Inti reaktor nuklirInti atau teras reaktor nuklir.Contoh inti pembangkit listrik tenaga nuklir, desain VVER.Diagram Animasi Reaktor Air BertekananDiagram pembangkit listrik tenaga nuklir dengan reaktor air bertekananr.Ilustrasi Reaktor Air Bertekanan (Diagram Sederhana)Ilustrasi Reaktor Pembiak Cepat (Diagram Sederhana)
inti reaktor nuklir (core/teras) adalah bagian dari reaktor nuklir yang berisi komponen bahan bakarnuklir dimana terjadi reaksi nuklir dan menghasilkan panas. Biasanya, bahan bakar akan diperkaya uranium rendah yang terkandung dalam ribuan pin individu bahan bakar.[1][2][3]
Inti reaktor atau teras reaktor juga mengandung komponen struktural, sarana untuk memoderasi neutron dan mengendalikan reaksi, dan sarana untuk memindahkan panas dari bahan bakar ke tempat yang diperlukan, di luar inti.
Di dalam inti reaktor terdapat batang kendali yang unsur-unsur kimia seperti boron, hafnium, atau kadmium yang siap menangkap neutron.
Inti reaktor nuklir adalah jantung dari sebuah reaktor nuklir, tempat bahan bakar nuklir (biasanya uranium) berada dalam bentuk batang-batang yang disebut pin bahan bakar, dan di sinilah reaksi fisi nuklir terjadi, menghasilkan panas untuk menghasilkan energi listrik. Inti ini juga berisi komponen struktural, moderator untuk memperlambat neutron, batang kendali untuk mengatur reaksi, dan sistem pendingin untuk memindahkan panas keluar dari inti.
Komponen Utama Inti Reaktor Nuklir
Bahan Bakar Nuklir (Fuel): Biasanya berupa uranium yang diperkaya rendah yang tersusun dalam ribuan pin bahan bakar individual.
Moderator: Material seperti air atau grafit yang berfungsi memperlambat neutron agar dapat menyebabkan reaksi fisi berantai.
Batang Kendali (Control Rods): Terbuat dari unsur seperti boron, kadmium, atau hafnium, yang berfungsi menyerap neutron untuk mengendalikan atau menghentikan reaksi nuklir.
Pendingin (Coolant): Bahan yang mengalir melewati inti untuk menyerap panas dari bahan bakar, seperti air, dan memindahkannya ke turbin untuk menghasilkan listrik.
Reflektor: Komponen yang memantulkan kembali neutron yang mungkin keluar dari inti, sehingga meningkatkan efisiensi reaksi fisi.
Material Struktural: Komponen yang membentuk struktur inti dan memposisikan bahan bakar dan elemen kendali dengan benar.
Reaksi fisi nuklir dalam bahan bakar menghasilkan panas. Batang kendali dapat dimasukkan atau ditarik keluar dari inti untuk mengatur jumlah neutron, sehingga mengontrol laju reaksi fisi. Pendingin melewati inti, menyerap panas yang dihasilkan, dan mengalihkannya keluar dari inti. Panas dari pendingin digunakan untuk menghasilkan uap yang kemudian memutar turbin untuk menggerakkan generator listrik.
Reaktor Moderasi Air
Di dalam inti reaktor air bertekanan atau reaktor air mendidih pada umumnya terdapat batang-batang bahan bakar berdiameter pena tinta gel besar, masing-masing panjangnya sekitar 4 m, yang dikelompokkan ratusan jumlahnya dalam bundel yang disebut "rakitan bahan bakar". Di dalam setiap batang bahan bakar, pelet uranium, atau yang lebih umum disebut uranium oksida, ditumpuk ujung ke ujung. Di dalam inti juga terdapat batang kendali, yang diisi dengan pelet zat seperti boron, hafnium, atau kadmium yang mudah menangkap neutron. Ketika batang kendali diturunkan ke dalam inti, batang-batang tersebut menyerap neutron, sehingga tidak dapat berpartisipasi dalam reaksi berantai. Sebaliknya, ketika batang kendali diangkat, lebih banyak neutron yang menumbuk inti uranium-235 (U-235) atau plutonium-239 (Pu-239) fisil di batang bahan bakar di dekatnya, dan reaksi berantai semakin intensif. Selubung inti, yang juga terletak di dalam reaktor, mengarahkan aliran air untuk mendinginkan reaksi nuklir di dalam inti. Panas reaksi fisi dihilangkan oleh air, yang juga berperan untuk memoderasi reaksi neutron.
Reaktor Termoderasi Grafit
Terdapat juga reaktor termoderasi grafit yang digunakan.
Satu jenis menggunakan grafit nuklir padat untuk moderator neutron dan air biasa untuk pendingin. Lihat reaktor tenaga nuklir RBMK buatan Soviet. Ini adalah jenis reaktor yang terlibat dalam bencana Chernobyl.
Dalam Reaktor Berpendingin Gas Canggih, sebuah rancangan Inggris, intinya terbuat dari moderator neutron grafit tempat rakitan bahan bakar berada. Gas karbon dioksida berperan sebagai pendingin dan bersirkulasi melalui inti, menghilangkan panas.
Ada juga beberapa reaktor eksperimental yang menggunakan grafit untuk moderasi, seperti konsep reaktor pebble bed dan eksperimen reaktor lelehan garam.
