STRUKTUR INTI. Isoton : Nuklida-nuklida yang memiliki selisih nomor massa dengan nomor atom sama. Contoh : - 6C 12 dengan 5B 11

Transkripsi

1 SRUKUR INI Dengan Diemukannya neuron oleh Chadwick seorang sarjana Inggris ahun 93, menambahkan perbendaharaan enang aom, maka ernyaa parikel penyusun Ini bukan hanya proon eapi juga neuron, yang memiliki massa hampir sama dengan proon, yaiu : Massa proon =,675 x 0-7 kg Massa neuron =,6748 x 0-7 kg Parikel penyusun ini ini disebu dengan isilah Nukleon yang erdiri dari Proon dan neuron. Ini Aom sendiri disebu dengan Nukleus. Unuk mengeahui jumlah parikel penyusun Ini suau Unsur kia gunakan Lambang Unsur. Yang dinyaakan : Z X A Dimana : X = Nama Unsur Z = nomor aom A = nomor massa Jumlah proon = jumlah elecron yang besarnya diunjukkan oleh Nomor aom. Jumlah massa ini aom diunjukkan oleh nomor massa dalam sauan sma ( sauan massa aom ) Jumlah neron = A Z Isoop, Isobar, dan Isoon : Nuklida = ini aom-ini aom dari suau unsure. Isoop : Nuklida nuklida dari suau unsur yang sama yang memiliki nomor aom ( Z ) sama eapi nomor massa ( A ) berbeda. Isoop isoop memiliki sifa kimia sama eapi sifa fisikanya berbeda. Conoh isoop : - Isoop Hidrogen : H, H, H 3. - Isoop Carbon : 6C, dan 6C 3 - isoop Oksigen : 8O 6, 8O 7, 8O 8 - Isoop Helium : He 3, He 4 - Isoop Lihium : 3Li 4, 3Li 5, 3Li 6, 3Li 7. - Isoop Neon : 0Ne 0, 0Ne Isobar : Nuklida-nuklida dengan nomor masssa sama eapi nomor aomnya berbeda. Conoh : - H 3 dengan He 3-93Np 39 dengan 94 Pu 39-4Si 3 dengan 6S 3 Isoon : Nuklida-nuklida yang memiliki selisih nomor massa dengan nomor aom sama. Conoh : - 6C dengan 5B Kesabilan ini : Sebagaimana dikeahui bahwa parikel penyusun ini erdiri dari proon dan neuron. Ini aom memiliki jari jari menuru persamaan : Aau :,x0 5. A / 3 r meer,. A / 3 r Fermi Dimana : A = Nomor massa aom Fermi = 0-5 meer imbul peranyaan : Mengapa proon proon yang sejenis dapa bersau dalam Ini aom yang seharusnya adalah saling olak-menolak? Jawabnya : Hal ersebu disebabkan adanya suau Gaya yang disebu dengan Gaya Ika Ini Didalam Ini aom erdapa dua Gaya yaiu Gaya olak Coulomb ( anar proon proon ) dan Gaya graviasi ( gaya arik anar benda bermassa) yaiu gaya anar nukleon dalam ini. Gaya garviasi ini sanga kecil sehingga idak cukup unuk mengimbangi gaya olak Coulomb. Sabilias ini ini diperkirakan adanya gaya lain yang mengimbangi gaya coulomb yaiu Gaya Ika Ini. Gaya Ika Ini ini bukanlah gaya lisrik dan bersifa Kua sehingga mampu mengimbangi Gaya olak Coulomb, dan bekerja pada jarak yang cukup deka pada jarak erenu seperi gaya pegas yang menghubungkan dua bola. Saa pegas diarik gaya pegas bersifa menarik bola dan saa pegas diekan gaya pegas bersifa menolak kedua bola, demikian halnya dengan Gaya Ika Ini. Grafik Gaya Ika Ini dinyaakan : F r

2 Defec massa dan Energi Ika Ini : Dari hasil perhiungan di dalam ini aom diperoleh kesimpulan : Massa sebuah ini sabil selalu lebih kecil dari gabungan massa nukleon-nukleon pembenuknya. Seharusnya Masa Ini sama dengan massa nukleon pembenuknya Kenyaaan ini menunjukkan bahwa ada massa yang hilang aau ada selisih massa anara mass Ini Nukleus dengan massa nulleon-nukleon, inilah yang dinamakan Massa Defec aau Defec Massa. (m). Gaya Ika ini menyebabkan nukelon nukleon bersau dalams ebuah Ini Sabil, sehingga unuk memisahkan Ini sabil ersebu menjadi proon proon dna neuron neuron pembenuknya diperlukan Energi, yang disebu dengan Energi Ika Ini aau Binding Energy. Energi Ika ini diperoleh dari defec massa (m). Sesuai dengan kesearaan massa energi oleh Einsein, maka Energi Ika Ini dirumuskan : E = m.c Besarnya Defec Massa dinyaakan : m Z. m Z. m ( A Z). m m sma Sauan massa aom dinyaakan dalam sma (sauan massa aom) aau ( aomic mass uni) disingka u. Maka Energi Ika Ini dinyaakan : E Z. m Z. m ( A Z). m m. c u.m.s - Jika sma aau u disearakan dengan energi dengan menggunakan kesearaan massa energi Einsein diperoleh : sma ( u) = 93 Mev ( Mega elekron vol) Maka diperoleh persamaan energi ika : Jika daa enang elekron idak diberikan persamaan menjadi : sma ( u) =,66 x 0-7 kg A = nomor massa aom p e p e E Z m Z. m ( A Z). m m 93. Mev. p e n i E Z m ( A Z). m m 93. Mev. p n i Energi Ika pernukleon : n n i E A i Sabilias Ini : Ini suau aom akan sabil jika memiliki jumlah neuron sama aau sediki lebih besar dari jumlah proonnya. Jika Ini suau aom jumlah neuron jauh lebih besar dari jumlah proon maka menjadi idak sabil, sehingga unuk menjadi sabil kemungkinan akan melepas neron aau menangkap proon. Sabilias Ini di lukiskan dalam Pia Kesabilan Ini seperi gambar beriku : N Pia kesabilan 6 0 N = Z 0 83 Z Dari Grafik Kesabilan Ini di simpulkan :. Ini Ini dengan 0 Z, Ini sabil erleak pada garis N = Z aau N/Z =. Unuk aom dengan Z 0, Ini sabil erleak diaas garis N = Z, berari jumlah neron lebih besar dari jumlah proon. Ini sabil erbesar adalah memiliki jumlah proon 83 dan nomor massa 6 yaiu Ini Aom Bismuh ( Bi ). 3. Semua Ini yang memiliki jumlah proon Z > 83, semuanya bersifa idak Sabil. Ini Ini Aom yang idak Sabil Unuk mensabilkan diri akan memancarkan Sinar sinar yang disebu dengan Sinar Radioakif. Ini Ini yang idak sabil semuanya bersifa Radioakif arinya dapa mengalami pemancaran Sinar radioakif secara Sponan unuk menjadi Ini yang Sabil. Ruherford mengamai Sinar Radioakif dengan melewakan sinar sinar ersebu pada medan magne yang arah medannya menjauhi pembaca / keras, dan menyimpulkan Ada 3 Jenis Sinar Radioakif yaiu :. Sinar : Sinar ini waku melewai medan magne dibelokkan ke Kiri ( Liha Gambar ). Unuk menenukan arah gerak ini digunakan Kaidah elapak angan Kanan pada Gaya Lorenz. Sinar ini bermuaan posiif yang besarnya sama dengan Unsur Helium ( He 4 ) aau 4

3 . Sinar : Sinar ini waku melewai medan magne dibelokkan ke Kanan ( Liha Gambar ). Sinar ini bermuaan negaif yang besarnya sama dengan elecron Sinar : Sinar ini waku melewai medan magne idak dibelokkan ( Liha Gambar ). Sinar ini bersifa neral ( idak Bermuaan ). Sinar merupakan sausaunya sinar radioakif yang ermasuk salah sau jenis Gelombang Elekro Magneik. x x x x x x x x x x x x x x x x x x Karena Sinar Radioakif bermuaan, maka juga akan dibelokkan di dalam medan lisrik. Dengan ilusrasi seperi gambar beriku : Dimana : a. Unsur-unsur di aas Pia kesabilan dengan jumlah proon Z < 83, unsure ini kelebihan neron sehingga unuk menjadi unsure sabil akan merubah neron menjadi proon dengan memancarkan sinar : n p + - b. Unsur-unsur di Bawah pia kesabilan dengan jumlah proon z < 83, unsure ini kelebihan Proon, sehingga unuk menjadi sabil akan merubah proon menjadi neron dengan memancarkan posiron : p n + + Posiron adalah parikel yang memiliki massa sama dengan elecron eapi bermuaan lisrik posiif. c. Unsur-unsur diaas pia kesabilan dengan Z > 83, unsure unsure ini kelebihan proon dan neron sehingga unuk menjadi sabil akan memancarkan sinar. Sinar Radioakif memiliki Daya embus dan kemampuan Mengionisasi yang memiliki uruan sebaga beriku : Daya embus erhadap suau bahan dari yang paling Kua ke paling lemah beruruan adalah : Sinar, sinar, dan sinar Daya Ionisasi dari yang paling Kua sampai paling lemah beruruan adalah : Sinar, sinar, dan sinar RADIO AKIVIAS Radioakivias adalah sifa sponan suau unsure yang memancarkan sinar sinar Radioakif erenu dalam prosesnya menjadi Unsur unsur yang sabil diserai dengan erjadinya disinegrasi aau peluruhan. Za za yang dapa mengalami Radioakivias disebu dengan Za Radioakif. Persamaan Ini unuk parikel yang mengalami peluruhan : a. Peluruhan : ZX A Z-Y A Energi b. Peluruhan : ZX A c. Peluruhan : ZX A Z+Y A Energi ZX A Energi Pasda peluruhan, erjadi pengurangan Energi dalam Ini, eapi unsurnya eap. Jika seberkas Sinar Radioakif dilewakan pada suau keping / lempengan benda, maka sinar ersebu akan mengalami Pelemahan, sehingga Inensiasnya berkurang yang memenuhi persamaan : I0 I dengan : I. e 0.X I0 = Inensias mula mula sebelum melewai keping. I = Inensias seelah melewai keeping X = ebal kepingnya. e = bilangan naural (,788 ) = koefisien pelemahan oleh bahan keping erenu. I 3

4 HVL ( Half Value Layer ) aau Lapisan harga Paroh yaiu suau lapisan yang menunjukkan ebal suau keping yang menyebabkan Inensias Sianr Radioakif menjadi inggal seengah nya dari inesias semula. Dirumuskan : Peluruhan adalah perisiwa erpecahnya suau Ini secara sponan membenuk ini baru yang lebih kecil. Konsana Disinegrasi ( ) yaiu kemungkinan suau ini unuk meluruh dalam sau sauan waku erenu. Jika Jumlah Ini mula mula N0 dan seelah megalami peluruhan jumlah Ini yang eringgal / sisa adalah N, maka akan erdapa hubungan : N N. e 0. dimana : N0 = Jumlah ini mula mula N = Jumlah ini seelah peluruhan = Konsana peluruhan = lamanya peluruhan erjadi e = bilangan naural (,788 ) Waku Paruh ( ) : Waku yang diperlukan dalam peluruhan sehingga jumlah ini sekarang inggal seengah dari ini mula-mula.. Maka jika =, berlaku N = ½.N0, dan persamaan diaas berubah menjadi : 0, 693 = waku paruh sauannya bisa dalam sekon, meni, jam, hari, ahun. = konsana peluruhan / disinegrasi. Dengan pemahaman waku paruh ( ), kia akan memperoleh persamaan baru : dengan : = lamanya ini mengalami peluruhan = Waku paroh. N N0. Karena erdapa kesebandingan anara massa dengan jumlah unsure yang menyusunnya, maka kia dapa menuliskan persamaan : m m HVL 0, Akivias Ini ( R ) adalah banyaknya ini yang berdisinegrasi dalam waku sau deik. Akivias ini sebanding dengan jumlah Ini, maka dinyaakan : R =.N Sehingga juga berlaku : R R Grafik Peluruhan Ini dinyaakan : N N0 ½.N0 Dere Radioakif : Merupakan kumpulan proses suau unsure ak sabil unuk menjadi unsure sabil yang erjadi secara sponan. Kia mengenal empa Dere Radioakif Alam yang diberi nama sesuai dengan Unsur perama Za radioakif nya, yaiu :. Dere horium. Unsure awalnya 90h 3, dan berakhir pada unsure sabil 8Pb 08.. Dere Nepunium. Unsure awalnya 93Np 37, dan berakhir pada unsure sabil 83Bi Dere Uranium., unsure awalnya 9U 38, dan berakhir pada unsure sabil 8Pb Dere Akinium, unsure awalnya 9U 35, dan berakhir pada unsure sabil 8Pb 07 Jika diringkas akan diperoleh Kesimpulan : Nomor massa Dere Radioakif 4.n horium 4.n + Nepunium 4.n + Uranium 4.n + 3 Akinium n = bilangan bula. 0. Induk 90h 3 93Np 37 9U 38 9U 35 akhir 8Pb Bi 09 8Pb 06 8Pb 07 ALA ALA DEEKSI SINAR RADIOAKIF. Sinar sinar Radioakif idak dapa diliha dengan maa, unuk iu unuk mengeahui keberadaanya diperlukan suau ala yang mampu Mendeeksi sinar sinar ersebu, dianara beberapa ala iu adalah : 4

5 . Emulsi Film : erbua dari sebuah pla film dengan emulsi khusus yairu yang mengandung perak inggi dilapiskan pada sekeping gelas. Parikel Radioakif yang melaluinya akan meninggalkan jejak, kemudian dapa diliha jejak ersebu seelah film dicuci dan dapa diamai karakerisik jejaknya sehingga dapa dikeahui jenis parkel yang melewainya, sedangkan parikelnya sendiri ak dapa di angkap.. Pencacah Geiger Muller : Ala ini erdiri dari abung kaca yang dindingnya dilapisi logam sehingga berfungsi sebagai Kaoda dan di engah abung dipasang kawa halus sebagai Anoda. Dalam abung dimmasukkan gas pada ekanan erenu, kemudian saa abung didekakan pada za Radioakif maka sinar Radioakif akan memancar melalui abung dan mengionisasi Gas dalam abung. Hasil Ionisasi akan menghasilkan Ion posiif akan menuju ke Kaoda dan Ion negaif ke Anoda sehingga akan menghasilkan pulsa lisrik, yang kemudian diperkua pulsa ersebu dengan sebuah Amplifier sehingga suaranya dapa didengar melalui speaker aau pulsa lisrik ini dihubungkan dengan ala pencacah / penghiung sehingga jumlah pulsa lisrik dapa dihiung. Makin banyak sinar radioakif yang masuk akan makin banyak pulsa lisrik yang dihiung. 3. Kamar Kabu Wilson : Ala in erdiri dari sebuah abung keeping gelas dilengkapi dengan pison penghisap. Dalam abung diisi udara jenuh dengan uap air. Jika penghisap diurunkan / diarik keluar dnegan cepa maka udara menjadi lebih dingin menjadi udara super jenuh. Jika didekakan pada za radioakif, maka sinar radioakif yang di hasilkan masuk abung menjadi Ini pengembunan sehingga menghasilkan ees-ees air. Dengan menerangi kamar kabu dengan cahaya lampu, maka jejak dari sinar ersebu dapa diliha. 4. Deekor Sinilasi : Sinilasi berari percikan cahaya. Ala ini memanfaakan za yang berpendar saa diembak dengan sinar radioakif ( bersifa Fluoresensi ), sehingga menghasilkan foo elecron. Cahaya dari layar fluoresensi diembakkan pada dinode dinode yang perperan sebagai Phoomuliplier. Dinode merupakan sebuah anoda yang dapa melipa gandakan fooelekron yang keluar dari kaoda sehingga hasil yang berlipaganda ini di deeksi dengan ala Pencacah aau speaker, dan lainnya. REAKSI INI Kia sudah mengeahui adanya Reaksi Kimia yaiu reaksi yang erjadi jika aom aom bergabung membenuk senyawa aau molekul baru, dimana pada reaksi ini ineraksi erjadi pada ingka awan elecron ( kuli aom ). Reaksi Ini merupakan suau perubahan yang erjadi di dalam Ini aom, dimana Suau aom dapa berubah menjadi aom lain karena diembak dengan suau parikel erenu sehingga erjadi perubahan komposisi di dalam Ini aom. Reaksi Ini selalu erjadi pada suhu yang inggi. Pada Reaksi Ini berlaku :. Hukum Kekekalan Nomor aom. Hukum Kekekalan Nomor massa. 3. Hukum Kekekalan Momenum. 4. Hukum Kekekalan Energi. Conoh reaksi Ini :. 7N O 7 + p +E. 4Be C + 0n + E 3. 3Li 7 + H He 4 + He 4 + E 4. 5B 0 + 0n 3Li 7 + He 4 + E p = H = sebuah proon. 0n = neron REAKSI FISI : Yaiu reaksi Ini yang erjadi jika sebuah Ini bera erpecah menjadi dua ini ringan yang nomor aom dan nomor massanya hampir sama, diserai dengan pemancaran radiasi dan energi. Pada reaksi ini sebuah aom bera diembak dengan neuron dengan energi erenu sehingga menghasilkan ini ringan dan beberapa neuron baru dan menghasilkan energi.. Neuron baru akan mengenai ini aom bera lainnya sehingga erjadi reaksi beranai yang dalam waku yang singka dapa menghasilkan Energi yang sanga inggi. Dalam reacor Aom Produksi neuron ini dapa di kendalikan sehingga Reaksi erkendali. Conoh Reaksi Fisi : 9U n 56Ba Kr n + E 54Xe Sr n + E 54Xe Sr n + E 57 La Br n + E 5

6 Reaksi Fusi : Reaksi ini yang erjadi jika dua ini ringan bergabung menjadi ini baru sambil melepaskan Energi. Reaksi ini hanya erjadi pada suhu yang sanga inggi. Reaksi Fusi merupakan Sumber Energi yang ada di Maahari dan Binang binang. Conoh Reaksi Fusi :. Reaksi Bom Hidrogen : H + H 3 He 4 + 0n + Energi Hasil Reaski ini idak bersifa Radioakif sehingga disebu Bom Bersih H = deuron = deuerium H 3 = rion = riium. Reaksi dalam Maahari dan Binang binang H + H H Energi H + H He 3 + He 3 He Energi He 4 +. H + Energi 3. Beberapa Reaski Fusi lain besera Energi yang di hasilkan. H + H He 3 + 0n + 3,7 Mev H + H H + H 3 H + He 3 H 3 + H + 4,03 Mev He 4 + 0n + 7,6 Mev He 4 + H + 83 Mev REAKOR NUKLIR AAU REAKOR AOM Reaksi Fisi perama kali diemukan ahun 939 oleh Oo Hahn dan Friz Sraussman yang kemudian iga ahun kemudian dapa dibua Reaksi Fisi yang erkendali di dalam suau empa yang disebu Reakor Aom, oleh Enrico Fermi. Bagan dari Reakor Nuklir dapa dilukiskan : 3 7 Keerangan :. Perisai Radiasi ( Shielding ) : Berfungsi menahan radiasi yang dihasilkan reaksi Fisi agar idak berbahaya bagi pekerja dan lingkungan. Moderaor / Pendingin : Berfungsi menurunkan energi neuron sekaligus sebagai pendingin. Dapa erbua dari bahan Air ringan ( HO ) aau air bera ( DO ), grafi dan berilium. 3. Baang Kendali : Berfungsi sebagai pengendali jumlah neuron / menyerap neuron sehingga reaksi Fisi dapa erkendali. erbua dari bahan yang memiliki kemampuan menyerap neuron inggi. 4. eras Reakor : Sebagai wadah / empa dari bahan Radioakif / aau bahan bakar. 5. Bahan Bakar : Berupa za radioakif. 6. Pemindah Panas : Panas yang dihasilkan dipindahkan melalui pipa dan kisi-kisi pemindah panas sehingga panas dapa diaur. 7. Pompa / Kipas : Mengalirkan Moderaor agar suhunya dapa diurunkan. Macam macam Reakor :. Reakor Daya : Reakor ini berfungsi menghasilkan energi seperi unuk PLN ( Pembangki Lisrik enaga Nuklir ). Reakor Peneliian : Reakor ini digunakan sebagai empa peneliian di berbagai bidang seperi fisika, kimia, biologi, kedokeran, peranian, indusri, dll 3. Reakor Produksi Isoop : Berfungsi menghasilkan radioisoop yaiu isoop yang bersifa radioakif, yang banyak berfungsi dibidang peranian, kedokeran, farmasi, biologi dan indusri. Di Indonesia baru memiliki Reakor Peneliian dan Produksi Isoop yaiu :. Di Bandung, dan di Yogyakara dengan nama riga Mark II. riga = raining Research and Isoop Producion by General Aomic. Daya yang dihasilkan di Bandung Mwa dan di Yogyakara 0,5 Mwa Di Serpong, dengan nama Reakor MPR 30 ( Muli Purpose Reacor ) dengan Daya 30 Mwa. 6

7 Manfaa Radioisoop :. Dalam bidang Indusri : Unuk mengeahui caca pada lempengan logam. Radioisoop yang sering dipakai Co- 60 dan Ir-9, juga unuk mengawekan makanan.. Dalam Bidang Hidrologi : - Dapa digunakan unuk menenukan kecepaan aliran debi aliran dengan cara memasukkan radioisoop pada aliran, kemudian dirunu / di deeksi dengan ala perunu. - Mendeeksi kebocoran pipa ( caranya sama diaas ), dengan Na-4 - Mengukur kandungan air anah. - Mengukur inggi permukaan cairan dalam wadah eruup. 3. Dalam Bidang Peranian :. Pemberanasan hama dengan eknik janan mandul, conoh : Hama kubis. Pemuliaan anaman/pembenukan bibi unggul, conoh : Padi 3. Penyimpanan makanan sehingga idak dapa berunas, conoh : kenang dan bawang. Mengonrol keebalan bahan, conoh : Keras film, lempeng logam 3. Pengawean bahan, conoh : kayu, barang-barang seni 4. Meningkakan muu eksil, conoh : mengubah srukur sera eksil 5. Unuk mempelajari pengaruh oli dan adiif pada mesin selama mesin bekerja 7. Bidang Arkeologi. Menenukan umur fosil dengan C-4 Beberapa Radioisoop hasil dari Pusa Peneliian eknologi Nuklir adalah : Na 4, P 3, Cr 5, c 99,I 3. ********* 4. Dalam bidang kedokeran :. I-3 erapi penyembuhan kanker iroid, mendeeksi kerusakan pada kelenjar gondok, hai dan oak. Pu-38 energi lisrik dari ala pacu janung 3. c-99 & i-0 Mendeeksi kerusakan janung 4. Na-4 Mendeeksi gangguan peredaran darah 5. Xe-33 Mendeeksi Penyaki paru-paru 6. P-3 Penyaki maa, umor dan hai 7. Fe-59 Mempelajari pembenukan sel darah merah 8. Cr-5 Mendeeksi kerusakan limpa 9. Se-75 Mendeeksi kerusakan Pankreas 0. c-99 Mendeeksi kerusakan ulang dan paru-paru. Ga-67 Memeriksa kerusakan geah bening. C-4 Mendeeksi diabees dan anemia 3. Co-60 Membunuh sel-sel kanker 5. Bidang Biologis. Mempelajari keseimbangan dinamis.. Mempelajari reaksi pengeseran. 3. Mempelajari mekanisme reaksi foosinesis. 6. Bidang Indusri. Pemeriksaan anpa merusak, conoh : Memeriksa caca pada logam 7