Your SlideShare is downloading. ×
  • Like
Fisika Inti dan Radioaktivitas
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Now you can save presentations on your phone or tablet

Available for both IPhone and Android

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Fisika Inti dan Radioaktivitas

  • 15,437 views
Published

MATERI PRESENTASI FISIKA UNTUK ANAK SMA KELAS XII PADA SEMESTER GENAP. SUDAH SAYA SUSUN DENGAN RINCI, MENARIK DAN DETAIL, SEHINGGA MEMUDAHKAN ANDA UNTUK MEMPELAJARINYA. Kunjungi saya di …

MATERI PRESENTASI FISIKA UNTUK ANAK SMA KELAS XII PADA SEMESTER GENAP. SUDAH SAYA SUSUN DENGAN RINCI, MENARIK DAN DETAIL, SEHINGGA MEMUDAHKAN ANDA UNTUK MEMPELAJARINYA. Kunjungi saya di http://aguspurnomosite.blogspot.com

Published in Education
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
No Downloads

Views

Total Views
15,437
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1

Actions

Shares
Downloads
728
Comments
0
Likes
8

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. FISIKA INTI & RADIOAKTIVITASDrs. Agus Purnomoaguspurnomosite.blogspot.com
  • 2. STANDAR KOMPETENSI Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari  Mengidentifikasi karakteristik inti atom dan radioaktivitas  Mendiskripsikan pemanfaatan radioaktif dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari MEN LANJUT U
  • 3. MATERI 1 3 INTI ATOM 2 RADIOAKTIVITAS 3 REAKSI INTIMEN LANJUT U
  • 4. Partikel-Partikel Dasar Pembentuk Inti Inti atom tersusun dari proton dan neutron, kecuali inti hydrogen yang hanya terdiri dari satu proton. Proton dan neutron disebut nukleon pembentuk inti. Inti atom dilambangkan: A Z X X : nama inti/ nama atom Z : nomor atom = jumlah proton A : nomor massa = jumlah6 proton + jumlah neutron 14 C Contoh inti atom , terdiri dari 6 proton dan 8 neutron INTI ATOM LANJUT
  • 5. Ukuran Inti Jari-jari inti atom dirumuskan: 1 3 R R0 A  R = jari-jari inti atom  A = nomor massa atom  = 1fm = 1 fermi 15 R0 1, 2 10 mINTI ATOM LANJUT
  • 6. Gaya Inti Gaya inti merupakan gaya tarik menarik antar nukleon sehingga mampu membentuk inti menjadi satu kesatuan. Gaya inti memiliki sifat:  sangat kuat (strong force),  berjangkauan sangat pendek (dalam orde ), 15  besarnya tidak tergantung pada jenis nukleon. 10INTI ATOM LANJUT
  • 7. Massa Inti Dengan menggunakan spectrometer massa dapat ditentukan massa ion: 2 2  m = massa ion (kg) qB R  q = muatan ion (C) m  B = kuat medan magnet (T) 2V  R = jari-jari lintasan (m)  V = beda potensial (V)INTI ATOM LANJUT
  • 8. DATA PARTIKEL INTI Partikel (kg) (sma)Proton 27 1,007876 1, 6726 10Neutron 1, 6750 10 27 1,008665Elektron 9 ,1095 10 31 5 , 486 10 4 4Positron 9 ,1095 10 31 5 , 486 10 INTI LANJUT ATOM
  • 9. Defek Massa dan Energi Ikat Inti Massa inti selalu lebih kecil dibandingkan dengan jumlah massa nukleon-nukleonnya. Selisih massa ini disebut defek massa (Δm). Defek massa dapat ditentukan dengan persamaan:  m= defek massa  m p = massa proton m Z .m p A Z .m n m int i  m n = massa neutron  m int i= massa inti atom  Z = banyaknya proton  (A-Z) = banyaknya neutron INTI ATOM LANJUT
  • 10. Energi ikat inti Energi ikat inti (ΔE ) dapat ditentukan dengan persamaan: E m .c 2 atau E m . 931 MeVΔE = energi ikat inti (J) ΔE = energi ikat inti (MeV)Δm = defek massa (kg) Δm = defek massa (sma)c = laju cahaya (m/s)Energi ikat per nucleon dapat ditentukan dengan persamaan: INTI ATOM LANJUT
  • 11. Kestabilan Inti  Untuk inti ringan (Z ≤ 20), merupakan inti stabil bila N = Z ( N/Z = 1 )  Untuk inti berat dengan 20 < Z ≤ 83, merupakan inti stabil bila N > Z ( N/Z≈1,5 )  Untuk inti sangat berat dengan Z > 83, tidak ada inti yang stabil.INTI ATOM LANJUT
  • 12. PENGERTIAN RADIOAKTIVITAS  Radioaktivitas adalah peristiwa pemancaran sinar radioaktif secara spontan oleh inti-inti yang tidak stabil sehingga terbentuk inti-inti baru yang lebih stabil.  Macam-macam sinar radioaktif: sinar α, sinar β dan sinar γ.RADIOAKTIVITAS LANJUT
  • 13. Hakekat dan Sifat-Sifat Sinar Radioaktif sinar α sinar β sinar γ Hakekat Inti Helium 4 Elektron 0 e Gelombang 0 2 He 1 0 Elektromagnetik Massa 4,00260 sma 5 , 486 10 4 sma 0 Muatan +2 -1 0 Daya Tembus Paling kecil sinar α < sinar β < Paling besar sinar γ Daya Ionisasi Paling besar sinar α > sinar β > Paling kecil sinar γRADIOAKTIVITAS LANJUT
  • 14. Pemancaran Sinar Radioaktif Inti yang memancarkan sinar radioaktif disebut inti induk dan inti baru yang terbentuk disebut inti anak.  Pemancaran sinar α  Inti induk yang memancarkan sinar α akan menghasilkan inti anak yang nomor massanya berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2.  Reaksinya dapat ditulis: A A 4 4 Z X Z 2 Y 2 HeRADIOAKTIVITAS LANJUT
  • 15. Pemancaran sinar β  Pemancaran sinar β  Inti induk yang memancarkan sinar β akan menghasilkan inti anak yang nomor massanya tetap dan nomor atomnya bertambah 1.  Reaksinya dapat ditulis: A A 0 Z X Z 1 Y 1RADIOAKTIVITAS LANJUT
  • 16. Pemancaran sinar γ  Pemancaran sinar γ  Pemancaran sinar γ tidak menghasilkan inti baru. Pemancaran sinar γ diawali dengan pemancaran sinar β dan membentuk inti baru dalam keadaan eksitasi (metastabil), selanjutnya inti baru ini memancarkan sinar γ menjadi inti stabil.  Reaksinya dapat ditulis: A A 0 Z X Z X 0RADIOAKTIVITAS LANJUT
  • 17. Aktivitas Radiasi Ativitas radiasi A didefinisikan sebagai banyaknya inti yang meluruh persatuan waktu atau laju peluruhan inti atom. Tetapan peluruhan λ didefinisikan sebagai perbandingan antara banyaknya inti yang meluruh per satuan waktu dengan total banyak inti yang ada dalam zat (N). Jadi A= λN, satuan aktivitas radiasi dalam SI adalah becquerel disingkat Bq, satuan yang lain yaitu curie disingkat Ci.  1 Bq = 1 peluruhan/sekon  1 Ci = 10 RADIOAKTIVITAS 3 , 7 10 Bq LANJUT
  • 18. Intensitas Sinar Radioaktif Bila sinar radioaktif melewati suatu media maka sebagian energinya akan diserap oleh media tersebut sehinggga intensitasnya menjadi berkurang. x I I 0e I = intensitas sinar setelah melewati media (W/m²) = intensitas sinar sebelum melewati media (W/m²) μ = tetapan absorbsi media (W/m) I0 x = tebal media yang dilewati sinar (m) ln 2 0 , 693 HVL HVL = lapisan separo harga (half value layer) RADIOAKTIVITAS LANJUT
  • 19. Peluruhan Peristiwa berubahnya inti menjadi inti baru dengan disertai pemancaran sinar radioaktif disebut juga dengan peluruhan. Pada peluruhan berlaku: t atau 1 T N = jumlah partikel yang belum meluruh N N0 2 = jumlah partikel mula-mula t t = lama peluruhan N N 0e λ = konstanta peluruhan ln 2 0 , 693 T = waktu paro = LANJUT RADIOAKTIVITAS
  • 20. Deret Radioaktif Peluruhan radioaktif terjadi berantai dimana setiap hasil peluruhan pertama, kedua, dan seterusnya, yang masih radioaktif terus meluruh hingga akhirnya tercapai isotop stabil. Proses ini mengikuti suatu deret radioaktif. Ada 4 deret radioaktif yaitu: Nama Deret Inti Induk Rumus Deret Inti Waktu Paruh Stabil/Akhir (tahun)Thorium 232 Th 4n 208 Pb 1, 39 10 10 90 82 209Neptunium 237 Np 4n + 1 83 Bi 2 , 25 10 6 93 9 238 206 4 , 47 10 U PbUranium 92 4n + 2 82 227 207 89 Ac 82 Pb 7 , 07 10 8Actinium 4n + 3PELURUHAN LANJUT
  • 21. Bahaya Radiasi Radiasi baik alam maupun buatan dapat berbahaya bagi manusia jika radiasi tersebut mengionisasi sel tubuh dan dosisnya cukup untuk merusak sel-sel sehingga dapat terjadi kelainan pada manusia. Dosis serap (D) adalah besarnya energi radiasi pengion yang diserap oleh suatu meteri tiap satuan massa. Dosis serap ekivalen adalah dosis radiasi yang diubah untuk menyatakan kerusakan radiasi terhadap jaringan hidup. LANJUT
  • 22. Energi pada Reaksi Inti Dalam reaksi inti berlaku hukum:  Kekekalan nomor massa  Kekekalan nomor atom  Kekekalan energi  Kekekalan momentum a A B b Q Reaksi inti biasanya ditulis sebagai: A( a , b ) B kadang-kadang ditulis: Menentukan energi yang berkaitan dengan reaksi inti Q mA ma mB mb 931 MeV Q = energi yang dibebaskan (MeV) m = massa (sma) REAKSI INTI LANJUT
  • 23. Fisi dan Fusi Reaksi Inti Fisi Fusi Reaksi Reaksi terbelahnya penggabungan sebuah inti inti-inti ringan berat menjadi menjadi dua buah inti sebuah inti yang lebih yang lebih ringan beratREAKSI INTI LANJUT
  • 24. Contoh Reaksi Fisi 138 95 235 1 56 Ba 36 Kr 236 92 U 0 n 92 U 30 n 1 Q U-235 ditembak Meluruh menjadi Terbentuk isotop dengan neutron Ba-138 dan Kr-95 U-236 Sambil melepas 3 nREAKSI INTI LANJUT
  • 25. Contoh Reaksi Fisi 142 88 235 1 236 54 Xe 38 St 92 U 0 n 92 U 1 60 n Q U-235 ditembak Meluruh menjadi Terbentuk isotop dengan neutron Xe-142 dan St-88 U-236 Sambil melepas 6 nREAKSI INTI LANJUT
  • 26. Contoh Reaksi Fusi2 2 41 H 1 H 2 He Q LANJUT REAKSI INTI
  • 27. Reaksi Inti pada Matahari dan Bintang 1 1 2 0 2 H 1 H 1 1 H 1 e Q1 2 1 3 2 H 1 1 H 2 He Q2 3 3 4 1 2 He 2 He 2 He 2 H 1 Q3 1 4 0 4 H 1 2 He 2 e 1 Q LANJUT
  • 28. REAKTOR ATOM Reaktor Atom ( Reaktor Nuklir ) adalah suatu alat/tempat dimana ditimbulkannya reaksi berantai yang terkendali.  Fungsi dan bagian-bagian penting reaktor atom : * Fuel ( Bahan Bakar ) : batang Uranium atau Plutonium degan reaksi fisi * Control Rod ( Batang Kendali ) : mengendalikan populasi neutron yang dihasilkan dari reaksi fisi , bahannya dari kadmium atau boron. * Moderator : memperlambat gerak neutron agar reaksi bekerja lebih efisien. Moderator terbuat dari air berat (D2O ) , berilium dan grafit. • Sheilding ( Perisai Beton ) : perisai dari radiasi inti.
  • 29. Reaktor atom ada 3 jenis : a. Reaktor Daya : menghasilkan tenaga listrik b. Reaktor Penelitian : penelitian dibidang kedokteran, pertanian, fisika, biologi dll c. Reaktor Produksi Isotop : menghasilkan unsur-unsur radioaktif
  • 30. Reaktor Atom di Indonesia 1. Reaktor Kartini : berfungsi sebagai reaktor penelitian dan produksi isotop ( Yogyakarta ) 2. Reaktor Triga Mark II: berfungsi sebagai reaktor penelitian dan produksi isotop ( Bandung ) 3. Reaktor serba guna :berfungsi sebagai reaktor penelitian dan produksi isotop ( Serpong )
  • 31. 2. RADIOISOTOP Radioisotop adalah unsur radioaktif yang diproduksi reaktor atom untuk keperluan tertentu. Contoh radioisotop yang diproduksi BATAN adalah 24Na , 32Cr , 131I dll Pemanfaatan radioisotop : a. Bidang industri Pemeriksaan materi tanpa merusak dengan Co-60 Menentukan ketebalan logam dengan Ir-192 b. Bidang Hidrologi Mengukur debit air dengan perunut radioaktif Menentukan kandungan air tanah Mendeteksi kebocoran pipa didalam tanah Mengukur tinggi ( volume ) cairan dalam wadah tertentu c. Bidang Kedokteran Membinasakan tumor, kanker Menentukan kondisi peredaran darah manusia Mengkaji fungsi kelincahan Dll
  • 32. REAKTOR DAYA Efisiensi Reaktor : P.t = η x m x N x E A fisi Ar Keterangan : η = efisiensi reaktor m = massa U-235 ( bahan bakar ) Ar = massa rumus (nomor massa ) NA = Bilangan avogadro Efisi = energi fisi U-235 perinti t = waktu P = daya
  • 33. LATIHAN SOAL1. Sebuah reaktor atom dapat menghasilkandaya listrik 1 MW. Reaktor tersebutenggunakan bahan bakar U-235. Jika tiap fisimenghasilkan energi 200 MeV dan efisiensireaktor adalah 80%, hitung berapa gram U-235 tiap hari yang dibutuhkan!
  • 34. LATIHAN SOAL 2. Sebuah reaktor nuklir dengan bahan bakar U-235 dan memiliki efisiensi 60 %. Energi fisi yang dihasilkan tiap inti adalah 208 MeV. Bila tiap hari reaktor tersebut membutuhkan 94 gram U-235, berapakah daya yang dihasilkan reaktor tersebut ?( NA = 6 X 1023 inti/mol )
  • 35. LATIHAN SOAL 3. Sebuah reaktor nuklir dengan bahan bakar U-235 . Energi fisi yang dihasilkan tiap inti adalah 200 MeV. Bila tiap hari reaktor tersebut membutuhkan 47 gram U-235, dan daya yang dihasilkan reaktor adalah 27,47 MW , tentukan efisiensi reaktor nuklir tersebut ! ( NA = 6 X 1023 inti/mol )
  • 36. aguspurnomosite.blogspot.com