FISIKA INTI A. INTI ATOM Inti Atom = Nukleon Inti Atom terdiri dari Proton dan Neutron Lambang Unsur X X = nama unsur Z = nomor atom (menunjukkan banyaknya proton dalam inti) A = nomor massa ( menunjukkan jumlah proton dan neutron) Jumlah Proton = Z Jumlah Neutron = A Z Jumlah elektron = Z ( untuk atom netral)
Massa Proton Massa Neutron Massa Elektron = 1,007276 sma = 1,008665 sma = 0,000549 sma dengan 1 sma = 1,660559 x 10 kg atau 1 sma = 931,50 MeV Defek massa, Δm adalah selisih massa inti stabil dengan gabungan massa nukleon- nukleon pembentuknya.
Energi Ikat Inti (Binding Energy) adalah energy yang dibutuhkan untuk memutuskan inti menjadi proton - proton dan neutron neutron pembentuknya. ΔE = Δmc atau ΔE = Δm x 931,5 Mev
Karakteristik Sinar Alfa (α) Merupakan radiasi inti helium dengan A = 4 dan Z = 2 Bermuatan positif 2 Daya ionisasi besar Menghitamkan plat foto Dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet Unsur yang memancarkan sinar alfa nomor massanya (A) berkurang 4 dan nomor atomnya (Z) berkurang 2
Karakteristik Partikel Beta (β) Merupakan radiasi electron Bermuatan negative satu Daya ionisasi kecil Menghitamkan plat foto Dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet Unsur yang memancarkan sinar beta nomor massanya (A) tetap dan nomor atomnya Z bertambah 1
Karakteristik Partikel Gamma (ϒ) Merupakan radiasi gelombang elektromagnetik Tidak dipengaruhi oleh medan listrik maupun medan magnetic Tidak bermassa ( A = 0) dan tidak bermuatan ( Z = 0) Daya tembusnya paling kuat dibanding sinar alfa dan sinar beta Unsur yang memancarkan sinar gamma nomor massanya maupun nomor atomnya tetap
Karakteristik Proton p adalah sama dengan inti hidrogen nomor massanya A = 1 nomor atomnya Z = 1 Unsur yang ditembak dengan proton nomor atomnya berkurang satu dan nomor massanya berkurang satu
Karakteristik Neutron, n adalah nomor massanya A = 1 nomor atomnya Z = 0 Unsur yang ditembak dengan neutron nomor massanya A berkurang satu dan nomor atomnya tetap Karakteristik Elektron sama dengan karakteristik sinar beta nomor massanya A = 0 nomor atomnya Z = -1 Unsur yang ditembak dengan neutron nomor massanya A tetap dan nomor atomnya bertambah satu
B. RADIOAKTIFITAS Inti zat radioaktif meluruh dengan aktifitas, A dengan : A = λn dengan λ = tetapan peluruhan dan N = jumlah zat radioaktif Jika mula-mula jumlah zat radioaktif adalah No maka setelah meluruh selama t, maka jumlah zat radioaktif yang tersisa adalah N = No e atau A = Ao e
Waktu Paruh (T ½) adalah waktu yang diperlukan suatu zat radioaktif untuk meluruh sehingga yang tersisa adalah setengah dari jumlah semula. Hubungan antara jumlah zat yang tersisa dengan jumlah zat mulamula dapat ditulis N = No (1/2) dengan nilai (T ½) = (0,693) / λ
C. REAKSI INTI Reaksi Inti dibedakan menjadi 2 yaitu : 1. Reaksi Pembelahan Inti yang disebut reaksi fisi 2. Reaksi Penggabungan inti yang disebut reaksi fusi Suatu inti stabil jika ditembak dengan partikel berenergi tinggi misalnya neutron dapat berubah menjadi inti baru atau isotop yang radioaktif
Misalkan inti X ditembak dengan partikel a menghasilkan inti baru Y dengan partikel b dan pembebasan energy Q sebagai berikut X + a -------- Y + b + Q Besar energy yang dibutuhkan/dibebaskan adalah Q = Δmc atau Q = Δm x 931,50 MeV; dengan Δm = ( m.x + m.a ) ( m.y + m.b )
Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti berat menjadi beberapa inti ringan karena ditembak dengan neutron. Reaksi inti berantai yang tak terkendali produksi neutronnya menghasilkan energy yang sangat dahsyat. Itulah bom atom seperti yang dijatuhkan di Nagasaki dan Hirosima
Reaksi fusi adalah penggabungan beberapa inti ringan menjadi suatu inti baru yang lebih berat Reaksi fusi disebut juga reaksi termonuklir karena memerlukan suhu yang sangat tinggi yaitu ratusan juta Kelvin Reaksi fusi tak terkendali menghasilkan bom hydrogen yang energinya jauh lebih dahsyat dari pada bom nuklir ( bom atom ) Di matahari dan bintang terjadi reaksi fusi berantai proton-proton dan reaksi berantai karbon
Manfaat Nuklir : Bidang Kesehatan dan Kedokteran 1. Mengetahui keefektifan kerja jantung dengan menggunakan Sodium 24. 2. Menentukan lokasi tumor otak, mendekati tumor kelenjar gondok, dipergunakan Yodium 131. 3. Penanganan penderita Leukimia, dengan Phosporus 32. 4. Penyembuhan kanker dan tumor dengan cara penyinaran, seperti sinar X dan untuk steril alat-alat kedokteran.
Bidang Pertanian Dengan radiasi sinar gamma dari Co-60 akan didapatkan mutasi sel tumbuhan sehingga dapat menimbulkan generasi yang lebih baik dan mendapatkan bibit yang lebih unggul daripada induknya.
Bidang Industri Dengan menggunakan sinar gamma, dapat diketahui suatu pipa logam dalam keadaan bocor atau tidak. Sinar gamma dapat dipancarkan dari radioisotop Cobalt 60 dan Iridium 192 yang dilewatkan pada bagian logam yang diperiksa. Sinar gamma dapat dideteksi dengan menggunakan detektor. Dengan detektor ini dapat diketahui keadaan logam bocor atau tidak.
Bidang Hidrologi Salah satu kegunaan radioisotop dibidang hidrologi adalah untuk mengukur kecepatan aliran atau debit aliran. Contoh, kaos lampu petromaks menggunakan larutan radioisotop thorium dalam batas yang diperkenankan, agar nyalanya lebih terang.