[ad_1]
Jauh di dalam fasilitas di pantai Tamil Nadu, sesuatu yang luar biasa terjadi minggu ini.
Setelah puluhan tahun melakukan ilmu pengetahuan yang melelahkan, kemunduran teknik, dan ketekunan yang tenang, sebuah reaktor menjadi hidup.
Bukan dengan ledakan, tapi dengan dengungan fisi nuklir terkendali yang stabil dan berkelanjutan.
Pembelahan inti berat menjadi dua inti atau lebih kecil, melepaskan energi dalam jumlah besar, dikenal sebagai fisi nuklir.
Prototipe Reaktor Fast Breeder di Kalpakkam mencapai kondisi kritis pada tanggal 6 April 2026, dan impian nuklir India yang sudah lama ada semakin mendekatkan diri pada kenyataan.
Kekritisan adalah keadaan tepat dalam reaktor nuklir di mana reaksi berantai menjadi berkelanjutan.
Ini berarti setiap peristiwa fisi menghasilkan neutron yang cukup untuk memicu peristiwa fisi berikutnya dengan kecepatan tetap.
Perdana Menteri Narendra Modi mengumumkan pencapaian tersebut, dan menyebutnya sebagai “langkah penentu” dalam perjalanan nuklir India dan langkah tegas menuju pemanfaatan cadangan thorium yang sangat besar di negara tersebut.
Namun apa sebenarnya yang telah dicapai India, dan mengapa hal itu penting?
APA ITU PFBR KALPAKKAM, DAN KENAPA KHUSUSNYA?
PFBR memiliki kapasitas sebesar 500 MWe, atau megawatt listrik, yang merupakan listrik yang cukup untuk memberi daya pada rata-rata empat hingga lima lakh rumah di India secara bersamaan.
Tidak seperti reaktor nuklir konvensional, yang menggunakan air sebagai pendingin, atau cairan yang membawa panas hebat yang dihasilkan di dalam reaktor, PFBR mensirkulasikan natrium cair.
Logam natrium, yang dicairkan pada suhu sekitar 200 derajat Celcius, mentransfer panas jauh lebih efisien daripada air dan, yang terpenting, tidak memperlambat neutron yang bergerak cepat yang menjadikan reaktor ini istimewa.
Kendaraan ini menggunakan bahan bakar Campuran Oksida uranium-plutonium, yang dikenal sebagai MOX. Ini adalah pelet keramik yang dibuat dengan mencampurkan uranium dan plutonium oksida menjadi satu.
Plutonium dalam pelet ini berasal dari bahan bakar bekas reaktor tahap pertama yang ada di India.
Bahan bakar MOX ini berada di inti reaktor, ruang tengah tempat terjadinya pembelahan atau fisi nuklir.
Di sekeliling inti tersebut terdapat lapisan uranium-238, bentuk uranium yang berlimpah namun biasanya non-reaktif dan merupakan 99 persen dari seluruh uranium alami.
Ketika pemboman neutron yang intens dari inti menghantam selimut ini, uranium-238 yang tadinya inert diubah menjadi plutonium segar, yang dapat diekstraksi dan digunakan sebagai bahan bakar baru.
Dengan kata lain, reaktor menghasilkan lebih banyak bahan bakar daripada yang dibakar. Hal ini merupakan ciri khas dari reaktor pembiak, dan tidak ada jenis reaktor daya lain di dunia yang dapat melakukan hal ini pada skala komersial.
Setelah beroperasi, India akan menjadi negara kedua, setelah Rusia, yang memiliki reaktor fast breeder yang beroperasi secara komersial.
Itu adalah klub elit dengan satu anggota lainnya.
PFBR dirancang oleh Pusat Penelitian Atom Indira Gandhi, atau IGCAR, di Kalpakkam, dan dibangun sepenuhnya secara lokal dengan kontribusi signifikan dari lebih dari 200 industri India, termasuk UMKM.
APA ARTINYA KRITISITAS?
Kekritisan adalah detak jantung operasional reaktor nuklir.
Ini adalah kondisi spesifik di mana reaksi berantai di dalam reaktor menjadi mandiri: setiap peristiwa fisi, setiap pembelahan atom bahan bakar, melepaskan neutron, partikel subatom yang bertindak sebagai peluru yang memicu pembelahan lebih lanjut, dan jumlah neutron yang bertahan cukup untuk menyebabkan satu fisi lagi pada gilirannya.
Tidak tumbuh lepas kendali, tidak memudar, hanya stabil.
Kekritisan dalam reaktor nuklir adalah ketika jumlah neutron yang dihasilkan melalui fisi cukup untuk menggantikan neutron yang hilang akibat kebocoran atau penyerapan, sehingga memastikan jumlah neutron tetap konstan.
Mencapai kekritisan tidak sama dengan menghasilkan listrik; itu datangnya nanti.
Namun hal ini merupakan prasyarat penting, ketika reaktor terbukti mampu mempertahankan kelangsungan hidupnya.
Setelah reaksi berantai fisi nuklir berkelanjutan tercapai, serangkaian eksperimen fisika berdaya rendah akan dilakukan untuk menilai lebih lanjut dan memahami perilaku reaktor sebelum reaktor dihubungkan ke jaringan listrik.
APA SAJA TIGA TAHAP TENAGA NUKLIR DI INDIA?
Program tenaga nuklir tiga tahap India direncanakan oleh fisikawan Homi Bhabha pada tahun 1950-an untuk menjamin kemandirian energi jangka panjang negara tersebut, melalui penggunaan cadangan uranium dan thorium yang ditemukan di pasir monasit di wilayah pesisir India Selatan.
Pasir monasit adalah pasir pantai dan pedalaman yang kaya mineral yang terkonsentrasi di sepanjang garis pantai selatan India, khususnya di Kerala, Tamil Nadu, dan Odisha, dan menyimpan beberapa deposit thorium terbesar di dunia.
Tahap pertama melibatkan reaktor air berat bertekanan, yaitu pembangkit listrik tenaga nuklir besar yang menggunakan air berat. Ini adalah bentuk khusus air yang dibuat dengan isotop hidrogen yang lebih berat. Ia bertindak baik sebagai pendingin dan moderator, bahan yang memperlambat neutron agar fisi lebih mudah.
Reaktor ini menggunakan uranium alam dan menghasilkan listrik, namun juga menghasilkan plutonium sebagai produk sampingan dari bahan bakar bekasnya.
Plutonium tersebut kini menjadi bahan bakar awal untuk tahap kedua, yang merupakan representasi dari PFBR. Tahap ketiga dan terakhir akan menggunakan thorium, sumber daya nuklir paling melimpah di India, sebagai bahan bakar utamanya.
MENGAPA INDIA SANGAT PEDULI TERHADAP THORIUM?
India hanya memiliki sekitar satu hingga dua persen cadangan uranium global, namun merupakan salah satu negara dengan cadangan thorium global terbesar, yaitu sekitar 25 persen dari cadangan thorium yang diketahui di dunia.
Uranium sebagian besar harus diimpor.
Thorium berada di tanah India sendiri. Menurut perusahaan nuklir India, negara tersebut dapat menghasilkan listrik sebesar 500 GW, atau gigawatt, selama empat abad ke depan hanya dengan menggunakan cadangan thorium yang dapat diekstraksi secara ekonomis.
Sebagai konteks, seluruh kapasitas terpasang nuklir India saat ini hanya sebesar 8,18 GW.
Hasil tangkapannya adalah thorium-232, bentuk alami yang ditemukan di tanah India, subur tetapi tidak bersifat fisil.
Fisil berarti bahan yang atom-atomnya dapat dibelah secara langsung untuk mempertahankan reaksi berantai.
Thorium tidak dapat melakukan hal ini sendirian. Pertama-tama, gas tersebut perlu dibombardir dengan neutron di dalam reaktor, yang akan mengubahnya menjadi uranium-233, bahan bakar fisil yang dapat menggerakkan reaktor tahap ketiga.
Konversi tersebut memerlukan lingkungan neutron berkecepatan tinggi dan cepat yang hanya dapat disediakan oleh reaktor seperti PFBR.
Konversi dari thorium menjadi uranium-233 rencananya akan dicapai pada tahap kedua program ini, yang melibatkan pengoperasian komersial reaktor fast breeder.
APA YANG TERJADI SELANJUTNYA?
Mencapai kekritisan adalah pintu gerbang, bukan tujuan.
Reaktor tersebut kini akan menjalani serangkaian eksperimen berdaya rendah sebelum dihubungkan ke jaringan listrik.
Misi energi nuklir India bertujuan untuk mencapai 100 GW listrik dari tenaga nuklir, dengan tambahan 7,30 GW yang saat ini sedang dibangun atau dioperasikan.
Departemen Energi Atom telah mengusulkan pembangunan reaktor pemulia cepat tambahan di Kalpakkam setelah satu tahun keberhasilan pengoperasian PFBR, dengan reaktor selanjutnya direncanakan setelah tahun 2030.
Ini bukan sekadar kisah energi. Ini adalah kisah tentang visi 70 tahun, yang disusun pada tahun 1950-an oleh salah satu pemikir ilmiah terbesar India, yang mulai membuahkan hasil, satu demi satu neutron.
– Berakhir