Fisika untuk Anak-Anak

Energi Nuklir dan Fisi

E = mc2

Ketika mengerjakan teori relativitasnya, Albert Einstein menemukan rumus matematis E = mc2. Rumus ini menunjukkan bahwa materi dapat diubah menjadi energi. Meskipun ini terdengar seperti konsep yang sederhana, namun hal ini menunjukkan bahwa energi dalam jumlah besar dapat dihasilkan dari jumlah materi yang sangat kecil. Hal ini dapat dilakukan dengan cara membelah atom dalam proses yang disebut fisi nuklir.

Fisi Nuklir

Fisi nuklir adalah proses pemecahan atom besar menjadi dua atau lebih atom yang lebih kecil. Ketika atom terpecah, sejumlah besar energi dilepaskan. Ketika energi dilepaskan secara perlahan-lahan terkendali, energi tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan listrik untuk memberi daya pada rumah kita. Ketika energi dilepaskan sekaligus, reaksi berantai terjadi yang menyebabkan ledakan nuklir.

Reaksi Fisi Nuklir

Sumber: NRC AS

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Salah satu aplikasi utama untuk fisi nuklir adalah tenaga nuklir. Pembangkit listrik tenaga nuklir menggunakan fisi nuklir untuk menghasilkan panas. Mereka menggunakan panas ini untuk menciptakan uap dari air yang, pada gilirannya, menggerakkan generator listrik.

Sekitar dua puluh persen listrik di Amerika Serikat dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir. Ada 104 unit pembangkit nuklir komersial di AS.

Pembangkit listrik tenaga nuklir menggunakan unsur uranium sebagai bahan bakar. Batang kontrol uranium digunakan untuk memastikan bahwa reaksi berantai dari atom yang membelah berlangsung dengan kecepatan yang terkendali.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir TVA Watts Bar

Sumber: DOE AS

Limbah Radioaktif

Salah satu produk sampingan dari energi nuklir adalah limbah radioaktif, yaitu bahan sisa dari reaksi nuklir. Bahan radioaktif dapat berbahaya bagi manusia dan kehidupan hewan.

Penggunaan Lain Tenaga Nuklir

Tenaga nuklir memiliki aplikasi lain selain pembangkit listrik. Salah satu aplikasinya adalah propulsi nuklir di kapal dan kapal selam. Kapal selam bertenaga nuklir dapat tetap berada di bawah air dan melakukan perjalanan dengan kecepatan tinggi untuk waktu yang lama. Tenaga nuklir juga telah digunakan di kapal angkatan laut, kapal yang digunakan untuk memecahkan es di laut kutub, dan kapal ruang angkasa.

Kapal-kapal Angkatan Laut A.S. ini bertenaga nuklir

Sumber: Angkatan Laut AS

Fusi Nuklir

Bentuk lain dari energi nuklir adalah fusi nuklir. Fusi terjadi ketika dua atom atau lebih bergabung bersama untuk membuat atom yang lebih besar. Bintang mendapatkan kekuatannya dari fusi nuklir. Jauh di dalam bintang, atom hidrogen terus-menerus diubah oleh fusi menjadi atom helium. Proses inilah yang menghasilkan energi cahaya dan panas yang dipancarkan oleh bintang-bintang termasuk Matahari.

Para ilmuwan belum menemukan cara mengendalikan fusi untuk menciptakan energi yang dapat digunakan. Jika mereka bisa, itu akan menjadi berita bagus karena fusi menghasilkan lebih sedikit bahan radioaktif dan akan memberi kita pasokan energi yang hampir tidak terbatas.

Fakta-fakta Menarik tentang Energi Nuklir dan Fisi

• Tiga negara bagian teratas untuk menghasilkan energi nuklir adalah Illinois, Pennsylvania, dan South Carolina.
• Amerika Serikat menghasilkan lebih banyak energi nuklir daripada negara lain.
• Dalam sejarah energi nuklir telah terjadi tiga bencana besar pembangkit listrik tenaga nuklir termasuk Chernobyl (Ukraina), Three Mile Island (Amerika Serikat), dan Fukushima Daiichi (Jepang).
• Kapal selam bertenaga nuklir pertama adalah U.S.S. Nautilus yang melaut pada tahun 1954.
• Satu pelet uranium dapat menghasilkan jumlah energi yang sama dengan sekitar 1.000 kilogram batu bara.
• "Asap" yang Anda lihat berasal dari pembangkit listrik tenaga nuklir bukanlah polusi, tetapi uap.

Ikuti sepuluh pertanyaan kuis tentang halaman ini.

Mata Kuliah Fisika Nuklir dan Relativitas

Atom

Elemen

Tabel Periodik

Radioaktivitas

Teori Relativitas

Relativitas - Cahaya dan Waktu

Partikel Elementer - Quark

Energi Nuklir dan Fisi

Ilmu Pengetahuan>> Fisika untuk Anak-Anak