Tenaga nuklear sebagai sumber tenaga elektrik

Umumnya, reaktor nuklear berperanan sebagai loji yang digunakan untuk menghasilkan tenaga. Menurut International Atomic Energy Agency (IAEA), lebih 400 reaktor di 30 buah negara  menghasilkan kira- kira 11 peratus...
penjanaan tenaga nuklear_majalahsains.com
kredit foto_majalahsains.com

Umumnya, reaktor nuklear berperanan sebagai loji yang digunakan untuk menghasilkan tenaga. Menurut International Atomic Energy Agency (IAEA), lebih 400 reaktor di 30 buah negara  menghasilkan kira- kira 11 peratus elektrik dunia. Agensi ini ditubuhkan bagi mewujudkan jaringan kerjasama saintifik dan teknikal berkenan bidang nuklear dalam memastikan ia kekal selamat dan seterusnya menyumbang kepada keamanan dan keselamatan antarabangsa. Selain itu, IAEA juga menggalakkan pertukaran maklumat dan kerjasama antarabangsa mengenai inovasi teknologi dalam teknologi reaktor yang berbeza. Secara tidak langsung, pendekatan IAEA ini dapat membantu dalam meningkatkan jaringan kerjasama dunia berkaitan reaktor nuklear sama ada proses, teknologi, inovasi serta aplikasi.

Persatuan Nuklear Dunia menyatakan pada masa hadapan, permintaan terhadap tenaga elektrik dunia akan meningkat menjelang tahun 2040 disebabkan oleh peningkatan bilangan penduduk, kerancakan ekonomi dunia dan pembandaran yang pesat. Tenaga elektrik mampu membantu dalam meningkatkan kualiti hidup dengan aplikasi meluas terutamanya dalam sektor komersial seperti mengendalikan mesin untuk proses pembuatan, pemanasan dan penyejukan.

Tidak dinafikan banyak sumber yang boleh digunakan untuk menjana tenaga elektrik antaranya ialah biojisim, geoterma, tenaga solar, tenaga nuklear dan bahan api fosil. Di antara semua sumber- sumber tersebut, penggunaan tenaga nuklear sebagai sumber tenaga elektrik masih lagi menjadi debat dalam kalangan negara-negara dunia kerana melibatkan banyak cabaran seperti risiko keselamatan, impak persekitaran, kesesuaian lokasi, kaedah pelupusan dan kos penyelenggaraan.

Antara unsur yang digunakan dalam proses penjanaan tenaga elektrik menggunakan tenaga nuklear adalah uranium. Uranium adalah logam berat yang dijumpai dalam bentuk batuan dan mempunyai separa hayat kira- kira 4.5 juta tahun bagi uranium-238, 700 juta tahun bagi uranium-235 dan 25 ribu tahun bagi uranium-234.

Secara amnya, tenaga nuklear terhasil daripada proses pembelahan atom nukleus yang tidak stabil kepada atom yang lebih kecil. Di dalam nukleus terdapat proton dan neutron yang memberikan jisim kepada nukleus yang dikenali sebagai nukleon. Kebiasaannya, bilangan proton bagi sesuatu unsur adalah tetap tetapi bilangan neutron adalah berbeza. Unsur ini dikenali sebagai isotop.

Antara contoh- contoh isotop adalah hidrogen (Hidrogen-1, Hidrogen-2 dan Hidrogen-3), iodin (Iodin-129, Iodin-131 dan Iodin-135), uranium (Uranium-235, Uranium-236 dan Uranium-238) dan banyak lagi. Aplikasi isotop dapat dilihat dalam bidang perubatan (rawatan kanser), arkeologi (menentukan usia artifak purba), industri (mengesan kebocoran paip di dalam tanah), pertanian (meningkatkan hasil tanaman) dan banyak lagi.

Manakala isotop uranium-235 telah digunakan di dalam reaktor nuklear sebagai bahan api untuk tindak balas nuklear. Tindak balas nuklear adalah tindak balas berantai yang mana proses pembelahan nukleus oleh neutron yang berlanggar dengan nukleus uranium yang menghasilkan nuclei yang lebih kecil, neutron dan tenaga. Neutron yang terhasil akan berlanggar dengan nuclei uranium yang lain yang menyebabkan proses pembelahan nukleus berlaku. Tindak balas yang berterusan ini dikenali sebagai tindak balas rantaian nuklear. Komponen reaktor seperti rod kawalan digunakan untuk menyerap neutron bagi mengawal kadar tindak balas berantai dan dibantu oleh moderator yang mana membantu dalam memperlahankan neutron yang terhasil daripada proses pembelahan. Tenaga yang terhasil daripada proses pembelahan akan menukarkan air kepada stim yang dihubungkan dengan turbin lalu menghasilkan tenaga elektrik.

Terdapat banyak faedah menggunakan tenaga nuklear sebagai tenaga elektrik seperti tenaga yang dihasilkan adalah besar berbanding sumber tenaga elektrik sedia ada. Dinyatakan 1 kilogram uranium mampu menghasilkan kuasa sebanyak 24 juta kWh. Selain tu, tenaga nuklear dinyatakan sebagai tenaga yang mesra alam kerana tidak membebaskan gas-gas rumah hijau seperti metana, karbon dioksida dan ozon. Gas-gas ini boleh memberi kesan seperti pemanasan global serta mengganggu iklim dunia.

Acap kali tenaga nuklear dikaitkan dengan persepsi yang negatif terutamanya berkenaan isu keselamatan kerana uranium adalah bahan radioaktif yang memancarkan radiasi bertenaga tinggi. Pancaran radiasi ini mampu merosakkan sel jika ia terkena kepada manusia. Sel adalah unit asas benda hidup. Terdapat dua kesan yang boleh berlaku kepada sel iaitu kesan secara langsung atau tidak langsung. Kesan langsung berlaku apabila sinaran bertindak balas terus dengan molekul DNA atau sel manusia. Manakala kesan secara tidak langsung adalah apabila sinaran bertindak balas dengan molekul air sel yang kemudiannya menghasilkan radikal hidroksil. Kedua-dua mekanisme ini boleh menyebabkan kesan biologi sel. Bagi menangani masalah ini, semua reaktor nuklear di dunia ini dibina dengan perisai yang dapat membantu menghalang radiasi jika berlaku kemalangan nuklear. Ia juga dilengkapi dengan sistem amaran, pengendali dan pakar yang terlatih, prosedur operasi standard yang teliti, penutupan reaktor secara automatik jika berlaku situasi di luar kebiasaan dan banyak lagi. Ini serba sedikit dapat membantu dalam memantapkan tahap keselamatan reaktor nuklear.

Persepsi negatif ini perlu diambil serius kerana inilah cabaran yang perlu diselesaikan bagi mengurangkan kegusaran dan meningkatkan keyakinan orang awam terhadap tenaga nuklear.  Bahkan bagaimana maklumat itu dapat disalur dan disampaikan perlulah telus. Melalui liputan media yang luas berkenaan penggunaan tenaga nuklear di seluruh dunia, orang awam semakin bijak dalam memastikan adakah penggunaan tenaga nuklear ini lebih mendatangkan keburukan atau kebaikan.

Aspek seperti keselamatan, kesan kepada kesihatan dan persekitaran, pengurusan sisa, kebolehsediaan kepakaran serta isu salah guna tenaga mendorong orang awam mencari maklumat yang dapat membantu menjawab semua persoalan di atas. Selain itu, ditambah dengan kesedaran dalam menjaga kelestarian bumi sebagai sebuah tempat yang selamat untuk diduduki. Akhir sekali, penggunaan tenaga nuklear sebagai sumber penjanaan tenaga elektrik perlu dibincangkan dengan lebih mendalam dan berhati-hati dengan mengambil kira faktor yang dinyatakan.

 

 

Dr. Siti Amira Othman

Fakulti Sains Gunaan dan Teknologi

Universiti Tun Hussein Onn Malaysia (UTHM)

 

 

Kredit foto: majalahsains.com

 

Categories
E-WacanaRencana

RELATED ARTICLE

  • Hikmah sambutan Aidiladha ketika pandemik

    Pada tahun ini, buat kali kedua umat Islam khususnya di Malaysia menyambut perayaan Hari Raya Aidiladha ketika pandemik wabak Covid-19 masih membadai. Prosedur Operasi Standard (SOP) sambutan tahun 2021...
  • Anime dan pembelajaran bahasa Jepun

    Jepun adalah sebuah negara yang kaya dengan kebudayaan yang masih terpelihara. Banyak kawasan di Jepun tersenarai sebagai World Heritage Sites kerana ciri-ciri kebudayaan yang masih dikekalkan. Salah satu kebudayaan...
  • TVET pilihan utama belia pasca-pandemik

    Perhimpunan Agung Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu (PBB) yang bersidang pada tahun 2014 telah mengisytiharkan tarikh 15 Julai sebagai Hari Kemahiran Belia Sedunia dan disambut pada setiap tahun. Sambutan ini diraikan...
  • Mula belajar bahasa Arab secara santai

    Susah tak bahasa Arab? Boleh atau tidak berjaya belajar bahasa Arab? Persoalan ini sentiasa akan bermain di minda individu yang ingin mempelajari bahasa Arab. Jika kita ingin mempelajari sesuatu...