak 30 buah dan 24 negara (termasuk 6 negara yang belum pernah mengoperasikan reaktor nuklir) merencanakan untuk membangun 104 reaktor nuklir baru. Saat ini energi listrik yang dihasilkan PLTN menyumbang 16% dari seluruh kelistrikan dunia, yang secara kuantitatif jumlahnya lebih besar dari listrik yang dihasilkan di seluruh dunia pada tahun 1960.

Negara-negara di Eropa merupakan negara yang paling tinggi persentase ketergantungannya pada energi nuklir. Perancis, Lithuania dan Slovakia merupakan tiga negara yang memiliki ketergantungan listrik pada energi nuklir yang tinggi, yaitu masing-masing sebesar 78%, 72% dan 55%.

Di masa mendatang, pemakaian energi nuklir akan berkembang lebih maju lagi, tidak hanya sekedar untuk pembangkit listrik saja, tetapi juga untuk keperluan energi selain kelistrikan, seperti produksi hidrogen, desalinasi air laut, dan pemanas ruangan.