Fisika Umum (MA 301) Fisika Atom & Inti

Transkripsi

1 Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini Fisika Atom & Inti 6/13/2010

2 Fisika Atom

3 Model Awal Atom Model atom J.J. Thomson Bola bermuatan positif Muatan-muatan negatif (elektron) yang sama banyak-nya menempel pada bola tersebut Model watermelon

4 Uji Eksperimental Harapan: 1. Sebagian besar terhambur dengan sudut kecil 2. Tidak terjadi hamburan yang terpantul Hasil: 1. Terhambur dengan sudut kecil dan besar 2. Terjadi hamburan yang terpantul!!!

5 Uji Eksperimental Lapisan tipis emas Berkas partikel alfa

6 Model Atom Model Rutherford Model Planet Berdasarkan hasil eksperimen lapisan emas tipis yang ditumbuk berkas alfa Muatan positif terkonsentrasi di pusat atom, dinamakan nukleus Electron mengorbit nukleus seperti planet mengorbit matahari

7 Kelemahan Model Rutherford Atom mengemisi radiasi elektromagnetik dengan frekuensi karakteristik tertentu Model Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena ini Elektron Rutherford mengalami percepatan sentripetal sehingga meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang sama Ini berarti elektron akan kehilangan energi Radius elektron mengelilingi nukleus akan semakin mengecil Elektron akhirnya akan jatuh ke nukleus dengan lintasan spiral Tidak terjadi!!!

8 Spektrum Emisi Gas bertekanan rendah diberikan beda potensial (dieksitasi) Gas akan mengemisikan cahaya karakteristiknya Ketika cahaya hasil emisi dilewatkan pada spektrometer, deretan garis cahaya tampak teramati Setiap garis memiliki panjang gelombang dan warna yang berbeda Deretan garis ini dinamakan spektrum emisi

9 Spektrum Emisi Hidrogen J. J. Balmer memformulaskan spektrum garis Hidrogen 1 λ = R R H adalah konstanta Rydberg H n R H = x 10 7 m -1 n integer, n = 1, 2, 3, Garis spektral berkaitan dengan nilai n tertentu Dikenal dengan Deret Balmer Contoh garis spektral n = 3, λ = nm n = 4, λ = nm

10 Teori Bohr Tentang Atom Pada tahun 1913 Bohr memberikan penjelasan tentang spektrum atom Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom stabil

11 Asumsi Bohr tentang Atom Elektron bergerak melingkar mengelilingi inti karena pengaruh gaya Coulomb Gaya Coulomb menghasilkan percepatan senntripetal Hanya orbit elektron tertentu yang stabil Pada orbit-orbit ini atom tidak mengemisikan energi dalam bentuk radiasi elektromagneti Sehingga energi atom tetap dan mekanika klasik dapat digunakan untuk menjelaskan gerak elektron Radiasi diemisikan oleh atom apabila loncat dari keadaan yang energinya lebih tinggi ke keadaan yang energinya lebih rendah Proses loncat tidak dapat dijelaskan secara klasik E E = hf i f

12 Asumsi Bohr Lanjutan Tentang elektron yang loncat : Frekuensi yang diemisikan dalam proses loncat berkaitan dengan perubahan energi atom Secara umum, frekuensi yang diemisikan tidak sama dengan frekuensi elektron mengorbit E E = hf i f

13 Ukuran Relatif Atom Diameter orbit elektron dalam model atom Bohr ditentukan oleh muatan listrik yang terdapat pada inti atom Tinjau atom hidrogen, jika muatan listrik positif pada inti dibuat dua kalinya, maka gaya yang dialami elektron menjadi duakalinya, sehingga elektron akan tertarik dan orbitnya akan mengecil menjadi setengah kali orbit semula. Tapi, ini tidak terjadi. Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya penggandengan elektron lain untuk berada di orbit yang pertama. Penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral. Atom yang sekarang bukan lagi Hidrogen, melainkan Helium Penambahan proton selanjutnya dalam inti, akan menarik elektron kedalam orbit yang lebih dekat dengan inti, dan selanjutnya, akan ada lagi penggandengan elektron lain (ketiga) untuk mengorbit diorbit ke dua, penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral. Atom yang sekarang bukan lagi Helium, melainkan Lithium

14 Ukuran Relatif Atom Jika proses penambahan proton dalam inti berlanjut terus, maka akan dihasilkan berbagai jenis unsur Ketika muatan inti bertambah terus, elektron baru terus ditambahkan pada orbit terluar, orbit yang dalam akan mengalami penyusutan karena semakin kuatnya gaya tarik oleh inti Ini berarti, unsur yang berat tidak selalu memiliki diameter yang lebih besar dari pada unsur yang ringan Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom hidrogen, padahal massa uranium lebih besar 238 kali dari massa hidrogen Tiap unsur memiliki orbit elektron yang berbeda-beda, beda, artinya jari- jari orbit atom sodium akan sama untuk atom-atom sodium yang lain dan tentu saja berbeda untuk unsur yang lain

15 Gelombang de Broglie Salahsatu postulat Bohr adalah momentum sudut elektron adalah terkuantisasi, tapi tidak ada penjelasan mengapa pembatasan tersebut terjadi de Broglie mengasumsikan bahwa elektron orbit akan stabil hanya jika kelilingnya sama dengan bilangan integer kali panjang gelombang

16 Gelombang de Broglie dalam Atom Hidrogen Dalam contoh ini, tiga panjang gelombang bersesuaian dengan keliling orbit Secara umum, keliling harus sama dengan bilangan integer kali panjang gelombang 2 π r = nλ, λ = 1,2,3,... h λ = m v tapi, sehingga e m vr = nh, n = 1,2,3,... e

17 Mekanika Kuantum Dualisme cahaya, sebagai partikel dan sebagai gelombang Erwin Schrodinger memformulasikan persamaan matematis yang menjelaskan bagaimana gaya luar mempengaruhi gelombang (mirip Hk. Newon) Probabilistik

18 Prinsip Korespondensi Bohr Prinsip Korrespondensi Bohr menyatakan bahwa mekanika kuantum cocok dengan fisika klasik ketika perbedaan energi antara tingkat-tingkat terkuantisasi sangat kecil Serupa dengan Mekanika Newton yang merupakan kasus khusus dari Mekanika Relativistik ketika v << c

19 Sifat Atom Semua atom tersusun atas inti dan elektron yang mengorbit inti Nomor atom, Z, menyatakan jumlah proton dalam inti, pada atom netral, jumlah elektron sama dengan jumlah proton Nomor neutron, N, menyatakan jumlah neutron dalam inti Nomor massa, A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti A = Z + N Nukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun inti Nomor massa tidak sama dengan massa Notasi Contoh: A Z X Al Dimana X adalah simbol kimia dari unsur Nomor massa 27 Nomor atom 13 Terdiri dari 13 proton, 14 (27 13) neutron dan 13 elektron (atom netral)

20 Fisika Inti

21 Fisika Inti; Sejarah 1896 Lahirnya fisika inti Becquerel menemukan radioaktivitas dalam uranium Rutherford menunjukkan tiga tipe radiasi Alfa (Inti He) Beta (elektron) Gama (foton berenergi tinggi) 1911 Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan eksperimen hamburan Memperoleh informasi tentang muatan inti Gaya Nuklir merupakan gaya jenis baru 1919 Rutherford dan coworkers mengamati reaksi inti pertama kali 1932 Cockcroft dan Walton pertamakali menggunakan pemercepat proton untuk menghasilkan reaksi inti 1932 Chadwick menemukan neutron 1933 Curie menemukan radioaktif buatan 1938 Hahn dan Strassman menemukan fisi nuklir 1942 Fermi membuat reaktor fisi inti yang pertama yang dapat dikontrol

22 Atom Mari kita lihat ada apa di dalamnya!

23 Inti Atom Bermuatan Positif, Apakah hanya ada Proton dalam Inti? Th 1930, W Bothe dan Becker menembaki berilium dg partikel alpha ternyata ada pancaran radiasi netral yang bisa memukul keluar proton dg energi 5.7 MeV. Kayanya sinar gamma neh tapi energi sinar gamm~55 MeV (ga mungkin ). Jadi radiasi netral itu apa sebenarnya? 1932 Chadwick mennyatakan pancaran radiasi netral = pancaran partikel neutral yang disebut (neutron) yang massanya~massa proton Sifat-sifat neutron Meluruh jika diluar inti, τ =15,5 menit m n =1, u=1, kg, m n >m p Spin ½ Bermuatan netral so, inti atom terdiri dari proton dan neutron

24 Sifat Inti Semua inti tersusun atas proton dan neutron Pengecualian inti atom hidrogen Nomor atom, Z, menyatakan jumlah proton dalam inti Nomor neutron, N, menyatakan jumlah neutron dalam inti Nomor massa, A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti A = Z + N Nukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun inti Nomor massa tidak sama dengan massa Notation Contoh: A Z X Al Dimana X adalah simbol kimia dari unsur Nomor massa 27 Nomor atom 13 Terdiri dari 13 proton dan 14 (27 13) neutron

25 Muatan dan massa Muatan: Elektron mempunyai muatan negatif tunggal, -e ( Proton mempunyai muatan positif tunggal, +e Sehingga, muatan dari inti adalah Ze Neutron tidak bermuatan Membuatnya sulit dideteksi Massa: e (e = x Menggunakan atomic mass units, u, untuk menyatakan massa 1 u = x kg Berdasarkan definisi bahwa massa satu C-12 adalah tepat 12 u Massa juga dapat dinyatakan dalam MeV/c 2 Dari E R = m c 2 1 u = MeV/c 2 19 C)

26 Ringkasan Massa Massa Partikel kg u MeV/c 2 Proton x Neutron x Electron x x

27 Ukuran Inti Diselidiki pertama kali oleh Rutherford pada percobaan hamburan Diperoleh pernyataan seberapa dekat partikel alfa bergerak mendekati inti sebelum berbalik arah karena gaya tolak Coulomb EK partikel diubah menjadi EP q 2 1q2 = e = e mv k k r ( e)( Ze) d atau d = 4 e k Ze mv 2 2 Untuk emas: d = 3.2 x m, dan untuk perak: d = 2 x m 15 m Biasa dinyatakan dalam femtometers dimana 1 fm = (juga dinamakan satu fermi)

28 Ukuran Inti Sejak eksperimen yang dilakukan oleh Rutherford, banyak eksperimen lain yang menyimpulkan sebagai berikut Kebanyakan inti hampir bulat Jejari reratanya 3 1 r = r o A r o = 1.2 x m

29 Kerapatan Inti Volume dari inti (asumsinya bola) sebanding dengan jumlah total nukleon Ini memberikan bahwa semua inti memiliki kerapatan yang sama ρ ρ = R o A 1/3 dimana R o = 1.2 fm ρ atom ρ nucleus atom ~ 10 3 kg/m 3 nucleus ~ kg/m 3

30 Energi Ikat Energi total dari sistem terikat (inti) adalah lebih kecil dari energi kombinasi penyusun nukleon Perbedaan energi ini dinamakan energi ikat inti Dapat juga dinyatakan sebagai sejumlah energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi proton dan neutron Energi ikat per nukleon

31 Kesetabilan Inti Terdapat gaya tolak elektrostatis yang sangat besar antar sesama proton dalam inti Gaya ini dapat menyebabkan inti hancur Inti tetap stabil karena adanya gaya yang lain, gaya berjangkauan pendek, dinamakan gaya inti (atau kuat) Gaya ini merupakan gaya tarik yang bekerja pada semua partikel inti Gaya tarik inti lebih kuat dari pada gaya tolak Coulomb pada jarak dekat dalam inti

32 Grafik Kesetabilan Inti Inti ringan stabil jika N = Z Inti berat sangat stabil ketika N > Z Semakin besar jumlah proton, gaya tolak Coulomb semakin besar akibatnya diperlukan lebih banyak nukleon agar inti tetap stabil Tidak ada inti stabil ketika Z > 83

33 Isotop Inti dari berbagai atom dapat memiliki jumlah proton yang sama Meskipun memiliki jumlah neutron yang bervariasi Isotope adalah sebuah unsur yang memiliki Z sama tetapi nilai N dan A berbeda Contoh: 11 C C 13 6 C 14 6 C

34 Radioaktivtas

35 Radioaktivtas; Sejarah 1896: Becquerel secara tak sengaja menemukan kristal uranil mengemisikan radiasi pada plat fotoe. 1898: Marie and Pierre Curie menemukan polonium (Z=84) dan radium (Z = 88), Dua unsur baru radioaktif 1903: Becquerel and the Curie s menerima Nobel prize fisika dalam hal mempelajari radioaktivitas. 1911: Marie Curie menerima Nobel prize (kedua) kimia untuk penemuan polonium dan radium. 1938: Hahn (1944 Nobel prize) and Strassmann menemukan fissi inti - Lisa Meitner memerankan peranan penting 1938: Enrico Fermi menerima Nobel prize fisika dalam hal memproduksi unsur radioaktif baru melalui irradiation neutron, dan bekerja dengan reaksi inti

36 Radioaktivtas Radioaktivitas adalah emisi radiasi secara spontan Eksperimen menunjukkan bahwa radioaktivitas merupakan hasil peluruhan atau desintegrasi inti yang tidak stabil Tiga jenis radiasi yang dapat diemisikan Partikel Alpha Merupakan inti 4 He Partikel Beta Partikel dapat berupa elektron atau positron Sebuah positron adalah antipartikel dari elektron Sama seperti elektron kecuai muatannya +e Sinar Gamma Merupakan fotonn energi tinggi

37 Perbedaan Jenis Radiasi Jenis Radiasi alfa α = Inti He (2p + 2n) beta β = elektron atau positron gama γ = foton berenergi tinggi Muatan/Massa +2q/4m p q/m e atau +q/m e tidak bermuatan

38 Kemampuan Daya Tembus Selembar kertas beberapa mm aluminium Beberapa cm timah α β γ Partikel α tidak dapat melalui kertas Partikel β tidak dapat melalui aluminium Partikel γ tidak dapat melalui timah

39 Bahaya Radioaktif Diluar Tubuh Alpha Radiasi akan mengionisasi atom dalam sel hidup ini dapat merusak sel dan menyebabkan kanker atau leukaemia Beta Gamma Gamma Diluar Tubuh, β dan γ lebih berbahaya karena dapat menembus kulit dan masuk ke organ tubuh

40 Bahaya Radioaktif Didalam Tubuh Alpha Beta Gamma Didalam tubuh, radiasi α lebih berbahaya karena tidak punya cukup energi untuk keluar dari tubuh dan memiliki daya ionisasi paling besar untuk merusak sel β dan γ kurang berbahaya dibanding α karena memiliki energi yang cukup untuk keluar dari tubuh

41 Proses Radiasi: Peluruhan Alpha Sebelum induk Sesudah 226 Ra 222 Rn anak α Inti Induk meluruh menjadi inti anak plus sebuah partikel alpha Terjadi karena inti terlalu besar, peluruhan alfa dapat mereduksi ukuran inti Energi disintegrasi Q muncul sebagai energi kinetik (= energi ikat negatif) Partikel α paling ringan membawa energi kinetik paling besar Mengapa? Kekekalan momentum! A Z X D + A 4 4 Z 2 2 He ( A ) ( A 4 ) ( 4 ) Z Z 2 2 e Q = M X M D M H dimana m He = u c 2

42 Proses Radiasi: Peluruhan β (Emissi e ) Inti Induk meluruh menjadi inti anak plus elektron dan anti-neutrinoneutrino Anti-neutrinoneutrino adalah partikel ke 3 yang menjelaskan range energi kinetik elektron Jika atom (Z) memiliki massa lebih besar dari pada atom tetangganya (Z+1), maka peluruhan β mungkin terjadi Neutron bebas dapat meluruh menjadi sebuah proton. t 1/2 = 10.8 menit, Q = ( ) = 0.78 MeV Q ( MeV ) A Z X D + e + v A Z + 1 ( A ) ( A ) 2 Z Z + 1 = Mass X Mass D c *electron mass included in daughter nucleus

43 Proses Radiasi : Peluruhan β untuk Carbon Dating Peluruhan β dari 14 C digunakan untuk menentukan umur suatu bahan organik C 14 N + e + ν e Ketika organisme hidup, sinar cosmic menghasilkan 14 C di atmosfir yang memberikan nilai perbandingan 14 C/ 12 C konstan dalam gas CO C / 12 C = dalam orgenisme hidup Ketika organisme tsb meninggal, 14 C tidak lagi diabsorpsi, akibatnya nilai perbandinagn 14 C/ menurun terhadap waktu Waktu paruh t 1/2 dari 14 C = 5760 tahun C/ 12 Pengukuran umur dari bahan dengan mencari aktivitas per satuan massa dari 14 C Sangat efektif untuk 1,000 sampai 25,000 tahun lalu 12 C

44 Proses Radiasi: Peluruhan β + (Emisi Positron) Inti Induk meluruh menjadi inti anak plus positron dan neutrino. Proton bebas tidak dapat meluruh menjadi sebuah neutron melalui emisi positron Neutron bebas meluruh menjad sebuah proton Proton terikat dalam inti kadang-kadang dapat mengemisikan sebuah positron karena efek energi ikat inti A Z X + D + e + v A Z 1 ( A ) ( A ) 2 Z Z 1 e Q ( MeV ) = Mass X Mass D 2m c *explicitly add electron/positron masses

45 Proses Radiasi: Penangkapan Elektron Inti induk menangkap elektron dari orbitalnya sendiri dan mengubah sebuah proton inti menjadi sebuah neutron Jika atom (Z) memiliki massa yang lebih besar dari tetangganya, maka penangkapan elektron memungkinkan terjadi Catatan: Jika perbedaan massa antara atom (Z) dan tetangganya (Z 1) lebih besar dari 2m e, maka peluruhan positron juga mungkin terjadi A Z X + e D + v A Z 1 ( A ) ( A ) 2 Z Z 1 Q ( MeV ) = Mass X Mass D c *added electrons on both sides cancel

46 Proses Radiasi: Peluruhan Gama Dalam peluruhan gama, sebuah keadaan tereksitasi inti meluruh ke sebuah keadaa yang energinya lebih rendah melalui emisi foton Transisi inti seperti ini analog dengan transisi atom, tetapi dengan energi foton yang lebih tinggi λ = 1240 ev nm / Mev = 10 3 nm. Emisi sinar γ biasanya mengikuti peluruhan beta atau alfa (lihat gambar) Waktu hidup rata-ratanya ratanya sangat singkat τ = h bar / E E = s

47 Proses Radiasi: Radioaktif Alam Tiga deret inti radioaktif terjadi secara alami Dimuali dengan isotop radioaktif (U, Th) dan berakhir pada isotop Pb. Deret keempat dimualai dengan sebuah unsur yang tidak ditemukan di alam ( 237 Np). Isotop radioaktif lain yang meluruh secara alami C, 40 K

48 Deret Peluruhan 232 Th Deret dimulai dari 232 Th Prosesnya melalui peluruhan alfa dan beta Berakhir pada isotop stabil 208 Pb

49 Kurva Peluruhan Kurva Peluruhan memenuhi persamaan N = N e λt Waktu paruh juga merupakan parameter yang penting Waktu paruh definisikan sebagai waktu yang dibutuhkan inti sehingga jumlahnya menjadi separuhnya 0 T 1 2 = ln 2 λ = λ

50 QUICK QUIZ What fraction of a radioactive sample has decayed after two halflives have elapsed? (a) 1/4 (b) 1/2 (c) 3/4 (d) not enough information to say (c). At the end of the first half-life interval, half of the original sample has decayed and half remains. During the second half-life interval, half of the remaining portion of the sample decays. The total fraction of the sample that has decayed during the two half-lives is: =

51 Karakteristik Sinar-X Ketika sebuah logam ditembaki oleh elektron elektron berenergi tinggi, sinar-x diemisikan Spektrum sinar-x terdiri dari spektrum kontinu yang lebar dan deretan garis tajam Garis-garis yang muncul bergantung pada logam Garis-garis tersebut dinamakan karakteristik sinar-x

52 Penjelasan Karakteristik Sinar-X Tinjauan struktur atom lebih detil dapat digunakan untuk menjelaskan karakteristik sinar-x Elektron penembak menumbuk elektron dalam logam target yang berada di kulit dalam Jika energinya cukup, elektron akan dipindahkan dari atom target Kekosongan yang tercipta akibat elektron yang hilang diisi oleh elektron yang berasal dari tingkat energi lebih tinggi Proses transisi yang terjadi disertai emisi foton yang energinya sama dengan perbedaan dua tingkat enrgi tersebut

53 Reaksi Inti Struktur inti dapat berubah oleh penembakan dengan partikel yang energetik Perubahannya dinamakan reaksi inti Sama seperti paluruhan inti, nomor atom dan nomor massa harus sama dikedua ruas persamaan

54 Problem Which of the following are possible reactions? (a) and (b). Reactions (a) and (b) both conserve total charge and total mass number as required. Reaction (c) violates conservation of mass number with the sum of the mass numbers being 240 before reaction and being only 223 after reaction.

55 Nilai Q Energi juga harus kekal dalam reaksi inti Energi yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan sebuah reaksi inti dinamakan nilai Q dari reaksi Reaksi exothermic Terjadi pengurangan massa dalam reaksi Terjadi pelepasan energi Q is positive Reaksi endothermic Terjadi peningkatan massa dalam reaksi Energi dibutuhkan, dalam bentuk energi kinetik partikel penumbuk Q is negative

56 Energi Ambang Agar momentum dan energi kekal, patikel penumbuk harus memiliki energi kinetik minimum, dinamakan aanergi ambang KE min = 1 + m M Q m : massa partikel penumbuk M : Massa partikel target Jika energi partikel penumbuk kurang dari ini, reaksi tidak dapat terjadi

57 Energi Inti

58 Fisi: Neutron menumbuk inti 235 U untuk membentuk keadaan tereksitasi yang meluruh menjadi dua inti yang lebih ringan (plus neutrons) plus ENERGY! Contoh: 235 U + n 92 Kr Ba + 2n MeV ( U tidak berfisi!) 235 U tidak akan berfisi tanpa ditumbuk oleh neutron.

59 Fisi: Reaksi Berantai Menggunakan neutron dari proses fisi untuk menginisiasi proses fisi yang lain! 1942: Fermi membuat reaktor fisi inti yang pertama yang dapat dikontrol Untuk bom nuklir, memerlukan lebih dari satu neutron dari peristiwa fisi pertama yang menyebabkan peristiwa kedua (1 g U dapat melepaskan energi sama dengan sekitar ton TNT) Untuk Pembangkit daya nuklir, memerlukan kurang dari satu neutron yang menyebabkan peristiwa kedua

60 QUICK QUIZ In the first atomic bomb, the energy released was equivalent to about 30 kilotons of TNT, where a ton of TNT releases an energy of J. The amount of mass converted into energy in this event is nearest to: (a) 1 µg, (b) 1 mg, (c) 1 g, (d) 1 kg, (e) 20 kilotons (c). The total energy released was E = ( ton)( J/ton) = J. The mass equivalent of this quantity of energy is: m = c E 2 = J 8 ( m/s) 1 3 = kg ~1g

61 Reaktor Nuklir Sebuah reaktor nuklir adalah sebuah sistem yang didisain untuk terjadinya reaksi berantai yang terkendali Konstanta Reproduksi K, didefinisikan sebagai jumlah rata-rata neutron dari tiap peristiwa fisi yang akan menyebabkan peristiwa fisi lain Nilai maksimum K dari uranium fisi adalah 2.5 Dalam kenyataan, K lebih kecil dari nilai ini Reaksi yang terkendali memiliki nilai K = 1

62 Desain Dasar Reaktor Elemen bahan bakar terdiri atas uranium Material moderator (air dan grafit) digunakan untuk memperlambat neutron Batang kendali digunakan untuk mengabsorpsi neutron Ketika K = 1, reaktor dikatakan kritis Reaksi berantai terkendali Ketika K < 1, reaktor dikatakan subkritis Reaksi berhenti Ketika K > 1, reaktor dikatakan superkritis Terjadi rekasi yang berjalan sendiri

63 Energi Termonuklir (Fusi Inti) Reaksi eksotermik dasar dalam bintang (merupakan sumber dari hampir semua energi dalam semesta) adalah fusi inti hidrogen menjadi inti helium Terjadi dua deretan proses: Siklus proton-proton, proton, merupakan tumbukan langsung proton-proton menghasilkan inti lebih berat yang diikuit dengan tumbukan antara inti-inti itu sehingga menghasilkan inti helium Siklus karbon, merupakan sederetan proses dimana inti karbon menyerap proton berturut-turut sampai akhirnya inti itu memancarkan partikel alfa dan kembali menjadi inti karbon lagi Siklus Proton - proton H+ H+ 1 1 H+ H H 3 2 H H + e 4 2 H H + γ H+ + υ 1 1 H 1 1 Siklus Karbon H H H + H + C N 13 6 C N O N N C + e N + γ O + γ N + e C ν + He + ν

64 Energi Termonuklir (Fusi Inti) lanjutan Reaksi fusi yang dapat berlangsung sendiri hanya dapat terjadi pada kondisi temperatur dan tekanan yang sangat tinggi, agar inti yang ikut dalam proses tsb mempunyai energi cukup untuk berreaksi walaupun dicegah oleh gaya tolak listrik, dan reaksinya terjadi cukup kerap untuk mengimbangi pelepasan energi ke sekelilingnya. Energi yang dilepas ketika terjadi fusi inti ringan menjadi inti berat disebut energi termonuklir