Kedahsyatan Energi Nuklir

Kita tidak akan pernah bisa melupakan peristiwa pemboman dua kota di Jepang, Hiroshima dan Nagasaki, yang menandai berakhirnya perang dunia kedua. Begitu besar dan luasnya dampak bom atom (tepatnya bom nuklir) secara fisik dan politik terhadap dunia dan bahkan masih tersisa sampai saat ini.

Kita juga mungkin sulit untuk menghilangkan trauma atas musibah meledaknya reaktor nuklir Chernobyl yang menimbulkan dampak sosial ekonomi yang sangat besar. Dan bahkan, kerugian yang besar akibat hancurnya reaktor chernobyl sampai saat ini masih dijadikan alasan bagi penggiat lingkungan untuk terus menghalang-halangi upaya pengembangan energi nuklir dalam bentuk pembangkit listrik.

Ada baiknya kita memahami skema atau teori yang tersembunyi di balik dahsyatnya energi nuklir sebagaimana yang efeknya telah bersama-sama kita ketahui. Dari sini kita dapat melihat potensi lain pengembangan energi nuklir yang dapat dimanfaatkan bagi kemaslahatan umat manusia ketimbang menggunakannya untuk tujuan-tujuan yang tidak bijaksana dan tidak bertanggung jawab.

Gaya Inti dan Defek Massa

Telah kita ketahui bersama bahwa inti atom merupakan bagian inti dari suatu atom sebagai penyusun materi. Inti atom terdiri atas dua partikel, yaitu proton dan neutron atau secara bersama disebut nukleon, yang terikat dan bergabung bersama. Gaya tolak antara proton-proton yang bermuatan positif di dalam inti atom seharusnya dapat memisahkan nukleon-nukleon di dalam inti atom. Namun pada kenyataannya proton-proton dan neutron dapat bergabung di dalam inti atom. Ini menunjukkan ada gaya lain yang lebih kuat yang bekerja di antara nukleon yang membuat nukleon-nukleon dapat bersatu di dalam inti atom. Gaya ini disebut gaya ikat inti atau gaya nuklir.

Fakta lain dari inti atom adalah massa inti atom selalu lebih kecil daripada massa partikel-partikel penyusunnya, yaitu jumlah massa proton dan massa neutron. Jadi, terdapat selisih massa antara jumlah massa proton dan neutron dengan massa inti keseluruhan. Selisih massa ini disebut defek massa.

Kesetaraan Massa dan Energi

Dalam mengembangkan teorinya tentang relativitas, Einstein sampai kepada satu kesimpulan yang di kemudian hari menjadi begitu penting. Einstein menyimpulkan bahwa terdapat kesetaraan antara massa dan energi yang dirumuskan dalam persamaannya yang terkenal, yang sangat identik dengan dirinya

Persamaan ini menyiratkan adanya kaitan antara massa sebuah benda dan energinya, dimana dapat dikatakan bahwa massa dapat diubah menjadi energi.

Pada mulanya, kesetaraan massa dan energi belum menjadi prinsip penting. Sampai disadari bahwa terdapat hubungan antara gaya ikat inti dan defek massa di dalam inti atom. Jika prinsip kesetaraan massa dan energi ini diterapkan pada inti atom, bisa dikatakan bahwa massa yang hilang (defek massa) telah diubah menjadi energi untuk mengikat nukleon-nukleon di dalam inti atom. Jadi, defek massa bersesuaian dengan energi ikat inti.

Demikian halnya dengan reaksi nuklir, teramati berkurangnya sejumlah massa dalam reaksi nuklir dimana sebuah inti atom dapat diubah menjadi inti atom lain disertai dengan pelepasan energi yang sangat besar. Energi yang sangat besar yang dihasilkan dari reaksi nuklir berasal dari perubahan sejumlah massa inti yang bereaksi.

Energi Nuklir

Jadi, bisa disimpulkan bahwa energi nuklir dihasilkan dari perubahan sejumlah massa inti atom ketika berubah menjadi inti atom yang lain dalam reaksi nuklir.

Mekanisme di dalam inti atom melibatkan berkurangnya sejumlah massa dari inti atom yang diubah menjadi energi nuklir. Ketika inti atom bereaksi atau mengalami pembelahan dan berubah menjadi inti atom yang lain disertai pelepasan sejumlah partikel, sebagian massa inti atom menjadi berkurang yang ditandai dengan pelepasan energi yang besar dari dalam inti berupa panas atau energi kinetik. Dalam setiap mekanisme dimana massa berkurang maka telah terjadi perubahan massa menjadi energi nuklir. Hal ini sesuai dengan prinsip kesetaraan massa-energi.

Energi nuklir yang dihasilkan dalam mekanisme inti atom dan reaksi nuklir begitu besar. Ini tidak lepas dari kenyataan bahwa inti atom merupakan bagian dari atom sebagai penyusun materi, dimana jumlah atom di dalam materi adalah jumlah yang sangat besar yang diwakili oleh suatu bilangan yang dinamakan bilangan avogadro. Bilangan ini adalah bilangan yang sangat besar, yaitu

Bayangkan, 1 kg massa inti yang mengalami pembelahan dapat menghasilkan energi sebesar puluhan juta kilowatt jam (kWh). Ini sama saja dengan energi yang dapat digunakan untuk menyalakan lampu 100 W selama 30 ribu tahun, wow! Tidak heran jika efek dari bom nuklir demikian dahsyatnya, karena energi yang dihasilkan memang sangat besar.

Dengan jumlah energi yang demikian dahsyat, sebagaimana yang kita lihat dalam bom nuklir, energi nuklir menyimpan potensi yang luar biasa. Jika energi yang dahsyat ini dapat dikendalikan dan dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih bijaksana, tentu potensi energi nuklir layak untuk dipertimbangkan dan dikembangkan sebagai salah satu alternatif sumber energi selain minyak bumi.

Artikel ada di : netsains.com