REAKSI INTI ATOM
Sulistyani, M.Si.
KONSEP
• Reaksi nuklir m erupakan proses pengubahan inti atom m elalui reaksi pertukaran dengan partikel-partikel dasar penyusun inti atom .
• Reaksi nuklir buatan pertam a kali dilakukan oleh Rutherford (tahun 1919), yaitu dengan m enem baki inti nitrogen dengan partikel alfa yang berasal dari peluruhan 214Po.
+ α → p + Inti sasaran proyektil Partikel yang
dipancarkan Inti hasil
• Reaksi pen em bakan in ti diken al den gan istilah tran sm utasi in ti.
• Sebagian besar reaksi n uklir berlan gsun g m elalui tahap an tara, yaitu m em ben tuk in ti tran sisi atau in ti m ajem uk, baru kem udian berubah m en jadi in ti hasil.
Dapat ditulis:
Perbedaan Reaksi Nukl ir dibandingkan dengan
Reaksi Kimia
• Pada reaksi kim ia, jum lah pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan dalam m ol, sedangkan pada reaksi nuklir berhubungan dengan m assa m asing-m asing atom .
• Perubahan energi pada reaksi kim ia dinyatakan dalam J / m ol, sedangkan pada reaksi nuklir dinyatakan dalam eV atau MeV. (96 kJ / m ol = 1 eV)
• Pada reaksi kim ia, unsur-unsur yang terlibat reaksi tetap utuh
hanya ikatan atom nya yang berubah, sedangkan pada reaksi nuklir terbentuk nuklida baru.
• Energi yang dihasilkan pada reaksi nuklir jauh lebih besar daripada reaksi kim ia.
Mekanisme Reaksi Nuklir
• Terjadi bila energi proyektil kurang dari 50 MeV.
• Ex:
Reaksi nuklir yang m elalui pem bentukan inti m ajem uk
+ β +
α +
γ +
2n + H asil Analisis; proyektil lebih lam a berada
di dalam inti sasaran dari pada waktu transit yang diram alkan pada perhitungan
kecepatan partikel dan diam eter inti.
Reaksi nuklir langsung (tanpa pem bentukan inti m ajem uk)
• Terjadi bila energi proyektil lebih dari 50 MeV.
Energi yang dilepaskan at au diperlukan pada reaksi nuklir
• J ika ΔE negatif m aka reaksi nuklir tersebut m em erlukan energi. Energi yang diperlukan dapat diberikan pada reaksi tersebut sebagai energi kinetik
proyektil.
• Perlu diingat, tidak sem ua energi kinetik proyektil diubah m enjadi energi eksitasi inti m ajem uk yang terbentuk, tetapi dapat juga sebagai energi pental inti m ajem uk, sedangkan energi yang dibebaskan pada reaksi nuklir m uncul sebagai energi kinetik dari hasil-hasil reaksi.
Ex: Untuk reaksi nuklir A(x,y)B
ΔE = (mA + m x – m B – m y) × c2
ΔE = (mA + m x – m B – m y) × 931,5 MeV
ΔE = (Δ A + Δx – ΔB – Δy) × MeV
• Proyektil yang digunakan pada reaksi nuklir dibedakan m enjadi partikel tidak berm uatan (neutron) dan partikel yang berm uatan (proton, deutron , partikel alfa, xenon, dan uranium ).
• Partikel yang berm uatan dihasilkan oleh radionuklida, yang kem udian diubah m enjadi partikel berm uatan berenergi tinggi dengan m enggunakan alat pem ercepat ion sistem m elingkar (siklotron ).
• Radionuklida yang dihasilkan dari reaksi nuklir dengan proyektil berm uatan um um nya radionuklida kekurangan neutron, sehingga akan m eluruh dengan m em ancarkan sinar positron atau tangkapan elektron.
