PART 1 – PERMULAAN – PROSES PEMBELAHAN ATOM

Entri ini sepatutnya dikeluarkan dalam blog ini lebih awal dari entri bagi Part 2, tetapi oleh beberapa sebab bukan teknikal terpaksa saya masukkan dalam blog saya ini terlambat sikit. Walaupun begitu, dalam blog ini saya telah membuat beberapa tambahan serta pembaikan kepada entri seperti dalam FB saya.

Saya juga mohon maaf terlebih dahulu jika istilah yang saya gunakan tidak tepat sebab saya belajar teknologi ini di US tetapi saya cuba menulis dalam Bahasa Melayu semudah mungkin. Jadi mungkin ada yang janggal bunyinya.

-----------

Secara ringkasnya, kuasa nuklear merupakan kuasa yang terhasil dari tindakbalas nuklear - (nuclear reaction) antara neutron dengan atom U-235 (uranium-235) atau Pu-239 (Plutonium-239) juga dikenali sebagai bahan nuklear di mana bagi setiap neutron yang terhasil dari tindak balas sebelumnya akan menghasilkan lebih banyak neutron serta haba dan “fission products” pada tindkabalas-tindakbalas seterusnya. Tindakbalas ini juga dikenali sebagai “chain reaction” atau dalam bahasa Melayunya sebagai tindakbalas berantai. So far, ada OK?

Sila klik pada gambar di bawah untuk lebih memahami tindakbalas ini.

Dalam animasi ini kita dapat melihat bagaimana pembelahan atom U-235 (merah) berlaku dan menghasilkan lebih banyak neutron (hijau). Adalah dianggarkan bahawa bagi setiap neutron asal yang membelah atom U-235, akan menghasilkan 2-3 neutron tambahan. Neutron yang terhasil akan pula membelah lebih banyak atom uranium dan begitulah seterusnya tindakbalas ini merebak. Tindakbalas inilah yang dipanggil sebagai tindakbalas berantai.

Di atas tadi kita telah diterangkan bagaimana atom U-235 menjalani proses pembelahan. Sebagai contoh, tindakabalas tersebut boleh digambarkan seperti persamaan di bawah:- 

235U + 1 neutron à2 neutrons + 92Kr + 142Ba + TENAGA

Kita mungkin bertanya, dari mana datangnya TENAGA yang dihasilkan? Kalau dilihat jisim (mass) masih dalam keadaan seimbang di kedua-dua belah persamaan tersebut.

235 + 1 = 2 + 92 + 142 = 236

Jadi kita nampak tiada jisim yang telah ditukar kepada tenaga. Sebenarnya, jisim atom adalah lebih besar dari jumlah individu jisim proton dan juga neutron dicampurkan. Jisim tambahan ini adalah tenaga pengikat (binding energy) yang mengikat proton dan neutron dalam nukleus atom. Jadi apabila atom U-235 dibelah, sebahagian tenaga yang mengikat proton dan neutron ini dibebaskan sebagai tenaga (energy).

Tindakbalas pembelahan atom (fission) ini berlaku dalam masa yang amat pantas dan haba yang terhasil akan menjadi terlalu besar. Jika tidak di sekat maka akan jadilah letupan yang maha dahsyat. Inilah tindakbalas yang berlaku dalam letupan bom atom. Istilahnya, TIDAKABALAS NUKLEAR TIDAK TERKAWAL (uncontrolled nuclear reaction).

Dalam reaktor nuklear, terdapat rod kawalan (control rods) yang dibina dari bahan penyerap neutron seperti boron sebagai contoh. Apabila rod ini di tarik keluar dari teras reaktor (reactor core) secara perlahan, maka tindakbalas pembelahan nuklear (nuclear fission) akan berlaku tapi dalam mod terkawal. Apabila sahaja keadaan mula menjadi supercritical, maka rod kawalan akan dibenamkan semula bagi meyerap neutron yang terhasil dan ini akan menstabilkan kembali tindakbalas berantai yang berlaku. Istilahnya, TIDAKABALAS NUKLEAR TERKAWAL (controlled nuclear reaction). Inilah tindakbalas yang terdapat dalam janakuasa nuklear bagi penghasilan tenaga elektrik.

Tindakbalas nuklear tidak terkawal di gunakan dalam bidang ketenteraan sedangkan tindakbalas nuklear terkawal digunakan dalam banyak aplikasi bagi kegunaan aman sperti penjanaan kuasa elektrik dan lain-lain.

OKlah setakat ini sahaja dulu.

Selepas ini dalam Part 2 dan seterusnya saya hanya akan bercerita tentang teknologi nuklear untuk keamanan (nuclear technology for peace). Apa macam, boring tak setakat ni?

UnclearEngineer