Sejarah Penemuan Energi Nuklir

sumber gambar: http://45nuclearplants.com/

Pada tahun 1934 ahli fisika Enrico Fermi melakukan eksperimen di Roma yang membuktikan bahwa neutron bisa memecah beberapa jenis atom. Hasil yang mengejutkan ketika ia membombardir uranium dengan neutron ia tidak menemukan unsur yang ia harapkan. Unsur yang ditemukan lebih ringan daripada uranium.
Pada tahun 1938 Ilmuan Jerman Otto Hahn dan Fritz Strassman menembakan neutron dari unsur radium dan beryllium pada uranium ia terkejut ketika menemukan unsur yang lebih ringan seperti barium pada bahan yang tersisa.
Sebelum mempublikasikan penemuannya mereka menghubungi Lise Meitner di Copenhagen yang juga bekerja pada Neil Bohr dan Otto R. Frisch. Ketika Meitner melakukan percobaan ia menemukan bahwa hasil dari reaksi tersebut massa dari hasil reaksi tersebut lebih sedikit dari massa uranium yang digunakan. Meitner kemudian menggunakan teori Einstein yang menyebutan massa berubah menjadi energi.
Pada tahun 1939 Bohr berbagi dengan Einstein mengenai penemuan Hahn-Strassman-Metner. Bohr juga bertemu dengan Fermi di konferensi Fisika Teori di Washington, mereka berdiskusi mengenai kemungkinan membuat reaksi berantai yang memecah atom dan menghasilkan energi yang besar.
Para ilmuwan percaya mereka dapat membuat reaksi tersebut asalkan jumlah uranium cukup untuk membuat reaksi berantai atau disebut masa kritis. Kemudian Fermi dan Leo Szilard menyarankan kemungkinan untuk membuat reaktor uranium pada tahun 1941. Rancangan mereka dengan meletakan uranium pada tumpukan grafit untuk membuat frame kotak untuk uranium.
Awal tahun 1942 grup ilmuwan yang dipimpin oleh Fermi bertemu di Chicago untuk mengembangkan  teori mereka. Kemudian pada November 1942 kontruksi mereka sudah siap untuk memulai reaktor nuklir pertama di dunia yang kemudian diberi nama Chicago Pile-1. Pada reaktor mereka menggunakan Cadmium untuk mengontrol reaksi berantai. Cadmium adalah logam yang bersifat menyerap neutron. Batang cadmium digunakan untuk mempercepat reaksi nuklir atau melambatkan reaksi nuklir.
Kemudian pada 2 Desember 1942 mereka memulai demonstrasi dari Chicago Pile-1. Fermi memerintakan untuk mengatur batang cadmium selama beberapa jam hingga tercapa reaksi berantai yang mandiri. Mereka berhasil membuktikan teori mereka menjadi sebuah teknologi nyata yang menandai masuknya jaman nuklir.
Reaktor nuklir pertama hanyalah sebuah permulaan, pada awalnya penelitian difokuskan untuk mengembangkan senjata yang akan digunakan pada perang dunia ke 2. Penelitian itu berada di bawah proyek Manhattan. Proyek tersebut menghasilkan 2 bom yang meledak di Hiroshima dan Nagasaki.
Setelah perang dunia ke 2 pemerintahan Amerika Serikat ingin mengambangkan energi nuklir untuk perdamaian. Pada tahun 1946 dibentuk Atomic Energy Commision (AEC). AEC bertugas untuk mengawasi eksperimen Breeder Reactor 1 di Idaho. Kemudian pada 20 Desember 1951 reaktor tersebut menghasilkan energi listrik pertama yang dihasilkan oleh reaktor nuklir.
Pertengahan 1950an tujuan utama penelitian nuklir menunjukan bahwa energi nuklir dapat digunakan untuk memproduksi energi listrik untuk kebutuhan komersial. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) pertama untuk kebutuhan komersial terletak di Shippingport, Pennsylvania pada tahun 1957.
Industri PLTN berkembang pesat pada 1960an. Banyak perusahaan melihat PLTN sebagai sumber energi yang murah, bersih dan aman. Namun pada 1970an dan 1980an mengalami penurunan karena isu mengenai keamanan reaktor, limbah nuklir dan masalah lingkungan lainnya.
Pada akhir tahun 1991, sudah ada 31 negara yang menggunakan energi nuklir untuk kebutuhan komersial.
Pada 1990an mendapati isu dalam pengembangan energi nuklir antara lain: meningkatkan keamanan dan standarnya, mengurangi resik ekonomi, mengurangi resik regulasi dan menetapkan program pembuangan limbah nuklir yang aman.
Untuk memenuhi tuntutan isu tersebut Departemen energi Amerika Serikat menandatangani kesepakatan untuk mengembangankan generasi baru PLTN. PLTN ini didesain untuk lebih aman dan efisien. Selain itu juga untuk mempermudah pembuatan PLTN berdasarkan standar desain dan kemudahan untuk memperoleh lisensi yang dibutuhkan tanpa mengurangi standar keamanannya.
Dalam manajemen limbah, engineer mengembangkan metode baru untuk menyimpan limbah radioaktif yang diproduksi oleh PLTN. Tujuannya adalah menjauhkan limbah dari lingkungan dan manusia untuk periode yang sangat lama.
Ilmuwan juga mengembangkan reaktor nuklir fusi. Reaksi fusi adalah reaksi untuk menggabungkan atom. Reaksi fusi contohnya adalah energi dari bintang dan matahari. Di bumi bahan bakar reaksi fusi yang paling menjanjikan adalah deuterium yang merupakan salah satu isotop hidrogen. Deuterium terdapat pada air dalam jumlah yang sangat banyak.
Reaksi fusi menghasilkan radioaktif yang jauh lebih sedikit, sayangnya ilmuwan belum menemukan cara untuk memproduksi tenaga dari reaksi fusi.
Penelitian mengenai nuklir juga dikembangkan untuk keperluan medis, industri, ilmu pengetahuan, makanan dan pertanian. Sebagai contoh radioisotop digunakan untuk mendeteksi penyakit. Dalam bidang industri nuklir digunakan untuk mendeteksi cacat pada konstruksi. Dalam arkeologi digunakan untuk menghitung umur satu situs bersejarah. Selain itu juga digunakan untuk sterilisasi pengepakan makanan.