Dokumen tersebut membahas tentang reaksi inti nuklir, termasuk pengertian, mekanisme, tahapan, dan jenis-jenis reaksi nuklir seperti reaksi fisi dan fusi. Reaksi inti terjadi ketika dua partikel nuklir bertabrakan dan menukarkan energi serta momentum. Terdapat tiga tahapan yaitu tahap zarah bebas, inti majemuk, dan akhir. Reaksi fisi dan fusi dapat melep

1. REAKSI INTI NUKLIR
Ahmad Zarkasih Nur, Meuretta Alawiyah Pulungan, Sarah Kirana, Widya Rahmatika Rizaldi

2. Reaksi Inti Nuklir
01
Pokok
Pembahasan
02 Mekanime Reaksi Inti Nuklir
03 Tahap-Tahap Reaksi Inti Nuklir
04 Jenis-Jenis Reaksi Nuklir

3. PENGERTIAN
Reaksi inti sangat berbeda dengan reaksi kimia. Reaksi inti merupakan
suatu proses yang terjadi jika dua zarah (partikel) nuklir yang terikat
sebagai inti yang menduduki salah satu keadaan kuantumnya
bertumbukan sehingga terjadi pertukaran tenaga (energi) dan
momentum (kadang-kadang juga terjadi pertukaran muatan listrik,
momentum sudut, jumah nukleon dan paritas). Reaksi inti adalah
transformasi inti yaitu sebagai akibat ditembaki oleh suatu projektil, yang
dapat berupa inti-inti ringan, nukleon bebas, atau foton dengan energi
yang sesuai.

4. Partikel yang diam (dikerangka lab) dinamakan sasaran X,
sedangkan partikel yang bergerak ɑ disebut proyektilnya
dengan tenaga kinetik Kɑ. Hasil reaksi adalah terbentuk inti
residu Y yang bergerak dengan tenaga gerak recoil Ky dan
satu atau lebih partikel yang dihasilkan (b1, b2,...) dengan
tenaga kinetik Kb
Proses Reaksi Inti

5. Mekanisme Reaksi Inti Nuklir
Sebagian besar data inti yang terkumpul searang berasal dari analisis berbagai percobaan
reaksi inti. Pada dasarnya, reaksi inti terjadi karena tumbukan (penembakan) inti sasaran
(target) dengan suatu proyektil (peluru). Dalam percobaan ini berbagai inti ditembaki
dengan berbagai macam proyektil (radiasi) partikel maupun inti dan kemudian hasilnya
diamati. Sebagai proyektil, juga telah digunakan berbagai isotop dengan nomor atom
sebesar Z = 18. Biasanya, reaksi inti ini memberi hasil suatu inti sisa akhir (yang biasanya
tak teramati) ditambah partikel lain yang teramati secara eksperimental (kadang-kadang
kedua hasil akhir diamati bersama).
Reaksi-rekasi inti dinyatakan dalam bentuk persamaan sebagai berikut :
a + X → Y + b + Q atau X (a,b)
Apabila b = a, dan B = A, maka pada reaksi tersebut adalah hamburan

6. Dalam setiap persamaan reaksi inti, muatan total (Z total) dan jumlah nukleon total (A total) harus
sama pada kedua ruas persamaan. Pada reaksi inti berlaku :
• Hukum kekekalan momentum linier dan momentum sudut,
• Hukum kekekalan energi total
• Hukum kekekalan jumlah muatan (nomor atom),
• Hukum kekekalan jumlah nukleon (nomor massa).
Dengan demikian, momentum, energi, nomor atom, dan nomor massa inti-inti sebelum reaksi
harus sama dengan momentum, energi, nomor atom, dan nomor massa inti- inti setelah reaksi.
Pada tahun 1919, Ernest Rutherford merupakan orang yang pertama kali melihat reaksi inti. Beliau
membombardir inti atom hidrogen ( 7
14
𝑁) dengan sinar ∝ yang menghasilkan isotop hidrogen
( 8
17
𝑂).
7
14
𝑁 + 2
4
𝐻𝑒 → 8
17
𝑂 + 1
1
𝑝
Atau dapat ditulis secara singkat
7
14
𝑁(𝐻𝑒, 𝑝) 8
17
𝑂
Dengan 2
4
𝐻𝑒 adalah partikel ∝ dan proton adalah 1
1
𝑝. Reaksi tersebut disebut juga transmutasi
terinduksi, sedangkan untuk peluruhan ∝ disebut dengan transmutasi spontan. Pada reaksi ini
berlaku pula hukum kekekalan nomor massa dan hukum kekekalan nomor atom. Adapula suatu
reaksi inti dengan penangkapan neutron disertai emisi foton gamma yang disebut dengan
tangkapan radiatif neutron

7. Reaksi-reaksi inti diklasifikasikan menurut proyektil, partikel
teramati dan inti sisa. Jika proyektil dan partikel teramati
adalah sama, maka dapat diperoleh reaksi hamburan
(scattering reaction). Jika inti sisa tetap berada dalam keadaan
energi rendahnya atau keadaan dasar, maka hamburannya
adalah elastis. Tetapi jika inti sisanya berpindag ke suatu
keadaan tereksitasi, maka hamburannya tak elastis
(inelastis). Proses pada saat proyektil yang ditembakkan
memperoleh tambahan nukleon dari atau memberi nukleon
ke inti sasaran berturut-turut disebut sebagai reaksi
pengambilan (pick up) dan pelucutan (stripping).
Reaksi pengambilan dan pelucutan ini seringkali terjadi
pada tingkat energi yang cukup tinggi, sehingga dapat
dianggap bahwa reaksinya langsung (direct). Dalam reaksi
pelucutan langsung ini dianggap bahwa nukleon mengambil
bagian dalam memasuki atau meninggalkan suatu orbit
model-kulit tertentu dari inti sasaran tanpa mengganggu

8. Tahap-Tahap Reaksi Inti Nuklir
Tahap Zarah Bebas
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada setiap
reaksi inti selalu terjadi hamburan dan serapan. Pada
tahap ini sebagian zarah proyektil dihamburkan
secara elastis dan sebagian diserap inti atom target
untuk memasuki tahap inti majemuk seperti pada
gambar dibawah ini :

9. Tahap Inti Majemuk
Pada tahap ini sebagian zarah yang diserap
dari tahap pertama dihamburkan kembali
dalam hamburan elastis majemuk,
sebagian lainnya membentuk inti majemuk
atau menuju ke tahap akhir melalui reaksi
langsung.
Tahap Akhir
Inti majemuk akan mengalami peluruhan dan
memancarkan zarah untuk membentuk inti
baru yang stabil. Jika inti majemuk tidak
terbentuk maka pada tahap ini akan terjadi
reaksi langsung antara lain reaksi fisi dan
reaksi fusi.

10. Energi Reaksi Inti
Energi reaksi inti yang timbul diperoleh dari penyusutan massa inti, yaitu perbedaan
jumlah massa inti atom sebelum reaksi dengan jumlah massa inti atom sesudah reaksi.
Dalam perhitungan energi reaksi inti, semua massa inti dinyatakan dalam satuan sma
(satuan massa atom). Menurut Einstein, energi total yang dimiliki suatu massa m
adalah:
E = m .c2
dengan c adalah kelajuan cahaya (3 × 108 m/s). Untuk 1 sma, energi yang dimiliki
adalah 931,5 MeV. Dengan demikian, besar energi yang dihasilkan yaitu :
Q = {(mx + ma) – (my + mb)} 931,5 MeV/u
Jika Q > 0 (bernilai positif), maka reaksinya disebut reaksi eksoterm, yaitu reaksi di
mana terjadi pelepasan energi
, jika Q < 0 (bernilai negatif), maka reaksinya disebut reaksi endoterm, yaitu reaksi
yang memerlukan energi

11. Energi Kinetik Rendah
Pada reaksi inti nuklir terdapat Kambang . Untuk reaksi tenaga Kambang dapat dihitung dari nilai |Q|, mx, ma
dengan rumus :
Kambang = |Q| (mx + mb)/mx
Tenaga kinetik sistem (x, a) dikerangka PM (non rull) :
K’
𝑐 =
1
2
(𝑚𝑎𝑉′
𝑐
2
+ 𝑚𝑥𝑉′
𝑥
2
Untuk reaksi endoterm tenaga kinetik sistem (T, b) dikerangka PM bernilai nol sehingga dapat
ditulis :
K’
𝑐 =
1
2
𝑚𝑎𝑉
𝑎
2
(
𝑚𝑥
𝑚𝑎 + 𝑚𝑥
)
↓
𝐾′𝐶 = 𝐾𝐿(
𝑚𝑥
𝑚𝑎 + 𝑚𝑥
)
Keterangan :
KL = energi kinetik dikerangka lab (K’
c = |-Q|)
K’
c = energi kinetik dikerangka pusat
mx = massa inti sasaran
ma = massa proyektil

12. Jenis-Jenis Reaksi Nuklir Ditinjau Dari Energinya
Reaksi Eksoterm
Pada reaksi inti, reaksi pembelahan inti dan reaksi penggabungan inti menghasilkan energi yang sangat
besar. Sususnan sebuah inti dapat diubah dengan cara menembakkan partikel-partikel berenergi tinggi
(misalnya neutron) ke sebuah inti sasaran. Tumbukan anatara partikel-partikel berenergi tinggi dengan
inti sasaran dapat mengubah inti sasaran menjadi inti baru (berbeda dengan inti sasaran). Reaksi
seperti ini dinamakan reaksi inti, sedang perubahan yang terjadi disebut perubahan inti ( nucleus
transmutation).
Jika Y dan b disebut sebagai produk (hasil reaksi) maka energi sesudah reaksi sama dengan energi
produk ditambah energi reaksi Q.
Sesuai dengan hukum kekekalan energi :
• Energi sebelum reaksi = Energi sesudah reaksi
• Energi reaktan = Energi produk + Energi reaksi
• Energi reaksi = Reaksi reaktan – Energi produk
Maka,
Q = {(mx + ma) – (my + mb)} 931,5 MeV/u
Dengan ma , mγ, mb adalah massa-massa yang harus dinyatakan dalam sma. Ketika Q > 0 maka terdapat
energi yang dibebaskan (reaksi eksoterm).

13. Reaksi Fisi
Reaksi fisi (pembelahan inti) adalah reaksi nuklir yang melibatkan pembelahan
sebuah inti berat (seperti uranium) menjadi dua bagian (hasil fisi), yang kemudian
memancarkan dua atau tiga neutron, sambil melepaskan sejumlah energi yang setara
dengan selisih antara massa diam neutron dan hasil fisi dengan jumlah massa diam
inti awal. Fisi dapat terjadi spontan atau sebagai akibat irradiasi neutron.
Dalam reaksi fisi yang terjadi akan dihasilkan energi kira-kira sebesar 234 Mev. Dalam
reaksi fisi ini timbul -baru yang berenergi tinggi. Neutron-neutron yang timbul akan
menumbuk inti atom berat yang lain sehingga akan menimbulkan reaksi fisi yang lain.
Hal ini akan berlangsung terus sehingga semakin lama semakin banyak reaksi inti yang
dihasilkan dan dalam sekejab dapat timbul energi yang sangat besar. Peristiwa
semacam ini disebut reaksi fisi berantai. Berikut contoh reaksi fisi uranium

14. Reaksi Fusi
Reaksi fusi (penggabungan inti) adalah reaksi nuklir yang melibatkan
penggabungan inti-inti atom dengan nomor atom kecil untuk membentuk inti
yang lebih berat dengan melepaskan sejumlah besar energi. Dalam reaksi fisi,
sebuah neutron dipergunakan untuk membelah sebuah inti yang besar, tetapi
dalam reaksi fusi nuklir, dua inti yang bereaksi harus saling bertumbukan. Karena
kedua inti bermuatan positif, maka timbul gaya tolak yang kuat antarinti, yang
hanya dapat dilawan bila inti yang bereaksi memiliki energi kinetik yang sangat
besar.
Ada 2 syarat untuk mengendalikan fusi :
• Suhu harus sangat tinggi (dalam orde 108 oC). Pada suhu tertentu disebut suhu
pembakaran (ignition temperature), proses fusi akan berlangsung sendiri.
• Pada suhu sangat tinggi, semua atom terionisasi habis membentuk suatu
plasma (sejenis gas yang disusun oleh partikel-partikel bermuatan seperti H+
dan elektron).

15. REAKSI FUSI URANIUM REAKSI FISI URANIUM

16. KESIMPULAN
Reaksi inti merupakan suatu proses yang terjadi jika dua zarah (partikel) nuklir yang
terikat sebagai inti yang menduduki salah satu keadaan kuantumnya bertumbukan
sehingga terjadi pertukaran tenaga (energi) dan momentum (kadang-kadang juga
terjadi pertukaran muatan listrik, momentum sudut, jumah nukleon dan paritas).
Reaksi inti adalah transformasi inti yaitu sebagai akibat ditembaki oleh suatu projektil,
yang dapat berupa inti-inti ringan, nukleon bebas, atau foton dengan energi yang
sesuai. . Pada reaksi inti berlaku Hukum kekekalan momentum linier dan momentum
sudut, Hukum kekekalan energi total, Hukum kekekalan jumlah muatan (nomor
atom), dan Hukum kekekalan jumlah nukleon (nomor massa).
Terdapat 3 tahapan untuk reaksi inti yaitu tahap zarah bebas, tahap inti majemuk dan
tahap akhir. Jenis-jenis reaksi nuklir ditinjau dari energinya yaitu reaksi eksoterm,
reaksi fisi, dan reaksi fusi. Pada suatu reaktor nuklir, reaksi fisi dapat dimanfaatkan
sebagai pusat pembangkit tenaga listrik, karena reaksinya bisa dikendalikan.
Sebaliknya, reaksi fisi yang tidak terkendali akan menghasilkan ledakan energi, seperti
pada bom atom.

17. THANK YOU
Widya Rahmatika Rizaldi 06111381722055