Tenaga nuklearDaripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.

Loji Kuasa Nuklear Ikata ialah reaktor nuklear yang dibina berdekatan dengan laut yang berfungsi sebagai penyejuk sekunder.

Tiga kapal laut tentera Amerika Syarikat ini menggunakan tenaga nuklear.

Tenaga nuklear, kadangkala disebut tenaga atom, ialah sejenis tenaga yang

"mengikat"nukleus sesebuah atom. Tenaga ini boleh dibebaskan melalui tindakbalas

nuklear sepertipereputan radioaktif serta pembelahan atau pelakuran nuklear. Selain itu, ia juga merujuk

kepada teknologi atau industri tenaga nuklear yang membolehkan penjanaan tenaga sekunder seperti

tenaga elektrik. Tenaga nuklear ini dihasilkan dari reaksi nuklear (iaitu bukan letupan) terkawal. Loji

komersial menggunakan reaksi pembelahan nuklear untuk menghasilkan elektrik. Reaktor utiliti elektrik

memanaskan air untuk menghasilkan wap, yang kemudian digunakan untuk menghasilkan tenaga elektrik.

Tenaga nuklear mula ditemui oleh ahli fizik Perancis bernama Henri Becquerel pada tahun 1896, ketika

beliau mendapati bahawa kepingan fotografi yang disimpan di dalam gelap berdekatan

dengan uranium telah berubah kehitaman seperti kepingan sinar X, yang baru sahaja ditemui pada tahun

1895.[1]

Tenaga nuklear dibebaskan oleh tiga proses eksoterma, iaitu "Pereputan radioaktif", yang melibatkan

satu proton atau neutron dalam nukleus radioaktif yang mereput lalu membebaskan samada zarah-

zarah, sinaran elektromagnet (seperti sinar gamma), neutrino atau kesemuanya sekali; "pembelahan

nuklear, yang membelah satu nukleus berat menjadi dua (atau jarang sekali tiga) nuklues yang lebih

ringan; dan "pelakuran nuklear, yang menggabungkan dua nukelus atom untuk membentuk satu nukleus

yang lebih berat.

Pereputan radioaktif adalah satu tindakbalas yang berlaku secara spontan, rawak dan semula jadi.

Pembelahan nuklear pula, yang tidak berlaku secara semula jadi, telah digunakan secara meluas dalam

penjanaan tenaga elektrik sejak 1950-an lagi. Sementara itu, pelakuran nuklear boleh berlaku secara

semula jadi, seperti dalam Matahari, dan secara buatan. Walaupun, proses itu telah dibuktikan boleh

dilakukan secara buatan, namun terdapat beberapa masalah seperti kawalan ke atas tindak balas, yang

perlu diatasi sebelum proses ini boleh dilakukan secara besar-besaran.

[sunting]Kegunaan

Pada tahun 2005, tenaga nuklear membekalkan 6,3% tenaga dunia dan 15% kuasa elektrik dunia. Amerika

Syarikat, Perancis, dan Jepunmenggunakan 56,5% elektrik yang dihasilkan oleh loji nuklear. Pada tahun

2007, IAEA melaporkan terdapat 439 reaktor nuklear di dunia yang beroperasi di 31 negara.

Amerika Syarikat menghasilkan paling banyak tenaga nuklear, dengan tenaga nuklear membekalkan 19%

tenaga elektrik yang ia gunakan, sementara Perancis menghasilkan peratusan tertinggi tenaga elektrik dari

reaktor nuklear iaitu sebanyak 80% pada 2006. Di Kesatuan Eropah, tenaga nuklear membekalkan 30%

tenaga elektrik. Dasar tenaga nuklear berbeza antara negara-negara Kesatuan Eropah, dan sesetengah

negara seperti Austria, Estonia, dan Ireland, tidak mempunyai stesyen tenaga nuklear aktif. Sebagai

perbandingan, Perancis memiliki banyak loji nuklear, dengan 16 stesen pelbagai unit yang digunakan

ketika ini.

Di AS, walaupun industri tenaga eletrik daripada arang batu dan gas diramalkan bernilai $85 bilion

menjelang 2013, janakuasa tenaga nuklear dianggarkan bernilai $18 bilion.

Kebanyakan kapal laut tentera dan beberapa kapal awam (seperti kapal pemecah ais) menggunakan

pendorong marin nuklear, suatu bentuk pendorong nuklear. Beberapa kenderaan angkasa telah

dilancarkan dengan menggunakan reaktor nuklear seperti RORSAT kepunyaan Soviet dan SNAP-10A

kepunyaan Amerika.

Penyelidikan antarabangsa terus dibuat untuk penambahbaikan dalam teknologi tenaga nuklear seperti

dalam aspek keselamatan loji, penggunaan pelakuran nuklear, dan kegunaan tambahan dalam proses

pemanasan seperti pengeluaran hidrogen, penyulingan air laut, dan untuk digunakan dalam sistem

pemanas di sesuatu daerah.

ENAGA NUKLEAR            Dalam tindak balas nuklear atau reputan radioaktif,jumlah jisim zarah -zarah terhasil adalah lebih kecil daripada jisim zarah asal.Tindak balas nuklear atau reputan radioaktif itu mengalami suatu kehilangan jisim atau cacat jisim.Jisim yang hilang itu telah bertukar kepada tenaga.Hukum keabadian jisim-tenaga Einstein menyatakan bahawa jisim m dan tenaga E boleh bertukar antara satu dengan yang lain.

 

Unit jisim atom(u.j.a.)

          Dalam tindak balas nuklear atau reputan radioaktif,jisim zarah diukur dalam unit jisim atom (u.j.a).Satu u.j.a. ialah satu per dua balas daripada jisim satu atom karbon-12. Daripada eksperimen ,jisim satu atom karbon-12=1.993 x 10-26.

Maka,     1 u.j.a. = 1/12 x 1.993 x 10-26 kg

                           =  1.66 x 10-27 kg

 

Pembelahan nukleus

           Pembelahan nukleus ialah proses pemecahan satu nukleus berjisim besar kepada dua nukleus yang lebih ringan disertai dengan pembebasan tenaga. Nukleus -nukleus ringan itu jisim yang hampir sama antara satu sama lain.Pembelahan biasa berlaku apabila satu nukleus berjisim besar dihantam oleh satu neutron.Pembelahan nukleus menghasilkan suatu cacat jisim atau jisim yang hilang.Jisim yang hilng itu bertukar kepada tenaga kinetik nukleus hailan pembelahan.Apabila satu nukleus pembelahan ini berlanggar dengan atom-atom sekeliling , tenaga kinetik ditukar kepada tenaga haba.Satu nukleus uranium-235 yang dihantam dengan satu neutron akan dibelah kepada dua nukleus yang besar dan tiga neutron baru dihasilkan .Tenaga yang dibebaskan oleh pembelahan nukleus adalah sangat besar berbanding dengan tenaga yang dibebaskan oleh tindak balas kimia.

 

Tindak balas berantai

            Proses pembelahan nukleus menghasilkan beberapa neutron yang baru. Setiap neutron baru itu dapat menghasilkan pembelahan nukleus yang baru. Proses pembelahan itu akan berterusan dan satu tindak balas berantai akan terjadi. Tindak balas berantai hanya berlaku jika jisim sampel uranium itu melebihi suatu nilai minimum yang tertentu yang dikenali sebagai jisim genting. Jisim genting bagi sampel uranium itu bergantung kepada bentuknya. Jisim genting bagi sampel berbentuk sfera lebih kecil daripada jisim genting bagi sampel berbentuk cakera kerana sampel berbentuk sfera mempunyai luas permukaan yang lebih kecil daripada sampel yang berbentuk cakera. Oleh itu, bilangan neutron baru yang terlepas dari sampel yang berbentuk sfera lebih kecil daripada bilangan neutron baru yang terlepas daripada sampel yang berbentuk cakera.  

Pelakuran nukleus

            Pelakuran nukleus berlaku apabila dua nukleus bercantum untuk menjadi satu nukleus yang lebih berat. Pelakuran berlaku

pada suhu yang sangat tinggi supaya nukleus-nukleus mempunyai tenaga kinetik yang cukup besar untuk mengatasi tolakan elektrik antara satu dengan yang lain. Tindak balas pelakuran sentiasa berlaku di permukaan matahari kerana terdapat banyak gas hidrogen dan suhunya yang amat tinggi.