P-7 REAKSI INTI

OLEHYUSBARINA, M.Si

JURUSAN P. KIMIA FTK UIN SUSKA RIAU

SUBPOKOK BAHASAN :JENIS REAKSI INTI

ENERGETIKA REAKSI INTIPENAMPANG

REAKSI FISI DAN FUSI

Tujuan

1. Mengetahui pengertian reaksi inti

2. Mengetahui jenis – jenis reaksi inti

3. Dapat menghitung energi reaksi inti (Q)

4. Dapat menghitung energi ambang batas

5. Dapat menghitung energi barrier partikelbermuatan

6. Dapat menghitung penampang inti

7. Memahami reaksi fisi

8. Memahami reaksi fusi

REAKSI INTI

Perubahan suatu inti oleh suatu partikel(proyektil) berenergi tinggi menjadi inti lain

sambil mengeluarkan partikel (ejektil)

Inti target proyektil Inti baru ejektil

Menembakkan inti target dengan peluru partikel berenergitinggi menyebabkan tumbukan. Tumbukan ini akan merubahstruktur inti menjadi inti baru yang berbeda dengan inti semula

Reaksi inti dapat disederhanakan dengannotasi Bethe

X (a, b) Y

Contoh :

Persamaan reaksi inti :

Seperti pada peluruhan, pada reaksi inti berlaku kekekalannomor massa, kekekalan nomor atom dan kekekalan energi.

Berdasarkan perubahan yang dialami inti,reaksi inti dapat dibagi dua, yaitu

1. Reaksi yang tidak menghasilkan inti baru

2. Reaksi yang menghasilkan inti baru

Reaksi yang tidak menghasilkan inti baru

1. Hamburan elastis (a,a)

2. Hamburan tidak elastis (a,a’)

3. Reaksi fotonuklir ( , b)

4. Penangkapan radioaktif (a, )

Hamburan elastis (a,a)

Reaksi yang hanya menimbulkan penguranganenergi kinetik proyektil dan penambahan

energi kinetik inti target

(energi potensial tetap)

Contoh :

Hamburan tidak elastis (a,a’)

Reaksi yang menghasilkan pengurangan energikinetik proyektil dan penambahan energipotensial inti target

Energi kinetik a > a’ dan energi potensial X* > XSehingga X* meluruh gama

Contoh:

Reaksi fotonuklir ( , b)

Reaksi inti dengan proyektil gama atau sinar-X

Dengan syarat energi gama atau sinar-X lebihbesar dari 1 MeV

Contoh :

Penangkapan Radioaktif (a, )

Reaksi yang ejektilnya gama.

• Jika proyektil adalah neutron akan menhasilkanunsur yang sama

• Jika proyektil bermuatan, maka akanmenghasilkan unsur yang lebih berat

Reaksi yang menghasilkan inti baru

• Transmutasi inti (a,b)

• Penguapan partikel

• Spalasi

• Fisi (pembelahan inti)

• Reaksi Stripping

• Fusi (penggabungan inti)

Transmutasi inti (a,b)

Reaksi yang lain dari yang disebutkan di atasterdiri dari beberapa tipe :

(p,n); (n,p); (n,α); (α,n); (d,p); (d,t); (d,n); (d,α); (t,p); (t,d), (t,n)

Contoh :

Penguapan partikel

Reaksi yang menghasilkan ejektil lebih dari satupartikel

Contoh :

atau

Spalasi

Reaksi yang menyebabkan inti pecah menjadiunit – unit yang lebih kecil dan lebih kuat daripenguapan. Ini terjadi bila energi proyektilcukup besar

Contoh :

FISI

Dalam reaksi ini terjadi pembelahan intimenjadi dua bagian

Contoh :

Reaksi Stripping

Dalam reaksi ini, proyektil pecah dalam intisehingga ada yang ditangkap dan yang lain keluar kembali

Contoh :

Fusi

Inti yang kecil dapat bergabung menjadi lebihbesar sehingga energi ikat rata – rata menjadilebih stabil

Contoh :

Energi Reaksi Inti

• Reaksi inti selalui disertai dengan pelepasan ataupenyerapan energi yang dinyatakan denganmenambahkan suku Q pada sebelah kananpersamaan reaksi

(energi reaksi)

• Suatu reaksi inti harus memenuhi hukumkekekalan energi , artinya energi total sebelumreaksi sama dengan energi total setelah reaksi

• Sebelum reaksi = X dan a

• Jika X dan a disebut reaktan, maka energisebelum reaksi disebut energi reaktan

• Setelah reaksi = Y dan b

• Jika Y dan b disebut produk, maka energisetelah reaksi disebut energi produk

• Energi sebelum reaksi = energi setelah reaksi

• Energi reaktan = energi produk + energi reaksi

• Energi reaksi = energi reaktan – energi produk

Q = ∆M x 931 MeV/amu

Bila reaksi melepaskan energi : nilai Q positif disebut reaksiekso ergikBila reaksi menyerap energi : nilai Q negatifdisebut reaksi endo ergik

• Massa teoritis suatu inti dapat dihitung denganrumus :

• M = A + ∆

A = nomor massa inti

∆ = kelebihan massa (nilai ∆ didapat darieksperiment dan dapat dilihat dari Lampiran A)

Q = ∆M

Soal

Tentukan nilai Q dari reaksi

Jawab :

( Reaksi endo ergik)

Energi Ambang Reaksi

Energi Barrier Partikel Bermuatan

Penampang

• Suatu reaksi inti dapat terjadi dengan caramenembakkan inti dengan partikel (proyektil).Inti yang ditembak tidak hanya satu buahtetapi dalam jumlah yang banyak atau takhingga.

• Demikian juga proyektil, tidak hanya satubuah tapi dengan jumlah tak hingga dalambentuk radiasi.

• Inti atom yang ditembak berukuran sangatkecil dibandingkan dengan atomnya

• Oleh sebab itu, dalam reaksi inti tidak semuainti dikenai proyektil dan tidak semuaproyektil menabrak inti dalam atom.

• Juga harus diingat bahwa tidak semuaproyektil yang menabrak inti menimbulkanreaksi, karena bergantung pada energiproyektil dan posisi tabrakan.

Reaksi Fisi

• Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti beratmenjadi dua buah inti lain yang lebih ringandan disertai dengan pelepasan energi yang besar.

• Reaksi fisi terjadi apabila suatu inti berat ditembak dengan neutron, deuteron, partikel , partikel , atau sinar

Reaksi berantai

Reaksi fusi

• Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan duabuah inti ringan menjadi inti yang lebih beratdan disertai dengan pelepasan energi.

Mengapa Reaksi Fusi disebut Reaksi Termonuklir?untuk menggabungkan inti-inti ringan dibutuhkan suhuyang sangat tinggi, yaitu sekitar 1.108 OC, sehingga reaksifusi disebutReaksi Termonuklir.