Courtesy of InterestingEngineering

Penelitian MIT Ungkap Rahasia Perilaku Graphite di Reaktor Nuklir Terpapar Radiasi

Memahami bagaimana pori-pori graphite berubah akibat radiasi sehingga dapat memprediksi masa pakai dan kemungkinan kegagalannya di reaktor nuklir dengan lebih akurat.

15 Agt 2025, 20.13 WIB

66 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian oleh MIT mengungkap hubungan antara sifat grafit dan respons terhadap radiasi.
Grafit tetap menjadi komponen kunci dalam desain reaktor nuklir masa depan.
Temuan ini dapat membantu memperkirakan waktu kegagalan grafit dan meningkatkan pemahaman tentang perilaku material di bawah radiasi.

Cambridge, Amerika Serikat - Graphite adalah bahan penting di reaktor nuklir yang digunakan sebagai moderator untuk memperlambat neutron agar reaksi berantai dapat terkontrol dengan baik. Meskipun sudah lama digunakan, perubahan yang terjadi pada graphite akibat radiasi masih sulit dipahami secara menyeluruh oleh para ilmuwan.

Penelitian terbaru oleh tim dari MIT mencoba meneliti bagaimana radiasi menyebabkan graphite mengalami deformasi dan perubahan volume melalui analisis pori-porinya menggunakan teknik scattering sinar-X. Hal ini memungkinkan pengamatan lebih dalam terhadap struktur internal graphite yang sangat kompleks.

Mereka menemukan bahwa awalnya pori-pori dalam graphite menghilang atau terisi saat pertama kali terpapar radiasi. Namun, seiring waktu proses pemulihan terjadi dengan munculnya pori-pori baru yang ukurannya lebih besar dan pembentukan struktur yang lebih halus seolah-olah graphite 'menyembuhkan' dirinya sendiri.

Temuan korelasi antara distribusi ukuran pori dan perubahan volume graphite sangat penting karena bisa membantu memprediksi kapan graphite mungkin gagal atau retak ketika terpapar radiasi dalam jangka panjang. Ini merupakan langkah maju untuk meningkatkan keselamatan reaktor nuklir.

Ke depan, penelitian ini bakal diperluas untuk berbagai jenis graphite dengan metode statistik seperti distribusi Weibull guna lebih akurat memprediksi umur material. Hasil ini juga punya potensi membantu memahami perilaku material lain yang mengalami densifikasi dan pembengkakan akibat radiasi.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan korelasi antara perubahan pori dan perubahan volume graphite adalah terobosan penting yang bisa membawa perubahan signifikan dalam pengelolaan material di reaktor nuklir. Namun, tantangan sebenarnya terletak pada penerapan hasil ini ke berbagai jenis graphite dan kondisi radiasi yang berbeda di masa depan.

--------------------

Analisis Ahli:

Boris Khaykovich: Penelitian kami memberikan wawasan baru yang memungkinkan prediksi kegagalan graphite tanpa harus menghancurkan banyak sampel terpapar radiasi.

Sean Fayfar: Proses pemulihan graphite yang kami temukan menciptakan harapan baru untuk memperpanjang umur material di reaktor nuklir.

--------------------

What's Next: Penelitian ini bisa mengarah pada metode prediksi umur graphite yang lebih akurat, mengurangi risiko kegagalan di reaktor nuklir dan memperpanjang masa operasional reaktor.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/mit-study-graphite-lifespan-nuclear-reactor

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh ilmuwan MIT tentang grafit dalam reaktor nuklir?

Ilmuwan MIT menemukan hubungan antara sifat grafit dan perilakunya sebagai respon terhadap radiasi, yang dapat membantu memprediksi umur pakai grafit dalam reaktor nuklir.

Mengapa grafit penting dalam reaktor nuklir?

Grafit penting dalam reaktor nuklir karena digunakan untuk memperlambat kecepatan neutron, sehingga mendukung reaksi berantai yang terkontrol.

Apa yang terjadi pada struktur grafit saat terpapar radiasi?

Saat terpapar radiasi, struktur grafit menjadi lebih padat dan mengalami pengurangan volume hingga 10%, diikuti oleh pembengkakan dan retak.

Apa metode analisis yang digunakan oleh tim ilmuwan untuk mempelajari sampel grafit?

Tim ilmuwan menggunakan teknik analisis yang dikenal sebagai pencar sinar-X untuk mempelajari sampel grafit yang terpapar radiasi.

Apa rencana tim ilmuwan setelah menemukan hubungan antara ukuran pori dan perubahan volume grafit?

Setelah menemukan hubungan tersebut, tim berencana untuk mempelajari grade grafit lainnya dan mengeksplorasi bagaimana ukuran pori berkorelasi dengan probabilitas kegagalan.