FISIKA. Sesi INTI ATOM A. STRUKTUR INTI

Transkripsi

1 FISIKA KELAS XII IPA - KURIKULUM GABUNGAN Sesi NGAN INI AOM A. SRUKUR INI Aom adalah bagian erkecil dari suau maeri yang masih memiliki sifa dasar maeri ersebu. Aom erdiri dari parikel-parikel subaom, yaiu elekron (e), proon (p), dan neuron (n). Ini aom (nukleon) erdiri dari proon dan neuron. Jumlah proon dan neuron dalam ini dinyaakan dalam noasi A, sedangkan proon dinyaakan sebagai nomor aom Z. Sebuah ini aom diuliskan dalam benuk: Keerangan: X = nama unsur A = nomor massa = Σp + Σn Z = nomor aom = Σp A Z = jumlah neuron Z XA abel massa dan muaan parikel Parikel Massa Simbol Muaan Elekron kg 0 c -, 0-9 C Proon,7 0-7 kg p +, 0-9 C

2 Parikel Massa Simbol Muaan Neuron,7 0-7 kg 0n 0 Posiron kg 0 c +, 0-9 C CONOH SOAL. Pada keadaan neral aom liium ( 3 Li 7 ) erdiri aas proon, elekron, dan neuron sejumlah... A = 7; Z = 3 Berari jumlah proon = 3, elekron = 3, dan neuron = A Z = 4 B. DEFEK MASSA Massa ini seharusnya epa sama dengan jumlah masa proon dan massa neuron. Pada kenyaaannya, massa ini selalu lebih kecil daripada massa nukleon penyusunnya. Selisih anara keduanya disebu dengan defek massa aau susu massa (Δm), dirumuskan: (Δm = [Z.m p + (A Z)m n ] m ini Keerangan: m m p m n Z = defek massa (sma) = massa proon (,0078 sma) = massa neuron (,008 sma) = nomor aom = jumlah proon A Z = jumlah neuron Caaan: massa sma =,7 0-7 kg dimana sma = 93,4 MeV CONOH SOAL. Dikeahui massa ini aom liium ( 3 Li 7 ) = 7,078 sma, massa proon =,0078 sma, massa neuron =,008 sma. Besarnya susu massa adalah...

3 ( m) = Z m + ( ) p A Z mn mini = [ 3 (, 0078) + ( 7 3 ), 008] 7, 078 = [ 3, , 0344] 7, 078 = 7, , 078 = 004, sma C. ENERGI IKA (EIKA) Energi ika adalah energi yang mengika proon dan neuron dalam ini aom. Energi ini berasal dari massa yang hilang saa erbenuknya ini aom, dirumuskan sebagai: E= m c aau E= m 93 MeV Sedangkan energi ika raa-raa per nukleonnya: A = jumlah nukleon E n = E A CONOH SOAL. Berdasarkan conoh soal di bagian defek massa, berapakah besarnya energi ika ini aom liium? E= m 93MeV= 004, 93MeV = 37, 4 MeV. Jika dikeahui massa aom 8 O adalah 5,995 sma, massa hidrogen adalah,0078 sma, dan massa neuron sebesar,0087 sma, enukan energi ika raa-raa per nukleonnya! Dikeahui: m p = mh =,0078 sma m ini = 5,995 sma m n =,0087 sma Dianya: En =...? 3

4 Jawab: ( m) = Z m + ( ) p A Z mn mini = [ 8 (, 0078) + ( ), ] 5, 995 = 0, 37 sma E= m 93MeV = 7, MeV E Sehingga, E = MeV n MeV nukleon A = 7, nukleon = 797, / D. REAKSI INI Energi reaksi ini diperoleh dari penyusuan massa ini. Penyusuan massa berupa perbedaan jumlah massa ini aom sebelum reaksi dengan jumlah massa ini aom sesudah reaksi. Misal suau reaksi ini dinyaakan menuru persamaan: A + B C + D + E Besarnya energi yang imbul dapa dicari dengan rumus: E= [( m + m ) ( m + m )] 93MeV A B C D Reaksi ini dibedakan menjadi, dua, yakni reaksi fisi dan reaksi fusi. a. Reaksi Fisi Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan ini aom bera menjadi dua ini aom lain yang lebih ringan diserai imbulnya energi aom yang sanga besar. Conoh reaksi fisi adalah ini aom uranium yang diembak dengan neuron, reaksinya diuliskan: U + 0n 5Ba + 3Kr + 3 0n + E b. Reaksi Fusi Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan dua ini aom ringan menjadi ini aom lain yang lebih bera. Reaksi fusi melepaskan energi. Conoh reaksi fusi adalah penggabungan rion dengan rion menghasilkan ini He, dimana reaksinya: H + H He + 0n + E 4

5 CONOH SOAL 9. Hiunglah energi yang dibebaskan pada reaksi 4 Be ( α, n) C m Be = 9,0 sma m n =,008 sma mα = 4,00 sma m c =,0 sma 9 4 Reaksi ini: 4 Be + α C + n + E E= [( mbe + mα ) ( mc + md) ] 93MeV = [( 9, 0 + 4, 00) (, , )] 93MeV = ( 3, 04 3, 008) 93MeV = 0, = 558, MeV 0, jika: E. RADIOAKIVIAS Radioakivias disebu juga peluruhan radioakif adalah perisiwa erurainya beberapa ini aom erenu secara sponan. Radioakivias diikui dengan pancaran parikel alfa (ini helium), bea (elekron), dan radiasi gamma. Jumlah nukleon/aom suau unsur yang meluruh akan berkurang dan memenuhi persamaan: N= N e o λ aau N= N o Keerangan: N = jumlah nukleon/aom yang ersisa pada saa erenu N o = jumlah nukleon/aom sebelum meluruh λ = konsana peluruhan = waku paruh = lama peluruhan Waku paruh = waku yang diperlukan unuk meluruh hingga unsurnya inggal seengah kali semula. 5

6 Adapun waku paruhnya dirumuskan sebagai beriku: = 0, 93 λ CONOH SOAL. Waku paruh Na 5 adalah 5 hari. Waku yang diperlukan supaya 75% senyawa yang mengandung nuklida ini meluruh adalah... Dikeahui: = 5 hari N = 00% 75%= 5% = Dianya: =...? Jawab: N 4 N= No o = No = = = = 5 = 30 hari. Waku paruh suau unsur radioakif dikeahui 30 meni. Dalam waku dua jam, berapakah bagian yang elah meluruh? Dikeahui: = 30 meni = jam = 0 meni Dianya: N =...? Jawab:

7 N= No N = N o N = No N= No Dengan demikian, banyak nukleon yang elah meluruh adalah 5 = N o 3. Perhaikan reaksi ini beriku ini! 4 4 7N + He H + P 5B + H C + Q 7 3N + R 4H + 0n Nomor massa dan nomor aom P, Q, dan R masing- masing adalah N + He H + 8P 5B + H C + 0 Q 7 3N + R 4H + 0n 7