Lompat ke isi

Batang kendali (reaktor nuklir)

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung
PWR control rod assemby

Batang kendali atau Control rods digunakan dalam reaktor nuklir untuk mengontrol laju fisi uranium atau plutonium. Komposisi mereka meliputi unsur-unsur kimia seperti boron, kadmium, perak, atau indium, yang mampu menyerap banyak neutron tanpa fisi mereka sendiri.[1][2][3][4][5][6][7]

Elemen-elemen ini memiliki penampang lintang penangkap neutron yang berbeda untuk neutron dari berbagai energi. Reaktor air mendidih (BWR), reaktor air bertekanan (PWR), dan reaktor air berat(HWR) beroperasi dengan neutron termal, sedangkan reaktor pemulia beroperasi dengan neutron cepat. Setiap desain reaktor dapat menggunakan bahan batang kendali berbeda berdasarkan spektrum energi neutronnya.[8][9][10][11][12][13][14][15][16]

Batang kendali reaktor nuklir adalah komponen berbentuk batang yang terbuat dari material penyerap neutron seperti boron, kadmium, atau hafnium, yang berfungsi untuk menyerap neutron berlebih dan mengendalikan (memperlambat atau mempercepat) laju reaksi fisi nuklir serta menghentikan reaktor, terutama dalam kondisi darurat. Dengan memasukkan atau menarik batang kendali dari inti reaktor, operator dapat mengatur daya reaktor, dan jika batang dimasukkan sepenuhnya, reaksi berantai akan terhenti. Batang kendali terbuat dari material dengan kemampuan menyerap neutron tinggi dan stabilitas struktural yang baik, antara lain: Boron, Kadmium, Hafnium, Perak, Indium.

Fungsi Batang Kendali

  • Mengendalikan Reaktivitas: Batang kendali menyerap neutron yang dihasilkan dalam reaksi fisi, sehingga mengendalikan populasi neutron yang beredar dan mengatur laju reaksi berantai.
  • Mengatur Daya Reaktor: Dengan memposisikan batang kendali, operator dapat menyesuaikan laju reaksi fisi untuk mencapai tingkat daya reaktor yang diinginkan.
  • Penghentian Darurat: Dalam kondisi darurat, batang kendali dapat dengan cepat dimasukkan ke dalam inti reaktor untuk menyerap semua neutron yang ada, sehingga menghentikan reaksi fisi secara mendadak (disebut "scram" atau penghentian cepat).

Cara Kerja

  • Memasukkan Batang: Saat batang kendali dimasukkan lebih dalam ke inti reaktor, ia akan menyerap lebih banyak neutron, sehingga mengurangi jumlah neutron yang tersedia untuk reaksi fisi. Hal ini akan memperlambat atau menghentikan reaksi.
  • Menarik Batang: Sebaliknya, saat batang kendali ditarik keluar dari inti reaktor, lebih sedikit neutron yang diserap, sehingga lebih banyak neutron tersedia untuk reaksi fisi, dan laju reaksi berantai akan meningkat.

Jenis dan Sistem

  • Bahan Penyerapan (Absorber Materials): Beberapa desain menggunakan material seperti boron karbida dalam lembaran baja tahan karat.
  • Sistem Falling (di PWR): Pada Reaktor Air Bertekanan (PWR), batang kendali sering kali digantung di dalam reaktor dan ditahan oleh elektromagnet. Jika terjadi kegagalan daya, batang akan jatuh karena gravitasi ke dalam inti reaktor.
  • Sistem Dorong (di BWR): Pada Reaktor Air Mendidih (BWR), batang kendali biasanya dimasukkan dari bawah inti reaktor dan harus didorong secara aktif untuk masuk.

Lihat pula

Referensi

  1. ↑ ytterbium (n.gamma) data with Japanese or Russian database
  2. ↑ limited to use only in research reactors due to increased swelling from helium and lithium due to neutron absorption of boron in the (n, alpha) reaction
  3. ↑ injected into D 2 O moderator of Advanced CANDU reactor
  4. ↑ Sairam K, Vishwanadh B, Sonber JK, et al. Competition between densification and microstructure development during spark plasma sintering of B4C–Eu2O3. J Am Ceram Soc. 2017;00:1–11. https://doi.org/10.1111/jace.15376
  5. ↑ Anthony Monterrosa. Boron Use and Control in PWRs and FHRs. 2012.
  6. ↑ Harvey M. Buck, Mark A. Cooper, Petr Cerny, Joel D. Grice, Frank C. Hawthorne: Xenotime-(Yb), YbPO 4 ,a new mineral species from the Shatford Lake pegmatite group, southeastern Manitoba, Canada. In: Canadian Mineralogist. 1999, 37, S. 1303–1306 (Abstract in American Mineralogist, S. 1324; PDF
  7. ↑ A. V. Voloshin, Ya. A. Pakhomovsky, F. N. Tyusheva: Keiviite Yb 2 Si 2 O 7 , A new ytterbium silicate from amazonitic pegmatites of the Kola Peninsula. In: Mineralog. Zhurnal. 1983, 5-5, S. 94–99 (Abstract in American Mineralogist, S. 1191; PDF; 853 kB).
  8. ↑ B. R. Bowsher. Silver-indium-cadmium control rod behaviour during a severe reactor accident. UKAEA Atomic Energy Establishment. 1986-01-01.
  9. ↑ CONTROL MATERIALS. web.mit.edu.
  10. ↑ Control Materials. Web.mit.edu.
  11. ↑ Hafnium alloys as neutron absorbers. Free Patents Online.
  12. ↑ Dysprosium (Z=66). Everything-Science.com web forum.
  13. ↑ Method for making neutron absorber material. Free Patents Online.
  14. ↑ Infrarotabsorbierende Druckfarben - Dokument DE102008049595A1. Patent-de.com. 2008-09-30.
  15. ↑ Sigma Plots. Nndc.bnl.gov.
  16. ↑ Enriched boric acid for pressurized water reactors. EaglePicher Corporation.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29328878 (2026-06-09T02:18:02Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Batang_kendali_(reaktor_nuklir)&oldid=17788"