Seperti yang kita tahu bahwa Uranium dapat
digolongkan sebagai unsur terberat dari seluruh unsur alamiah. Uranium memiliki
masa jenis sekitar 18,7 kali lipat dibandingkan air, dengan titik leleh yang
relatif tinggi yaitu 1132 oC. Unsur U-235 merupakan isotop uranium yang penting, karena di dalam
kondisi tertentu inti unsur U-235 dapat terbelah dan kemudian diikuti dengan
pelepasan energi dalam jumlah besar (sekitar 200 MeV per-pembelahan). Reaksi
pembelahan inti atom dikenal dengan ”fisi nuklir”.
Enegi dalam Uranium dapat kita ketahui
berdasarkan dari inti atom dari U-235 terdiri dari 92 proton dan 143 neutron
(92+143=235). Saat sebuah inti atom U-235 menangkap neutron, ia akan membelah
menjadi dua inti atom baru dan melepaskan sejumlah energi dalam bentuk panas,
disertai pelepasan 2 atau 3 neutron baru. Jika neutron yang dilepaskan tersebut dapat
memicu reaksi yang sama pada atom U-235 lainnya, dan melepaskan neutron baru
lain, reaksi fisi berantai dapat terjadi. Reaksi ini dapat terjadi dan terjadi
lagi, hingga berjuta-juta kali, maka energi panas dalam jumlah sangat besar
dapat dihasilkan dari sedikit Uranium. Secara kasar reaksi inti 1 gram U-235 diperkirakan
dapat menghasilkan energi panas yang lebih besar dari energi panas yang
dihasilkan oleh dari pembakaran 1 ton batu bara.
Proses membelah atau “membakar” uranium
secara berantai dan terkendali adalah sebagaimana yang terjadi di dalam reaktor
nuklir. Panas yang dihasilkan digunakan untuk membangkitkan uap air, dan
selanjutnya uap air digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya menghasilkan listrik.
Berikut
Penjelasannya:
Reaksi fisi pada 1 gram U235 dapat
menghasilkan energi sebesar
E = 2,56 x 1021 x 200 MeV/atom
= 5,12 x 1023 MeV
Dalam Energi sebesar 1 MeV setara 3,83 x 10-14 kalori.
Sehingga energi yang dibebaskan pada reaksi pembelahan U235 adalah
E = 5,12 x 1023 x 3,83 x 10-14 kalori
= 1,96 x 1010 kalori
≈ 2,00 x 1010 kalori
Perbandingan Energi 1 gram U235 dan
energi 50 gram TNT = (50)(2,00 x 1010)/5 x 104 gram = 20.000.000 gram TNT = 20 ton TNT
Jadi energi 1 gram U235 setara
dengan energi ledakan dari 20 ton TNT
Apabila disetarakan dengan bahan
bakar fosil (batubara dan minyak bumi), maka hasilnya sebagai berikut :
1 gram Uranium = 2,5 ton batubara
= 17.500 liter minyak
Tabel berikut memberikan gambaran tentang bertapa
besarnya kandungan energi dalam bahan bakar uranium dibandingkan sumber energi
lainnya.
|
Kandungan Energi dalam 1 ton berat
(Giga Joule)
|
|
|
Kayu
|
14
|
|
Batubara
|
29
|
|
Minyak
|
42
|
|
Gas alam (cair)
|
46
|
|
Uranium (bahan bakar PLTN - PWR)
|
630.000
|
Dislaimer,
teradapat beberapa artikel dan jurnal ilmiah yang menyebutkan bahwa 1 gram
Uranium setara dengan 1 ton atau 3 ton batu bara dengan dasar dan definisi
berdasarkan perhitungan dan penelitian masing-masing.
Sumber:
·
Posting Komentar