Page 96 - E-Modul Fisling Berbasis STEM_Neat

3. Prinsip kerja PLTN sebenarnya hampir sama dengan prinsip kerja pembangkit listrik
konvensional seperti pembangkit listrik tenaga uap (PLTU), yang umumnya sudah dikenal
secara luas. Yang membedakan antara dua jenis pembangkit listrik itu adalah sumber
panas yang digunakan. PLTN mendapatkan suplai panas dari reaksi nuklir, sedang PLTU
mendapatkan suplai panas dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara atau minyak
bumi. Reaktor daya dirancang untuk memproduksi energi listrik melalui PLTN. Reaktor
daya hanya memanfaatkan energi panas yang timbul dari reaksi fisi, sedang kelebihan
neutron dalam teras reaktor akan dibuang atau diserap menggunakan batang kendali.
Karena memanfaatkan panas hasil fisi, maka reaktor daya dirancang berdaya thermal
tinggi dari orde ratusan hingga ribuan MW. Proses pemanfaatan panas hasil fisi untuk
menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut :

• 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.

96