Asas Teknologi Nuklear

Definasi
Teknologi nuklear ialah teknologi yang melibatkan tindakbalas nukleus atom. Penggunaannya cukup meluas dari pengesan asap, reaktor nuklear, senjata nuklear dll. Di Nuklear Malaysia penggunaan meliputi bidang indutsri, perubatan dan pertanian.

Sejarah
Pada 1895, Roentgen telah menemui satu sinaran yang tidak diketahui yang telah menyebabkan setengah kimia memancarkan cahaya apabila terdedah kepada sinar ini. Sinar ini juga didapati dapat menembusi bahan yang tidak dapat ditembusi cahaya. Lalu sinar ini dinamakan sinar-X. Setahun kemudian, Becquerel pula menemui sinaran yang dihasilkan dari bahan tertentu boleh menghitamkan filem fotograf. Kajian menunjukkan bahan tersebut mengandungi Uranium yang boleh mengeluarkan sinaran yang boleh menembusi bahan. Semasa perang dunia kedua, tindakbalas nuklear telah difahami sepenuhnya dan penciptaan senjata nuklear bermula.

Struktur atom
Atom terdiri nukleus yang dikelilingi elektron (bercas negatif) seperti mana bumi dikelilingi bulan dan matahari dikelilingi lain-lain planet atau bintang. Dalam nukleus pula terdapat proton yang bercas positif dan neutron yang tidak bercas.


Radioaktif
Bila nukleus tak stabil (contohnya terdapat kelebihan neutron) ia akan menyepai dan menghasilkan sinaran. Nukleus atom ini dinamakan radioisotop atau bahan radioaktif.
Contoh radioisotop ialah Ir-192 yang menyepai menghasilkan zarah beta (bercas negatif) dan sinaran gama pada kadar tertentu. Unit bagi kadar penyepaian ialah Becquerel (Bq)
1 Bq = 1 sepaian sesaat. Unit lama Ci – 1Ci = 3.7 x 1010 Bq = 37 GBq

Penggunaan dalam pertanian
Penyinaran makanan (gama) – menggunakan sinar gama dari cobalt-60 untuk membunuh serangga, mikrob dalam rempah ratus, buahan, kentang, dll. Tujuannya untuk melanjutkan tempoh penyimpanan.
Penghasilan benih baru (biak baka mutasi) – contoh pisang Novaria, bunga raya, benih padi.

Penggunaan dalam perubatan
Pengimejan - Radiografi sinar X, tomografi
Radioterapi – bunuh sel kanser
Penyahkuman bagi alatan perubatan/pembedahan (gama Co-60) – cth: sarung getah, picagari, hidrogel, dll.

Penggunaan dalam industri
NDT radiografi sinar X, gama dan neutron
Pengukur kelembapan (neutron)
Pengukur ketumpatan (Gama)
Pengimbas paip (gama/neutron)
Pengimbas turus (gama)
Tolok nuklear
Pensterilan gama- barang kosmetik, farmasiutikal, herba.

Penggunaan dalam industri pembuatan
Taut silang alur Elektron :proses penyalutan permukaan bahan spt wayar, barangan getah, pembungkus makanan & minuman, cakera padat, dakwat percetakan, aksesori kereta dan bahan2 binaan.
Pemvulkanan lateks getah asli menggunakan sinar gama.

Penggunaan dalam alam sekitar
Analisis paras logam berat dan beracun spt plumbum, raksa, cadmium dan arsenik
Teknik penyurih (tracer) – pengurusan sumber air, pemantauan kadar pemendapan sedimen

Senjata Nuklear
Boleh guna U-235 atau plutonium. U-235 biasanya secara semulajadi ada besama U-238 dan perlu pengasingan. Plutonium boleh didapati dari reaktor nuklear.
Tindakbalas berantai antara neutron dengan U-235 boleh menghasilkan tenaga yang cukup tinggi.
Bom atom pertama ialah masa perang dunia kedua July 1945 bernama Trinity.
2 butir bom nuklear telah diletupkan di Hiroshima dan Nagasaki.

Kapal selam kuasa Nuklear - mampu belayar berbulan. Kajian sedang dijalankan bagi membina kapal terbang dan roket berkuasa nuklear.

Reaktor kuasa nuklear
Telah bermula sejak 1950 di US, UK dan Rusia. Setengah negara di dunia mengharamkan penggunaan kuasa nuklear. Bagaimanapaun kebanyakan negara maju seperti Jepun, Korea, China, Amerika, Negara2 Eropah menggunakan kuasa nuklear secara meluas. Negara lain termasuklah India, Pakistan, Israel, Iran.

Kecelekaan Nuklear
Bom Nuklear di Hiroshima dan Nagasaki (1942)Kemalangan Three Mile island (1979)
Kemalangan Chernobyl Accident (1986)

Reaktor penyelidikan di Nuklear Malaysia
Dibina Nov 81, siap 28 Jun 1982
Kuasa maksimum: 1 MW
Bahanapi – Uranium (20 w/o U-235) + ZrH
Penyejuk _ air tulen (nyah galian)
Suhu maksimum bahanapi: 500 C
Fluk neutron: 3 x 10^13 n/cm^2 saat termal di tengah teras

Kawalan Keselamatan Nuklear di Malaysia
Terikat dengan Akta 304 yang dikuatkuasa oleh LPTA. Pekerja sinaran seperti Pegawai Perlindungi Sinaran, Penyelia, Operator perlu dilesenkan. Aktiviti nuklear perlu mengikut
Prosidur Perlindungan Sinaran yang diluluskan.