Prinsip dasar dari Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)

Pada prinsipnya PLTU ( Pembangkit Listrik Tenaga Uap) dan PLTN (Pembangkit Tenaga Nuklir) mempunyai kesamaan sistem yang banyak. Perbedanya hanyalah pada sumber panas yang dipakai.
PLTU : pembakaran fosil menghasilkan panas yang akan merubah fluida kerja (air) menjadi uap dan uap dialirkan untuk memutar turbin-generator. Jadi panas yang di hasilkan adalah dari proses pembakaran.
PLTN : panas yang diperoleh adalah hasil dari reaksi pembelahan inti atom (fisi ; terkendali) secara berantai.

Berikut beberapa contoh bahan bakar untuk tenaga nuklir, yaitu :

• Uranium-235 (U-235)
• Pu-239
• U-233

Bahan bakar tersebut bersifat fisile (dapat dibelah), pembelahan dilakukan secara terkendali dalam perangkat nuklir yang di sebut Reaktor Nuklir.
Untuk pembelahan fisi dari satu inti U-235 adalah 200MeV. Pembebasan energi panas ini dapat mengambil panas dan panas di konversi menjadi uap dan di gunakan untuk membangkitkan energi listrik. Reaksi pembelahan akan berhenti setelah bahan bakar dalam teras reaktor habis. reaksi fisi ini harus di kendalikan, alat pengendalinya disebut sebagai batang kendali yang berfungsi untuk mengabsorbsi neutron.

Sebagai Contoh :

1 kg U-235 = 8,212 x 1013 joule , sedangkan pembakaran 1 kg batubara = 2,792 x 107 joule.

Reaksi fisi dapat dituliskan sbb :

X + n --> X1 + X2 + (2-3) n + Q

Dimana :
X : bahan dapat di belah (fisile)
n : neutron
X1,2 : hasil reaksi fisi
Q : energi yang dihasilkan

Ada 5 jenis PLTN yang telah menghailkan listrik secara komersial :

1. Reaktor bertekanan tinggi ( Pressurized Water Reactor, PWR)
2. Reaktor air mendidih ( Boiling Water Reactor, BWR)
3. Reaktor air berat ( Pressurized Heavy Water Reactor, PHWR)
4. Reaktor berpendingin gas (Gas Cooled Reactor, GCR)
5. Reaktor pembiak cepat ( Fast Breeder Reactor, FBR)

Komponen dasar dari setiap komponen PLTN adalah sama yaitu :

1. Teras reaktor
2. Sistem Kendali
3. Instrumentasi
4. Bejana tekan berpendingin utama
5. Pengungkung
6. Sistem keselamatan
7. Turbin Uap
8. Generator Listrik

Proses PLTN yaitu teras reaktor dengan panas yang dihasilkan dari reaksi fisi, panas diambil oleh pendingin utama. Selanjtnya pendingin utama yang panas mendidihkan air untuk menghasilkan uap yang akan digunakan untuk menggerakan turbin dan turbin menggerakan generator.

Prinsip dasar dari Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)