Bagaimana Cara Kerja Kapal Selam Nuklir? Ini Penjelasan Ilmuwan

Olivia Sabat - detikEdu
Jumat, 24 Sep 2021 09:30 WIB
USS Connecticut, kapal selam nuklir milik Amerika Serikat
USS Connecticut, kapal selam nuklir milik Amerika Serikat (Foto: US Navy/Wikimedia Commons )
Jakarta - Penelitian mengenai alat penggerak kapal laut berbasis nuklir sudah dimulai pada 1940-an. Namun setelah tujuh dasawarsa berlalu hanya enam negara yang memiliki kapal selam nuklir termasuk dua negara di kawasan Asia, China dan India.

Isu terkait alat utama sistem persenjataan strategis ini belakangan mengemuka setelah Australia mencanangkan pembangunan kapal selam nuklir bersama Inggris dan Amerika Serikat. Terlepas dari ketegangan yang muncul, apakah detikers tahu bagaimana cara kerja kapal selam nuklir?

Sebelumnya, perlu diketahui bahwa kapal selam nuklir bukan senjata nuklir. Kapal selam nuklir sama seperti kapal selam berbahan diesel, hanya berbeda pada cara mereka menghasilkan energi untuk bergerak.

Ilmuwan dari Departemen Fisika Nuklir, Australian National University, AJ Mitchell dalam artikelnya di The Conversation menjelaskan pada masa awal penelitian tentang atom, para ilmuwan menyadari bahwa sejumlah energi besar yang dilepaskan pemisah atom dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik.

Reaktor nuklir yang ada di dalam pembangkit listrik telah memberi daya listrik untuk rumah dan industri di seluruh dunia selama 70 tahun. Demikian pula yang ada di dalam kapal selam nuklir. Setiap kapal selam mengambil daya dari miniatur reaktor nuklirnya sendiri.

Sebelum masuk pada penjelasan cara kerja pada mesin kapal selam nuklir, detikers harus memahami proses atom menghasilkan energi.

Mitchell yang juga doktor Fisika Nuklir dari University of Manchester, Inggris memaparkan inti dari setiap atom adalah inti atom yang terbuat dari proton dan neutron. Jumlah proton akan menentukan unsur kimia apa yang dimiliki oleh atom.

Unsur yang atomnya memiliki jumlah proton yang sama, tetapi memiliki jumlah neutron berbeda disebut dengan isotop. Beberapa inti yang sangat berat memiliki kerentanan tinggi terhadap pembelahan/pemecahan nuklir atau fisi.

Pada proses ini, inti atom akan terpecah menjadi dua inti yang lebih ringan dengan massa total lebih kecil dari inti aslinya. Lalu, sisanya akan berubah menjadi energi.

Nah, energi yang dilepaskan ini memiliki jumlah yang sangat besar. Besaran sebuah energi dapat dilihat dalam persamaan Einstein, yaitu E = mc². Persamaan tersebut menunjukkan bahwa energi sama dengan massa dikalikan kuadrat kecepatan cahaya.

Setelah memahami cara kerja atom dalam menghasilkan energi, kini kita akan masuk dalam penjelasan proses perubahan energi pada kapal selam nuklir.
Alat pembangkit tenaga atau reaktor yang ada di kapal selam nuklir biasanya memiliki bahan bakar uranium alami yang ditambang dari tanah.

Uranium ini sebagian besar terdiri dari isotop bernama uranium-238 yang bercampur dengan sedikit (0,7%) dari isotop utama uranium-235. Untuk membuat reaktor ini bekerja, bahan bakar uranium harus 'diperkaya' supaya mengandung proporsi uranium-235 yang diinginkan.

Untuk kapal selam, peningkatan bahan bakar yang dibutuhkan biasanya sekitar 50%. Proses 'memperkaya' bahan bakar ini merupakan faktor penting, lho untuk mempertahankan reaksi berantai agar tingkat pengeluaran energi tetap konsisten.

"Dengan begitu, di dalam reaktor, uranium-235 didorong dengan neutron yang menyebabkan beberapa inti mengalami pemecahan atau fisi. Selanjutnya, akan ada lebih banyak neutron yang dilepaskan menjadi energi," tulis Mitchell.

Proses ini akan terus berlanjut dan disebut dengan istilah reaksi berantai nuklir. Kemudian, energi yang dihasilkan akan dilepas sebagai panas dan digunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan listrik untuk menggerakkan kapal selam nuklir.



Simak Video "Wamenlu: Kapal Selam Nuklir Australia Ganggu Stabilitas Kawasan"
[Gambas:Video 20detik]
(pal/pal)

Ranking PTN

Berikut daftar 5 Perguruan Tinggi terbaik Indonesia