www.wikidata.id-id.nina.az

Reaksi nuklir Dalam fisika nuklir sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses dari dua nuklei atau partikel nuklir bertubr

Reaksi nuklir

Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses dari dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.

Reaksi fusi antara Lithium-6 dan Deuterium yang menghasilkan 2 atom Helium-4.

Dikenal dua reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sangat berbahaya bagi manusia.

Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali. Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

Representasi

Persamaan reaksi nuklir ditulis serupa seperti persamaan dalam reaksi kimia. Setiap isotop ditulis dalam bentuk: simbol kimianya dan nomor massa. Partikel neutron dan elektron, masing-masing ditulis dalam simbol n dan e. Partikel proton atau protium (sebagai inti atom hidrogen) ditulis dalam simbol p. Partikel deuterium dan tritium, masing-masing ditulis dalam simbol D dan T.

Contohnya: 

 Lithium-6 + Deuterium -> Helium-4 + Helium-4 6Li + D -> 4He + 4He 6Li + D -> 2 4He


isotop helium-4, disebut juga partikel alfa, bisa ditulis dalam simbol α

Jadi, bisa juga ditulis: 

 6Li + D -> α + α

atau: 

 6Li(D,α)α (bentuk yang dipadatkan)

Energi

Untuk menghitung energi yang dihasilkan, perubahan massa isotop sebelum dan sesudah reaksi nuklir diperhitungkan. Jumlah massa yang hilang, dikalikan dengan kuadrat kecepatan cahaya; hasilnya sama dengan energi yang dilepaskan dalam reaksi itu. 

 (lihat Tabel isotop unsur ringan (0 sampai 8)) massa isotop Lithium-6: 6,015122795 massa isotop Deuterium: 2,0141017778 massa isotop Helium-4: 4,00260325415 Lithium-6 + Deuterium -> Helium-4 + Helium-4 6,015122795 + 2,0141017778 -> 4,00260325415 + 4,00260325415 8,0292245728 -> 8,0052065083 Massa yang hilang: 8,0292245728 - 8,0052065083 = 0,0240180645 u (0,3%) (dibulatkan) E = mc2 E = mc2 = 1u x c2 = 1,660538782×10−27 kg x (299.792.458 m/s)2 = 149241782981582746,248171448×10−27 Kg m2/s2 = 149241782981582746,248171448×10−27 J = 931494003,23310656815183435498209 ev = 931,49 Mev (dibulatkan) Jadi, massa 1u = 931,49 Mev E = mc2 = 1 Kg x c2 = 1 kg x (299.792.458 m/s)2 = 89875517873681764 Kg m2/s2 = 89875517873681764 J = 89,875 PJ (dibulatkan) Jadi, massa 1 Kg = 89,875 PJ Jadi energi yang dapat dihasilkan = 89,875 PJ/kg = 21,48 Mt TNT/kg =149,3 pJ/u = 931,49 MeV/u E = 0,0240180645 u x 931,49 MeV E = 22,372586901105 MeV (dengan keakuratan 1%) E = 22,4 Mev (dibulatkan) Jadi, persamaan reaksinya: 6Li + D -> 4He (11.2 MeV) + 4He (11.2 MeV) 6Li + D -> 2 4He + 22,4 MeV massanya hilang sebanyak 0,3 % (dibulatkan dari 0,2991330517938 %) 0,3 % x 21,48 Mt TNT/kg = 64 Kt/kg (dibulatkan) jadi, Jumlah energi yang bisa dihasilkan (dengan 100 % efisien ) melalui reaksi fusi nuklir berbahan materi: Lithium-6 + Deuterium = 64 Kt/kg (dibulatkan)

Rata-rata kandungan energi nuklir

Berikut adalah jumlah energi nuklir yang bisa dihasilkan per kg materi:

Fisi nuklir: 

 Uranium-233: 17,8 Kt/kg = 17800 Ton TNT/kg Uranium-235: 17,6 Kt/kg = 17600 Ton TNT/kg Plutonium-239: 17,3 Kt/kg = 17300 Ton TNT/kg

Fusi nuklir: 

 Deuterium + Deuterium: 82,2 Kt/kg = 82200 Ton TNT/kg Tritium + Deuterium: 80,4 Kt/kg = 80400 Ton TNT/kg Lithium-6 + Deuterium: 64,0 Kt/kg = 64000 Ton TNT/kg

Lihat pula

Referensi

Pranala luar

wikipedia, wiki, buku, buku, perpustakaan, artikel, baca, unduh, gratis, unduh gratis, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, gambar, musik, lagu, film, buku, permainan, permainan.
Tanggal penerbitan:
Dalam fisika nuklir sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses dari dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan tetapi kejadian tersebut sangat jarang Bila partikel partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah kecuali mungkin dalam level energi proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi Reaksi fusi antara Lithium 6 dan Deuterium yang menghasilkan 2 atom Helium 4 Dikenal dua reaksi nuklir yaitu reaksi fusi nuklir dan reaksi fisi nuklir Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi juga dikenal sebagai reaksi yang bersih Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil serta radiasi elektromagnetik Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa beta dan gamma yang sangat berbahaya bagi manusia Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium terutama Plutonium 239 Uranium 235 sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen terutama Lithium 6 Deuterium Tritium Daftar isi 1 Representasi 2 Energi 3 Rata rata kandungan energi nuklir 4 Lihat pula 5 Referensi 6 Pranala luarRepresentasi SuntingPersamaan reaksi nuklir ditulis serupa seperti persamaan dalam reaksi kimia Setiap isotop ditulis dalam bentuk simbol kimianya dan nomor massa Partikel neutron dan elektron masing masing ditulis dalam simbol n dan e Partikel proton atau protium sebagai inti atom hidrogen ditulis dalam simbol p Partikel deuterium dan tritium masing masing ditulis dalam simbol D dan T Contohnya Lithium 6 Deuterium gt Helium 4 Helium 4 6Li D gt 4He 4He 6Li D gt 2 4He isotop helium 4 disebut juga partikel alfa bisa ditulis dalam simbol aJadi bisa juga ditulis 6Li D gt a a atau 6Li D a a bentuk yang dipadatkan Energi SuntingUntuk menghitung energi yang dihasilkan perubahan massa isotop sebelum dan sesudah reaksi nuklir diperhitungkan Jumlah massa yang hilang dikalikan dengan kuadrat kecepatan cahaya hasilnya sama dengan energi yang dilepaskan dalam reaksi itu lihat Tabel isotop unsur ringan 0 sampai 8 massa isotop Lithium 6 6 015122795 massa isotop Deuterium 2 0141017778 massa isotop Helium 4 4 00260325415 Lithium 6 Deuterium gt Helium 4 Helium 4 6 015122795 2 0141017778 gt 4 00260325415 4 00260325415 8 0292245728 gt 8 0052065083 Massa yang hilang 8 0292245728 8 0052065083 0 0240180645 u 0 3 dibulatkan E mc2 E mc2 1u x c2 1 660538782 10 27 kg x 299 792 458 m s 2 149241782981582746 248171448 10 27 Kg m2 s2 149241782981582746 248171448 10 27 J 931494003 23310656815183435498209 ev 931 49 Mev dibulatkan Jadi massa 1u 931 49 Mev E mc2 1 Kg x c2 1 kg x 299 792 458 m s 2 89875517873681764 Kg m2 s2 89875517873681764 J 89 875 PJ dibulatkan Jadi massa 1 Kg 89 875 PJ Jadi energi yang dapat dihasilkan 89 875 PJ kg 21 48 Mt TNT kg 149 3 pJ u 931 49 MeV u E 0 0240180645 u x 931 49 MeV E 22 372586901105 MeV dengan keakuratan 1 E 22 4 Mev dibulatkan Jadi persamaan reaksinya 6Li D gt 4He 11 2 MeV 4He 11 2 MeV 6Li D gt 2 4He 22 4 MeV massanya hilang sebanyak 0 3 dibulatkan dari 0 2991330517938 0 3 x 21 48 Mt TNT kg 64 Kt kg dibulatkan jadi Jumlah energi yang bisa dihasilkan dengan 100 efisien melalui reaksi fusi nuklir berbahan materi Lithium 6 Deuterium 64 Kt kg dibulatkan Rata rata kandungan energi nuklir SuntingBerikut adalah jumlah energi nuklir yang bisa dihasilkan per kg materi Fisi nuklir Uranium 233 17 8 Kt kg 17800 Ton TNT kg Uranium 235 17 6 Kt kg 17600 Ton TNT kg Plutonium 239 17 3 Kt kg 17300 Ton TNT kg Fusi nuklir Deuterium Deuterium 82 2 Kt kg 82200 Ton TNT kg Tritium Deuterium 80 4 Kt kg 80400 Ton TNT kg Lithium 6 Deuterium 64 0 Kt kg 64000 Ton TNT kgLihat pula SuntingOtto Hahn Ekivalensi massa energi E mc Tabel isotop unsur ringan 0 sampai 8 Tabel isotop lengkap Inti atom nukleus atom Fisika nuklir Nomor atom angka atom Massa atom Siklus CNO reaksi fusi putaran karbon nitrogen Proses Oppenheimer Phillips Born approximationReferensi SuntingIsotope masses Ame2003 Atomic Mass Evaluation Diarsipkan 2008 09 23 di Wayback Machine by G Audi A H Wapstra C Thibault J Blachot and O Bersillon in Nuclear Physics A729 2003 Pranala luar SuntingThe Physics Hypertextbook Fusion Nuclear Weapons Frequently Asked Questions amp Useful Tables Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Reaksi nuklir amp oldid 22270177