"SEJARAH ATOM DAN TENAGA NUKLIR"

                    SEJARAH ATOM DAN TENAGA NUKLIR

  

     1.  SEJARAH ATOM

Sejarah eksperimental tentang penemuan atom dimulai dari tahun 1803 oleh John Dalton seorang ahli kimia inggris yang menggagas teori tentang atom atau atomic theory. Kemudian beberapa penelitian pendukung tentang penemuan atom seperti Michael Faraday pada tahun 1832 yang menemukan tentang elektrolisis yaitu memecahkan molekul menggunakan listrik. Begitupula dengan penelitian J.Plucker pada tahun 1859 tentang penemuannya yaitu tabung gas katoda atau cathode ray tube.

Dmitri Mendeleev tentang hukum periodiknya pada tahun 1869, kemudian James Clerk Maxwell pada tahun 1873 yang melakukan percobaan tentang listrik dan medan listrik (keberadaan elektron), selanjutnya pada tahun 1870 oleh Sir William Crookes yang secara eksperimental menemukan bahwa elektron memiliki massa melalui percobaan sinar katoda yang ditembakkannya. Selanjutnya E. Goldstein (1886) yang menemukan keberadaan penyusun atom yaitu proton yang bermuatan positif. Kemudian G.J. Stoney (1894) yang resmi menamakan partikel negatif penyusun atom yang menyebabkan listrik sebagai elektron. Kemudian pada tahun 1895 oleh Wilhelm Roentgen yang menemukan X-Ray atau sinar X.

Kemudian setelah itu J.J Thompson pada tahun 1897 menemukan massa elektron menggunakan tabung sinar katoda sebesar 1,759 x 10.8 coulombs/gram dan selang tahun tersebut juga menemukan tentang keberadaan Proton. Selanjutnya dilanjutkan oleh muridnya yaitu Rutherford, menemukan tentang radiasi yang dipancarkan oleh uranium dan thorium yaitu alpha dan beta. Dan mengambil kesimpulan adanya inti atom dalam atom. Rutherford juga membuat hipotesis bahwa adanya inti atom selain proton yang menjaga keseimbangan atom.

Hipotesis Rutherford kemudian dibuktikan oleh James Chadwick pada tahun 1932. Dengan ditemukannya partikel atom neutron yang bermuatan netral. Hal ini memang cukup sulit ditemukan karena memiliki muatan yang netral. Dengan ditemukannya seluruh partikel atom maka lengkaplah sudah model atom yang sesungguhnya.

           Model dan Teori atom John Dalton

Menurut John Dalton, atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur dan atom tidak dapat diciptakan, dimusnahkan, terbagi lagi ataupun diubah menjadi zat lain. Atom-atom suatu unsur adalah identik, tetapi berbeda dengan atom atom dari unsur lain. Reaksi kimia adalah proses penggabungan ataupun pemisahan atom dari unsur yang terlihat. Begitulah teori dan model atom John Dalton. Adapun kelemahan dari teori atom dalton ialah pada saat itu belum mampu membedakan atom dan molekul.

 Model dan Teori atom JJ. Thompson 

Model dan teori atom menurut JJ. Thompson, bahwa atom berbentuk seperti bola yang bermuatan positif dan didalamnya tersebar elektron elektron seperti kismis. Dia menyimpulkan bahwa atom memiliki jumlah muatan positif dan jumlah muatan negatif yang sama.

 Model dan Teori atom Rutherford

Model dan teori atom menurut Rutherford, bahwa atom terdiri atas inti atom yang sangat kecil dengan muatan yang positif dengan massa yang merupakan massa atom tersebut. Elektron elektron dalam atom bergerak mengelilingi inti atom tersebut. Banyaknya elektron dalam atom sama dengan jumlah proton dalam inti yang sesuai dengan nomor atomnya.

 Model dan Teori Atom Bohr

Model dan teori atom menurut Bohr bahwa elektron elektron dalam atom mengelilingi inti atom berada pada tingkat tingkat energi atau disebut kulit tertentu tanpa menyerap ataupun memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari kulit luar ke kulit yang lebih dalam dengan memancarkan energi dan begitupula sebaliknya.

    2. SEJARAH NUKLIR

 

 Pada tahun 1934 ahli fisika Enrico Fermi melakukan eksperimen dIRoma 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.

Sumber : 

http://cahlolok.blogspot.co.id/2014/12/sejarah-penemuan-energi-nuklir.html

http://hariannetral.com/2015/09/atom-pengertian-atom-sejarah-dan-teori-atom.html