URANIUM……..Ya !, Inilah salah satu Metal (Logam) yang paling Aneh yang diketemukan manusia dengan kekuatan yang Misterius.
Logam ini, walaupun terlihat sama saja dengan logam yang
lain, misalnya Perak atau Baja, tetapi Uranium mempunyai Berat Yang Luar
Biasa, ……Bayangkan Sekeping Uranium berukuran 1 kaki kubik atau
kurang lebih 30 cm kubik, beratnya sampai 500 kg ( setengah Ton) atau
hampir sama dengan berat sebuah Angkot (Angkutan Perkotaan),
inilah salah satu keanehannya sehingga Uranium bisa disebut salah satu unsur
yang paling berat yang pernah ditemukan Manusia.
Selain dari itu URANIUM mempunyai 2 buah ciri yang istimewa :
Pertama : Sifatnya yang sangat RADIOACTIVE, ini artinya
setiap Atom-nya dapat meledak dan berpecah belah menjadi 2 secara berantai.
Sifat Radioactive-nya merupakan dasar semua Instalasi yang
bertenaga Nuklir serta semua jenis Senjata Nuklir !
Kedua : Secara Kimiawi, uranium sangat REACTIVE, artinya
sepotong Uranium bila dibiarkan saja di Udara Terbuka, dengan sangat
cepat akan bereaksi dengan Oksigen yang ada di Udara.
Permukaan akan segera diselubungi Lapisan Hitam Pekat,
Situasi seperti ini terjadi karena Hasil Persenyawaan dengan Oksigen
tersebut.
Situasi seperti ini pernah terjadi, ketika Tentara AS &
Sekutunya mengebom Hirosima dan Nagasaki dengan Bom Atom pada tahun 1945,
…..Bayangkan !!, kalau seandainya situasi ini juga terjadi di sekitar rumah
kita !
Selain itu, Di dalam sebuah REAKTOR NUKLIR, atom atom Uranium
ditembaki dengan NEUTRON, hingga terpecah pecah dan terjadi reaksi
berantai, Reaksi ini menghasilkan Panas, yang kemudian dipergunakan mengubah
air menjadi Uap, untuk memutar Turbin Generator Pembangkit Tenaga Listrik.
Sebagai Contoh Kehebatan Tenaga Nuklir yang
dihasilkan Uranium ialah : 1 gram Uranium bisa mengeluarkan
energi yang sama besar dengan energi yang dikeluarkan 2000
liter bahan bakar Minyak Bumi, atau sama dengan Bahan Bakar sebuah Mobil
untuk mengelilingi Separuh Planet Bumi ini !.....atau sama dengan panas
yang dihasilkan oleh 3 TON Batu Bara !!!.....
Proses Pengolahan Uranium
Tetapi Uranium yang banyak tersebar dalam bentuk bentuk
kecil dan jarang ditemukan dalam bentuknya yang Pure (Murni),
Kebanyakan Uranium ini ditemukan dalam biji biji logam gabungan.
Untuk memperoleh logam Uranium dari Biji gabungannya,
diperlukan proses panjang dan rumit, kalaupun berhasil diperoleh, hanya sedikit
sekali jumlahnya, mungkin dari hal inilah, mengapa harga Uranium sangat mahal.
Bayangkan………untuk menghasilkan satu atau dua pon Uranium,
dibutuhkan waktu panjang, itu pun setelah memproses berpuluh puluh Ton Batu
Batuan dan logam logam yang ada dalam gabungannya…..ampun deh Rumit Bangets
Uranium mula-mula ditemukan oleh Martin klaproth, seorang apoteker Jerman pada tahun 1789. Uranium dalam keadaan murni merupakan logam yang berat, keras, berwarna abu-abu putih. Nama Uranium diambil dari nama planet Uranus yang ditemukan 8 tahun sebelumnya.
Uranium adalah logam yang mengkilap hampir menyerupai
baja. Pada suhu rendah (< 6580C) uranium mempunyai bentuk kristal
orthorombik yang semiplastis dan sedikit lentur. Sedangkan pada suhu
sedang (antara 658-7200C) uranium mempunyai bentuk kristal tetragonal, dan pada
suhu tinggi (> 7200C) uranium berbentuk kubus dan bersifat plastis.Â
Beberapa sifat fisika uranium antara lain berat jenis (kemurnian tinggi) 19.05
g/cm3, berat jenis (kemurnian sedang) 18.85 g/cm3, titik leleh 11320C dan titik
didih 38180C.
Sifat khusus uranium ditunjukkan oleh isotopnya yaitu U-235 yang berarti mempunyai 92 proton dan 143 neutron. Apabila inti U-235 ditembak oleh neutron maka inti makin tidak stabil dan akhirnya membelah, maka terjadilah proses pembelahan/reaksi fisi. Pada saat reaksi ini terjadi, keluarlah diantaranya panas sebagai sumber energi dan 2 neutron atau lebih yang dapat menembak U-235 sehingga terjadi pembelahan. Proses inilah yang disebut reaksi berantai. Uranium terbentuk bersamaan dengan terjadinya bumi. Karena itu uranium dapat diketemukan di setiap batuan dan juga di air laut. Batuan yang mengandung uranium kadar tinggi disebut batuan uranium atau ”uranium ore” atau ”pitch-blende”
Sifat khusus uranium ditunjukkan oleh isotopnya yaitu U-235 yang berarti mempunyai 92 proton dan 143 neutron. Apabila inti U-235 ditembak oleh neutron maka inti makin tidak stabil dan akhirnya membelah, maka terjadilah proses pembelahan/reaksi fisi. Pada saat reaksi ini terjadi, keluarlah diantaranya panas sebagai sumber energi dan 2 neutron atau lebih yang dapat menembak U-235 sehingga terjadi pembelahan. Proses inilah yang disebut reaksi berantai. Uranium terbentuk bersamaan dengan terjadinya bumi. Karena itu uranium dapat diketemukan di setiap batuan dan juga di air laut. Batuan yang mengandung uranium kadar tinggi disebut batuan uranium atau ”uranium ore” atau ”pitch-blende”
Saat ini dan di masa depan, uranium merupakan sumber energi
penting mengingat kelimpahannya yang cukup besar. Meskipun demikian
uranium dikategorikan sebagai sumber energi tak-terbarukan atau ”non-renewable
energy source”. Cadangan uranium yang telah diketahui secara pasti saat ini dan
dapat dipungut dengan biaya kurang dari 130 USD/kgU adalah 3,3 juta ton.
Cadangan uranium teridentifikasi yang dapat dipungut dengan biaya kurang dari
130 USD/kgU adalah 5,5 juta ton.Adapun uranium yang terkandung dalam
batuan phosphate diperkirakan 22 juta ton, dan di air laut adalah 4200 juta
ton.
Atom Uranium
Dalam tabel skala unsur-unsur yang diurutkan berdasarkan
kenaikan massa inti atom, uranium adalah unsur terberat dari seluruh unsur
alamiah (Hidrogen adalah yang paling ringan) dan diklasifikasikan sebagai
logam. Uranium memiliki kerapatan atau masa jenis yang besar, sekitar 18,7 kali
lipat dibanding air, dengan titik leleh yang relatif tinggi yaitu 1132 oC.
Simbul kimiawi untuk unsur ini adalah U.Reaksi pembelahan inti atom dikenal
dengan ”fisi nuklir”, dan isotop U-235 disebut sebagai ”bahan
fisil”. Isotop uranium U-238 dan U-235 adalah pemancar radiasi alpha
dengan energi cukup rendah dan dapat ditahan oleh selembar kertas. Bahaya
radiasi akan muncul apabila isotop uranium masuk ke dalam tubuh karena akan
merusak jaringan dan dapat menimbulkan penyakit kanker.
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 menghasilkanlistrik.
Tabel berikut memberikan gambaran tentang bertapa besarnya
kandungan energi dalam bahan bakar uranium dibandingkan sumber energi lainnya.
Kandungan Energi dalam 1 ton berat (GJ)
|
|
Kayu
|
14
|
Batubara
|
29
|
Minyak
|
42
|
Gas alam (cair)
|
46
|
Uranium (bahan bakar PLTN - PWR)
|
630.000
|
Uranium di dalam Reaktor
Di dalam sebuah reaktor nuklir, bahan bakar uranium dirakit
dalam bentuk tertentu sedemikian hingga reaksi fisi berantai yang
terkendali dapat dicapai. Panas yang dihasilkan dari pembelahan U-235 kemudian
digunakan untuk membangkitkan uap yang akan memutar turbin dan menggerakkan
generator untuk menghasilkan listrik.
Pada dasarnya PLTN dan PLT Fosil, dengan kapasitas yang
sama, memiliki banyak kemiripan. Keduanya membutuhkan panas untuk menghasilkan
uap guna memutar turbin dan generator. Dalam PLTN, fisi atom uranium
menggantikan pembakaran batubara atau gas.
Reaksi fisi berantai yang berlangsung di dalam teras reaktor
nuklir dikendalikan oleh batang kendali yang mempunyai sifat menyerap neutron
dan dapat ditarik/didorong untuk mengatur reaktor pada tingkat daya yang
dibutuhkan.
Di dalam teras reaktor yang menerapkan konsep fisi thermal
sebagaimana reaktor PLTN komersial saat ini, bahan bakar uranium dikelilingi
oleh materi yang disebut moderator. Bahan ini berfungsi untuk memperlambat
kecepatan neutron yang dihasilkan dari reaksi reaksi fisi sehingga memungkinkan
terjadinya reaksi berantai. Air, grafit dan air berat biasa digunakan sebagai
moderator dalam berbagai jenis reaktor.
Karena jenis bahan bakar yang digunakan (konsentrasi U-235
dalam bahan bakar uranium hanya 3 - 5%),maka apabilaterjadi malfungsi yang
fatal dalam reaktor, bahan bakar dapat saja menjadi terlalu panas dan meleleh,
akan tapi tidak dapat meledak seperti bom nuklir.
Ada banyak jenis reaktor nuklir yang digunakan dalam PLTN
komersial saat ini, dan yang masuk 3 besar dari 440 PLTN adalah PWR – Pressurized
Water Reactor (48%), BWR – Boilling Water Reactor (20,8%), dan PHWR
– Pressurized Heavy Water Reactor (7,7%) . Berikut ini adalah
skema PLTN tipe PWR.
Uranium dan Plutonium
Jika U-235 disebut “bahan fisil”, maka U-238 disebut “bahan
fertil”. Disebut fertil karena U-238 dapat menangkap satu neutron
dalamterasreaktor dan menjadi Plutonium-239 (Pu-239) yang fisil. Pu-239
memiliki sifat yang sangat mirip dengan U-235, dalam arti, akan mengalami fisi
jika ditembak dengan sebuah neutron dan juga melepaskan energi dalam jumlah
besar.
reaksi berantai di dalam reaktor
Karena di dalam reaktor nuklir PLTN terdapat U-238 dalam
jumlah besar (bahan bakar reaktor PLTN hanya mengandung 3 – 5% U-235, dan
sisanya adalah U-238), reaksi U-238 dengan neutron akan terjadi sangat sering.
Faktanya sekitar 1/3 energi yang dihasilkan bahan bakar dalam reaktor berasal
dari pembelahan Pu-239.
Tapi terkadang Pu-239 dapat menangkap neutron tanpa membelah
dan berubah menjadi Pu-240. Karena Pu-239 secara progresif terbakar/membelah
atau berubah menjadi Pu-240, maka semakin lama bahan bakar berada di dalam
reaktor akan semakin banyak Pu-240 di dalamnya.
Arti penting dari terbentuknya Pu-240 adalah plutonium yang
telah dipisahkan dari bahan bakar bekas PLTN yang telah diiradiasi lebih dari 3
tahun tidak dapat digunakan sebagai bahan hulu ledak nuklir, akan tetapi dapat
digunakan ulang sebagai bahan bakar PLTN.
Negara Pemilik dan Penambang Uranium
Uranium tersebar dalam batuan dan bahkan dalam air laut.
Akan tetapi, seperti logam pada umumnya, uranium jarang terkonsentrasi secara
cukup untuk bernilai ekonomis.
Australia memiliki cadangan uranium sekitar 732.000 ton yang
dapat ditambang dengan beaya 80 USD/kgU (jauh dibawah harga pasar), Kanada memiliki
345.000 ton uranium. Cadangan uranium Australia dalam kategori ini adalah
sekitar 27% cadangan dunia, sedangkan Kanada sekitar 13%. Walaupun kalah dalam
jumlah cadangan, faktor politis membuat Kanada lebih unggul dari Australia
sebagai penyuplai utama uranium di pasar dunia.
Pada tahun 2005 Australia mengekspor lebih dari 12.000 ton U3O8bernilai
hampir 600 juta dollar Australia. Produksi aktual adalah sekitar 23% dari total
dunia. Kanada menghasilkan hampir 14.000 ton U3O8pada
tahun 2005, sekitar sepertiga dari total dunia dan sebagian besar diekspor.
Selain Australia dan Kanada, negara lain yang memiliki
cadangan uranium signifikan adalah : Kazakhstan (16%), AS, Afrika Selatan,
Namibia, Brasil, Nigeria dan Rusia. Beberapa negara lain memiliki sedikit cadangan
yang dapat ditambang jika diperlukan.
Total produksi uranium dari penambangan pada tahun 2009
adalah 50.572 tonU, yang-mana 36% diproduksi dengan metode ISL. Kazakhstan
merupakan negara pemroduksi terbesar, yaitu 13.820 tonU atau 27% dari
total produksi dunia dari penambangan, diikuti Kanada 20% dan Australia 16%.
Perkiraan produksi pada tahun 2010 adalah 55.000 tonU. Hal
ini dikarenakan adanya peningkatan tajam aktivitas penambangan di Kazahkstan
dan Namibia.
Uranium dijual hanya kepada negara-negara penandatangan NPT
dan mengizinkan inspeksi internasional untuk memverifikasi penggunaannya hanya
untuk tujuan damai. Konsumen untuk uranium Australia juga harus memiliki
perjanjian safeguard bilateral dengan Australia. Kanada juga memiliki peraturan
ini.
Sumber:
Posted By Sameera Chathuranga
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation test link ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat contact me
Thank You
0 Responses So Far:
Posting Komentar