Arthur L. Hawkesworth (1869-1925), Penemu Mesin Bor Modern

Di awal tahun 20-an, Hawkesworth adalah seorang ahli mekanik di Anaconda Copper Mining Co.

Dia terkenal sebagai penemu mesin bor tambang dengan mata bor yang dapat dibongkar pasang.

Dengan penemuannya, sebuah bor dapat dibuat tetap produktif dengan hanya mengganti ujung mata bor.

Sebelum penemuan itu, seorang operator bor tambang bawah tanah memerlukan banyak batang bor dengan panjang bervariasi mulai dari 13, 20, dan 26 m untuk menyelesaikan semua pekerjaannya.

Selama bertahun-tahun Hawkesworth mengamati bahwa dengan metode konvensional, pekerja mesti mengirim batang bor dengan berbagai ukuran ke area kerja di bawah tanah. Setelah bor tumpul karena digunakan, batang bor ini mesti dikirim ke permukaan untuk dipertajam kembali.

Di hari Jumat, 21 Mei 1922, Anaconda menggelar demonstrasi Bor Hawkesworth. Semua pemilik tambang, manajer, insinyur dan mekanik menghadiri uji coba tersebut. Hasil uji coba ternyata memuaskan semua yang hadir.

Dalam waktu 2 menit, Bor Hawkesworth mampu membuat lubang sedalam 520 dan 560 mm pada batuan granit. Sedang bor konvensional hanya mampu menembus sedalam 240 mm dengan waktu yang sama.

Penemuan Hawkesworth mampu menghasilkan penghematan yang besar baik dari sisi waktu, biaya, dan juga keselamatan.

Penghematan waktu didapat dari kecepatan bor yang meningkat dan peningkatan efisiensi karena operator selalu dapat bekerja dengan mata bor yang tajam tanpa perlu menunggu batang bor dipertajam. Ini karena operator langsung dapat mengganti mata bor yang tumpul dengan yang baru.

Penghematan juga datang dari tidak diperlukannya lagi orang untuk mengirim batang bor tumpul ke permukaan dan membawa kembali yang sudah dipertajam ke area tambang bawah tanah.

Keselamatan kerja juga mampu ditingkatkan dengan hilangnya angka kecelakaan yang terjadi selama kegiatan transportasi batang bor dari dan ke area kerja.

Setelah penemuan itu, batang bor yang dapat dibongkar pasang mendapatkan tempatnya di industri pertambangan. Sumbangan Hawkesworth dalam dunia pertambangan pun menjadi tidak diragunakan.

Sumber tulisan: Mining Engineering,

All in One: Sekilas Tentang Uranium

All in One: Sekilas Tentang Uranium: "Uranium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang U dan nomor atom 92. Sebuah logam berat, beracun, berwarna p..."

Sekilas Tentang Uranium

Uranium adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang U dan nomor atom 92. Sebuah logam berat, beracun, berwarna putih keperakan dan radioaktif alami, uranium termasuk ke seri aktinida (actinide series).

isotopnya ²³⁵U digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir dan senjata nuklir.

Uranium biasanya terdapat dalam jumlah kecil di bebatuan, tanah, air, tumbuhan, dan hewan (termasuk manusia).

Cadangan uranium yang ada di Indonesia berkualitas rendah, karena kehadiran unsur U-235 nya tidak memadai untuk diperkaya.Walaupun uranium cukup berlimpah di dunia ini, persentase U-235 harus setidaknya bernilai 0,7% sebelum proses pengayaan atau pengayaannya. Artinya akan terlalu mahal dan tidak efesien. Kalau Indonesia memakai PLTN, uraniumnya perlu diimpor dari Australia untuk selanjutnya diperkaya dulu di Jepang atau Russia sebelum bisa dipakai di sini.

Namun pemberitaan seminggu terakhir, mengejutkan soal PT Freeport Indonesia (FI). Kabarnya perusahaan tambang raksasa itu, dilaporkan secara diam-diam memproduksi serta mengekspor zat kimia mematikan dan paling dicari dunia barat ini.

Apakah benar Freeport memproduksi Uranium? Kita tunggu saja hasil investigasi pemerintah kita.

Secara alami, uranium yang dijumpai di deposit uranium di alam dapat berbentuk Uranium-235 (U-235) yang bersifat radioaktif (tidak stabil) dan U-238 yang stabil. Agar bisa digunakan dalam reaktor, uranium tersebut harus mengalami proses ”pengayaan”, yang artinya sejumlah uranium tersebut mengalami proses penambahan persentase unsur U-235 yang bersifat radiatif dan U-235 perlu dipisahkan dari U-238.

Untuk pembangkit listrik sipil standar, kandungan uranium harus ditambah dari 0,7% agar mencapai 3% sampai 5% U-235. Proses ini disebutkan pengayaan uranium. Uranium yang diperkaya kemudian dihancurkan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan diletakkan di dalam suatu batang (rod) besi panjang. Batang-batang ini kemudian dikumpulkan menjadi satu ikatan (bundle). Proses fisi atau pembelahan atom bahan bakar uranium akan menghasilkan unsur-unsur tingkat radiasi tinggi seperti cesium dan strontium yang sangat berbahaya.

Proses fisi nuklir tersebut adalah proses yang amat kompleks dan penuh resiko. Kalau terjadi masalah atau kerusakan di dalam inti reaktor, kemungkinan besar dia akan terlalu panas dan meleleh. Kalau sebuah reaktor meleleh akan terjadi pelepasan radiasi besar-besaran. Karena suhu yang sangat tinggi sekali, ada kemungkinan bahwa bangunan perlindungan inti reaktor, yang dibuat dari logam dan/atau semen, akan rusak, alhasil radiasi tinggi akan terpancar ke lingkungan sekitarnya dengan konsekuensi yang amat parah.

Ada cukup banyak alasan kenapa bisa terjadi suatu kecelakaan di dalam PLTN. Kecelakaan meltdown yang paling parah adalah Chernobyl pada tahun 1986 di Ukraina, dulu sebagian Uni Soviet. Chernobyl tercatat dalam sejarah sebagai bencana nuklir sipil terburuk di dunia. Pada saat bencana terjadi, 56 orang meninggal dan sekitar 600.000 orang terpapar radiasi dengan tingkat yang signifikan. Kita tidak pernah bisa tahu jumlah korban tewas yang tepat tapi diperkirakan lebih dari 93,000 jiwa.

Dalam komik kita ini, istilah ’Nuclear Meltdown” dipakai sebagai sebuah metafora untuk menggambarkan bahaya dan semua resiko yang terkait dengan nuklir, mau dari senjata, PLTN ataupun limbahnya.

Sejarah

Kaca berwarna kuning, mengandung lebih dari 1% uranium oksida dan telah ditemukan di Naples, Itali dengan perkiraan tahun pembuatan 79 S.M. Klaproth mengenali unsur asing dalam pitchblende dan berusaha mengisolasi logam tersebut pada tahun 1789.

Tampaknya uranium diisolasi pertama kali oleh Peligot pada tahun 1841, yang mereduksi anhidrat klorida dengan kalium.

Sumber

Uranium, tidak selangka yang diduga, bahkan lebih berlimpah daripada raksa, antimon (Sb) , perak, atau kadmium dan sama berlimpahnya seperti molibden atau arsen. Uranium terdapat dalam sejumlah mineral seperti pitchblende, uraninit, karnotit, autunit, uranofan dan tobernit. Juga terdapat pada batuan fosfat, lignit, pasir monazit, dan bisa diperoleh dari semua sumber komersial ini.

Departemen Energi Amerika Serikat membeli uranium dalam bentuk yang dapat diterima yakni U3O8 pekat. Program insentif ini telah meningkatkan persediaan uranium yang ada.

Uranium dapat dibuat dengan mereduksi uuranium halida dengan logam alkali atau alkali tanah atau dengan mereduksi uranium oksida dengan kalsium, aluminum atau karbon pada suhu tinggi. Logam ini juga bisa dihasilkan dari proses elektrolisis KUF₅ atau UF₄, yang dilarutkan dalam campuran CaCl₂ dan NaCl yang dicairkan. Uranium dengan kemurnian tinggi dapat dibuat dengan penguraian termal senyawa uranium halida dengan filamen panas.

Sifat-sifat

Uranium memiliki tiga bentuk kristal yaitu: alfa – –(688 °C)? beta –(776 °C)? gamma. Uranium termasuk logam berat, berwarna putih keperak-perakan, bersifat piroforik (mudah meledak di udara dan hidrogen dapat menambah intensitas nyala) dalam kondisi halus.

Uranium lebih lunak dariada baja, dan dalam kondisi yang sangat halus, uranium mudah terlarut dalam air dingin. Mudah ditempa dan sedikit paramagnetik.

Di udara, uranium terlapisi dengan oksidanya. Asam juga dapat melarutkan logamnya, dan tidak terpengaruh sama sekali oleh basa.

Isotop

Uranium memiliki 16 isotop, yang semuanya bersifat radioaktif. Uranium di alam memiliki kandungan ²³⁸U sebanyak 99.28305%, ²³⁵U sebanyak 0.7110%, dan ²³⁴Usebanyak 0.0054%. Hasil studi menunjukkan bahwa persentase berat ²³⁵U dalam uranium alam bervariasi tergantung sumber mineral. DOE Amerika Serikat telah menetapkan nilai 0.711% sebagai persentase ²³⁵U dalam uranium alamiah. Uranium di alam memiliki radioaktif yang cukup untuk menghitamkan lembar fotografi dalam waktu satu jam.

Kebanyakan panas bumi diduga terkait dengan keberadaan uranium dan thorium.

Uranium-238 dengan masa waktu paruh 4.51 x 10⁹ tahun, telah digunakan untuk memperkirakan usia batun gunung api. Sumber uranium, sebagai unsur di alam dengan nomor tertinggi – kecuali kemungkinan adanya neptunium atau plutonium -belum dapat diketahui. Diperkirakan bahwa uranium adalah produk hasil peluruhan unsur dengan massa atom yang lebih tinggi, yang hanya ada satu kali di bumi atau di alam semesta. Unsur asli ini bisa jadi merupakan hasil masa purba, dikenal sebagai big bang (ledakan maha dahsyat pada permulaan awal alam semesta) yang terjadi di bintang-bintang.

Kegunaan

Uranium adalah bahan bakar nuklir yang sangat penting. Uranium 238 bisa diubah menjadi Plutonium yang bida direaksikan fisi dengan reaksi sebagai berikut:

²³⁸U(n, gamma) ? ²³⁹U –(beta)? ²³⁹Np –(beta)? ²³⁹Pu

Konversi nuklir ini bisa dibawa ke dalam reaktor awal di mana sangat memungkinkan untuk menghasilkan material baru yang bisa direaksikan fisi, daripada material yang bisa direaksikan fissi dalam memelihara reaksi berantai.

Uranium-235 juga tak kalah pentingnya karena unsur ini adalah kunci untuk mnggunakan uranium. ²³⁵U, meski terdapat di alam hanya berkadar 0.71%, sangat mudah direaksikan fisi dengan neutron lambat sehingga reaksi berantai fisi yang panjang dapat dibuat dalam reaktor berkonstruksi dasar uranium alam dan moderator yang cocok, seperti air berat atau grafit, sendirian saja.

Uranium-235 bisa dipekatkan dengan difusi gasdan proses fisik lainnya, bila diinginkan dan digunakan sebagai bahan bakar uklir secara langsung, menggantikan uranium alamiah, atau digunakan sebagai bahan peledak.

Uranium alamiah, sedikit diperkaya dengan ²³⁵U degan kadar yang rendah, digunakan sebagai bahan bakar reaktor nuklir untuk menghasilkan listrik. Thorium alamiah dapat diradiasikan dengan neutron sebagai berikut untuk menghasilkan isotop ²³³U yang penting:

²³²Th(n, gamma) ? ²³³Th –(beta)? ²³³Pa –(beta)? ²³³U

Meski thorium sendiri tidak bisa direaksikan fisi, ²³³U, dalam hal ini bisa digunakan sebagai bahan bakar nuklir. Satu pon uranium yang tereaksi fisi secara lengkap memiliki nilai bahan bakar yang sama dengan batu bara sebanyak 1500 ton lebih.

Kegunaan bahan bakar nuklir untuk menghasilkan energi listrik, untuk membuat isotop yang digunakan untuk tujuan damai, dan sebagai peledak, sangat diketahui dengan baik. Kapasitas 429 reaktor pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia yang beroperasi pada Januari 1990 dierkirakan mencapai 311000 megawatt.

Penggunaan uranium di Amerika Serikat dikontrol oleh Komisi Pengawasan Nuklir Amerika Serikat. Saat ini sedang dikembangkan penggunaan uranium yang habis, yakni uranium dengn persentase ²³⁵U berkurang hingga 0.2%.

Uranium digunakan dalam peralatan petunjuk inert, dalam kompas giro, sebagai imbangan berat untuk permukaan kontrol penerbangan, sebagai pemberat untuk kendaraan pembawa missil, dan sebagai bahan pelindung. Logam uranium digunakan untuk target sinar X untuk memproduksi sinar X berenergi tinggi; uranium nitrat berguna untuk tinta fotografi, dan uranium asetat digunakan dalam kimia analisis.

Kristal uranium bersifat triboluminesens (fenomena optis di mana cahaya dihasilkan ketika ikatan asimetris rusak karena zatnya tergores atau dihancurkan). Garam uranium juga digunakan untuk memproduksi kaca dan kilau Vaseline kuning. Uranium dan senyawanya sangat beracun, baik dari sudut pandang kimia dan radiologi.

Penanganan

Logam uranium yang sangat halus, bersifat piroforik, menghasilkan bahaya kebakaran.

Bekerja dengan uranium membutuhkan pengetahuan tentang konsentrasi yang masih diizinkan untuk pernafasan dan pencernaan.

Baru-baru ini, keberadaan uranium alamiah di tanah telah menjadi kekhawatiran karena adanya pmbentukan radon dan keturunannya.