blog.fcuzhhorod.com

Di sini kita melihat lebih dekat intinya, bersiap mempelajari cara kerja BNPP, kecelakaan reaktor, lingkungan beracun dari reaktor yang berfungsi, dan limbah nuklir yang akan menjadi radioaktif mematikan selama ribuan tahun.

Berikut ini adalah bagian ke-21 dari serangkaian kutipan dari proyek buku Kelvin Rodolfo yang sedang berjalan “Memiringkan Monster Morong: Perampokan Melawan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Bataan dan Energi Nuklir Global.“

Tamasya terakhir kami memperkenalkan kita pada atom, awan atau “kulit” elektron yang mengelilingi intinya, dan bagaimana kulit terluar mengatur berbagai macam kimia dalam kehidupan sehari-hari. Namun kemudian kami menjelaskan betapa kecilnya inti tersebut. Di sini kita melihat lebih dekat intinya, bersiap untuk mempelajari cara kerja BNPP, kecelakaan reaktor, lingkungan beracun dari reaktor yang sedang bekerja, dan limbah nuklir yang akan menjadi radioaktif mematikan selama ribuan tahun.

Inti atom hanya terdiri dari dua jenis partikel sub-atom: proton dan neutron.

Proton dan hidrogen

Mari kita hormati proton yang perkasa, yang penting dalam banyak hal. Namanya berasal dari bahasa Yunani proto, yang artinya “pertama” karena make up semuanya. Tidak ada materi nyata yang lebih kecil. “Pro” juga membantu kita mengingat bahwa ia membawa bagian terkecil positif muatan listrik yang sama tetapi berlawanan dengan muatan elektron.

Hidrogen adalah atom dasar kita yang paling sederhana. Inti atomnya hanya berupa satu proton, sehingga hanya mempunyai satu elektron yang mengorbit di sekelilingnya. Proton dan hidrogen sebenarnya adalah yang “pertama” ketika alam semesta dimulai, satu-satunya materi yang ada pada saat itu. Unsur-unsur lainnya baru mulai terbentuk ketika bintang-bintang, jauh di dalam jantungnya yang sangat panas dan bertekanan, mulai bergerak dengan menggabungkan empat proton menjadi inti helium. Ini adalah proses yang sama dengan tenaga nuklir penggabungan yang menggerakkan bom hidrogen.

Sebagai catatan, sebuah proton memiliki berat 1,627 oktillion per kilogram. Lupakan saja, dan sebut saja a satuan massa atom (amu). Apakah Anda ingat U235 dan U238? Atom-atomnya masing-masing berbobot 235 dan 238 sma.

(Jika menurut Anda sma adalah bilangan kecil, maka massa elektron adalah 1/1836 atau 0,00055 sma, maka kita dapat mengabaikannya.)

Kita tahu berat sebuah proton, tapi seberapa besarkah itu? Ini sangat kecil sehingga gagasan tentang “ukuran” hampir tidak ada artinya. Karena ukurannya yang kecil, cara pengukurannya sangat sulit, dan memberikan hasil yang berbeda-beda. Pada tahun 2019, diameternya diukur sebesar satu kuadriliun meter. Ini akan menghasilkan sekitar 1/10.000 ukuran seluruh atom.

Jauh melebihi ukurannya yang semakin kecil, proton memiliki peran yang sangat besar dalam lingkungan dan keberadaan kita.

Ion hanyalah atom dan molekul independen yang mempunyai muatan listrik karena mengandung terlalu banyak atau terlalu sedikit elektron untuk menyeimbangkan muatan positif dalam intinya. Muatan listrik tersebut membuat mereka aktif secara kimia dan secara agresif mencari cara untuk kehilangan, memperoleh, atau berbagi elektron dengan menggabungkan dengan atom lain.

Ketika atom hidrogen kehilangan elektron bebasnya dan menjadi proton bebas bermuatan positif, ahli kimia menyebutnya hidrogen ionH⁺. Namun ion hidrogen dan proton pada dasarnya adalah hal yang sama. Proton, sebagai ion hidrogen, secara agresif mencari elektron untuk ditangkap. Mereka adalah bahan aktif dari semua asam umum.

Neutron

Sekarang hormati neutron yang perkasa, partikel subatom yang memungkinkan terciptanya senjata nuklir dan tenaga nuklir, sesuatu yang memecah atom menjadi bom dan pembangkit listrik tenaga nuklir. Kita akan melihatnya nanti dalam peran penting itu.

Namun peran paling mendasar dari neutron adalah memungkinkan adanya semua atom yang lebih rumit daripada hidrogen.

Dalam gambar inti kita, satu-satunya muatan listrik di dalamnya adalah positif, yang disediakan oleh protonnya. Jadi apa yang menghentikan inti agar tidak terbang terpisah? Bukankah muatan sejenis seharusnya saling tolak menolak? Di situlah peran neutron.

Sebuah neutron memiliki berat yang sama dengan proton, tetapi tidak memiliki muatan listrik, oleh karena itu dinamakan demikian, dari “netral”. Sebuah “gaya nuklir kuat”, 137 kali lebih kuat dari elektromagnetisme, tetapi hanya bekerja pada jarak yang sangat dekat, mengikat proton dan neutron bersama-sama di dalam inti atom.

Isotop

Dalam inti dari 20 unsur yang paling ringan, jumlah proton dan neutron cenderung sama, atau paling banyak hanya mempunyai satu neutron tambahan. Namun dalam rangkaian atom yang semakin berat, jumlah proton yang semakin banyak memerlukan lebih banyak neutron untuk merekatkan inti atom. Oleh karena itu, inti atom Uranium 235 memiliki sekitar tiga neutron untuk setiap dua proton.

Semua inti atom dengan proton yang memiliki jumlah elektron pada kulit yang sama berperilaku sama secara kimia, dan oleh karena itu termasuk dalam unsur yang sama. Namun beberapa unsur mempunyai varietas dengan jumlah neutron berbeda, sehingga berat atomnya berbeda, meskipun nomor atom dan perilaku kimianya pada dasarnya sama.

“Isotop” adalah bahasa Yunani yang berarti “tempat yang sama”, yang mengacu pada kuadrat dalam tabel periodik unsur-unsur yang dimiliki oleh semua isotop dari satu unsur. Misalnya, oksigen (Elemen #8) memiliki tiga isotop alami: O16, O17 dan O18, dengan masing-masing 8, 9 dan 10 neutron. Satu isotop biasanya jauh lebih banyak dibandingkan yang lain; jadi O16 membentuk 99,76% dari seluruh oksigen.

Uranium (Elemen #92) memiliki tiga isotop alami. U238 merupakan yang paling melimpah (99,27%). U235 tentu saja menjadi bahan bakar BNPP. Meskipun hanya 0,725% dari unsurnya, ia lebih radioaktif. U234 bahkan lebih jarang lagi, 0,005%.

Isotop uranium buatan dengan berat 214 hingga 242 dibuat di reaktor. Salah satunya adalah U233 yang sangat radioaktif, cawan suci siklus reaktor Thorium (lihat Kejatuhan 12).

Dua isotop lain yang sangat mengkhawatirkan kita adalah Plutonium 239 dan Plutonium 240, produk limbah beracun dari pembangkit listrik tenaga nuklir.

Bahkan hidrogen, atom paling sederhana, memiliki dua isotop yang lebih berat. Inti deuterium memiliki satu neutron selain satu proton. Hal ini terjadi secara alami namun sangat jarang, hanya satu dari setiap 6.420 atom hidrogen. Deuterium tidak bersifat radioaktif dan secara kimia berperilaku seperti hidrogen biasa, namun dua kali lebih berat. Ini digunakan untuk memperlambat neutron di beberapa reaktor nuklir.

Tritium adalah isotop buatan yang diproduksi di reaktor nuklir. Beratnya tiga kali lebih berat dari hidrogen biasa karena intinya memiliki dua neutron. Ini adalah polutan berbahaya karena sangat radioaktif.

Pandangan pertama kami tentang radioaktivitas

Neutron tidak bisa hidup sendiri dalam waktu lama. Dalam inti yang tidak stabil seperti tritium, jika neutron melenceng sedikit pun, Gaya Nuklir Kuat tidak lagi berfungsi. Neutron meluruh: Sebuah elektron keluar dengan kecepatan tinggi, meninggalkan sebuah proton. Ini adalah sebuah radioaktif peristiwa. Elektron berkecepatan tinggi yang melarikan diri adalah “beta partikel” sebelum orang tahu apa itu sebenarnya.

Aritmatika sederhana: proton ditambah elektron sama dengan neutron. Namun jangan menganggap neutron sebagai proton yang mengandung elektron. Neutron memiliki identitas fundamental yang sama dengan proton.

Karena itu. Inti atom dengan neutron yang terlalu sedikit atau terlalu banyak, termasuk isotop uranium U235 dan U238, bersifat tidak stabil dan meluruh secara radioaktif.

Upaya kami berikutnya mengeksplorasi radioaktivitas, mengamati lebih dekat partikel beta, dan juga memperkenalkan radiasi alfa dan gamma. – Rappler.com

Dr. Lahir di Manila dan menempuh pendidikan di UP Diliman dan University of Southern California, Kelvin Rodolfo telah mengajar ilmu geologi dan lingkungan di University of Illinois di Chicago sejak tahun 1966. Beliau mempunyai spesialisasi dalam bidang bahaya alam Filipina sejak tahun 1980an.

Nantikan Rappler untuk seri Rodolfo berikutnya.

Potongan sebelumnya keluar Miringkan ke Monster Morong:

• (OPINI) Miring ke Monster Morong
• (OPINI) Berg Natib dan saudara perempuannya
• (OPINI) Menghanguskan, membunuh, menghancurkan: Pada aliran dan gelombang piroklastik
• (OPINI) Di bawah perairan Teluk Subic terdapat endapan aliran piroklastik tua, dan banyak sesar
• (OPINI) Propaganda tentang tanah longsor, gempa bumi dan PLTN Bataan
• (OPINI) Temukan Kesalahan Lubao
• (OPINI) Sesar Lubao di BNPP, dan ancaman vulkanik di sana
• (OPINI) Bagaimana gunung berapi Natib dan 2 saudara perempuannya berasal
• (OPINI) Ancaman BNPP Lainnya: Gempa Megathrust Palung Manila dan Tsunaminya
• (OPINI) Lucu, lucu, lucu: Bagaimana mereka membangun PLTN Bataan
• (OPINI) Bahan bakar BNPP dari mana, oh dari mana?
• (OPINI) ‘Megaton to Megawatt’: Harga dan biaya sebenarnya dari energi nuklir
• (OPINI) Pengayaan uranium untuk energi mengarah pada pengayaan senjata
• (OPINI) Pengenalan siklus bahan bakar nuklir
• (OPINI) Tentang penambangan dan penggilingan uranium
• (OPINI) Pengayaan dan produksi bahan bakar uranium BNPP
• (OPINI) Dekomisioning BNPP, dan penyimpanan limbah radioaktif naga nuklir
• (OPINI) Jadi berapa banyak gas rumah kaca yang sebenarnya dihasilkan oleh tenaga nuklir?
• (OPINI) Mengenal lebih dekat atom dan intinya yang menggerakkan pembangkit listrik tenaga nuklir