Fisi dan fusi adalah dua cara untuk melepaskan energi dari inti atom melalui reaksi nuklir. Perbedaan di antara mereka adalah dalam prosesnya: Yang satu menyatukan atom-atom dengan inti yang lebih kecil dengan menggabungkannya sementara yang lain memecahnya menjadi produk fisi. Dalam kedua kasus tersebut, jumlah energi yang terlibat sangat besar, jutaan kali lebih banyak daripada dari sumber energi lain, sehingga proses nuklir ini hanya terjadi dalam kondisi tertentu.
Apa Itu Fusi Nuklir?
Sebagai kata kerja, fuse sinonim dengan "combine" atau "blend." Oleh karena itu, dalam proses fusi nuklir, dua inti ringan sekering bersama untuk membentuk inti yang lebih berat. Misalnya, dua atom hidrogen dapat bergabung bersama untuk membentuk satu deuterium.
Energi yang sangat tinggi, biasanya dalam bentuk panas yang ekstrim menciptakan suhu yang sangat tinggi, dan tekanan diperlukan untuk membujuk dua inti sangat positif yang biasanya akan menolak ke ruang yang cukup dekat untuk fusi terjadi, melepaskan energi nuklir di proses.
Akibatnya, proses ini hanya terjadi di dalam bintang seperti matahari yang memiliki reaktor fusi alami di intinya. Umat manusia untuk sementara dapat menciptakan kondisi untuk fusi nuklir, misalnya dengan bom hidrogen, tapi mempertahankan suhu tinggi yang diperlukan untuk reaksi yang terkendali dan berkelanjutan untuk digunakan sebagai sumber energi belum bisa jadi.
Namun, begitu fusi nuklir dimulai, ia dapat berlanjut secara mandiri reaksi berantai. Ini karena atom yang lebih kecil dengan massa hingga besi pada tabel periodik mengeluarkan lebih banyak energi ketika menyatu daripada yang dibutuhkan untuk menyatukan mereka (reaksi eksotermik). Dengan demikian, fusi nuklir adalah proses di mana sebagian besar bintang mengeluarkan energi.
Apa itu Fisi Nuklir?
Pembelahan, yang dapat didefinisikan sebagai tindakan membelah sesuatu menjadi beberapa bagian, adalah kebalikan dari fusi.
Dalam fisi nuklir, inti berat pecah menjadi inti yang lebih ringan. Kerusakan terjadi ketika neutron menabrak inti berat, menciptakan produk sampingan yang sangat radioaktif dan tidak stabil, bersama dengan lebih banyak neutron, yang terus terurai dalam reaksi berantai nuklir.
Energi yang dilepaskan dari fisi nuklir jutaan kali lebih efisien daripada yang dilepaskan dari pembakaran batu bara dengan massa setara. Tidak seperti reaksi fusi, reaksi fisi relatif mudah untuk dimulai dan dikendalikan di dalam reaktor nuklir, menjadikannya sumber energi yang tersebar luas.
Contoh Fisi dan Fusi
- Reaktor nuklir: Insinyur biasanya menggunakan plutonium atau uranium untuk memulai reaksi fisi, mengendalikan laju dengan air dan batang bahan non-reaktif yang menyerap neutron bebas. Energi yang dilepaskan dalam reaksi fisi memanaskan air, dan uap yang dihasilkan memutar turbin yang menghasilkan listrik untuk digunakan manusia.
- Bom atom: Reaksi fisi nuklir terjadi pada bom atom. Tidak seperti di pembangkit listrik tenaga nuklir, reaksinya tidak terkontrol, memungkinkan reaksi berantai cepat yang menghasilkan energi luar biasa yang dilepaskan sekaligus. Satu-satunya cara manusia di Bumi dapat menciptakan kondisi yang diperlukan untuk fusi, suhu yang tepat dengan massa yang cukup dihancurkan bersama pada tekanan yang cukup tinggi, adalah dengan memulai fisi dengan bom.
- Peluruhan radioaktif: Fisi nuklir juga terjadi pada peluruhan radioaktif, ketika suatu unsur secara spontan memancarkan energi dalam bentuk partikel. Waktu paruh peluruhan radioaktif, atau waktu untuk setengah dari inti radioaktif dalam sampel untuk terurai, tergantung pada stabilitas inti secara keseluruhan. Bahan radioaktif alami di Bumi terus-menerus mengalami reaksi fisi dengan cara ini.
- Inti dari bintang: Reaksi fusi nuklir terjadi secara alami di bawah suhu dan tekanan yang intens di dalam bintang. Ini adalah dasar dari sebagian besar energi yang dikeluarkan bintang.
- Fusi dingin: Cara hipotetis untuk menciptakan fusi nuklir pada "suhu kamar", sehingga menjadikannya sumber energi buatan manusia yang layak, fusi dingin tidak pernah berhasil dikembangkan.