D. Prosedur Penelitian
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Reaksi fusi nuklir untuk tiga sistem yang di uji coba menggunakan parameter kedifusian yang sama yaitu 0,63 fm. Reaksi fusi nuklir untuk sistem 12C+12C penentuan tampang lintang reaksi dilakukan secara simulasi. Penentuan tampang lintang reaksi merupakan ukuran kebolehjadian atau peluang terjadinya reaksi nuklir.
Penentuan tampang lintang reaksi tersebut, terlebih dahulu dilakukan beberapa penentuan yaitu penentuan parameter, potensial total, puncak dan kelengkungan.
Semua proses penentuan tersebut dapat dilihat pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Proses penentuan sebelum penentuan tampang lintang untuk sistem12C +12C
Gambar 4.1 menunujukkan proses penentuan parameter dengan masukan untuk sistem 12C+12C yaitu nomor massa inti atom proyektil 12, nomor massa inti atom target 12, nomor atom proyektil 6 dan nomor atom target 6. Berdasarkan hasil
simulasi untuk sistem12C+12C diperoleh nilai kedalaman potensial 36,023 MeV, nilai jari–jari kedua inti 5,080 fm dan untuk nilai parameter kedifusian 0,63 fm.
Sedangkan penentuan potensial total merupakan proses penjumlahan dari potensial Coulomb dan potensial inti. Penentuan potensial tersebut dengan masukkan jarak 1 fm diperoleh grafik hubungan antara jarak terhadap potensial total. Grafik tersebut dapat dilihat pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara jarak (fm) terhadap potensial total (MeV) untuk sistem12C +12C
Gambar 4.2 menunjukkan sebuah grafik gabungan potensial Coulomb dan potensial inti, dimana pada grafik tersebut terdapat sebuah puncak. Puncak maksimum pada grafik merupakan tanggul potensial. Ketinggian tanggul potensial tersebut merupakan titik puncak tertinggi ditandai dengan segitiga merah dan titik puncak tertinggi berada merupakan jarak tanggul. Nilai ketinggian tanggul potensial dan jarak tanggul dapat ditentukan pada proses penentuan puncak.
Proses penentuan puncak dilakukan dengan menggunakan persamaan gradien garis, dimana garis yang memiliki gradien positif maka garis gradiennya naik dan
garis yang memiliki gradien negatif maka garis gradiennya turun. Titik puncak tertinggi tersebut berada pada titik gradien positif dengan garisnya naik dan gradien setelahnya adalah gradien negatif dengan garis gradiennya turun. Berdasarkan hasil simulasi proses penentuan puncak diperoleh nilai tanggul potensial 6,180 MeV dan nilai jarak tanggul 7,700 fm. Selain itu, terdapat kelengkungan pada grafik tersebut.
Penentuan kelengkungan dilakukan pada posisi jarak tanggul diketahui karena pada posisi tersebut diketahui terdapat kelengkungan suatu garis. Berdasarkan hasil simulasi proses penentuan kelengkungan diperoleh nilai kelengkungan 2,7649 eV.
Proses hasil penentuan tampang lintang reaksi untuk setiap energi secara simulasi untuk sistem12C +12C dengan masukan energi awal 7 MeV, batas energi 32 MeV dan Delta energi 0,01 MeV dapat dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3 Proses hasil penentuan tampang lintang (mb)untuk sistem12C +12C Gambar 4.3 menunjukkan proses simulasi untuk sistem 12C+12C, dari proses simulasi diperoleh data energi (MeV) dan tampang lintang (mb) serta hubungan kedua data tersebut di plot dalam grafik yaitu dapat dilihat pada gambar 4.4.
Gambar 4.4 Grafik hubungan antara energi (MeV) terhadap tampang lintang (mb) hasil simulasi untuk sistem12C +12C
Gambar 4.4 menunjukkan bahwa grafik hubungan antara energi (MeV) terhadap tampang lintang (mb), semakin besar energi maka tampang lintang reaksi semakin besar pula. Nilai tampang lintang reaksi yang semakin besar menunjukkan semakin besar pula peluang terjadinya reaksi, dalam hal ini merupakan peluang terjadinya reaksi fusi nuklir untuk sistem12C +12C semakin besar.
Proses terjadinya reaksi fusi nuklir dapat dilakukan secara eksperimen. Hasil eksperimen diperoleh data energi, tampang lintang dan delta tampang lintang. Data yang diperoleh dari hasil eksperimen dibandingkan dengan hasil simulasi. Data yang dibandingkan merupakan nilai tampang lintang hasil eksperimen dan nilai tampang lintang hasil simulasi pada energi yang sama. Data tabel energi hasil simulasi yang sama dengan energi hasil eksperimen yang diperoleh dapat dilihat pada lampiran 3.
Proses perbandingan nilai tampang lintang hasil eksperimen dan hasil simulasi dapat dilihat pada gambar 4.5.
Gambar 4.5 Perbandingan hasil simulasi dan hasil eksperimen untuk sistem12C +12C
Gambar 4.6 Grafik perbandingan hasil simulasi dan hasil eksperimen untuk sistem12C +12C
Gambar 4.6 menunjukkan perbandingan grafik antara nilai tampang lintang hasil simulasi dan nilai tampang lintang hasil eskperimen untuk sistem 12C+12C. Hal ini dapat dilihat dengan kasat mata dari grafik yang diperoleh menunjukkan bahwa kenaikan grafik dari perhitungan tampang lintang secara simulasi dapat mengukuti
kontur grafik dari perhitungan tampang lintang hasil eksperimen. Selain itu, untuk mengetahui ketelitian hasil perbandingan nilai tampang lintang untuk setiap energi hasil simulasi dan hasil eksperimen dapat dilihat pada nilai Chi Square. Berdasarkan hasil simulasi nilai Chi Square yang diperoleh untuk sistem12C+12C dari jumlah data 69 diperoleh nilai Chi Square adalah 10.52876. Nilai Chi Square untuk sistem
12C+12C yang diperoleh cukup bagus. Namun, nilai Chi Square tersebut tidak sama dengan nilai Chi Square yang sempurna (sama dengan 0).
Reaksi fusi nuklir untuk sistem16O+12C dan sistem16O+16O untuk hasil proses simulasinya secara keseluruhan dapat dilihat pada lampiran 3. Berdasarkan hasil simulasi tersebut untuk sistem 16O+12C dengan masukan nomor massa inti atom proyektil 16, nomor massa inti atom target 12, nomor atom proyektil 8 dan nomor atom target 6 diperoleh nilai parameter kedalaman potensial 38,300 MeV, nilai jari–
jari kedua inti 5,403 fm dan nilai parameter kedifusian 0,63 fm. Proses penentuan potensial total untuk sistem 16O+12C dengan masukan jarak 1 fm diperoleh grafik hubungan antara jarak terhadap potensial total dapat dilihat pada gambar 4.7.
Gambar 4.7 menunjukkan suatu puncak maksimum dengan titik puncak tersebut merupakan tanggul potensial dan titik puncak berada merupakan jarak tanggul. Hasil simulasi proses penentuan puncak untuk sistem 16O+12C diperoleh nilai tanggul potensial 8,038 MeV dan nilai jarak tanggul 7,900 fm. Proses penentuan kelengkungan sistem16O+12C diperoleh nilai kelengkungan 2,9313 eV.
Gambar 4.7 Grafik hubungan antara jarak (fm) terhadap potensial total (MeV) untuk sistem16O +12C
Perbandingan nilai tampang lintang reaksi untuk setiap energi untuk sistem
16O+12C hasil simulasi dan hasil eksperimen dapat diperoleh grafik seperti pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 Grafik perbandinganhasil simulasi dan hasil eksperimen untuk sistem16O +12C
Gambar 4.8 menunjukkan perbandingan grafik antara nilai tampang lintang hasil simulasi dan nilai tampang lintang hasil eskperimen untuk sistem 16O+12C. Hal ini dapat dilihat dengan kasat mata dari grafik yang diperoleh menunjukkan bahwa
kenaikan grafik dari perhitungan tampang lintang secara simulasi dapat mengukuti kontur grafik dari perhitungan tampang lintang hasil eksperimen. Selain itu, untuk mengetahui kesesuaian hasil perbandingan nilai tampang lintang untuk setiap energi hasil simulasi dan hasil eksperimen dapat dilihat pada nilai Chi Square. Nilai Chi Square untuk sistem 16O+12C dari jumlah data 7 diperoleh nilai Chi Square adalah 1,79399. Nilai Chi Square untuk sistem 16O+12C yang diperoleh cukup bagus.
Namun, nilai Chi Square tersebut tidak sama dengan nilai Chi Square yang sempurna (sama dengan 0).
Sistem16O+16O berdasarkan hasil simulasi dengan masukan nomor massa inti atom proyektil 16, nomor massa inti atom target 16, nomor atom proyektil 8 dan nomor atom target 8 diperoleh nilai parameter kedalaman potensial 40,885 MeV, nilai jari–jari kedua inti 5,726 fm dan nilai parameter kedifusian 0,63 fm. Proses penentuan potensial total untuk sistem 16O+16O dengan masukan jarak 1 fm diperoleh grafik hubungan antara jarak terhadap potensial total dapat dilihat pada gambar 4.9.
Gambar 4.9 Grafik hubungan antara jarak (fm) terhadap potensial total (MeV) untuk sistem16O +16O
Gambar 4.9 menunjukkan suatu puncak maksimum dengan titik puncak tersebut merupakan tanggul potensial dan titik puncak berada merupakan jarak tanggul. Hasil simulasi proses penentuan puncak untuk sistem 16O+16O diperoleh nilai tanggul potensial 10,458 MeV dan nilai jarak tanggul 8,100 fm. Proses penentuan kelengkungan sistem16O+16O diperoleh nilai kelengkungan 3,0768 eV.
Perbandingan nilai tampang lintang reaksi untuk setiap energi untuk sistem
16O+16O hasil simulasi dan hasil eksperimen dapat diperoleh grafik seperti pada gambar 4.10.
Gambar 4.10 Grafik perbandingan hasil simulasi dan hasil eksperimen untuk sistem16O +16O
Gambar 4.10 menunjukkan perbandingan grafik antara nilai tampang lintang hasil simulasi dan nilai tampang lintang hasil eskperimen untuk sistem 16O+16O. Hal ini dapat dilihat dengan kasat mata dari grafik yang diperoleh menunjukkan bahwa kenaikan grafik dari perhitungan tampang lintang secara simulasi dapat mengukuti kontur grafik dari perhitungan tampang lintang hasil eksperimen. Selain itu, untuk mengetahui kesesuaian hasil perbandingan nilai tampang lintang untuk setiap energi
hasil simulasi dan hasil eksperimen dapat dilihat pada nilai Chi Square. Nilai Chi Square untuk sistem 16O+16O dengan jumlah data 24 diperoleh nilai Chi Square adalah 73,43789. Nilai Chi Square untuk sistem 16O+16O yang diperoleh cukup bagus. Namun, nilai Chi Square tersebut tidak sama dengan nilai Chi Square yang sempurna (sama dengan 0).
Tiga sistem 12C+12C, 16O+12C dan 16O+16O yang di uji menunjukkan bahwa program telah dibuat dan dapat berjalan dengan baik serta user friendly. Program dikatakan berjalan dengan baik karena dari program diperoleh nilai kedalaman potensial, jari–jari kedua inti, menampilkan nilai parameter kedifusian dan hasil grafik hubungan antara jarak terhadap potensial total. Berdasarkan grafik tersebut dapat diperoleh tanggul potensial, jarak tanggul dan kelengkungan. Program juga berjalan dengan baik dalam penentuan tampang lintang dan diperoleh data nilai tampang lintang, grafik hubungan antara energi terhadap tampang lintang, dapat membandingkan nilai tampang lintang hasil eksperimen dan nilai tampang lintang hasil simulasi, serta dapat menentukan nilai Chi Square. Program dikatakan user friendly karena pada program dilengkapi dengan keterangan.
Berdasarkan dari ketiga sistem yang di uji dilihat dengan kasat mata dari grafik yang diperoleh menunjukkan bahwa untuk semua sistem hasil simulasi dapat mengikuti kontur grafik hasil eksperimen. Hal ini dapat disimpulkan bahwa nilai tampang lintang hasil simulasi menggunakan formula Wong dapat mendekati nilai tampang lintang hasil eksperimen. Namun demikian, untuk keteletiannya dapat dilihat dari nilai Chi Square yang diperoleh. Nilai Chi Square untuk ketiga sistem dapat dilihat pada tabel 4.1 .
Tabel 4.1 Nilai Chi Square
No. Sistem Jumlah data Eksperimen Nilai Chi Square
1. 12C+12C 69 10.52876
2. 16O+12C 7 1,79399
3. 16O+16O 24 73,43789
Berdasarkan nilai Chi Square yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa nilai tampang lintang reaksi fusi hasil simulasi menggunakan formula Wong dapat mendekati data nilai tampang lintang hasil eksperimen. Hal ini terbukti dari perolehan nilai Chi Square yang cukup bagus, namun untuk ketelitiannya belum sempuna karena nilai Chi Square yang diperoleh tidak sama dengan nilai Chi Square sempurna (sama dengan 0).
V. PENUTUP