Pemanfaatan Fisika Nuklir Dalam Perindustrian

Sebagian besar masyarakat awam ketika membahas topik yang berkaitan dengan nuklir pasti berkesan negatif. Masyarakat biasanya kurang atau tidak memahami tentang pemanfaatan nuklir dalam kehidupdan sehari-hari dibanding resiko dari teknologi nuklir. Pola pikir masyarakat tidak bisa lepas dari peristiwa bom atom yang mendarat di Hiroshima dan Nagasaki ataupun peristiwa Chernobyl di Ukraina yang merupakan bencana yang diakibatkan oleh nuklir di masa lampau. Peristiwa tersebut tentu saja menimbulkan rasa takut yang luar biasa terhadap resiko yang ditimbulkan dari teknologi nuklir. Akibatnya teknologi nuklir sering sekali dihubungkan dengan asumsi negatif dan identik dengan bom atau pun radiasi. Faktanya nuklir tidak lah selalu berbahaya , justru dengan adanya teknologi nuklir bisa meningkatkan kesejahteraan manusia. Jadi keberadaan teknologi nuklir ini bukan hanya untuk menciptakan senjata militer pemusnah massal. Nuklir juga dapat menjadi suatu hal yang dapat dinikmati bagi manusia jika dimanfaatkan dengan benar.

International Atomic Energy Agency atau disingkat IAEA merupakan badan internasional yang menyuarakan pemanfaatan teknologi nuklir dalam berbagai bidang seperti pertanian, pertambangan, kesehatan, industri dalam maksud damai sebagai respon terhadap ketakutan yang ditimbulkan oleh dampak teknologi nuklir. Di Indonesia sendiri juga ada lembaga yang meneliti tentang teknologi nuklir dan ikut mengedukasi dan menginformasikan tentang teknologi nuklir yaitu Badan Tenaga Nuklir Indonesia. Seiring perkembangan zaman dan teknologi juga terus berkembang disertai tuntutan industri dan globalisasi menyebabkan peningkatan kebutuhan manusia yang begitu luas. Industri modern dapat menghasilkan kebutuhan tersebut dalam jumlah besar dan waktu singkat salah satunya dengan memanfaatkan teknologi nuklir. Pemanfaatan teknologi nuklir dapat digunakan sebagai pemanfaatan di bidang energi maupun diluar energi. Pemanfaatan teknologi nuklir di bidang energi dengan memanfaatkan panas dari reaksi nuklir yang dikendalikan dalam reaktor nuklir untuk dikonversi menjadi listrik melalui PLTN untuk menggerakan industri. Pemanfaatan nuklir di luar bidang energi dapat digunakan dalam proses pengukuran, kontrol, diagnostik, tersting dan inspeksi dalam proses kegiatan industri. Tanpa disadari sebenarnya produk industri yang digunakan sehari-hari juga melibatkan teknologi nuklir dalam melaksanakan proses produksinya.

Pengertian Nuklir dan Teknologi Nuklir

Menurut Kamus Bahasa Indonesia, kata nuklir diartikan sebagai sesuatu yang berhubungan dengan nukleus atom atau inti atom. Secara umum, nuklir dapat diartikan sebagai tenaga dalam bentuk apapun yang dibebaskan dalam proses transformasi inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber radiasi pegion. Didalam fisika, sebuah reaksi nuklir diartikan sebagai sebuah proses di mana dua nuklei ataupun partikel nuklir yang bertubrukan untuk meproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Suatu energi nuklir bisa dihasilkan melalui 2 mekanisme, yaitu mekanisme pembelahan inti atau reaksi fisik dan juga mekanisme penggabungan beberapa inti melalui rekasi fusi. Nuklir memiliki 2 jenis reaksi yaitu rekasi fusi dan reaksi fisi. Reaksi fusi adalah sebuah reaksi yang terjadi secara alamiah di bintang-bintang ataupun di tempat energy dan juga unsur-unsur yang dihasilkan. Rekasi fisi adalah sebuah reaksi yang dapat dibuat. Rekasi fisi ini dijadikan sebgai dasar penciptaan energy dalam reactor nuklir. 

Teknologi nuklir memilikir 2 unsur kata, kat teknologi memiliki arti sebagai keseluruhan sarana untuk menyediakan barang-barang yang diperlukan bagi kelangsungan dan kenyamanan kehidupan manusia. Kemudian kata nuklir memiliki arti sebagai sesuatu yang merupakan bagian atau yang berhubungan dengan inti atom. Dapat disimpulkan pengertian teknologi nuklir adalah sebuah teknologi yang melibatkan reaksi dari inti atom. Teknologi nuklit ini dapat ditemukan diberbagai aplikasi, mulai dari yang sederhana seperti detector asap sampai sesuatu yang besar seperti reaktor nuklir.

Sejarah singkat perkembangan nuklir di Indonesia 

Perkembangan nuklir di Indonesia diawali dengan adanya pembentukan Panitia Negara untuk Penyelidikan Radioaktivitet tahun 1945. Panitia negara ini memiliki tugas yaitu untuk melakukan suatu penyelidikan terhadap kemungkinan adanya jatuhan radioaktif dari uji coba senjata nuklir yang ada di lautan pasifik. Melalui Peraturan Pemerintah No.65 tahun 1958, pada tanggal 5 Desember 1958 akhirnya dibentuklah sebuah Dewan Tenaga Atom dan Lembaga Tenaga Atom atau yang biasa kita kenal dengan sebutan LTA. Setelah LTA dibentuk, kemudian disempurnakan lagi menjadi Badan Tenaga Atom Nasional atau yang biasa kita sebut dengan BATAN.  Badan itu dibentuk berdasarkan UU No.31 tahun 1964 tentang Ketentuan-ketentuan Pokok Tenaga Atom. Setiap tanggal 5 Desember itulah yang menjadi tanggal berejarah bagi perkembangan teknologi nuklir di Indonesia dan juga tanggal 5 Desember itu ditetapkan sebagai hari jadi BATAN. 

Nuklir terus menerus berkembang di Indonesia hingga akhirnya ada perkembangan berikutnya yakni untuk meningkatkan penguasaan dalam bidang IPTEK nuklir, maka diresmikanlah pengoperasian reactor atom pertama (Triga Mark II) pada tahun 1965 di Bandung. Setelah itu, secara berturut-turut dibangun beberapa fasilitas litbangyasa yang tersebar diberbagai pusat penelitian. Ada yang dibangun di Pusat Penelitian Tenaga Atom GAMA pada tahun 1967 di Yogyakarta, kemudian juga ada Reaktor Serba Guna 30 MW pada tahun 1987 dan disertai juga beberapa fasilitas untuk menunjangnya. Fasilitas penunjangnya seperti fabrikasi dan penelitian bahan bakar. Kemudian ada juga uji keselamatan reaktor, pengelolaan limbah radioaktif dan masih banyak fasilitas nuklir lainnya. 

Pada tahun 1997, Indonesia mengalami suatu perubahan paradigma dan akhirnya ditetapkanlah UU No.10 Tentang Ketenaganukliran yang mengatur unsur pelaksana kegiatan pemanfaatan tenaga nuklir atau BATAN dengan unsur pengawas tenaga nuklir atau biasa disebut BAPETEN. BAPETEN ini didirikan sejak tahun 1998. 

Indonesia memiliki rencana untuk program PLTN, namun dihentikkan di tahun 1997 dikarenakan adanya penemuan gas alam Natuna dan krisis ekonomi politik. Walapun rencana unntuk program PLTN sempat terhenti, Indonesia kembali menjalankan program itu pada tahun 2005. Pada tahun 2006, Mohammed EIBaradei diundang untuk mengunjungi Indonesia pada tahun 2006 untuk menjadi penandatangan NPT (Non-proliferetion Treaty) dan Comprehensive Safeguard Agreement dengan pantauan dari International Atomic Energy Agency (IAEA). Namun rencana ini mendapat protes pada bulan Juni 2007 didekat Jawa Tengah dan juga ada lonjakan pada pertengahan 2007. Kemudian pada bulan Maret 2008 Indonesia memaparkan rencananya melalui menteri Riset dan Teknologi untuk membangun 4 buah PLTN dengan kekuatan 4800 MWe.

Manfaat Nuklir Yang Mencolok Di Bidang Industri

Saat ini radioaktif digunakan oleh industri. Misalnya industri pupuk, atau bahkan digunakan oleh perusahaan yang mencari sumber sumber baru minyak bumi yang ada di perut bumi. Di bidang industri, teknologi nuklir pun sudah banyak digunakan, misalnya untuk sterilisasi, pengujian kualitas bahan, konstruksi, dan banyak lagi.

a) Pemeriksaan tanpa merusak.

Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut. Teknik ini berdasarkan sifat bahwa semakin tebal bahan yang dilalui radiasi, maka intensitas radiasi yang diteruskan makin berkurang, jadi dari gambar yang dibuat dapat terlihat apakah logam merata atau ada bagian-bagian yang berongga didalamnya. Pada bagian yang berongga itu film akan lebih hitam.

b) Mengontrol ketebalan bahan

Ketebalan produk yang berupa lembaran, seperti kertas film atau lempeng logam dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama seperti diatas, bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui. Detektor radiasi dihubungkan dengan alat penekan. Jika lembaran menjadi lebih tebal, maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan.

c) Pengawetan bahan

Radiasi juga telah banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat menningkatkan mutu tekstil karena inengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama. Radiasi sinar gamma dapat dilakukan pada pengawetan makanan melalui dua cara:

1.) Membasmi mikroorganisme, misalnya pada pengawetan rempah-rempah, seperti merica, ketumbar, dan kemimiri.

2.) Menghambat pertunasan, misalnya untuk pengawetan tanaman yang berkembang biak dengan pembentukkan tunas, seperti kentang, bawang merah, jahe, dan kunyit.

d) Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil.

e) Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja

Dibidang industri, Distributed Control System (DCS) dan Nucleonic Control System (NCS) telah dipergunakan untuk mendeteksi berbagai kesalahan atau kelainan pada sistem kerja alat industri. DSC dan NSC akan secara otomatis melakukan pengendalian jika terdapat ada kelainan dalam operasi terutama dalam sistem produksi.

Dampak Penggunaan Teknologi Nuklir

Masalah energi merupakan salah satu isu penting yang sedang hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi, penemuan sumber energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak penggunaan energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang menarik dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi dan akan memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan dampak penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat ini.

Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan mengembangkan sumber energi baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang potensial datang dari energi nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan sangat besar, tidak dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi yang layak diperhitungkan. 

Dampak Positif Pertimbangan pemanfaatan energi nuklir sebagai pembangkit listrik (PLTN) adalah penghematan penggunaan sumberdaya nasional, mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi, batubara dan gas bumi, mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan, serta meningkatkan ketahanan dan kemandirian pasokan energi untuk mendukung pembangunan nasional jangka panjang. Tenaga nuklir juga dimanfaatkan pada bidang-bidang lainnya seperti bidang pertanian, peternakan, hidrologi, industri, kesehatan, penggunaan zat radioaktif dan sinar-X untuk radiografi, logging, gauging, analisa bahan, kaos lampu, perunut (tracer) dan lain-lain. Dalam bidang penelitian terutama banyak dilakukan oleh BATAN mulai dari skala kecil sampai dengan skala besar. Pemanfaatan dalam bidang kesehatan dapat dilihat seperti untuk diagnosa, kedokteran nuklir, penggunaan untuk terapi dimana radiasi digunakan untuk membunuh sel-sel kanker.

Bagi Indonesia, nuklir sebagai sumber energi terbarukan, Pembangkit listrik berbasis nuklir dianggap lebih ramah lingkungan daripada pembangkit listrik berbasis bahan bakar minyak. Emisi karbon dioksida pembangkit energi nuklir lebih rendah daripada batu bara, minyak bumi,gas alam,bahkan hidroenergi dan pembangkit energi surya. Ketiga, alasan ekonomis. Harga listrik yang dihasilkan nantinya akan lebih murah karena biaya produksi bisa ditekan. Sebagai perbandingan, 1 kg uranium sebagai bahan baku nuklir, setara dengan 1.000 – 3.000 ton batu bara. Beberapa Kelebihan dari energi nuklir, yaitu: Bahan bakarnya tidak mahal, mudah untuk dipindahkan (dengan sistem keamanan yang ketat), energinya sangat tinggi, dan tidak mempunyai efek rumah kaca dan hujan asam. 

Dampak Negatif Meskipun Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir banyak manfaatnya, akan tetapi jika suatu saat terjadi kebocoran reactor nuklir akan berakibat fatal. Seperti yang terjadi di Chernobyl, Ukraina pada April 1986. Radiasi ledakan itu meledak dan telontar 1500 meter ke udara, yang membuat radiasi paparan sampai jauh ke Eropa. Selain memicu evakuasi ribuan warga dari sekitar lokasi kejadian, dampak kesehatan masih dirasakan para korban hingga bertahun-tahun kemudian misalnya kanker, gangguan kardiovaskular dan bahkan kematian. Bahkan sampai saat ini daerah tersebut dibiarkan tanpa berpenghuni.  Radiasi yang dihasilkan dalam proses pembelahan inti atom atau fisi nuklir dapat membahayakan lingkungan di sekitar reaktor. Beberapa Kelemahan dari penggunaan energi nuklir seperti: Butuh biaya yang besar untuk sistem penyimpanannya disebabkan dari bahaya radiasi energi nuklir itu sendiri, masalah kepemilikan energi nuklir disebabkan karena bahayanya massal dan produk buangannya yang sangat radioaktif, Nuklir sebagai senjata pemusnah.

Teknologi nuklir sebenarnya tidak hanya berhubungan dengan bom atau pun senjata pemusnah tetapi dalam kehidupan sehari-hari kita teknologi ini sudah banyak digunakan dalam membantu meningkatkan kualitas hidup manusia. Walaupun tentu memiliki resiko yang cukup berbahaya tetapi jika ditangani dengan tepat dan di manfaatkan dengan benar, teknologi nuklir memberikan timbal balik yang setimpal pada manusia.