Aplikasi Fisika Inti

Aplikasi fisika inti

Aplikasi fisika inti

Aplikasi fisika inti
Aplikasi fisika inti

Reaksi Fusi Adalah

          Perubahan  suatu inti mejadi inti baru juga dapat dilakukan dengan menembak inti sasaran dengan peluru partikel berenergi tinggi. Tumbukan yang terjadi antara partikel berenergi tinggi dan inti akan mengubah struktur inti baru yang berbeda dengan inti semula ( inti sasaran ). “ reaksi inti”  ( nuklearc reaction ).

                Pada tahun fisikawan Ernest Rutherford mengamati bahwa beberapa partikel  yang melewati gas nitrogen diserap dan beberapa proton dipancarkan. Ia menyimpulkan bahwa inti nitrogen telah diubah menjadi inti oksigen melalui reaksi inti.

4He14N7  17O8 + 1H1

            Pada tahun 1933 seorang fisikawan lain yang bernama Chadwick menebak peluru partikel  ( 4He) berenergi tinggi ke inti sasaran berilium ( Be).

Penemuan neutron :

9Be4He 12CIn0

A,Perhitungan energi pada reaksi inti

                Contoh: inti litium ( 7Li ) yang ditembak dengan proton ( 1H) terbelah menjadi ( 4He ).

Jadi, untuk tiap atom 7Li yang membelah dibebaskan energi sebesar 17,3 Mev.

Partikel proton ( 1H) yang ditembakkan ke inti sasaran 7Li memiliki energi yang besar. Telah diketahui bahwa energi yang besar diperoleh oleh proton yang keluar dari alat pemercepat partikel bermuatan, “siklositron” . jadi, energi yang diperoleh pada reaksi fisi ini merupakan proses yang mahal karena kita memerlukan alat siklotron untuk mempercepat proton.

 

Reaksi fisi uranium

      Suatau inti uranium membelah menjadi  2 inti  yang lebih ringan yang massa yag tidak jauh berbeda setelah Menyerap sebuah neutron lambat. Proses terjadinya pembelahan inti  sebagi berikut :

Untuk inti berat ada suatu keseimbangan antara gaya ini dan keseimbangan  ini mudah diganggu.

Proses pembelahan inti 235U92 setelah menyerap neutron  lambat dapat divisualisasi dengan membayangkan inti stabil U-235 menyerupai suatu butir cairan. Model untuk menjelaskan reaksi fisi disebut model butir cairan. Pertama kali dijelaskan oleh Frenkel dan dikembangkan oleh Von Weizaker . berdasarkan model butir cairan, neutron lambat diserap oleh inti U-235 memberikan energi dalam pada inti  ( seperti memanaskan butir air ). Keadaan antara atau inti gabungan ini adalah 235U92 ( karena menyerap neutron ). Enrgi tambahan ini berada dalam keadaan tereksitasi.

Gaya nuklir ( tarik –menarik  antara kedua ujung berkurang sangat besar karena  bertambahan jarak pisah , dan gaya tolak-menolak Coulumb yang besarnya tetap menjadi lebih dominan dan membelah menjadi dua

“ N1.N2” “pecahan” inti”.

in0 + 235U92  236U92  N1 + N2 + neutron

Inti gabungan U-236 hadir hanya selama selang waktu kurang dari 10-12 s sehingga proses pembelahan inti berlangsung sangat cepat.

Reaksi dimulai dengan 236U92 menyerap sebuah neutron lambat , menghasilkan suatu inti gabungan 236U92. Inti gabungan tidak stabil ini dengan cepat menjadi 141Ba5692Kr36, dan tiga buah neutron sesuai dengan  reaksi berikut :

1n235U92  236U92 (inti gabungan)    141Ba56 (banum)+ 92Kr36  (kripton) + 3 1n(3 neutron )

reaksi ini hanyalah satu dari banyak kemungkinan reaksi yang dapat terjadi ketika inti uranium membelah. Contoh reaksi fisi lainnya adalah sebagai berikut  :

1n235U92  236U92 (inti gabungan)   140Xe (xenon)+ 94Sr38(stronsium) + 2 1n(2 neutron )

berbagai reaksi lainnya menghasilkan 5 Neuron, tetapi rata-rata neutron yang dihasilkan setiap satu kali pembelahan inti adalah 2,5. ‘

 

Reaksi Berantai TaK Terkendali Dan Terkendali

Jika dalam setiap pembelahan inti, dua neutron atau lebih hasil pembelahan inti-inti lain disebut “reaksi berantai tak terkendali. Energi rata-rata yang di bebaskan adalah 200 MEV per satuan Fisi energi tak terkendali menghasilkan (2,28 x 10) kwh.

  • Apa yang terjadi dengan neutron-neutron pada reaksi berantai terkendali ?

Dalam suatu reaksi berantai terkendali, hanya satu neutron untuk membelah satu unit U-235, neutron-neutron ini diserap oleh batang-batang pengendali  yang dibuat dari  material seperti kalium yang merupakan prinsip dasar reaktor nuklir/atom.

Sumber : https://blog.dcc.ac.id/contoh-teks-ulasan/