Pengayaan uranium

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari
Perbedaan antara uranium-238 (biru) dan uranium-235 (merah) yang ditemukan di alam dengan uranium yang telah diperkaya

Pengayaan uranium adalah tipe uranium yang persen komposisi uranium-235-nya telah ditingkatkan melalui proses pemisahan isotop. Uranium murni mengandung 99,284% isotop 238U, dan 235U hanya sekitar 0,711% berat saja. 235U adalah satu-satunya nuklida yang bersifat fisil dengan neutron termal.[1]

Pengayaan uranium adalah komponen penting dalam pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir. Badan Tenaga Atom Internasional mencoba memonitor dan mengontrol proses dan produksinya untuk memastikan keamanan pembangkitan energi nuklir dan mencegah proliferasi nuklir.

Selama Proyek Manhattan dilaksanakan, proses pengayaan uranium ini mempunyai kode rahasia oralloy, singkatan dari Oak Ridge alloy, lokasi tempat proses ini dilakukan. Ada sekitar 2.000 ton highly enriched uranium di dunia,[2] digunakan untuk senjata nuklir, penggerak kapal berbahan bakar nuklir, dan sejumlah kecil untuk reaktor penelitian.

238U yang tersisa ssetelah proses pengayaan disebut sebagai uranium terdeplesi, dan lebih rendah keradioaktifannya dibandingkan uranium murni, meski begitu tetap saja sangat berbahaya. Saat ini, 95% dari uranium terdeplesi yang ada di dunia disimpan di tempat penyimpanan yang aman.

Tingkat[sunting | sunting sumber]

Slightly Enriched Uranium (SEU)[sunting | sunting sumber]

Drum yellowcake (campuran uranium mendak)

Slightly enriched uranium (SEU) memiliki konsentrasi 235U 0,9% sampai 2%. Kelas baru ini dapat menggantikan uranium alami (NU) dalam beberapa reaktor air berat seperti CANDU. Bahan bakar yang dirancang dangan SEU bisa memberikan manfaat tambahan berupa perbaikan keamanan atau fleksibilitas operasional, biasanya manfaat dipertimbangkan di area aman sementara tetap mempertahankan sampul operasional. Perbaikan keamanan bisa menurunkan umpan balik reaktivitas positif seperti koefisien kebatalan reaktivitas. Perbaikan operasional akan terdiri dalam meningkatkan pembakaran bahan bakar yang memungkinkan pengurangan biaya bahan bakar karena lebih sedikit uranium dan bundel yang diperlukan untuk bahan bakar reaktor. Hal ini pada gilirannya mengurangi jumlah bahan bakar yang digunakan dan biaya manajemen berikutnya.[butuh rujukan]

Reprocessed Uranium (RepU)[sunting | sunting sumber]

! Artikel utama untuk kategori ini adalah Reprocessed uranium.

Reprocessed uranium (RepU) adalah produk siklus bahan bakar nuklir yang melibatkan proses daur ulang terhadap bahan bakar bekas. RepU yang pulih dari bahan bakar bekas reaktor air ringan (LWR) biasanya mengandung sedikit lebih banyak U-235 dari uranium alami, dan karena itu dapat digunakan untuk bahan bakar reaktor yang lazim menggunakan uranium alami sebagai bahan bakar, seperti reaktor CANDU. RepU juga berisi isotop uranium-236 yang tidak diinginkan yang ditangkap neutron, membuang-buang neutron (dan membutuhkan pengayaan U-235 yang lebih tinggi) dan menciptakan neptunium-237 yang akan menjadi salah satu radionuclides yang lebih mobile dan mengganggu repositori geologi pembuangan limbah nuklir.

Low Enriched Uranium (LEU)[sunting | sunting sumber]

Low enriched uranium (LEU) memiliki konsentrasi 235U lebih rendah dari 20%. Untuk digunakan dalam reaktor air ringan (LWR) komersial, reaktor listrik paling lazim di dunia, uranium diperkaya 3% sampai 5% 235U. LEU segar yang digunakan di reaktor penelitian biasanya diperkaya 12% sampai 19,75% 235U, konsentrasi kedua yang digunakan untuk menggantikan bahan bakar HEU ketika mengkonversi LEU.[3]

Highly Enriched Uranium (HEU)[sunting | sunting sumber]

Bilet metal dari highly enriched uranium

Highly enriched uranium (HEU) memiliki konsentrasi 235U atau 233U lebih dari 20%. Fisi uranium di senjata nuklir primer biasanya berisi 85% atau lebih 235U yang dikenal sebagai weapon(s)-grade, meskipun secara teoritis untuk desain implosi, minimal 20% bisa (disebut weapon(s)-usable) walaupun hal itu akan memerlukan ratusan kilogram bahan dan ''tidak akan praktis untuk desain'';[4][5] pengayaan lebih rendah mungkin secara hipotesis, tetapi sebagai pengayaan persentase pengurangan massa kritis untuk moderator neutron cepat meningkat, dengan misalnya, massa tak terbatas 5,4% 235U diperlukan.[4] Untuk percobaan kritis, pengayaan uranium lebih dari 97% telah dicapai.[6]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ OECD Nuclear Energy Agency (2003). Nuclear Energy Today. OECD Publishing. hlm. 25. ISBN 9789264103283. 
  2. ^ Thomas B. Cochran (Natural Resources Defense Council) (12 June 1997). "Safeguarding Nuclear Weapon-Usable Materials in Russia". Proceedings of international forum on illegal nuclear traffic. 
  3. ^ Alexander Glaser (6 November 2005). "About the Enrichment Limit for Research Reactor Conversion : Why 20%?". Princeton University. Diakses pada 18 April 2014.
  4. ^ a b Forsberg, C. W.; Hopper, C. M.; Richter, J. L.; Vantine, H. C. (March 1998). "Definition of Weapons-Usable Uranium-233". ORNL/TM-13517. Oak Ridge National Laboratories. Diakses 30 October 2013. 
  5. ^ Sublette, Carey (4 October 1996). "Nuclear Weapons FAQ, Section 4.1.7.1: Nuclear Design Principles – Highly Enriched Uranium". Nuclear Weapons FAQ. Diakses 2 October 2010. 
  6. ^ Mosteller, R.D. (1994). "Detailed Reanalysis of a Benchmark Critical Experiment: Water-Reflected Enriched-Uranium Sphere". Los Alamos technical paper (LA–UR–93–4097): 2. Diakses 19 December 2007. "The enrichment of the pin and of one of the hemispheres was 97.67 w/o, while the enrichment of the other hemisphere was 97.68 w/o." 

Pranala luar[sunting | sunting sumber]

Templat:Nuclear Technology