Fisika inti dan radioaktivitas

Post on 21-Feb-2017

1.286 views 322 download

Transcript of Fisika inti dan radioaktivitas

XAZ+

++

+_

_

_

_

_

_

elektron

proton

netron

X = nama Unsur.A = nomor Atom = jlh.e = jlh.p.Z = nomor Massa = jlh.p+jlh.n.

Hitunglah jumlah neutron yang ada di unsur berikut;

Au19779

Penyelesaian :

Jumlah neutron = A – Z = 197 – 79 = 118.

Partikel Posisi Massa (kg) Muatan (c)

Elektron Mengorbit inti

Proton Dalam inti

Neutron Dalam inti

3110.11,9

2710.67,1

2710.67,1

1910.6,1

1910.6,1

0

inp mmZAZmm int)(

Massa Inti Atom selalu lebih kecil dibandingkan massa total proton dan neutron.

Pengurangan massanya dikenal dengan Defek Massa.

.5,931.5,931.

. 2

smamEMeVmE

cmE

ikat

ikat

ikat

Pengurangan massa inti terjadi karena sebagian massa inti berubah menjadi Energi Ikat Inti.

Radioaktivitas suatu unsur adalah apabila unsur tersebut secara spontan memancarkan sinar-sinar radioaktif.

B

Sifat Partikel Partikel PartikelBentuk Inti helium Elektron cepat Gelombang EM

Muatan +2e -e 0

Massa Diam 0

Kelajuan 0,06C 0,98C C

Energi 6 MeV 1 MeV Hf~0,1 MeV

Daya Ionisai kuat Sedang lemah

Daya tembus lemah Sedang Kuat

Flouresensi Kuat Sedang lemah

kg2710.4,6 kg3110.1,9

I0I xeII .0.

Bahan

x

693,0

2.ln

HVL

HVL

Intensitas Sinar Ra menembus Bahan :

Half Value Layer (HVL)

021 .II

Sinar gamma dengan intensitas I diserap oleh suatu bahan yang mempunyai koefisien pelemahan 0,2/cm. Berapa tebal bahan yang dibutuhkan agar intensitas yang melewati bahan menjadi 30% dari semula ?

xe

eII

eII

x

x

x

.3,0.ln3,0

..3,0

.

.

.00

.0

.02,62,0)204,1(

3,0.ln

cmx

x

x

Penyelesaian:

Waktu Paro didefinisikan sebagaiwaktu yang diperlukan oleh suatu Intiuntuk meluruhhingga jumlah inti tinggal separoh dari jumlah inti mula-mula.

Grafik banyaknya inti terhadap waktu

02 3 4 Waktu (t)

Ban

yakn

ya in

ti (N

)

0N

20N

40N

80N

2/1T 2/1T 2/1T 2/1T

Jika inti telah meluruh selama n.T, jumlah inti yang tersisa adalah;

t

n

eNNTtnNN

.0

21

0

.

........

693,0

2/1 T NA .Waktu Paro : Aktivitas Radioaktif:

Sebuah bahan radioaktif yang waktu paruhnya 3 menit memiliki massa awal 1 kg. (a). Tentukanlah tetapan peluruhan bahan radioaktif tersebut. (b). Setelah waktu 1 jam , berapakah massa bahan radioaktif tersebut yang tinggal ?

./00385,060.3693,0693,0

2/1

sT

Penyelesaian:a. Tetapan peluruhannya:

.10.5,9

)(1

)(1)(

7

2021

360

21

21

0

kgm

m

mm Tt

b. Massa bahan tersisa :

Dalam peluruhan terjadi perubahan inti menjadi inti yang lain secara alamiah.

Perubahan inti menjadi inti lain dapat juga dilakukan di laboratorium dengan menembak inti menggunakan partikel dengan kecepatan yang sangat tinggi.

MeVmmmmQatau

QMeVmmMeVmm

YbXa

YbXa

5,931.)()(

5,931).(5,931).(

2).(

5,931).(

CmE

MeVmE

ikat

ikat

a + X b + Y + Q.

Ni6028 memiiki massa atom 59,930 sma. Massa proton 1,0073 sma dan massa neutron 1,0087sma Hitung massa total partikel pembentuk inti atom.

Penyelesaian :

Dari unsur Ni diperoleh, p =28 dan n = 60 – 28 = 32.

Maka massa total pembentuk inti atom = 28.1,0073 + 32.1,0087 = 60,4828 sma.

n10

U23592

Ba14156

Kr9236

Reaksi Fisi adalah proses terpecahnya inti berat

menjadi dua atau lebih Inti yang lebih ringan.

n

n

n

+

nKrBaUUn 10

9236

14156

23692

23592

10 .3

Reaksi Fusi adalah proses penggabungan dua atau lebih Inti ringan menjadi inti berat.

.59,17,...

.03,4,....

.27,3......

11

11

42

32

32

00

32

11

21

01

21

11

11

MeVQHHHeHeHe

MeVQHeHH

MeVQeHHH

.10.2,28,..... 1310

42

31

21 JQnHeHH

Reaksi Fusi pada Bom Hidrogen

Setiap pembelahan inti uranium -235 dibebaskan energi 200 MeV. Jika bahan bakar uranium sebanyak 100 gr habis dalam pembelahan inti, hitung energi yang ditimbulkan.

23

23

0

10.56,2

10.02,6.235100

.

N

N

NMmN

r

.10.12,5

200.10.56,225

23

MeVE

MeVE

Penyelesaian

Dalam 100 gr uranium terdapat inti sebanyak:

Energi yang dilepaskan adalah: