Reaktor Fisi Nuklir

Tentang simulasi ini

Reaktor Fisi Nuklir adalah simulasi 3D berpenampang dari teras reaktor nuklir termal. Sembilan perangkat bahan bakar Uranium-235 berdiri di dalam moderator air yang berpendar Cherenkov sementara rangkaian batang kendali Boron-10 empat jari diturunkan dari atas. Neutron kuning cepat yang dilepaskan oleh fisi memantul di dalam moderator air, melambat menjadi neutron termal berwarna sian, dan menumbuk batang bahan bakar U-235 hingga membelah inti menjadi fragmen anak Barium-141 dan Kripton-92. Siswa menyeret batang kendali atau mengatur pengayaan U-235 serta kerapatan moderator untuk mengarahkan reaktor antara operasi Subkritis (k_eff di bawah 1), Kritis (k_eff = 1,00), dan Superkritis (k_eff di atas 1).

Yang bisa dijelajahi siswa

Seret rangkaian batang kendali Boron berwarna oranye sedikit ke atas untuk mengurangi penyisipan di bawah 45% dan amati k_eff naik melewati 1,00 seiring meningkatnya populasi neutron dan daya termal.
Tekan tombol SCRAM untuk menjatuhkan batang kendali Boron hingga penyisipan 100% dan amati penyerapan neutron membawa reaktor ke penghentian subkritis yang aman.
Aktifkan Tahan k_eff = 1,00, ubah Pengayaan U-235 atau Kerapatan moderator air, dan lihat bagaimana batang kendali secara otomatis menyesuaikan posisi untuk mempertahankan daya kritis yang stabil.
Klik batang bahan bakar U-235 hijau mana saja untuk menembakkan semburan neutron awal dan amati inti anak Ba-141 hijau serta Kr-92 merah muda terpental memisah.
Turunkan Kerapatan moderator air ke 40% dan perhatikan bagaimana k_eff turun meskipun batang kendali dinaikkan, menjelaskan mengapa reaktor air bertekanan tidak dapat mempertahankan reaksi berantai jika air pendingin mendidih habis.

Tujuan pembelajaran

1Mendeskripsikan fisi nuklir Uranium-235 yang dipicu oleh neutron termal dan mengidentifikasi produknya (inti anak, neutron cepat, dan energi termal).
2Mendefinisikan faktor multiplikasi neutron efektif k_eff serta membedakan keadaan reaktor subkritis, kritis, dan superkritis.
3Menjelaskan perbedaan peran moderator air (memperlambat neutron cepat) dan batang kendali Boron (menyerap kelebihan neutron).
4Menjelaskan mengapa hilangnya kerapatan moderator air memberikan fitur keselamatan reaktivitas negatif alami pada reaktor air ringan.

Pertanyaan yang sering diajukan guru

Apa arti k_eff = 1,00 (kritis) pada reaktor nuklir?

Faktor multiplikasi k_eff adalah jumlah rata-rata neutron dari satu peristiwa fisi yang selanjutnya menyebabkan fisi berikutnya. Ketika k_eff = 1,00, setiap fisi memicu tepat satu fisi baru secara rata-rata, sehingga menjaga populasi neutron dan daya termal reaktor tetap stabil.

Mengapa reaktor nuklir membutuhkan moderator seperti air?

Neutron fisi yang baru dipancarkan bergerak sangat cepat (~20.000 km/s), di mana Uranium-235 memiliki peluang kecil untuk menangkapnya. Tumbukan dengan inti hidrogen ringan di dalam air memperlambat neutron tersebut ke kelajuan termal (~2 km/s), yang meningkatkan peluang fisi U-235 hingga ratusan kali lipat.

Bagaimana batang kendali Boron-10 atau Kadmium mengatur daya reaktor?

Inti Boron-10 dan Kadmium memiliki penampang penyerapan neutron yang sangat besar tanpa mengalami fisi. Menurunkan batang kendali lebih dalam ke teras reaktor akan menyerap neutron bebas dan menurunkan k_eff; menariknya sedikit ke atas memungkinkan daya meningkat.

Apa arti SCRAM pada pembangkit listrik tenaga nuklir?

SCRAM adalah penghentian cepat darurat di mana seluruh rangkaian batang kendali didorong atau dijatuhkan sepenuhnya (100%) ke dalam teras reaktor dalam hitungan detik, sehingga seketika membuat k_eff jauh lebih kecil dari 1 dan menghentikan reaksi berantai fisi.

Sematkan simulasi ini

Pasang di LMS, blog, atau situs kelas Anda — gratis.

<iframe src="https://kiwibee.io/id/simulations/nuclear-fission-reactor-3d-simulation/embed" title="Reaktor Fisi Nuklir | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>

Lanjut menjelajah

Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.

—

Explore the head and neck in 3D: 643 source meshes across 14 layers, 47 facial and masticatory muscles, and 77 drawn nerves, vessels and glands the source scan omits. Open any tooth onto its own pulp canal, and follow the seven stages of tooth development.

—

Pratinjau Simulasi interaktif Fotosintesis

Simulasi interaktif gratis tentang Fotosintesis. Jelajahi Fotosintesis secara langsung secara daring — cocok untuk seluruh kelas maupun belajar mandiri.

—