Reaksi FusiTaufik TriadiSandra MasdurohRaisa Annisa Bella

Hasil reaksi : nuklida stabil, nuklida tidak stabil, radiasi nuklir, baik yang sejenis dengan proyektilnya maupun yang lain.

Peristiwa perubahan inti atom suatu nuklida menjadi nuklida lainspontan (disintegrasi/peluruhan)dengan sengaja(benturan radiasi nuklir dengan inti

Reaksi nuklir dapat digunakan untuk :mengubah inti suatu atom menjadi inti atom yang lain,memperoleh radionuklida buatan,memperoleh unsur-unsur baru termasuk unsur transuranium,dan untuk memperoleh energi yang besar (fisi dan fusi)

Reaksi nuklir yang dibuat pertama kali, dilakukan dengan partikel alfa yang berasal dari disintegrasi radionuklida alam TERBATAS.

proses perubahan yang terjadi dalam inti atom akibat tumbukan dengan partikel lain atau berlangsung dengan sendirinya.

REAKSI FUSIReaksi peleburan nuklida-nuklida ringan menjadi nuklida yang lebih berat disertai dengan pelepasan energi yang besar.

Reaksi ini berlangsung pada suhu yang sangat tinggi, maka reaksi fusi disebut juga reaksi TERMONUKLIR.Gambaran di sini menggambarkan perpaduan dari2D + 3T 4He + nyang melepaskan banyak energi

Nomor massa inti hasil reaksi lebih besar dibandingkan dengan nomor massa masing-masing inti reaktan (pereaksi).

Inti yang lebih berat di sini bukan berarti sesudah reaksi massa inti menjadi lebih besar dibandingkan dengan massa sebelum reaksi. Justru sebaliknya, massa sesudah reaksi lebih ringan dibandingkan dengan massa sebelum reaksi sehingga dilepaskan energi.

Reaksi fusi tergantung atas besar kecilnya energi ambang, penampang lintang reaksi dan kelimpahan intiReaksi fusi memerlukan energi ambang yang besar dan suhu yang tinggi 108 C. Pada suhu ini semua gas terionisasi. Kondisi ini disebut PLASMA.Suhu yang tinggi menyebabkan inti bergerak dengan kelajuan yang tinggi, sehingga gaya tolak Coulumb antara dua muatan listrik antara proton-proton dalam inti atom dapat diatasi.

Secara teori reaksi fusi lebih menguntungkan daripada reaksi fisi. Hal ini disebabkan oleh 2 hal, yaitu: energi yang dihasilkan lebih besar dan inti yang terjadi stabil sehingga mengurangi bahaya radiasi.

Reaksi fusi merupakan sumber energi matahari dan bintang-bintang.Aplikasi: bom hidrogen

Fusion*Bintang adalah reaktor fusi raksasa.Reaksi fusi nuklir menyediakan energi di matahari dan bintang-bintang lainnya. Energi matahari memacu cuaca dan membuat tanaman tumbuh.Energi yang tersimpan dalam tanaman menopang kehidupan hewan, dan manusia.

Fusion

_1042289625.doc

E = mc2

1H, 2D3T, 4He

Matahariinti: Radius = 0.25 Rsun T = 15 Million K Density = 150 g/cc selubung : Radius = Rsun = 700,000 km T = 5800 K Density = 10-7 gKehidupan Bintang : tarik-menarik antara Gravitasi & Tekanan

Persamaan reaksi ada 3 tahap yaitu:Reaksi pertama dan kedua terjadi duakali, kedua positron saling menghilang-kan dengan sebuah elektron dan menghasilkan radiasi elektromagnet .

Bahan baku bom hidrogen adalah inti deuterium dan tritium yang akan bergabung membentuk inti helium sambil membebaskan energi yang sangat besar. Untuk menggabungkan inti-inti tersebut diperlukan suhu yang sangat tinggi yang diperoleh dari ledakan atom biasa yang dihasilkan dari reaksi fisi sebagai pemicu berlanggsungnya reaksi fusi bom hidrogen yang akan menghasilkan ledakan bom yang lebih dahsyat.

Energi Fusi Nuklir untuk Reaksi FusiReaksi fusi umum dan nilai-nilai Q:D + D 4He + 23.85 MeV (hypothetical)H + H D + + + n + 1.44 MeVD + T 4He + n + 17.6MeVD + 3He 4He + p + 18.4 MeVD + D 3He + n + 3.3 MeVD + D 3T + p + 4.0 MeV

Fusi Nuklir Proton Siklus Hidrogen:H + H 2D (+e) + + + n 2D + H 3He + 3He + 3He 4He + 2 H net 4 H = 4He (+ 2e) + 2+ +2 + 2 n + 26.7 MeVEnergi matahari berasal dari fusi proton. Siklus karbon :12C + H 13N + 13N 13C (+ e) + + + n 13C + H 14N + 14N + H 15O + 15O 15N (+ e) + + + n 15N + H 12C + 4He + net 4 H = 4He (+ 2e) + 2+ +4 + 2 n + 26.7 MeV

Fusi Nuklir pada BintangSiklus Kehidupan BintangMasa kondensasi ProtostarBintang (keadaan yang stabil)Red Giant White Dwarf & Planetary NebulaNova atau SupernovaNeutron Bintang atau Lubang HitamReaksi fusi nuklirSiklus hidrogenSiklus karbonreaksi Lainnya 3He + 4He 7Be4 + 7Be + H 8B5 + 8B 8Be + + 8Be 2 4He + (major) 8Be + 4He 12C (minor)reaksi tambahan 12C + 4He 16O + 2.425 MeV 16O + 4He 20Ne + 4.73 Me 4He + 20Ne 24Mg + 9.31 MeV

Energi dari Fusi

ElementAtomic Mass (kg)21H3.345 x 10-2731H5.008 x 10-2742He6.647 x 10-2710n1.6750 x 10-27

Jumlah massa sebelum fusi (LHS dari persamaan):Massa total setelah fusi (RHS dari persamaan):3.345 x 10-27 + 5.008 x 10-27 = 8.353 x 10-27 kg6.647 x 10-27 + 1.675 x 10-27 = 8.322 x 10-27 kgEnergi dari Fusim = massa total sebelum fusi - massa total setelah fusim = 8.353 x 10-27 8.322 x 10-27m = 3.1 x 10-29 kg

E = mc2m = 3.1 x 10-29 kg c = 3 x 108 ms-1E = EE = 3.1 x 10-29 x (3 x 108)2E = 2.79 x 10-12 JEnergi yang dilepaskan per fusi adalah 2.79 x 10-12 J.Energi dari Fusi

Fusi Nuklir dan Elektrolisis - fusi dinginFusi dingin mengacu pada reaksi fusi pada suhu kamar.Pons dan Fleischmann elektrolisis larutan lithium oksida dasar yang mengandung 0,1 mol LiOD per ml larutan D2O, menggunakan elektroda paladium. Panas dengan jumlah yang tak terduga menghancurkan peralatan eksperimen mereka, dan mereka mengklaim bahwa paladium katalis fusi nuklir dingin. Namun bukti tidak mencukupi, dan tidak ada orang lain yang menghasilkan penelitian ini.Jones dan rekan kerjanya juga mengklaim fusi dingin sebagai sumber energi dalam interior bumi.

Fusi Nuklir dan PlasmaPlasma adalah kumpulan makroskopik netral partikel bermuatan.Ion (inti kosong) pada suhu tinggi memiliki energi kinetik tinggi dan mereka mendekati satu sama lain dalam 1 fm, kekuatan yang kuat jarak yang efektif untuk menyebabkan fusi.Plasma, Terdiri atas:Partikel inti yang bermuatanElektron-elektron bebas yang bergerak dengan energi kinetik yang sangat besar.Plasma dalam inti tidak boleh bersinggungan dengan wadahnya, sehingga diperlukan wadah khusus yaitu MEDAN MAGNET. Dengan medan magnet, plasma ini dapat didekatkan sehingga inti-inti dapat bergabung

_946118089.doc

Plasmas

Neon lights

Fires

Stars

Fusi Nuklir dan Plasma ConfinementsThree confinement methods

Nuclear Fusion and Plasma - particle motionCharged particles avoid crossing magnetic lines.

_945173807.doc

Motion of Nuclei and Electrons in a Magnetic Field

+

Fusi Nuklir menggunakan Magnetic Plasma ConfinementA plasma distorts magnetic field or bends magnetic lines.A Magnetic Bottle for Plasma Confinement

_945189486.doc

Magnetic Mirror Confinement

Plasma

Magnetic lines

Fusi Nuklir Menggunakan TokamakTeknologi Tokamak untuk plasma confinement/ pelindung dalam fusi nuklir

Fusi Nuklir menggunakan Magnetic ConfinementJET:The Joint European Torus Program Tokamak shapes like a donut confining the plasma in a circular motion inside the Tokamak.PSFC: MIT Plasma Science and Fusion Center

Fusion*Nuclear Fusion BombsBom Termonuklir terdiri atas bahan eksplosif, bahan bakar fisi, dan D, T, dan Li.Bom Termonuklir diawali dengan ledakan kecil. Ledakan dimulai dengan reaksi fisi berantai yang memanaskan 107 K menjadi reaksi fusi berantai.2D + 3T 4He + n + 17.6 MeVn + 6Li T + 4He ( = 942 b)n + 7Li T + 4He + n ( = 0.045 b)neutron bomb adalah bom fusi yang dirancang untuk melepas neutron.cobalt bomb adalah bom pembunuh yang mematikandengan menggunakan radioaktif 60Co.

Fusion

Fusion*Nov. 1, 1952, the first H-bomb Mike tested, mushroom cloud was 8 miles across and 27 miles high;the canopy was 100 miles wide, 80 million tons of earth was vaporized. H-bomb exploded Mar. 1, 1954 at Bikini Atoll yielded 15 megatons and had a fireball 4 miles in diameter. USSR H-bomb yields 100 megatons.

Fusion

Fusion*Fusi Nuklir dibawah kondisi terkendaliManusia telah mengendalikan reaksi fisi berantai sebelum menguji bom. 1 November 1952, US menguji bom- H pertama di Enewetak, reaktor fusi yang dapat dikendalikan telah ditemukan sebelumnya.Temperatur tinggi dan kerapatan partikel tinggi dalam periode waktu yang lama merupakan kondisi untuk reaksi fusi. Pelindung/ Pembungkus Magnetic dan inertia menjaga partikel dalam kerapatan yang tinggi.

Fusion

Fusion*Penelitian Fusi NuklirPenelitian Fusi Nuklir termasuk mahal, menuntut usaha oleh seluruh dunia.Plasma confinement oleh torus menawarkan harapan untuk berhasil.Tahun 1968, the USSR melaporkan keberhasilannya 107 K dalam Tokamak, dan kemudian mencapai 108 K dalam uji reaktor fusi Tokamak (TFTR).Teknologi Tokamak digunakan dalam JET dan Princeton Large Torus.Tokamak di Soviet mencapai 108 K dan kerapatan 519 p m-3 untuk plasma D pada tahun 1996.Medan magnetik kuat menggunakan superkonduktor juga telah digunakan.

Fusion

Fusion*Penelitian Reaksi Fusi di Seluruh DuniaUK: EFDA-JET, START, MAST Small Tight-Aspect Ratio Tokamak (START) - beroperasi di Culham dari tahun 1991 hingga tahun 1998. Tokamak kecil adalah tokamak pertama yang dapat mencapai temperatur yang tinggi.MAST - Mega Amp Spherical Tokamak saudara yang lebih besar dari START (kria-kira 2 kali lebih besar), sekarang beroperasi di Culham JAPAN: JT-60RUSSIA: ?CANADA: Canadian Fusion Fuels Technology Project (CFFTP) http:// epub.iaea.org/ fusion/public/ws97/node42.htmlMarch 2002, bubble fusion was reported in Science, unconfirmed.Kolaborasi internasional yang dinamai ITER menargetkan untuk menghasilkan energi fusi pada skala pembangkit tanaga listrik komersial pada tahun 2010

Fusion

**