Ini Tidak Bencana seperti Kedengarannya
Menggunakan istilah "kekritisan" mungkin tampak kontra-intuitif sebagai cara untuk menggambarkan kenormalan. Dalam bahasa sehari-hari, kata itu sering menggambarkan situasi dengan potensi bencana. Namun demikian, dalam konteks tenaga nuklir, "kekritisan" menunjukkan bahwa reaktor beroperasi dengan aman.
Kekritisan adalah Negara yang Seimbang
Reaktor nuklir menggunakan batang bahan bakar uranium - panjang, ramping, tabung logam zirkonium yang mengandung pelet bahan yang bisa dimusnahkan - untuk menciptakan energi melalui fisi. Fisi adalah proses pemecahan inti atom uranium untuk melepaskan neutron yang pada gilirannya memecah lebih banyak atom, melepaskan lebih banyak neutron. Kekritisan berarti bahwa reaktor mengendalikan reaksi berantai fisi yang berkelanjutan, di mana setiap peristiwa fisi melepaskan neutron dalam jumlah yang cukup untuk mempertahankan serangkaian reaksi yang berkelanjutan.
Dalam keadaan kritis yang seimbang, batang-batang bahan bakar di dalam reaktor nuklir menghasilkan dan kehilangan sejumlah neutron yang konstan, dan sistem energi nuklirnya stabil.
Fisi menghasilkan banyak energi dalam bentuk panas dan radiasi yang sangat tinggi. Itulah mengapa reaktor ditempatkan dalam struktur yang disegel di bawah kubah beton bertulang logam tebal. Pembangkit listrik memanfaatkan energi dan panas ini untuk menghasilkan uap untuk menggerakkan generator yang menghasilkan listrik.
Mengontrol Kekerasan
Ketika sebuah reaktor mulai beroperasi, jumlah neutron dinaikkan secara perlahan dengan cara yang terkontrol. Batang kendali penyerap neutron dalam inti reaktor digunakan untuk mengkalibrasi produksi neutron. Batang kendali dibuat dari unsur-unsur penyerap neutron seperti cadmium, boron, atau hafnium.
Semakin dalam batang diturunkan ke inti reaktor, semakin banyak neutron yang diserap oleh batang dan semakin sedikit pembelahan terjadi. Teknisi menarik atau menurunkan batang kendali ke dalam inti reaktor tergantung pada apakah lebih banyak atau lebih sedikit fisi, produksi dan kekuatan neutron yang diinginkan.
Jika kerusakan terjadi, teknisi dapat mencolek batang kendali ke dalam inti reaktor untuk dengan cepat menyerap neutron dan mematikan reaksi nuklir .
Apa itu SuperKritikalitas?
Saat start-up, reaktor nuklir secara singkat dimasukkan ke dalam keadaan yang menghasilkan lebih banyak neutron daripada yang hilang. Kondisi ini disebut "superkritis", yang memungkinkan populasi neutron meningkat dan lebih banyak daya yang dihasilkan. Ketika produksi daya yang diinginkan tercapai, penyesuaian dibuat untuk menempatkan reaktor ke keadaan kritis yang menopang keseimbangan neutron dan produksi listrik. Kadang-kadang, seperti untuk penghentian perawatan atau pengisian bahan bakar, reaktor ditempatkan dalam keadaan “subkritis” sehingga neutron dan produksi daya berkurang.
Jauh dari kondisi mengkhawatirkan yang disarankan oleh namanya, kekritisan adalah keadaan yang diinginkan dan diperlukan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir yang menghasilkan aliran energi yang konsisten dan stabil.