Penjelasan Reaktor Nuklir Bagian Beserta Fungsinya

Reaktor nuklir merupakan sebuah peralatan sebagai tempat berlangsungnya reaksi berantai fisi nuklir terkendali untuk menghasilkan energi nuklir, radioisotop, atau nuklida baru.

Skema dasar reaktor.

1. Bahan bakar 

2. Teras reaktor 

3. Moderator 

4. Batang kendali 

5. Pompa pemindah 

6. Generator uap 

7. Shielding (perisai)

Berikut ini beberapa komponen dasar reaktor.

1. Bahan bakar reaktor nuklir merupakan bahan yang akan menyebabkan suatu reaksi fisi berantai berlangsung sendiri, sebagai sumber energi nuklir. Isotop fisi adalah uranium-235, uranium-233, plutonium-239. Uranium-235 terdapat di alam (dengan perbandingan 1 : 40 pada uranium alam), dan yang lainnya harus dihasilkan secara buatan. 

2. Teras reaktor, di dalamnya terdapat elemen bahan bakar yang membungkus bahan bakar. 

3. Moderator adalah komponen reaktor yang berfungsi untuk menurunkan energi neutron cepat (+ 2 MeV) menjadi komponen reaktor normal (+ 0,02 - 0,04 eV) agar dapat bereaksi dengan bahan bakar nuklir. Selain itu, moderator juga berfungsi sebagai pendingin primer. Persyaratan yang diperlukan untuk bahan moderator yang baik adalah dapat menghilangkan sebagian besar energi neutron cepat tersebut dalam setiap tumbukan dan memiliki kemampuan yang kecil untuk menyerap neutron, serta memiliki kemampuan yang besar untuk menghamburkan neutron. 

Bahan-bahan yang digunakan sebagai moderator, antara lain:

1. air ringan (H₂O),
2. air berat (D₂O),
3. grafit, dan
4. berilium.

4. Setiap reaksi fisi menghasilkan neutron baru yang lebih banyak (2 - 3 neutron baru), maka perlu diatur jumlah neutron yang bereaksi dengan bahan bakar. Komponen reaktor yang berfungsi sebagai pengatur jumlah neutron yang bereaksi dengan bahan bakar adalah batang kendali. Dalam reaktor dikenal faktor pengali (k), yaitu perbandingan jumlah neutron yang dihasilkan setiap siklus dengan jumlah neutron pada awal siklus untuk: 

k = 1, operasi reaktor dalam keadaan kritis, 

k > 1, operasi reaktor dalam keadaan super kritis, 

k < 1, operasi reaktor dalam keadaan subkritis. 

Bahan yang dipergunakan untuk batang kendali reaktor haruslah memiliki kemampuan tinggi menyerap neutron. Bahan-bahan tersebut antara lain kadmium (Cd), boron (B), atau haefnium (Hf ). 

5. Perisai (shielding), berfungsi sebagai penahan radiasi hasil fisi bahan agar tidak menyebar pada lingkungan.

6. Pemindah panas, berfungsi untuk memindahkan panas dari pendingin primer ke pendingin sekunder dengan pompa pemindah panas. 

7. Pendingin sekunder, dapat juga berfungsi sebagai generator uap (pembangkit uap) yang selanjutnya dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik.