Transmutasi inti atom buatan.02

Click here to load reader

  • date post

    19-Jul-2015
  • Category

    Education

  • view

    192
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of Transmutasi inti atom buatan.02

Transmutasi Inti Atom Buatan dan Fisi

Transmutasi Inti Atom Buatandan FisiKelompok 7 :Hamriani (1112140047)Heri Saputra (1112140039)Pada tahun 1919 Rutherford berhasil merealisasikan transmutasi inti buatan untuk pertama kalinya. Hal tersebut dibuktikan dengan melakukan pengamatan, dengan menggunakan peralatan yang dibuat olehnya.Pelat AgSLayar ZnSGambar 1: Peralatan Rutherford untuk mengamati transmutasi inti buatan yang pertama kali. O2O2O2O2Temuan Rutherford mengenai pembelahan inti atom ini merupakan reaksi nuklir pertama yang dilakukan manusia dalam sejarah ilmu pengetahuan.Setelah keberhasilan ini, Rutherford dan muridnya, James Chadwick, melanjutkan penelitian transmutasi inti atom dengan menembaki unsur-unsur lain dengan partikel .Menjelang 1924, mereka berhasil memperlihatkan semua unsur ringan hingga natrium akan memancarkan proton bila ditembaki dengan partikel alfa.Dibarengi Pembebasan EnergiDalam percobaan yang dilakukan oleh Rutherford tersebut ditemukan hal menarik: untuk kasus fluorine, aluminium, dan fosfor, kecepatan atau energi gerak proton ternyata lebih besar daripada energi yang dia peroleh dari energi gerak partikel alfa.Kesimpulannya, transmutasi inti atom dibarengi dengan pembebasan energi yang kemudian diambil oleh proton.Transmutasi buatan dengan tembakan proton

Tahun 1932 mereka berhasil merancang alat pemercepat partikel yang memungkinkan mereka melakukan transmutasi inti atom buatan dengan menggunakan proton berkecepatan (berenergi) tinggi.Alat rancangan mereka menggunakan sebuah pengganda tegangan listrik yang terdiri dari sebuah transformator, sistem kapasitor, dan penyearah arus listrik.Dengan alat yang mereka ciptakan tersebut, mereka akhirnya berhasil menciptakan tegangan listrik yang mendekati 800 ribu volt.Tegangan listrik tersebut digunakan untuk mempercepat berkas proton sepanjang sebatang pipa panjang.Pipa ini dilewatkan ke dalam suatu ruangan. Disana seorang pengamat yang tertutup dalam kotak berlapis timah hitam mengamati hasil tumbukan berkas proton ini pada sasaran lempeng lithium oksida S.Lempeng sasaran S itu ditempatkan miring terhadap arah datang berkas proton sedangkan di sampingnya, pada arah silang (tegak lurus) terhadap arah datang berkas proton ditempatkan layar seng sulfida L. Dalam percobaan ini teramati bahwa pada layar L terdapat sejumlah bintik cahaya yang cukup cemerlang. Dengan mempelajari bintik cahaya tersebut, mereka menemukan penyebabnya yaitu bukan proton, tapi partikel alfa.Ini berarti telah terjadi transmutasi inti lithium yang melepaskan ke luar partikel-partikel alfa menurut reaksi inti atom:

Cockroft dan Walton berhasil mentransmutasikan inti atom lithium ke inti atom helium .

Radioaktif Buatan dengan NeutronUntuk mentransmutasikan inti atom menggunakan partikel alfa dan proton, menurut para fisikawan dirasa sangat sulit. Maka dari itu, para fisikawan mengalihkan perhatiannya pada partikel neutron yang sama sekali bebas dari pengaruh gaya listrik.Dalam rangka meningkatkan jumlah neutron ini, pada tahun 1934 Irene dan Frederic Joliot-Curie menggunakan sumber polonium,dimana sumber ini lebih aktif dari radium, untuk memancarkan partikel alfa dengan energi lebih besar dari 5 Mev, dengan harapan jumlah neutron yang dihasilkan akan meningkat.

Kamar Kabut WilsonPada tahun 1911 seorang fisikawan bernama Charles T.R Wilson merancang alat yang berfungsi untuk mengamati jejak partikel radiasi dan efek tumbukannya dengan partikel lain. Alat ini dikenal dengan nama Kamar Kabut Wilson.Alat ini bekerja dengan menggunakan asas bahwa uap air lebih mudah mengembun pada partikel bermuatan listrik.Kamar Kabut WilsonKeping kacaCahayaPegisapUap super jenuhGambar Kamar kabut WilsonKembali Ke Irene dan Frederic Joliot-CurieHasil pengukuran mereka memperlihatkan massa partikel ringan tadi sama dengan massa elektron. Kesimpulan mereka, partikel berkas ini adalah positron yang adalah elektron positifApabila sumber partikel alfa diambil, yakni pelat aluminium yang tak lagi di tembaki, maka nautronnya lenyap. Ini sesuai dengan yang diperkirakan. Namun yang aneh, pancaran positron tetap berlangsung walau laju pancarannya makin lama makin menurun.Fermi, Neutron Lambat dan Unsur Transuranik Tembakan terhadap unsur-unsur ringan mulai dari Hidrogen, Lithium, Berilium, Boron, sampai Karbon semuanya berakhir dengan hasil nihil. Hasil sampingan yang mereka dapati adalah bahwa bila neutron ditembakkan pada air atau parafin, maka kecepatannya menurun, menjadi lambat.Dikritik Ida NoddackIa menunjukkan pembuktian Fermi dengan membandingkan unsur-unsur radioaktif barunya dengan unsur-unsur bernomor atom dari atom dari uranium (92) hingga timah hitam (82) tidaklah cukup untuk membuktikan kehadiran transuranik. Fermi dkk, seharusnya membandingkan pula dengan semua unsur radiokatif lain yang telah diketahui karena ada kemungkinan inti atom uranium yang ditembaki neutron terbelah kedalam inti-inti atom radioaktif dengan nomor atom yang lebih rendah dari 82.Hahn-Meitner Mendukung FermiKerja keras mereka membuahkan hasil dengan ditemukannya bukti meyakinkan bahwa isotop radioaktif 13 menit yang ditemukan Fermi dkk, memang adalah isotop transuranik bernomor atom 93.Hahn-Strassman mendukung NoddackBagi mereka hasil itu sangat bertentangan dengan pendapat mapan saat itu, bahwa seharusnya unsur-unsur hasil reaksi memiliki nomor atom yang lebih kecil tetapi dekat ke unsur uranium (sekitar 88) atau yang lebih besar, yakni 93, 94, dan seterusnya.Teori Fisi Frisch-Meitner Ditelorkan Saat Berselancar SkiMembuka ingatan Frisch mengenai Model tetes cair inti atom-berat usulan Niels Bohr dan Fritz Kalcker. Menurut model ini, inti atom berat mirip setetes cairan yang sama sekali tidak kaku dan kestabilannya tercapai karena ada perimbangan antara gaya tolak listrik antara proton, yang berjangkauan jauh, dan gaya ikat nukleon yang terjangkau pendek.Frisch tersentak, sehingga pemikiran baru, bahwa uranium setelah menangkap elektron lambat, bentuknya melonjong dan, seperti tetes cairan, terbuka kemungkinan baginya ntuk terbelah menjadi dua, seperti dua buah tetes cairan, yang lebih kecil ukurannya. Melalui perhitungan ringkas, Frisch dan tantenya teryakinkan bahwa untuk inti atom seberat uranium, keseimbangan ini sangat labil sehingga tumbukan neutron akan cukup meruntuhkan keseimbangannya. Sebagai akibatnya, inti atom uranium terbelah menjadi dua bagian. Energi Yang Dibebaskan Fisi IntiDari teori fisi inti yang dikemukakan oleh Meitner dan Risch, perkiraan perhitugan mereka menunjukkan energi yang dilepaskan dalam fisi uranium sekitar 200 MeV, 10 kali lebih tinggi daripada energi inti atom terbesar.