Page 96 - E-Modul Fisling Lidia Nia FIX_Neat

• Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi dalam bentuk
panas yang sangat besar.
• Panas hasil reaksi nuklir tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin, bisa
pendingin primer maupun sekunder bergantung pada tipe reaktor nuklir yang
digunakan.
• Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi
gerak (kinetik).
• Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator sehingga
dihasilkan arus listrik.

4. Berikut ini merupakan tahapan dalam pembuatan bahan bakar reaktor nuklir.

• Penambangan dan Penggilingan. Uranium dapat ditambang melalui teknik terbuka
(open cut) maupun teknik terowongan (underground) tergantung pada kedalaman
batuan uranium yang diketemukan. Bijih uranium dihancurkan secara mekanik, dan
kemudian uranium dipisahkan dari mineral lainnya melalui proses kimia
menggunakan larutan asam sulfat. Hasil akhir dari proses ini berupa konsentrat
uranium oksida (U3O8) yang sering disebut kue kuning atau “Yellow Cake”,
meskipun dalam banyak hal berwarna kecoklatan.

• Proses Pemurnian dan Konversi. Proses pemurnian dan konversi Yellow Cake
menjadi serbuk uranium dioksida (UO2) berderajat nuklir. UO2 ini kemudian
dikonversi lagi ke dalam bentuk gas uranium hexafluoride (UF6). Konversi UO2
menjadi UF6 dilakukan dalam dua langkah proses. Pertama adalah mereaksikan UO2
dengan asam anhydrous HF hingga menjadi uranium tetrafluorida (UF4). Kemudian
UF4 direaksikan dengan gas F2 sehingga terbentuk UF6.

• Pengkayaan. Pengkayaan uranium adalah proses meningkatkan kadar U-235 dalam
bahan bakar uranium dari 0,7% (kadar U-235 dalam uranium alam) menjadi sekitar 3
– 5% atau lebih. Proses pengkayaan membuang sekitar 85% U-238 melalui proses
pemisahan gas UF6 ke dalam dua aliran, yaitu satu aliran merupakan uranium yang
telah diperkaya dan akan dipergunakan umpan proses fabrikasi bahan bakar.
Sedangkan aliran lainnya adalah aliran buangan atau”tailing” berupa aliran uranium
miskin U-235 yang disebut sebagai uranium deplesi (kadar U-235 kurang dari
0,25%). Ada dua metode yang secara komersial digunakan untuk proses pengkayaan
uranium, yaitu metode difusi gas dan metode sentrifugasi gas. Kedua metode ini pada
dasarnya menggunakan prinsip yang sama, yaitu beda berat antara atom U-238 dan
atom U-235. Pada pengayaan metode difusi, gas UF6 dialirkan ke membran berpori.
Oleh karena lebih ringan maka atom U-235 akan berdifusi atau bergerak lebih cepat
dibanding atom U-238, sehingga gas UF6 yang lolos membran akan mengandung U-
235 lebih banyak. Untuk mencapai tingkat pengayaan U-235 antara 3–5%, diperlukan
sekitar 1400 kali pengulangan proses. Sehingga metode ini sangat boros energi, kira-
kira akan mengonsumsi 3–4 % dari energi listrik yang dibangkitkannya. Pada
pengayaan metode sentrifugasi, gas UF6 diputar dengan kecepatan sudut tinggi dalam
sebuah tabung panjang dan ramping (1–2 m panjang, 15-20 cm diameter). Gaya

96