Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

of 26

  • date post

    06-Jul-2018
  • Category

    Documents

  • view

    226
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    1/26

    Stabilitas Inti dan Peluruhan Alpha, Beta, dan

    Gamma

    Ditulis Oleh :

    Kelompok 8

    Sonya Dewi Pratiwi !"#"!$#

    %ka Susuilowati !"#"!$&

    'ina Aliyah (ukmana !"#"")!$#

    Dina Ani*er Sari !"#"!#)

    Pendidikan +isika

    +akultas atematika dan Ilmu Pen-etahuan Alam

    .ni/ersitas 0e-eri 1akarta

    !2")

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    2/26

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    3/26

    MATERI A. Stabillitas inti

    Komposisi umlah proton dan neutron di dalam inti atom

    san-at mempen-aruhi kestabilan inti atom tersebut5 Inti atom dikatakan stabil bila komposisi umlah proton dan neutronnya sudah

    ;seimban-; serta tin-kat ener-inya sudah berada pada keadaan

    dasar5 1umlah proton dan neutron maupun tin-kat ener-i dari inti<

    inti yan- stabil tidak akan men-alami perubahan selama tidak ada

    -an--uan dari luar5 Sebaliknya, inti atom dikatakan tidak stabil bila

    komposisi umlah proton dan neutronnya =tidak seimban-; atau

    tin-kat ener-inya tidak berada pada keadaan dasar5 Perlu diatat

    bahwa komposisi proton dan neutron yan- =seimban-; atau =tidak

    seimban-; di atas tidak berarti mempunyai umlah yan- sama

    ataupun tidak sama5 Setiap inti atom mempunyai =kesetimban-an;

    yan- berbeda5 Di alam ini ada inti@? yan- terdapat dalam inti atom5 Pada

    umumnya kalau 0@  ", maka unsur tersebut stabil5 Berdasarkan

    banyaknya umlah 0 dan @ dalam suatu inti atom, maka dapat

    di-olon-kan menadi $ kelompok, yaitu: "? Inti atom yan- terdiri dari 0 -enap C @ -enap, !? Inti atom yan- terdiri dari 0 -enap C @ -anil,

    ? inti atom yan- terdiri dari 0 -anil C @ -enap, $? Inti atom yan- terdiri dari 0 -anil C @ -anil5

    Dari pen-elompokan seperti tersebut di atas, maka urutan

    banyaknya tipe nuklida berdasarkan umlahnya adalah: "? Genap-enap sebanyak "#), !? Genap-anil sebanyak $8, ? Ganil-enap sebanyak #2, $? Ganil-anil sebanyak $5

    Seara umum, kestabilan inti

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    4/26

    intisumbusumbu

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    5/26

    Kur/a kestabilan di atas diabarkan lebih rini pada suatu tabel

    yan- disebut seba-ai tabel nuklida5 1enisnuklida?,

    baik yan- stabil maupun yan- tidak stabil, dapat dilihat pada tabel

    nuklida >nulide hart?5 Inti atom yan- stabil ditandai den-an warna hitam sedan-kan warna lain menunukkan inti atom >nuklida? yan-

    tidak stabil5 Seba-ai ontoh, terlihat pada tabel nuklida dibawah bahwa

    unsur 0eon >0e? mempunyai ti-a isotop yan- stabil yaitu 0e!2, 0e!",

    dan 0e!! serta beberapa inti atom atau isotop yan- tidak stabil,

    yan- serin- disebut seba-ai radioisotop atau inti radioakti*5

    Demikian pula ara untuk men-identi9kasi kestabilan inti atom pada

    unsur@ F 8? yan- terletak di atas -aris kestabilan

    memiliki kelebihan netron dan proton5 .ntuk menapai keadaan

    inti stabil, inti ini memanarkan partikel al*a sehin--a intinya

    kehilan-an dua proton dan dua netron5 1adi, misalkan 

    merupakan inti asal dan E merupakan inti peahan, ada syarat

    massa dan ener-i ikat untuk teradinya peluruhan

     X Z ❑  A

    → Y Z −2❑  A−4 +   He❑

    4

    #

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    6/26

    Syaratnya yaitu massa inti  lebih besar dari massa inti E ditambah

    massa partikel al*a >   m X >mY +mα  ? sedan-kan untuk syarat ener-i

    ikat, ener-i ikat  harus lebih keil dari pada ener-i ikat E ditambah

    ener-i ikat al*a >   B X 

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    7/26

    Gambar 5 Gra9k ini menunukkan hubun-an H  /s A untuk inti

    stabil5 Garis tersebut menunukkan prediksi nilai massa berdasarkan

    persamaan semi

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    8/26

    Sebuah peluruhan mewakili disinte-rasi induk Inti ke anak inti

    melalui emisi dari inti atom helium, dan transisi dapat diirikan

    seba-ai : A@ A@@

    Peluruhan alpha berlan-sun- seara *usi spontan yan- dilakukan

    oleh inti berat5 Diasumsikan inti induk awalnya diam, kemudian

    kon/ersi ener-i yan- dibutuhkan: i

    !  d !  6d  a

    !  6a Dimana i adalah massa induk dan d adalah massa anak inti,

    dan a adalah massa alpha den-an 6 men-artikan ener-i kinetik

    yan- teradi5 aka ener-i disenta-ri dalam peluruhan alpha

    yakni :

     6d  6a  >i < d < a ? !  ∆  !

     6d  6a  > >A, @? <  >A < $, @ < !? <  >$,!?? !   di mana kita telah mende9nisikan ener-i disinte-rasi atau nilai 

    seba-ai perubahan massa awal inti den-an massa akhir inti5 3al

    ini elas bahwa  u-a sama den-an umlah ener-i kinetik dari

    partikel keadaan akhir5 untuk non relati/istik partikel, ener-i

    kinetik dapat ditulis seba-ai :  6d  J d /d

     6a  J a /a den-an /d dan /a mewakili besarnya keepatan dari anak den-an

    keepatan partikel alpha5 Dimana inti meluruh dan partikel anak

    serta alpha ber-erak berlawanan arah, maka seara kinematika

    terdapat hukum kekekalan momentum  Pi= Pd+ (− P a )

     M i vi= M d vd− M a va

    Dimana momentum induk akan bernilai nol, dikarenakan tidak

    melakukan per-erakan la-i5 aka diperoleh momentum anak

    sama den-an momentum alpha:

     M d vd= M a va

    vd=  M a

     M d va

    aka diketa!ui ni)ai energi disentegrasi suatu e)uru!an a)!a dengan

    memasukkan ni)ai "d sebagai berikut -

    8

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    9/26

    T d+T a= 1

    2  M d vd

    2+ 1

    2  M a va

    2=Q

    1

    2  M d

    (

     M a

     M  d

    va

    )

    2

    + 1

    2  M a va

    2 =Q

    1

    2  M ava

    2( M a M d +1)=Q

    T a  M a+ M d

     M d =Q

    ier%)e! ni)ai energi kinetik dari anak e)uru!an dan inti /akni -

    T a=Q  M  d

     M a+ M d

    T d=Q  M a

     M a+ M d =

     M a

     M d T a

    engan mengunakan endekatan massa

     M a

     M d ≅

      4

     A−4  maka energi kinetik dari

    anak dan a)!a /akni -

    T a=Q  A−4

    4

    T d=Q   4

     A

    a)am e)uru!an ini energi kinetik a)!a tidak b%)e! n%) atau a ≥  0, dimana

    s/arat /ang terenu!i /akni ∆ M ≥0,Q ≥0

      serta energi kinetik a)!a )ebi!

     besar dari energi kinetik anak.

    2. Teori Gao! dala peluruhan Alpha

    &

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    10/26

    Gambar #5 peluruhan al*a model Gamo/ dimana nukleon berisi

    partikel al*a yan- ber-erak den-an potensial ratae*ek

    terobosan?5 Kemun-kinan e*ek tunelin- dapat sederhana

    dihitun- ika potensial pen-halan- >dimana ener-i  konstan dari

    rentan- L?

    >"?

    0ilai k diperoleh dari persamaan shrodin-er yakni :

    −ℏ 2

    2m

    ∂ 2 Ψ 

    ∂ x 2 +V  ( x )Ψ = EΨ 

    Den-an >M?   dan %  %a maka diperoleh :

    ∂ 2

    Ψ 

    ∂ x 2  +

    2m

    ℏ 2   (V − E a)Ψ =0

    Berdasarkan persamaan di*erre*sial orde ! maka diperoleh

    nilai K seperti pada persamaan "5 untuk men-hitun- Probabilitas

    "2

  • 8/17/2019 Makalah Fisnuk Kelompok 8 - Stabilitas Inti Dan Peluruhan Alpha, Beta, Dan Gamma

    11/26

    tembusan potensial pada -ambar #5b, den-an batas konstan

    antara ( sampai b kemudian diumlahkan menadi:

    >!?

    Dimana >r? adalah potensial seperti pada -ambar #5b5

    Inte-ral persamaan ! dapat disederhanakan menadi:

    >?

    Sehin--a persamaan menadi:

    >$?

    .ntuk besar @ >? berpendapat bahwa hal itu merupakan

    pendekatan yan- diambil adalah .min  2 dimana hasil nya ketika

    diinte-ral menadi π /2 , diberikan menadi:

    >#?

    Dimana adalah keepatan dari partikel al*a setelah

    terlepas dari nukleon awal5 .ntuk U ❑ 238

      kami mempunyai

    hubun-an !N  "7! sedan-kan untuk U ❑ 228

    kami mempunyai

    hubun-an !N  ")5 Kami tinau ba-aimana pen-aruh selisih

    yan- keil pada ener-i sekitar ") tin-kat dari selisih Probabilitas

    tembusan, sehin--a berpen-aruh u-a terhadap paruh waktu5

    .ntuk membuat perkir