MENDETEKSI KEBOCORAN PIPA BAWAH TANAH DENGAN MENGUNAKAN REAKSI NUKLIR

MAKALAH

Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Seminar Fisika

OLEH Rani Purnama Sari0905113906

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS RIAU2012

BAB I PENDAHULUANA.Latar BelakangKita telah mengetahui bahwa atom terdiri atas inti atom dan elektron-elektron yangberedar mengitarinya. Reaksi kimia biasa hanya menyangkut perubahan pada kulit atom, terutama elektron pada kulit terluar,sedangkan inti atom tidak berubah. Reaksi yang menyangkut perubahan pada inti disebut reaksi inti atau reaksi nuklir.Reaksi nuklir ada yang terjadi secara spontan ataupun buatan. Reaksi nuklir spontan terjadi pada inti-inti atom yang tidak stabil. Zat yang mengandung inti tidak stabil inidisebut zat radioaktif. Adapun reaksi nuklir tidak spontan dapat terjadi pada inti yangstabil maupun, inti yang tidak stabil. Reaksi nuklir disertai perubahan energi berupa radiasidan kalor. Berbagai jenis reaksi nuklir disertai pembebasan kalor yang sangat dahsyat,lebih besar dari reaksi kimia biasa. Ternyata, banyak unsur yang secara alami bersifat radioaktif. Semua isotop yangbernomor atom di atas 83 bersifat radioaktif. Unsur yang bernomor atom 83 atau kurang mempunyai isotop yang stabil kecuali teknesium dan promesium. Isotop yang bersifat radioaktif disebut isotop radioaktif atau radioisotop, sedangkan isotop yang tidak radiaktifdisebut isotop stabil. Dewasa ini, radioisotop dapat juga dibuat dari isotop stabil. Jadi disamping radioisotop alami juga ada radioisotop buatan. Penggunaan teknik radioisotop dewasa ini telah meluas dalam berbagai bidang,seperti : bidang kedokteran, bidang peternakan dan pertanian, bidang industri baja, bidang industri makanan, bidang hidrologi dan bidang sedimentologi. Aplikasi tersebut ditujukan untuk kesejahteraan manusia di berbagai bidang.Radioisotop yang sering digunakan dalam berbagai bidang kebutuhan manusia seperti bidang kesehatan, pertanian, hidrologi dan industri, pada umumnya tidak terdapat di alam karena kebanyakan umur paruhnya relatif pendek. Radioisotop dibuat di dalam suatu reaktor nuklir yang mempunyai kerapatan (fluks) neutron tinggi dengan mereaksikanantara inti atom tertentu dengan neutron. Selain itu, radioisotop dapat juga diproduksi menggunakan akselerator melalui proses reaksi antara inti atom tertentu dengan suatupartikel, misalnya alpha, neutron, proton atau partikel lainnya.

B. Rumusan MasalahRumusan masalah dari makalah ini, adalah : Bagaimana Cara Mendeteksi Kebocoran Pipa Bawah Tanah Dengan Mengunakan Reaksi Nuklir ?C. Batasan Masalah Pada makalah ini penulis hanya membahas tentang Cara Mendeteksi Kebocoran Pipa Bawah Tanah Dengan Mengunakan Reaksi Nuklir. D. TujuanTujuan dari makalah ini adalah untuk mengetahui Bagaimana Cara Mendeteksi Kebocoran Pipa Bawah Tanah Dengan Mengunakan Reaksi Nuklir.

E. Manfaat PenulisanMakalah ini diharapkan dapat : 1. Memperluas wawasan pengetahuan dalam bidang fisika dan serta dapat menerapkannya 2. Sebagai bahan bacaan yang dapat memotivasi kita dalam pembelajaran.

BAB IILANDASAN TEORIA. Satuan massa atom (sma = u)Massa suatu atom mengacu pada suatu atom netral, bukan pada intinya saja. Jadi yang termasuk dalam massa suatu atom adalah massa inti, massa elektron orbital, dan energi ikatnya.1 sma adalah massa atom karbon karbon 121 sma = 1 u = 1,6604 x kg 931,48 MeV (E = m c2)Isotop : Atom atom yang memiliki nomor atom (Z) yang samaContoh : Isoton :Atom atom yang memiliki jumlah massa yang samaContoh : IsobarAtom atom yang memiliki nomor massa yang samaContoh ;

B. Muatan dan Massa penyusun atom

Atom bersifat netral. Elektron bergerak mengelilingi inti atom dengan kecepatan tertentu. Inti atom terdiri dari proton dan neutron yang dikenal dengan nama nukleon (unsur penyusun inti). Elektron ditemukan oleh J.J Thomson sedangkan muatannya oleh R.A Milikan. Proton ditemukan oleh Goldstein dan neutron ditemukan oleh James Chadwick (teman Rutherford) yang meraih Nobel tahun 1935.Namasimbol

Massa (kg)Massa (sma)Muatan (C)

Elektron-e9,11 x 10 311,6 x 10 19

Protonp1,6725 x 10 271.0073+ 1,6 x 10 19

Neutronn1,6748 x 10 271.00870

Simbol unsur/nuklida X = nama unsurA = nomor massa = jumlah proton dan neutronZ = nomor atom = jumlah protonC. Kestabilan IntiKestabilan inti tidak dapat diramalkan dengan suatu aturan. Namun, ada beberapa petunjuk empiris yang dapat digunakan untuk mengenal inti yang stabil dan yang bersifat radioaktif/tidak stabil, yaitu:1. Semua inti yang mempunyai proton 84 atau lebih tidak stabil2. Aturan ganjil genap, yaitu inti yang mempunyai jumlah proton genap dan jumlah neutron genap lebih stabil daripada inti yang mempunyai jumlah proton dan neutron ganjil3. Bilangan sakti (magic numbers)Nuklida yang memiliki neutron dan proton sebanyak bilangan sakti umumnyalebih stabil terhadap reaksi inti dan peluruhan radioaktif.Bilangan tersebut adalah:Untuk neutron: 2, 8, 20, 28, 50, 82 dan 126Untuk proton: 2, 8, 20, 28, 50 dan 82.Pengaruh bilangan ini untuk stabilitas inti sama dengan banyaknya elektron untuk gas mulia yang sangat stabil.4. Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron-proton.Grafik antara banyaknya neutron versus banyaknya proton dalam berbagai isotop yang disebut pita kestabilan menunjukkan inti-inti yang stabil. Inti-inti yang tidak stabil cenderung untuk menyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton, agar sama dengan perbandingan pada pita kestabilan. Kebanyakan unsur radioaktif terletak di luar pita ini.

Gambar 1. Pita kestabilan inti1. Di atas pita kestabilan,Z Untuk mencapai kestabilan:inti memancarkan (emisi) neutron atau memancarkan partikel beta2. Di atas pita kestabilan dengan Z > 83, terjadi kelebihan neutron dan protonUntuk mencapai kestabilan:Inti memancarkan partikel alfa3. Di bawah pita kestabilan, Z Untuk mencapai kestabilan:Inti memancarkan positron atau menangkap electronE.Gaya Inti

Gaya inti (nuklir) memiliki jangkauan yang terbatas dan terjadi hanya antar nukleon tetangganya. Gaya tolak Coulomb dari proton menjangkau seluruh proton dalam inti, maka terdapat batas kemampuan neutron untuk mencegah terpecahnya inti atom. Batas ini dinyatakan dengan isotop Bismuth . Semua inti atom dengan Z > 83 dan A > 209 bertransformasi spontan menjadi inti lebih ringan melalui pemancaran sebuah atau lebih partikel alfa yang merupakan inti .

Radioisotop adalah isotop dari zat radioaktif, dibuat dengan menggunakan reaksi inti dengan netron. Isotop suatu unsur, baik yang stabil maupun radioaktif memiliki sifat kimia yang sama. Radioisotop dapat digunakan sebagai perunut (untuk mengikuti unsurdalam suatu proses yang menyangkut senyawa atau sekelompok senyawa) dan sebagai sumber radiasi /sumber sinar.Penggunaan radioisotop sebagai perunut didasarkan padaikatan bahwa isotop radioaktif mempunyai sifat kimia yang sama dengan isotop stabil.Radoisotop ditambahkan ke dalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistemfisika, kimia maupun sistem biologi. Oleh karena radioisotop mempunyai sifat kimia yangsama seperti isotop stabilnya, maka radioisotop dapat digunakan untuk menandai suatu senyawa sehingga perpindahan perubahan senyawa itu dapat dipantau. Sedangkan penggunaan radioisotop sebagai sumber radiasi didasarkan pada kenyataanbahwa radiasi yang dihasilkan zat radioaktif dapat mempengaruhi materi maupun makhluk. Radiasi dapat digunakan untuk memberi efek fisis, efek kimia, maupun efekbiologi

http://id.wikipedia.org/wiki/Pengguna:Hayabusa_futurehttp://id.wikipedia.org/wiki/Peluruhan_radioaktif