Fisika Umum (MA 301)
Topik hari ini
Topik hari ini
Fisika Atom & Inti
6/13/2010 6/13/2010
Fisika Atom
Fisika Atom
Fisika Atom
Fisika Atom
Model Awal Atom
Model Awal Atom
Model atom J.J. Thomson
Model atom J.J. Thomson
Bola bermuatan positifBola bermuatan positif
MuatanMuatan--muatan negatif muatan negatif
(elektron) yang sama (elektron) yang sama banyak
banyak--nya menempel nya menempel banyak
banyak--nya menempel nya menempel pada bola tersebut
pada bola tersebut
Uji Eksperimental
Uji Eksperimental
Harapan: 1. Sebagian besar terhambur dengan sudut kecil 2. Tidak terjadi hamburan yang hamburan yang terpantul Hasil: 1. Terhambur dengan sudut kecil dan besar2. Terjadi hamburan yang terpantul!!!
Uji Eksperimental
Uji Eksperimental
●
●
●
Berkas
Lapisan tipis emas●
●
●
●
●
●
●
●
Berkas
partikel
alfa
Model Atom
Model Atom
Model Rutherford Model Rutherford
Model Planet Model Planet
Berdasarkan hasil Berdasarkan hasil
eksperimen lapisan emas eksperimen lapisan emas tipis yang ditumbuk berkas tipis yang ditumbuk berkas tipis yang ditumbuk berkas tipis yang ditumbuk berkas alfa
alfa
Muatan positif Muatan positif
terkonsentrasi di pusat terkonsentrasi di pusat atom, dinamakan
atom, dinamakan nukleusnukleus
Electron mengorbit nukleus Electron mengorbit nukleus
seperti planet mengorbit seperti planet mengorbit matahari
Kelemahan Model Rutherford
Kelemahan Model Rutherford
Atom mengemisi radiasi elektromagnetik dengan
Atom mengemisi radiasi elektromagnetik dengan
frekuensi karakteristik tertentu
frekuensi karakteristik tertentu
Model Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena iniModel Rutherford tidak bisa menjelaskan fenomena ini
Elektron Rutherford
Elektron Rutherford
mengalami percepatan sentripetal
mengalami percepatan sentripetal
Elektron Rutherford
Elektron Rutherford
mengalami percepatan sentripetal
mengalami percepatan sentripetal
sehingga
sehingga
meradiasikan gelombang elektromagnetik
meradiasikan gelombang elektromagnetik
dengan frekuensi yang sama
dengan frekuensi yang sama
Ini berarti elektron akan kehilangan energi Ini berarti elektron akan kehilangan energi
Radius elektron mengelilingi nukleus akan semakin mengecil Radius elektron mengelilingi nukleus akan semakin mengecil
Elektron akhirnya akan jatuh ke nukleus dengan lintasan spiralElektron akhirnya akan jatuh ke nukleus dengan lintasan spiral
Tidak terjadi!!! Tidak terjadi!!!
Spektrum Emisi
Spektrum Emisi
Gas bertekanan rendah diberikan beda potensial (dieksitasi) Gas bertekanan rendah diberikan beda potensial (dieksitasi) Gas akan mengemisikan cahaya karakteristiknya
Gas akan mengemisikan cahaya karakteristiknya
Ketika cahaya hasil emisi dilewatkan pada spektrometer, deretan garis Ketika cahaya hasil emisi dilewatkan pada spektrometer, deretan garis cahaya tampak teramati
cahaya tampak teramati
Setiap garis memiliki panjang gelombang dan warna yang berbeda Setiap garis memiliki panjang gelombang dan warna yang berbeda
Spektrum Emisi Hidrogen
Spektrum Emisi Hidrogen
J. J. Balmer memformulaskan spektrum garis Hidrogen J. J. Balmer memformulaskan spektrum garis Hidrogen
RRHH adalah konstanta adalah konstanta Rydberg Rydberg
−
=
λ
H 2 2n
1
2
1
R
1
R RHH = 1.0973732 x 10= 1.0973732 x 1077 mm--11 n integer, n = 1, 2, 3, …n integer, n = 1, 2, 3, …Garis spektral berkaitan Garis spektral berkaitan
dengan nilai n tertentu dengan nilai n tertentu
Dikenal dengan
Dikenal dengan Deret Balmer Deret Balmer
Contoh garis spektral Contoh garis spektral
n = 3, n = 3, λλ = 656.3 nm = 656.3 nm
Teori Bohr Tentang Atom
Teori Bohr Tentang Atom
Pada tahun 1913 Bohr memberikan penjelasan tentang
Pada tahun 1913 Bohr memberikan penjelasan tentang
spektrum atom
spektrum atom
Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom
Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom
Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom
Model atom yang diajukan menjelaskan mengapa atom
stabil
Asumsi Bohr tentang Atom
Asumsi Bohr tentang Atom
Elektron bergerak melingkar Elektron bergerak melingkar
mengelilingi inti karena pengaruh gaya mengelilingi inti karena pengaruh gaya Coulomb
Coulomb
Gaya Coulomb menghasilkan Gaya Coulomb menghasilkan
percepatan senntripetal percepatan senntripetal
Hanya orbit elektron tertentu yang Hanya orbit elektron tertentu yang stabil
stabil
Pada orbitPada orbit--orbit ini atom tidak orbit ini atom tidak
Pada orbitPada orbit--orbit ini atom tidak orbit ini atom tidak
mengemisikan energi dalam bentuk mengemisikan energi dalam bentuk radiasi elektromagneti
radiasi elektromagneti
Sehingga energi atom tetap dan Sehingga energi atom tetap dan
mekanika klasik dapat digunakan untuk mekanika klasik dapat digunakan untuk menjelaskan gerak elektron
menjelaskan gerak elektron
Radiasi diemisikan oleh atom apabila Radiasi diemisikan oleh atom apabila “loncat” dari keadaan yang energinya “loncat” dari keadaan yang energinya lebih tinggi ke keadaan yang energinya lebih tinggi ke keadaan yang energinya lebih rendah
lebih rendah
Proses “loncat” tidak dapat dijelaskan Proses “loncat” tidak dapat dijelaskan
secara klasik
secara klasik i f
Asumsi Bohr Lanjutan
Asumsi Bohr Lanjutan
Tentang elektron yang “loncat”:
Tentang elektron yang “loncat”:
FrekuensiFrekuensi yang diemisikan dalam proses “loncat” berkaitan yang diemisikan dalam proses “loncat” berkaitan
dengan perubahan energi atom dengan perubahan energi atom
Secara umum,Secara umum, frekuensi yang diemisikan frekuensi yang diemisikan tidak samatidak sama dengan dengan
frekuensi elektron mengorbit frekuensi elektron mengorbit
−
=
i f
Ukuran Relatif Atom
Ukuran Relatif Atom
Diameter orbit elektron dalam model atom Bohr ditentukan oleh Diameter orbit elektron dalam model atom Bohr ditentukan oleh muatan listrik yang terdapat pada inti atom
muatan listrik yang terdapat pada inti atom
Tinjau atom hidrogen, jika muatan listrik positif pada inti dibuat dua Tinjau atom hidrogen, jika muatan listrik positif pada inti dibuat dua kalinya, maka gaya yang dialami elektron menjadi duakalinya,
kalinya, maka gaya yang dialami elektron menjadi duakalinya,
sehingga elektron akan tertarik dan orbitnya akan mengecil menjadi sehingga elektron akan tertarik dan orbitnya akan mengecil menjadi setengah kali orbit semula.
setengah kali orbit semula. Tapi, ini tidak terjadi.Tapi, ini tidak terjadi.
Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya Penambahan muatan positif di inti mengakibatkan adanya
penggandengan elektron lain untuk berada di orbit yang pertama. penggandengan elektron lain untuk berada di orbit yang pertama. Penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral.
Penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral. Atom yang sekarang bukan lagi
Atom yang sekarang bukan lagi HidrogenHidrogen, melainkan , melainkan HeliumHelium
Penambahan proton selanjutnya dalam inti, akan menarik elektron Penambahan proton selanjutnya dalam inti, akan menarik elektron kedalam orbit yang lebih dekat dengan inti, dan selanjutnya, akan kedalam orbit yang lebih dekat dengan inti, dan selanjutnya, akan ada lagi penggandengan elektron lain (ketiga) untuk mengorbit ada lagi penggandengan elektron lain (ketiga) untuk mengorbit diorbit ke dua, penambahan elektron ini membuat atom menjadi diorbit ke dua, penambahan elektron ini membuat atom menjadi netral. Atom yang sekarang bukan lagi
Jika proses penambahan proton dalam inti berlanjut terus, maka Jika proses penambahan proton dalam inti berlanjut terus, maka akan dihasilkan berbagai jenis unsur
akan dihasilkan berbagai jenis unsur
Ketika muatan inti bertambah terus, elektron baru terus Ketika muatan inti bertambah terus, elektron baru terus
ditambahkan pada orbit terluar, orbit yang dalam akan mengalami ditambahkan pada orbit terluar, orbit yang dalam akan mengalami
penyusutan
penyusutan karena semakin kuatnya gaya tarik oleh intikarena semakin kuatnya gaya tarik oleh inti Ini berarti,
Ini berarti, unsur yang berat tidak selalu memiliki diameter yang unsur yang berat tidak selalu memiliki diameter yang lebih besar dari pada unsur yang ringan
lebih besar dari pada unsur yang ringan
Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom
Ukuran Relatif Atom
Ukuran Relatif Atom
Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom Contoh, diameter atom uranium sekitar tiga kali diameter atom hidrogen, padahal massa uranium lebih besar 238 kali dari massa hidrogen, padahal massa uranium lebih besar 238 kali dari massa hidrogen
hidrogen
Tiap unsur memiliki orbit elektron yang berbeda
Tiap unsur memiliki orbit elektron yang berbeda--beda, artinya jaribeda, artinya jari--jari orbit atom sodium akan sama untuk atom
jari orbit atom sodium akan sama untuk atom--atom sodium yang lain atom sodium yang lain dan tentu saja berbeda untuk unsur yang lain
Gelombang de Broglie
Gelombang de Broglie
Salahsatu postulat Bohr adalah momentum sudut
Salahsatu postulat Bohr adalah momentum sudut
elektron adalah terkuantisasi,
elektron adalah terkuantisasi,
tapi tidak ada penjelasan
tapi tidak ada penjelasan
mengapa pembatasan tersebut terjadi
mengapa pembatasan tersebut terjadi
de Broglie mengasumsikan bahwa elektron orbit akan
de Broglie mengasumsikan bahwa elektron orbit akan
stabil hanya jika
stabil hanya jika
kelilingnya sama dengan bilangan
kelilingnya sama dengan bilangan
integer kali panjang gelombang
integer kali panjang gelombang
integer kali panjang gelombang
integer kali panjang gelombang
Gelombang de Broglie dalam Atom
Gelombang de Broglie dalam Atom
Hidrogen
Hidrogen
Dalam contoh ini, tiga panjang Dalam contoh ini, tiga panjang gelombang bersesuaian dengan gelombang bersesuaian dengan keliling orbit
keliling orbit
Secara umum, keliling harus Secara umum, keliling harus sama dengan bilangan integer sama dengan bilangan integer kali panjang gelombang
kali panjang gelombang kali panjang gelombang kali panjang gelombang
tapi , sehingga
tapi , sehingga
2
π
r
=
n
λ λ
,
=
1, 2, 3,...
eh
m v
λ
=
,
1, 2, 3,...
em vr
=
n
h
n
=
Mekanika Kuantum
Mekanika Kuantum
Dualisme cahaya, sebagai partikel dan sebagai
Dualisme cahaya, sebagai partikel dan sebagai
gelombang
gelombang
Erwin Schrodinger memformulasikan persamaan
Erwin Schrodinger memformulasikan persamaan
matematis yang menjelaskan bagaimana gaya luar
matematis yang menjelaskan bagaimana gaya luar
mempengaruhi gelombang (mirip Hk. Newon)
mempengaruhi gelombang (mirip Hk. Newon)
mempengaruhi gelombang (mirip Hk. Newon)
mempengaruhi gelombang (mirip Hk. Newon)
Probabilistik
Prinsip Korespondensi Bohr
Prinsip Korespondensi Bohr
Prinsip
Prinsip Korrespondensi
Korrespondensi Bohr menyatakan bahwa
Bohr menyatakan bahwa
mekanika kuantum cocok dengan fisika klasik ketika
mekanika kuantum cocok dengan fisika klasik ketika
perbedaan energi antara tingkat
perbedaan energi antara tingkat--tingkat terkuantisasi
tingkat terkuantisasi
sangat kecil
sangat kecil
Serupa dengan Mekanika Newton yang merupakan kasus Serupa dengan Mekanika Newton yang merupakan kasus
Serupa dengan Mekanika Newton yang merupakan kasus Serupa dengan Mekanika Newton yang merupakan kasus
khusus dari Mekanika Relativistik ketika v << c khusus dari Mekanika Relativistik ketika v << c
Sifat Atom
Sifat Atom
Semua atom tersusun atas inti dan elektron yang mengorbit inti Semua atom tersusun atas inti dan elektron yang mengorbit inti
Nomor atom
Nomor atom , Z, menyatakan jumlah proton dalam inti, pada atom netral, , Z, menyatakan jumlah proton dalam inti, pada atom netral, jumlah elektron sama dengan jumlah proton
jumlah elektron sama dengan jumlah proton
Nomor neutron
Nomor neutron , N, menyatakan jumlah neutron dalam inti, N, menyatakan jumlah neutron dalam inti
Nomor massa
Nomor massa , A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti, A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti
A = Z + NA = Z + N
Nukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun intiNukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun inti
Nomor massa tidak sama dengan massaNomor massa tidak sama dengan massa
Notasi Notasi Contoh: Contoh: Nomor massa 27 Nomor massa 27 Nomor atom 13 Nomor atom 13
Terdiri dari 13 proton, 14 (27
Terdiri dari 13 proton, 14 (27 –– 13) neutron dan 13 elektron (atom netral)13) neutron dan 13 elektron (atom netral)
X
A
Z
Dimana X adalah simbol kimia dari unsur Dimana X adalah simbol kimia dari unsur
Al
27 13
Fisika Inti; Sejarah
Fisika Inti; Sejarah
1896
1896 –– Lahirnya fisika intiLahirnya fisika inti
Becquerel menemukan radioaktivitas dalam uranium Becquerel menemukan radioaktivitas dalam uranium
Rutherford menunjukkan tiga tipe radiasi Rutherford menunjukkan tiga tipe radiasi
Alfa (Inti He)Alfa (Inti He)
Beta (elektron)Beta (elektron)
Gama (foton berenergi tinggi)Gama (foton berenergi tinggi)
1911
1911 Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan eksperimen hamburanRutherford, Geiger dan Marsden melakukan eksperimen hamburan
1911
1911 Rutherford, Geiger dan Marsden melakukan eksperimen hamburanRutherford, Geiger dan Marsden melakukan eksperimen hamburan
Memperoleh informasi tentang muatan intiMemperoleh informasi tentang muatan inti
Gaya Nuklir Gaya Nuklir merupakan gaya jenis barumerupakan gaya jenis baru
1919
1919 Rutherford dan coworkers mengamati reaksi inti pertama kali Rutherford dan coworkers mengamati reaksi inti pertama kali
1932
1932 Cockcroft dan Walton pertamakali menggunakan pemercepat proton Cockcroft dan Walton pertamakali menggunakan pemercepat proton untuk menghasilkan reaksi inti
untuk menghasilkan reaksi inti
1932
1932 Chadwick menemukan neutronChadwick menemukan neutron
1933
1933 Curie menemukan radioaktif buatanCurie menemukan radioaktif buatan
1938
1938 Hahn dan Strassman menemukan fisi nuklirHahn dan Strassman menemukan fisi nuklir
1942
Atom
Atom
Inti Atom
Bermuatan Positif,
Apakah hanya ada Proton dalam Inti?
Th 1930, W Bothe dan Becker menembaki berilium dg partikel alpha Th 1930, W Bothe dan Becker menembaki berilium dg partikel alpha →→
ternyata ada pancaran radiasi netral yang bisa memukul keluar proton ternyata ada pancaran radiasi netral yang bisa memukul keluar proton dg energi 5.7 MeV.
dg energi 5.7 MeV.
Kayanya sinar gamma neh… tapi energi sinar gamm~55 MeV (ga Kayanya sinar gamma neh… tapi energi sinar gamm~55 MeV (ga mungkin…). Jadi radiasi netral itu apa sebenarnya?
mungkin…). Jadi radiasi netral itu apa sebenarnya?
1932 Chadwick mennyatakan pancaran radiasi netral = pancaran 1932 Chadwick mennyatakan pancaran radiasi netral = pancaran partikel neutral yang disebut (neutron) yang massanya~massa proton partikel neutral yang disebut (neutron) yang massanya~massa proton
Sifat
Sifat--sifat neutronsifat neutron
Meluruh jika diluar inti, Meluruh jika diluar inti, ττ =15,5 menit=15,5 menit
mmnn=1,0086654u=1,6748.10=1,0086654u=1,6748.10--2727 kg, mkg, mnn>m>mpp
Spin ½Spin ½
Bermuatan netral Bermuatan netral
so,… inti atom terdiri dari
Sifat Inti
Sifat Inti
Semua inti tersusun atas proton dan neutron Semua inti tersusun atas proton dan neutron
Pengecualian inti atom hidrogenPengecualian inti atom hidrogen
Nomor atom
Nomor atom , Z, menyatakan jumlah proton dalam inti, Z, menyatakan jumlah proton dalam inti
Nomor neutron
Nomor neutron , N, menyatakan jumlah neutron dalam inti, N, menyatakan jumlah neutron dalam inti
Nomor massa
Nomor massa , A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti, A, menyatakan jumlah nukleon dalam inti
A = Z + NA = Z + N
Nukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun intiNukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun intiNukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun intiNukleon adalah nama untuk proton dan neutron penyusun inti
Nomor massa tidak sama dengan massaNomor massa tidak sama dengan massa
Notation Notation Contoh: Contoh: Nomor massa 27 Nomor massa 27 Nomor atom 13 Nomor atom 13
Terdiri dari 13 proton dan Terdiri dari 13 proton dan 14 (27
14 (27 –– 13) neutron13) neutron
X
A
Z
Dimana X adalah simbol kimia dari unsur Dimana X adalah simbol kimia dari unsur
Al
27 13
Muatan dan massa
Muatan dan massa
Muatan:
Muatan:
Elektron mempunyai muatan negatif tunggal,
Elektron mempunyai muatan negatif tunggal, --e (e (e = 1.60217733 x 10e = 1.60217733 x 10--1919 CC))
Proton mempunyai muatan positif tunggal, +e Proton mempunyai muatan positif tunggal, +e
Sehingga, muatan dari inti adalah ZeSehingga, muatan dari inti adalah Ze
Neutron tidak bermuatan Neutron tidak bermuatan
Membuatnya sulit dideteksiMembuatnya sulit dideteksi
Membuatnya sulit dideteksiMembuatnya sulit dideteksi
Massa:
Massa:
Menggunakan
Menggunakan atomic mass units,atomic mass units, u, untuk menyatakan massau, untuk menyatakan massa
1 u = 1.660559 x 101 u = 1.660559 x 10--2727 kgkg
Berdasarkan definisi bahwa Berdasarkan definisi bahwa massa satu Cmassa satu C--12 adalah tepat 12 u12 adalah tepat 12 u
Massa juga dapat dinyatakan dalam MeV/c Massa juga dapat dinyatakan dalam MeV/c22
Dari EDari ERR = m c= m c22
Ringkasan Massa
Ringkasan Massa
Massa
Partikel kgkg uu MeV/cMeV/c22
Proton 1.6726 x 101.6726 x 10--2727 1.0072761.007276 938.28938.28
Neutron 1.6750 x 101.6750 x 10--2727 1.0086651.008665 939.57939.57
Ukuran Inti
Ukuran Inti
Diselidiki pertama kali oleh Diselidiki pertama kali oleh Rutherford pada percobaan Rutherford pada percobaan hamburan
hamburan
Diperoleh pernyataan seberapa Diperoleh pernyataan seberapa dekat partikel alfa bergerak
dekat partikel alfa bergerak
mendekati inti sebelum berbalik mendekati inti sebelum berbalik arah karena gaya tolak Coulomb arah karena gaya tolak Coulomb arah karena gaya tolak Coulomb arah karena gaya tolak Coulomb EK partikel diubah menjadi EP EK partikel diubah menjadi EP
2 2
4
k Ze
ed
mv
=
( )( )
2 1 22
1
2
e ee Ze
q q
mv
k
k
r
d
=
=
atauUntuk emas: d = 3.2 x 10Untuk emas: d = 3.2 x 10--1414 m, dan untuk perak: d = 2 x 10m, dan untuk perak: d = 2 x 10--1414 mm
Biasa dinyatakan dalam
Biasa dinyatakan dalam femtometersfemtometers dimana 1 fm = 10dimana 1 fm = 10--1515 m m
(juga dinamakan satu fermi) (juga dinamakan satu fermi)
Ukuran Inti
Ukuran Inti
Sejak eksperimen yang
Sejak eksperimen yang
dilakukan oleh
dilakukan oleh
Rutherford, banyak
Rutherford, banyak
eksperimen lain yang
eksperimen lain yang
menyimpulkan sebagai
menyimpulkan sebagai
berikut
berikut
berikut
berikut
Kebanyakan inti hampir Kebanyakan inti hampir
bulat bulat
Jejari reratanyaJejari reratanya
rroo = 1.2 x 10= 1.2 x 10--1515 mm 3 1 o
A
r
r
=
Kerapatan Inti
Kerapatan Inti
Volume dari inti (asumsinya bola) sebanding dengan
Volume dari inti (asumsinya bola) sebanding dengan
jumlah total nukleon
jumlah total nukleon
Ini memberikan bahwa semua inti memiliki kerapatan yang
Ini memberikan bahwa semua inti memiliki kerapatan yang
sama
sama
ρρρρρρρρ
ρρ
= R
= R A
A
1/3 1/3dimana R
dimana R = 1.2 fm
= 1.2 fm
ρρ
= R
= R
ooA
A
1/3 1/3dimana R
dimana R
oo= 1.2 fm
= 1.2 fm
ρρ
atomatom~ 10
~ 10
33kg/m
kg/m
33ρρ
nucleusnucleus~
~
10
10
1717kg/m
kg/m
33Energi Ikat
Energi Ikat
Energi total dari sistem
Energi total dari sistem
terikat (inti) adalah lebih
terikat (inti) adalah lebih
kecil dari energi kombinasi
kecil dari energi kombinasi
penyusun nukleon
penyusun nukleon
Perbedaan energi ini Perbedaan energi ini
Perbedaan energi ini Perbedaan energi ini
dinamakan energi ikat inti dinamakan energi ikat inti
Dapat juga dinyatakan Dapat juga dinyatakan sebagai sejumlah energi sebagai sejumlah energi yang diperlukan untuk yang diperlukan untuk
memecah inti menjadi proton memecah inti menjadi proton dan neutron
dan neutron
Energi ikat per nukleon Energi ikat per nukleon
Kesetabilan Inti
Kesetabilan Inti
Terdapat
Terdapat gaya tolak elektrostatisgaya tolak elektrostatis yang sangat besar antar sesama yang sangat besar antar sesama proton dalam inti
proton dalam inti
Gaya ini dapat menyebabkan inti hancur Gaya ini dapat menyebabkan inti hancur
Inti tetap stabil karena adanya gaya yang lain, gaya berjangkauan Inti tetap stabil karena adanya gaya yang lain, gaya berjangkauan pendek, dinamakan
pendek, dinamakan gaya inti (atau kuat) gaya inti (atau kuat)
pendek, dinamakan
pendek, dinamakan gaya inti (atau kuat) gaya inti (atau kuat)
Gaya ini merupakan Gaya ini merupakan gaya tarikgaya tarik yang bekerja pada semua partikel intiyang bekerja pada semua partikel inti
Gaya tarik inti lebih kuat dari pada gaya tolak Coulomb pada jarak dekat Gaya tarik inti lebih kuat dari pada gaya tolak Coulomb pada jarak dekat
dalam inti dalam inti
Grafik Kesetabilan Inti
Grafik Kesetabilan Inti
Inti ringan stabil jika
Inti ringan stabil jika N = ZN = Z
Inti berat sangat stabil ketika
Inti berat sangat stabil ketika N > ZN > Z
Semakin besar jumlah proton, gaya Semakin besar jumlah proton, gaya
tolak Coulomb semakin besar tolak Coulomb semakin besar akibatnya diperlukan lebih banyak akibatnya diperlukan lebih banyak nukleon agar inti tetap stabil
nukleon agar inti tetap stabil nukleon agar inti tetap stabil nukleon agar inti tetap stabil
Tidak ada inti stabil ketika
Isotop
Isotop
Inti dari berbagai atom dapat memiliki jumlah proton yang
Inti dari berbagai atom dapat memiliki jumlah proton yang
sama
sama
Meskipun memiliki jumlah neutron yang bervariasi
Meskipun memiliki jumlah neutron yang bervariasi
Isotope
Isotope adalah sebuah unsur yang memiliki Z sama tetapi nilai N dan adalah sebuah unsur yang memiliki Z sama tetapi nilai N dan
IsotopeIsotope adalah sebuah unsur yang memiliki Z sama tetapi nilai N dan adalah sebuah unsur yang memiliki Z sama tetapi nilai N dan
A berbeda A berbeda Contoh: Contoh:
C
11
6
C
14
6
C
13
6
C
12
6
Radioaktivtas
Radioaktivtas
Radioaktivtas; Sejarah
Radioaktivtas; Sejarah
1896
1896: : BecquerelBecquerel secara tak sengaja menemukan secara tak sengaja menemukan kristal uranilkristal uranil mengemisikan mengemisikan radiasi pada plat fotoe.
radiasi pada plat fotoe.
1898
1898:: Marie and Pierre Marie and Pierre CurieCurie menemukan menemukan poloniumpolonium (Z=84) dan (Z=84) dan radiumradium (Z = 88), (Z = 88), Dua unsur baru radioaktif
Dua unsur baru radioaktif
1903
1903:: BecquerelBecquerel and the and the Curie’sCurie’s menerima menerima Nobel prizeNobel prize fisika dalam hal fisika dalam hal
1903
1903:: BecquerelBecquerel and the and the Curie’sCurie’s menerima menerima Nobel prizeNobel prize fisika dalam hal fisika dalam hal mempelajari radioaktivitas.
mempelajari radioaktivitas.
1911
1911:: Marie Marie CurieCurie menerima menerima Nobel prizeNobel prize (kedua) kimia untuk penemuan (kedua) kimia untuk penemuan polonium dan radium.
polonium dan radium.
1938
1938:: Hahn (1944 Nobel prize) and StrassmannHahn (1944 Nobel prize) and Strassmann menemukan menemukan fissi intifissi inti -- Lisa Lisa Meitner memerankan peranan penting
Meitner memerankan peranan penting
1938
1938: : Enrico Enrico FermiFermi menerima menerima Nobel prizeNobel prize fisika dalam hal memproduksi unsur fisika dalam hal memproduksi unsur radioaktif baru melalui irradiation neutron, dan bekerja dengan reaksi inti
Radioaktivtas
Radioaktivtas
Radioaktivitas
Radioaktivitas adalah emisi radiasi secara spontan
adalah emisi radiasi secara spontan
Eksperimen menunjukkan bahwa radioaktivitas
Eksperimen menunjukkan bahwa radioaktivitas
merupakan hasil peluruhan atau desintegrasi inti yang
merupakan hasil peluruhan atau desintegrasi inti yang
tidak stabil
tidak stabil
Tiga jenis radiasi yang dapat diemisikan
Tiga jenis radiasi yang dapat diemisikan
Tiga jenis radiasi yang dapat diemisikan
Tiga jenis radiasi yang dapat diemisikan
Partikel AlphaPartikel Alpha
Merupakan inti
Merupakan inti 44He He
Partikel BetaPartikel Beta
Partikel dapat berupa elektron atau positron Partikel dapat berupa elektron atau positron
Sebuah positron adalah Sebuah positron adalah antipartikelantipartikel dari elektrondari elektron
Sama seperti elektron kecuai muatannya +eSama seperti elektron kecuai muatannya +e
Sinar GammaSinar Gamma
Merupakan fotonn energi tinggi Merupakan fotonn energi tinggi
Perbedaan Jenis Radiasi
Perbedaan Jenis Radiasi
Jenis Radiasi Muatan/Massa alfa α = Inti He (2p + 2n) +2q/4mp
beta β = elektron atau positron –q/me atau +q/me gama γ = foton berenergi tinggi tidak bermuatan
α
β
γ
Selembar kertas beberapa mm aluminium Beberapa cm timahKemampuan Daya Tembus
Kemampuan Daya Tembus
Partikel
α
tidak dapat melalui kertas
Partikel
β
tidak dapat melalui aluminium
Partikel
γ
tidak dapat melalui timah
Bahaya Radioaktif
Bahaya Radioaktif –
– Diluar Tubuh
Diluar Tubuh
Alpha
Radiasi akan mengionisasi atom dalam sel hidup – ini dapat merusak sel dan
menyebabkan kanker atau leukaemia
Gamma Gamma
Beta
Diluar Tubuh,
ββββ
dan
γγγγ
lebih
berbahaya karena dapat
menembus kulit dan masuk ke
organ tubuh
Gamma Gamma
Didalam tubuh, radiasi
αααα
lebih
berbahaya
karena tidak punya
cukup energi untuk keluar dari
tubuh dan memiliki daya ionisasi
Beta Alpha
Bahaya Radioaktif
Bahaya Radioaktif –
– Didalam Tubuh
Didalam Tubuh
tubuh dan memiliki daya ionisasi
paling besar untuk merusak sel
β
dan
γ
kurang berbahaya
dibanding
αααα
karena memiliki
energi yang cukup untuk keluar
dari tubuh
Proses Radiasi
Proses Radiasi: Peluruhan Alpha
: Peluruhan Alpha
Inti
Inti IndukInduk meluruh menjadi meluruh menjadi inti anakinti anak plus sebuah partikel plus sebuah partikel alphaalpha
Sebelum
Sesudah
αααα
induk
anak
226 88Ra
222 86Rn
Terjadi karena inti terlalu besar, peluruhan alfa dapat mereduksi ukuran inti Terjadi karena inti terlalu besar, peluruhan alfa dapat mereduksi ukuran inti
Energi disintegrasi Q
Energi disintegrasi Q muncul sebagai energi kinetikmuncul sebagai energi kinetik (= energi ikat negatif)
(= energi ikat negatif)
Partikel Partikel αα paling ringan membawa energi kinetik paling besarpaling ringan membawa energi kinetik paling besar
Mengapa? Kekekalan momentum!Mengapa? Kekekalan momentum!
( ) (
) ( )
4 4 2 4 4 2 2 Z 2 2 A A A Z A Z ZX
D
Q
M
X
M
D
M
H
He
e
c
− − − −→
+
=
−
−
dimana mHe = 4.002603 uProses Radiasi
Proses Radiasi:
:
Peluruhan
Peluruhan
ββ
–
–
(Emissi e
(Emissi e
–
–
))
Inti
Inti IndukInduk meluruh menjadi meluruh menjadi inti anakinti anak plus plus
elektron
elektron
dan dananti
anti--neutrino
neutrino
AntiAnti--neutrinoneutrino adalah partikel ke 3 yang menjelaskan range energi kinetik adalah partikel ke 3 yang menjelaskan range energi kinetik
elektron elektron
Jika atom (Z) memiliki massa lebih besar dari pada atom
Jika atom (Z) memiliki massa lebih besar dari pada atom
tetangganya (Z+1), maka peluruhan
tetangganya (Z+1), maka peluruhan
ββ
––mungkin terjadi
mungkin terjadi
tetangganya (Z+1), maka peluruhan
tetangganya (Z+1), maka peluruhan
ββ
––mungkin terjadi
mungkin terjadi
Neutron bebas
Neutron bebas dapat meluruh menjadi sebuah proton
dapat meluruh menjadi sebuah proton..
tt1/21/2 = 10.8 menit, Q = 939.57 = 10.8 menit, Q = 939.57 –– (938.28 + 0.511) = 0.78 MeV(938.28 + 0.511) = 0.78 MeV
( )
(
)
21
1
*electron mass included in daughter nucleus
(
)
A A Z A A Z Z ZX
D
Q MeV
Ma
e
v
ss
X
Mass
+D
c
− +→
+
+
=
−
Proses Radiasi
Proses Radiasi :
:
Peluruhan
Peluruhan
ββ
–
–
untuk Carbon
untuk Carbon
Dating
Dating
Peluruhan
Peluruhan ββ dari dari 1414C digunakan untuk C digunakan untuk
menentukan umur suatu bahan organik menentukan umur suatu bahan organik
1414C C →→ 1414N + eN + e–– + + ννee
Ketika
Ketika organisme hiduporganisme hidup, sinar cosmic , sinar cosmic menghasilkan
menghasilkan 1414CC di atmosfir yang memberikan di atmosfir yang memberikan
nilai perbandingan
nilai perbandingan 1414C/C/1212C konstan dalam gas C konstan dalam gas
CO CO CO CO22
1414C / C / 1212C = 1.2C = 1.2××1010––1212 dalam orgenisme hidupdalam orgenisme hidup
Ketika
Ketika organisme tsb meninggalorganisme tsb meninggal, , 1414C tidak lagi C tidak lagi
diabsorpsi, akibatnya nilai perbandinagn
diabsorpsi, akibatnya nilai perbandinagn 1414C/C/1212C C
menu
menurunrun terhadap waktuterhadap waktu
Waktu paruh tWaktu paruh t1/21/2 dari dari 1414C = 5760 tahunC = 5760 tahun
Pengukuran umur dari bahan dengan mencari Pengukuran umur dari bahan dengan mencari aktivitas per satuan massa dari
aktivitas per satuan massa dari 1414C C
Sangat efektif untuk Sangat efektif untuk 1,000 sampai 25,0001,000 sampai 25,000 tahun tahun
lalu lalu
Proses Radiasi
Proses Radiasi:
:
Peluruhan
Peluruhan
ββ
+
+
(Emisi Positron)
(Emisi Positron)
Inti
Inti Induk
Induk
meluruh menjadi
meluruh menjadi
inti anak
inti anak
plus
plus
positron
positron
dan
dan
neutrino
neutrino
..
Proton bebas
Proton bebas tidak dapat meluruh menjadi sebuah neutron
tidak dapat meluruh menjadi sebuah neutron
melalui emisi positron
melalui emisi positron
Neutron bebas meluruh menjad sebuah proton Neutron bebas meluruh menjad sebuah proton
Neutron bebas meluruh menjad sebuah protonNeutron bebas meluruh menjad sebuah proton
Proton terikat
Proton terikat dalam inti kadang
dalam inti kadang--kadang dapat mengemisikan
kadang dapat mengemisikan
sebuah positron karena efek energi ikat inti
sebuah positron karena efek energi ikat inti
( )
(
)
2 11
*explicitly add electron/positron masses
(
)
2
A A Z A A Z Z e ZX
D
Q MeV
Mass
X
Mass
D
m
c
e
v
− + −→
+
+
=
−
−
Proses Radiasi
Proses Radiasi:
:
Penangkapan Elektron
Penangkapan Elektron
Inti induk
Inti induk
menangkap
menangkap
elektron
elektron
dari orbitalnya sendiri dan
dari orbitalnya sendiri dan
mengubah sebuah proton inti menjadi sebuah neutron
mengubah sebuah proton inti menjadi sebuah neutron
Jika atom (Z) memiliki massa yang lebih besar dari
Jika atom (Z) memiliki massa yang lebih besar dari
tetangganya, maka penangkapan elektron memungkinkan
tetangganya, maka penangkapan elektron memungkinkan
terjadi
terjadi
terjadi
terjadi
Catatan: Jika perbedaan massa antara atom (Z) dan tetangganya (ZCatatan: Jika perbedaan massa antara atom (Z) dan tetangganya (Z––1) 1)
lebih besar dari 2m
lebih besar dari 2mee, maka peluruhan positron juga mungkin terjadi , maka peluruhan positron juga mungkin terjadi
( )
(
)
21
1
*added electrons on both sides cancel
(
)
A A Z A A Z Z ZX
D
v
Q MeV
Mass
X
Mass
D
c
e
− − −+
→
+
=
−
Proses Radiasi
Proses Radiasi: Peluruhan Gama
: Peluruhan Gama
Dalam peluruhan gama, sebuah Dalam peluruhan gama, sebuah keadaan tereksitasi inti meluruh ke keadaan tereksitasi inti meluruh ke sebuah keadaa yang energinya lebih sebuah keadaa yang energinya lebih rendah melalui
rendah melalui emisi fotonemisi foton
Transisi inti seperti ini
Transisi inti seperti ini analog dengan analog dengan transisi atom
transisi atom, tetapi dengan energi foton , tetapi dengan energi foton yang lebih tinggi
yang lebih tinggi yang lebih tinggi yang lebih tinggi
λλ = 1240 eV nm / Mev = = 1240 eV nm / Mev = 1010––33 nmnm..
Emisi sinar
Emisi sinar γ γ biasanya mengikuti biasanya mengikuti
peluruhan beta atau alfa (lihat gambar) peluruhan beta atau alfa (lihat gambar)
Waktu hidup rata
Waktu hidup rata--ratanya sangat singkatratanya sangat singkat
Proses Radiasi
Proses Radiasi: Radioaktif Alam
: Radioaktif Alam
Tiga deret
Tiga deret inti radioaktif terjadi secara alami inti radioaktif terjadi secara alami
Dimuali dengan isotop radioaktif (U, Th) dan berakhir pada isotop Dimuali dengan isotop radioaktif (U, Th) dan berakhir pada isotop PbPb..
Deret keempat dimualai dengan sebuah unsur yang tidak ditemukan di alam Deret keempat dimualai dengan sebuah unsur yang tidak ditemukan di alam ((237237Np).Np).
Isotop radioaktif lain yang meluruh secara alami
Deret Peluruhan
Deret Peluruhan
232
232
Th
Th
Deret dimulai dari Deret dimulai dari
232 232ThTh
Prosesnya melalui Prosesnya melalui peluruhan alfa dan peluruhan alfa dan beta beta Berakhir pada Berakhir pada Berakhir pada Berakhir pada isotop stabil isotop stabil 208208PbPb
Kurva Peluruhan
Kurva Peluruhan
Kurva Peluruhan memenuhi Kurva Peluruhan memenuhi persamaan
persamaan
Waktu paruh juga merupakan Waktu paruh juga merupakan
0
t
N
=
N e
−λWaktu paruh juga merupakan Waktu paruh juga merupakan parameter yang penting
parameter yang penting
Waktu paruh definisikan Waktu paruh definisikan sebagai waktu yang
sebagai waktu yang
dibutuhkan inti sehingga dibutuhkan inti sehingga jumlahnya menjadi jumlahnya menjadi separuhnya separuhnya λ = λ = ln 2 0.693 T12
QUICK QUIZ
What fraction of a radioactive sample has decayed after two half-lives have elapsed?
(a) 1/4 (b) 1/2 (c) 3/4
(d) not enough information to say (d) not enough information to say
(c). At the end of the first half-life interval, half of the original sample has decayed and half remains. During the second half-life interval, half of the remaining portion of the sample decays. The total fraction of the sample that has decayed during the two half-lives is:
1
1 1
3
2
2 2
4
+
=
Karakteristik Sinar
Karakteristik Sinar--X
X
Ketika sebuah logam Ketika sebuah logam ditembaki oleh elektron ditembaki oleh elektron –– elektron berenergi tinggi, elektron berenergi tinggi, sinar
sinar--x diemisikanx diemisikan
Spektrum sinar
Spektrum sinar--x terdiri dari x terdiri dari Spektrum sinar
Spektrum sinar--x terdiri dari x terdiri dari spektrum kontinu yang lebar spektrum kontinu yang lebar dan
dan deretan garis tajamderetan garis tajam
GarisGaris--garis yang muncul garis yang muncul
bergantung pada logam bergantung pada logam
GarisGaris--garis tersebut garis tersebut
dinamakan
dinamakan karakteristik karakteristik sinar
Penjelasan Karakteristik Sinar
Penjelasan Karakteristik Sinar--X
X
Tinjauan struktur atom lebih detil dapat digunakan untuk
Tinjauan struktur atom lebih detil dapat digunakan untuk
menjelaskan karakteristik sinar
menjelaskan karakteristik sinar--x
x
Elektron penembak menumbuk elektron dalam logam target Elektron penembak menumbuk elektron dalam logam target
yang berada di kulit dalam yang berada di kulit dalam
Jika energinya cukup, elektron akan dipindahkan dari atom Jika energinya cukup, elektron akan dipindahkan dari atom
Jika energinya cukup, elektron akan dipindahkan dari atom Jika energinya cukup, elektron akan dipindahkan dari atom
target target
Kekosongan yang tercipta akibat elektron yang hilang diisi oleh Kekosongan yang tercipta akibat elektron yang hilang diisi oleh
elektron yang berasal dari tingkat energi lebih tinggi elektron yang berasal dari tingkat energi lebih tinggi
Proses transisi yang terjadi disertai emisi foton yang energinya Proses transisi yang terjadi disertai emisi foton yang energinya
sama dengan perbedaan dua tingkat enrgi tersebut sama dengan perbedaan dua tingkat enrgi tersebut
Reaksi Inti
Reaksi Inti
Struktur inti dapat berubah oleh penembakan dengan
Struktur inti dapat berubah oleh penembakan dengan
partikel yang energetik
partikel yang energetik
Perubahannya dinamakan Perubahannya dinamakan reaksi intireaksi inti
Sama seperti paluruhan inti, nomor atom dan nomor
Sama seperti paluruhan inti, nomor atom dan nomor
massa harus sama dikedua ruas persamaan
massa harus sama dikedua ruas persamaan
massa harus sama dikedua ruas persamaan
massa harus sama dikedua ruas persamaan
Problem
Which of the following are possible reactions?
(a) and (b). Reactions (a) and (b) both conserve total charge and total mass number as required. Reaction (c) violates conservation of mass number with the sum of the mass numbers being 240 before reaction and being only 223 after reaction.
Nilai Q
Nilai Q
Energi juga harus kekal dalam reaksi inti
Energi juga harus kekal dalam reaksi inti
Energi yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan sebuah
Energi yang dibutuhkan untuk menyeimbangkan sebuah
reaksi inti dinamakan nilai
reaksi inti dinamakan nilai Q dari reaksi
Q dari reaksi
Reaksi
Reaksi exothermicexothermic
Reaksi Reaksi exothermicexothermic
Terjadi pengurangan massa dalam reaksi Terjadi pengurangan massa dalam reaksi Terjadi pelepasan energi
Terjadi pelepasan energi
Q is positive Q is positive
ReaksiReaksi endothermicendothermic
Terjadi peningkatan massa dalam reaksi Terjadi peningkatan massa dalam reaksi
Energi dibutuhkan, dalam bentuk energi kinetik partikel penumbuk Energi dibutuhkan, dalam bentuk energi kinetik partikel penumbuk
Q is negative Q is negative
Energi Ambang
Energi Ambang
Agar momentum dan energi kekal, patikel penumbuk harus memiliki Agar momentum dan energi kekal, patikel penumbuk harus memiliki energi kinetik minimum, dinamakan aanergi ambang
energi kinetik minimum, dinamakan aanergi ambang
Q
M
m
1
KE
min
+
=
m : massa partikel penumbuk m : massa partikel penumbuk
M : Massa partikel targetM : Massa partikel target
Jika energi partikel penumbuk kurang dari ini, reaksi tidak dapat Jika energi partikel penumbuk kurang dari ini, reaksi tidak dapat terjadi
Energi Inti
Energi Inti
Fisi
Fisi::
Neutron menumbuk
Neutron menumbuk inti inti 235235UU untuk membentuk keadaan tereksitasi untuk membentuk keadaan tereksitasi
yang meluruh menjadi dua inti yang lebih ringan (plus neutrons) plus yang meluruh menjadi dua inti yang lebih ringan (plus neutrons) plus ENERGY!
ENERGY! Contoh:
Contoh: 235235UU + + n n →→ 9292Kr + Kr + 142142Ba + Ba + 2n2n + + 180 MeV 180 MeV
((238238U tidak berfisi!)U tidak berfisi!)
235U tidak akan
berfisi tanpa ditumbuk oleh
Fisi
Fisi: Reaksi Berantai
: Reaksi Berantai
Menggunakan neutron
Menggunakan neutron daridari proses fisi untuk menginisiasi proses fisi proses fisi untuk menginisiasi proses fisi yang lain!
yang lain!
1942
1942: Fermi membuat reaktor fisi inti yang pertama yang dapat dikontrol: Fermi membuat reaktor fisi inti yang pertama yang dapat dikontrol Untuk
Untuk bom nuklirbom nuklir, , memerlukan
memerlukan lebih dari lebih dari satu
satu neutron dari peristiwa neutron dari peristiwa fisi pertama yang
fisi pertama yang
menyebabkan peristiwa menyebabkan peristiwa menyebabkan peristiwa menyebabkan peristiwa kedua (1 g U dapat kedua (1 g U dapat
melepaskan energi sama melepaskan energi sama dengan sekitar 20000 ton dengan sekitar 20000 ton TNT)
TNT)
Untuk
Untuk Pembangkit daya Pembangkit daya nuklir
nuklir, memerlukan , memerlukan kurang kurang dari satu
dari satu neutron yang neutron yang menyebabkan peristiwa menyebabkan peristiwa kedua
QUICK QUIZ
In the first atomic bomb, the energy released was equivalent to
about 30 kilotons of TNT, where a ton of TNT releases an energy of 4.0 × 109 J. The amount of mass converted into energy in this event
is nearest to: (a) 1 µg, (b) 1 mg, (c) 1 g, (d) 1 kg, (e) 20 kilotons
(c). The total energy released was E = (30 ×103 ton)(4.0 × 109
J/ton) = 1.2 × 1014 J. The mass equivalent of this quantity of
energy is:
1g
~
kg
10
3
.
1
m/s)
10
0
.
3
(
J
10
2
.
1
3 2 8 14 2 −×
=
×
×
=
=
c
E
m
Reaktor Nuklir
Reaktor Nuklir
Sebuah
Sebuah reaktor nuklir reaktor nuklir adalah sebuah sistem yang didisain untuk adalah sebuah sistem yang didisain untuk terjadinya reaksi berantai yang terkendali
terjadinya reaksi berantai yang terkendali
Konstanta Reproduksi
Konstanta Reproduksi K, didefinisikan sebagai jumlah rataK, didefinisikan sebagai jumlah rata--rata rata
neutron dari tiap peristiwa fisi yang akan menyebabkan peristiwa fisi neutron dari tiap peristiwa fisi yang akan menyebabkan peristiwa fisi lain
lain
Nilai maksimum K dari uranium fisi adalah 2.5Nilai maksimum K dari uranium fisi adalah 2.5 Dalam kenyataan, K lebih kecil dari nilai ini Dalam kenyataan, K lebih kecil dari nilai ini
Desain Dasar Reaktor
Desain Dasar Reaktor
Elemen
Elemen bahan bakarbahan bakar terdiri atas terdiri atas uranium
uranium
Material moderator
Material moderator (air dan grafit) (air dan grafit) digunakan untuk memperlambat digunakan untuk memperlambat neutron
neutron
Batang kendali
Batang kendali digunakan untuk digunakan untuk mengabsorpsi neutron
mengabsorpsi neutron mengabsorpsi neutron mengabsorpsi neutron
Ketika K = 1, reaktor dikatakan Ketika K = 1, reaktor dikatakan
kritis kritis
Reaksi berantai terkendaliReaksi berantai terkendali
Ketika K < 1, reaktor dikatakan Ketika K < 1, reaktor dikatakan
subkritis subkritis
Reaksi berhentiReaksi berhenti
Ketika K > 1, reaktor dikatakan Ketika K > 1, reaktor dikatakan
superkritis superkritis
Energi Termonuklir (Fusi Inti)
Energi Termonuklir (Fusi Inti)
Reaksi eksotermik dasar dalam bintang (merupakan sumber dari hampir Reaksi eksotermik dasar dalam bintang (merupakan sumber dari hampir semua energi dalam semesta) adalah
semua energi dalam semesta) adalah fusi inti hidrogen fusi inti hidrogen menjadimenjadi inti inti helium
helium
Terjadi dua deretan proses: Terjadi dua deretan proses:
Siklus Siklus protonproton--proton,proton,
merupakan tumbukan langsung proton
merupakan tumbukan langsung proton--proton menghasilkan inti lebih berat yang proton menghasilkan inti lebih berat yang diikuit dengan tumbukan antara inti
diikuit dengan tumbukan antara inti--inti itu sehingga menghasilkan inti heliuminti itu sehingga menghasilkan inti helium
Siklus Siklus karbon,karbon,
merupakan sederetan proses dimana inti karbon menyerap proton berturut
merupakan sederetan proses dimana inti karbon menyerap proton berturut--turut turut merupakan sederetan proses dimana inti karbon menyerap proton berturut
merupakan sederetan proses dimana inti karbon menyerap proton berturut--turut turut sampai akhirnya inti itu memancarkan partikel alfa dan kembali menjadi inti karbon sampai akhirnya inti itu memancarkan partikel alfa dan kembali menjadi inti karbon lagi lagi He C N H e N O O N H N C H e C N N C H 4 2 12 6 15 7 1 1 15 7 15 8 15 8 14 7 1 1 14 7 13 6 1 1 1 1 1 1 4 2 3 2 3 2 13 6 13 7 3 2 2 1 1 1 13 7 12 6 1 1 2 1 1 1 1 1 H H H H H γ H H H υ e H H H Karbon Siklus proton -Proton Siklus + → + ν + + → γ + → + γ + → + + + → + ν + + → + → + → + + + → + + + +
Reaksi fusi yang dapat berlangsung sendiri hanya dapat terjadi pada Reaksi fusi yang dapat berlangsung sendiri hanya dapat terjadi pada kondisi temperatur dan tekanan yang sangat tinggi,
kondisi temperatur dan tekanan yang sangat tinggi, agar inti yang ikut dalam agar inti yang ikut dalam proses tsb mempunyai energi cukup
proses tsb mempunyai energi cukup untuk berreaksi walaupun dicegah oleh untuk berreaksi walaupun dicegah oleh gaya tolak listrik, dan reaksinya terjadi cukup kerap untuk mengimbangi
gaya tolak listrik, dan reaksinya terjadi cukup kerap untuk mengimbangi pelepasan energi ke sekelilingnya.
pelepasan energi ke sekelilingnya.
Energi yang dilepas
Energi yang dilepas ketika terjadi fusi inti ringan menjadi inti berat disebut ketika terjadi fusi inti ringan menjadi inti berat disebut
energi termonuklir energi termonuklir
Energi Termonuklir (Fusi Inti) lanjutan
Energi Termonuklir (Fusi Inti) lanjutan
energi termonuklir energi termonuklir