FISIKA INTI

FISIKA INTI
A. INTI ATOM
Inti Atom = Nukleon
Inti Atom terdiri dari Proton dan Neutron
Lambang Unsur
X
X = nama unsur
Z = nomor atom (menunjukkan banyaknya proton dalam inti)
A = nomor massa ( menunjukkan jumlah proton dan neutron)
Jumlah Proton = Z
Jumlah Neutron = A – Z
Jumlah elektron = Z ( untuk atom netral)
• Massa Proton
= 1,007276 sma
• Massa Neutron = 1,008665 sma
• Massa Elektron = 0,000549 sma
dengan 1 sma = 1,660559 x 10 kg
atau
1 sma = 931,50 MeV
• Defek massa , Δm adalah selisih massa inti stabil dengan gabungan
massa nukleon- nukleon pembentuknya.
• Energi Ikat Inti (Binding Energy) adalah energy yang
dibutuhkan untuk memutuskan inti menjadi proton - proton
dan neutron – neutron pembentuknya.
ΔE = Δmc
atau
ΔE = Δm x 931,5 Mev
Karakteristik Sinar Alfa (α)
 Merupakan radiasi inti helium dengan A = 4 dan Z = 2
Bermuatan positif 2
Daya ionisasi besar
Menghitamkan plat foto
Dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet
Unsur yang memancarkan sinar alfa nomor massanya (A) berkurang 4
dan nomor atomnya (Z) berkurang 2
Karakteristik Partikel Beta (β)
Merupakan radiasi electron
Bermuatan negative satu
Daya ionisasi kecil
Menghitamkan plat foto
Dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet
Unsur yang memancarkan sinar beta nomor massanya (A) tetap dan
nomor atomnya Z bertambah 1
Karakteristik Partikel Gamma (ϒ)
 Merupakan radiasi gelombang elektromagnetik
 Tidak dipengaruhi oleh medan listrik maupun medan magnetic
 Tidak bermassa ( A = 0) dan tidak bermuatan ( Z = 0)
 Daya tembusnya paling kuat dibanding sinar alfa dan sinar beta
 Unsur yang memancarkan sinar gamma nomor massanya maupun
nomor atomnya tetap
 Karakteristik Proton p adalah
sama dengan inti hidrogen
nomor massanya A = 1
nomor atomnya Z = 1
Unsur yang ditembak dengan proton nomor atomnya berkurang satu
dan nomor massanya berkurang satu
 Karakteristik Neutron, n adalah
nomor massanya A = 1
nomor atomnya Z = 0
Unsur yang ditembak dengan neutron nomor massanya A berkurang
satu dan nomor atomnya tetap
 Karakteristik Elektron sama dengan karakteristik sinar beta
nomor massanya A = 0
nomor atomnya Z = -1
Unsur yang ditembak dengan neutron nomor massanya A tetap
dan nomor atomnya bertambah satu
B. RADIOAKTIFITAS
Inti zat radioaktif meluruh dengan aktifitas, A dengan :
A = λN dengan
λ = tetapan peluruhan dan N = jumlah zat radioaktif
Jika mula-mula jumlah zat radioaktif adalah No maka setelah
meluruh selama t, maka jumlah zat radioaktif yang tersisa adalah
N = No e
atau
A = Ao e
Waktu Paruh (T ½) adalah waktu yang diperlukan suatu zat
radioaktif untuk meluruh sehingga yang tersisa adalah setengah dari
jumlah semula.
Hubungan antara jumlah zat yang tersisa dengan jumlah zat mulamula dapat ditulis
N = No (1/2) dengan nilai
(T ½) = (0,693) / λ
C. REAKSI INTI
 Reaksi Inti dibedakan menjadi 2 yaitu :
1. Reaksi Pembelahan Inti yang disebut reaksi fisi
2. Reaksi Penggabungan inti yang disebut reaksi fusi
 Suatu inti stabil jika ditembak dengan partikel berenergi tinggi
misalnya neutron dapat berubah menjadi inti baru atau isotop yang
radioaktif
 Misalkan inti X ditembak dengan partikel a menghasilkan inti baru
Y dengan partikel b dan pembebasan energy Q sebagai berikut
X + a -------- Y + b + Q
 Besar energy yang dibutuhkan/dibebaskan adalah
Q = Δmc atau Q = Δm x 931,50 MeV; dengan
Δm = ( m.X + m.a ) – ( m.Y + m.b )
 Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti berat menjadi beberapa inti
ringan karena ditembak dengan neutron.
 Reaksi inti berantai yang tak terkendali produksi neutronnya
menghasilkan energy yang sangat dahsyat. Itulah bom atom seperti
yang dijatuhkan di Nagasaki dan Hirosima
 Reaksi fusi adalah penggabungan beberapa inti ringan menjadi suatu
inti baru yang lebih berat
 Reaksi fusi disebut juga reaksi termonuklir karena memerlukan suhu
yang sangat tinggi yaitu ratusan juta Kelvin
 Reaksi fusi tak terkendali menghasilkan bom hydrogen yang
energinya jauh lebih dahsyat dari pada bom nuklir ( bom atom )
 Di matahari dan bintang terjadi reaksi fusi berantai proton-proton
dan reaksi berantai karbon
Manfaat Nuklir :
Bidang Kesehatan dan Kedokteran
1. Mengetahui keefektifan kerja jantung dengan menggunakan
Sodium – 24.
2. Menentukan lokasi tumor otak, mendekati tumor kelenjar gondok,
dipergunakan Yodium – 131.
3. Penanganan penderita Leukimia, dengan Phosporus – 32.
4. Penyembuhan kanker dan tumor dengan cara penyinaran, seperti sinar
X dan untuk steril alat-alat kedokteran.
Bidang Pertanian
Dengan radiasi sinar gamma dari Co-60 akan
didapatkan mutasi sel tumbuhan sehingga dapat
menimbulkan generasi yang lebih baik dan
mendapatkan bibit yang lebih unggul daripada
induknya.
Bidang Industri
Dengan menggunakan sinar gamma, dapat diketahui
suatu pipa logam dalam keadaan bocor atau tidak.
Sinar gamma dapat dipancarkan dari radioisotop
Cobalt–60 dan Iridium–192 yang
dilewatkan pada bagian logam yang diperiksa.
Sinar gamma dapat dideteksi dengan menggunakan
detektor. Dengan detektor ini dapat diketahui keadaan
logam bocor atau tidak.
Bidang Hidrologi
Salah satu kegunaan radioisotop dibidang
hidrologi adalah untuk mengukur kecepatan aliran
atau debit aliran.
Contoh, kaos lampu petromaks menggunakan
larutan radioisotop thorium dalam batas yang
diperkenankan, agar nyalanya lebih terang.