fisi fusi reaksi
TRANSCRIPT
5/17/2018 FISI FUSI REAKSI - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fisi-fusi-reaksi 1/5
FISIKA 2
(REAKSI REAKSI INTI)
NAMA : DENNY SUHERMANTO (4115211001)
: RAHMATUL ADAM (41152110)
PRODI : TEKNIK ELEKTRO
FAKULAS : FAKULTAS SAINT DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS TEKNOLOGI YOGYAKARTA
FAKULTAS SAINT DAN TEKNOLOGI
5/17/2018 FISI FUSI REAKSI - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fisi-fusi-reaksi 2/5
REAKSI REAKSI INTI
NOTASI NOTASI INTI
Data data nuklir yang tersedia saat ini berasal dari analisis mengenai eksperimen
eksperimen ini. Nucleus diberondong dengan sejumlah proyektil.
Normalnya reaksi tersebut menghasilkan nucleus residu akhirbeserta partikel lain yang
terdeteksi. Selama eksperimen berlangsung.
Reaksi reaksi nuklir ditunjukan dalam bentuk persamaan :
PROYEKTIL+NUKLEUS TARGET→NUKLEUS RESIDU+PARTIKELTERDETEKSI
Atau lebih singkatnya:
TARGET (PROYEKTIL,PARTIKEL TERDETEKSI) NUKLEUS RESIDU.
Diatas merupakan penjabaran mengenai notasi inti.
5/17/2018 FISI FUSI REAKSI - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fisi-fusi-reaksi 3/5
KLASIFIKASI REAKSI REAKSI INTI
5/17/2018 FISI FUSI REAKSI - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fisi-fusi-reaksi 4/5
PENAMPANG MELINTANG INTI
REAKSI FISI INTI
Reaktor tak lain adalah tempat bereaksi. Dalam hal ini, pengertian sehari hari yang dipakai
ialah reaksi inti. Reaksi fisi adalah suatu reaksi pembelahan, yang disebabkan oleh neutron yang
secara umum dapat ditulis sebagai:
X + n —— > X1 + X2 + (2 - 3) n + E.
Beberapa hal yang perlu diketahui dalam jenis reaksi tersebut adalah:
X disebut inti bahan fisil (fisile material), yang secara populer disebut "bahan bakar"
karena dalam reaksi ini dibebaskan sejumlah energi. Hanya beberapa inti dapat
bereaksi fisi yaitu 238U, 235U, 233U dan 239Pu di mana kedua unsur terakhir
merupakan unsur buatan manusia karena tidak terdapat di alam sebagai hasil dari
reaksi inti-inti 232Th dan dan 238U dengan neutron.
Keboleh jadian suatu inti berfisi dinyatakan dengan f (fission microscopic cross
section = penampang fisi mikroskopik), di mana besaran tersebut tergantung dari
energi neutron yang bereaksi dengan suatu inti-tertentu. Sebagai contoh dapat
disebutkan bahwa nilai f 238U besar pada energi neutron rendah (termal) tetapi kecil
pada energi tinggi. Sebaliknya nilai f 238U kecil pada saat neutron berenergi besar.
Untuk 239Pu dan 233U mempunyai f besar pada energi tinggi, oleh karena itu bahan
ini digunakan sebagai bahan bakar pada reaktor cepat.
Dari reaksi dihasilkan dua inti baru sebaga hasil fisi, X1 dan X2 yang berupa inti-inti
yang tidak stabil. Untuk menjadi stabil inti-inti tersebut meluruh (decay) dengan
mengeluarkan sinar-sinar maupun partikel. Adanya neutron-neutron baru yang dihasilkan dari reaksi inti tersebut dapat
melanjutkan reaksi fisi hingga mungkin terjadi reaksi berantai, dan pada keadaan
tertentu bila tidak dikendalikan maka reaksi berantai ter¬sebut dapat menjadi suatu
ledakan. Reaksi nuklir yang tidak terkendali merupakan prinsip kerja bom nuklir.
Neutron yang dihasilkan oleh fisi mempunyai energi yang tinggi, 2 MeV, jika fisii
diharapkan terjadi pada En rendah (energi termal 0,025 eV), maka neutron yang baru
lahir tersebut harus diturunkan energinya dahulu dengan jalan hamburan-hamburan.
Di dalarn reaktor neutron mempunyai kemungkinan-kemungkinan untuk:
a. diserap tanpa menimbulkan fisi
b. diserap mengakibatkan fisi
c. hilang dari sistimd. hamburan
Jadi penurunan energi neutron berkompetisi dengan kemungkinan¬kemungkinan
yang lain, dan untuk dapat menghitung masing-masing kemungkinan perlu diselidiki
mekanisme reaksi masing-masing.
Reaksi fisi mengeluarkan energi total E, sebesar 200 MeV. Dengan meng¬gunakan
data konversi satuan dan data fisika, dapat dihitung bahwa bila semua inti-inti 1 gram
uranium melakukan fisi maka kalor yang dikeluar¬kan setara dengan kalor yang
dihasilkan oleh pembakaran 1 ton batu bara. Jelas dari gambaran tersebut bahwa,
kalor yang dikeluarkan dari reaksi inti sangat besar.
Telah dijelaskan bahwa reaktor yang lazim dipakai saat ini bekerja atas dasar reaksi
fisi (pemecahan) inti atom. Sebagai bahan bakar umumnya digunakan Uranium 235Uyang kandungannya telah diperkaya. Uranium alam mempunyai kandungan 235U
5/17/2018 FISI FUSI REAKSI - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/fisi-fusi-reaksi 5/5
hanya sekitar 0,7 persen, selebihnya adalah 238U. Untuk memecah inti isotop
Uranium digunakan neutron lambat ('thermalneutron'). Uranium yang menangkap
neutron segera menjadi tidak stabil. Inti Uranium yang tidak stabil hanya dapat
bertahan selama kurang lebih sepertriliun detik (10-12 detik) sebelum mengalami
proses fisi menjadi inti-inti X1 dan X2 serta sekitar dua sampai tiga neutron yang siap
untuk memecah inti 235U lainnya. Kemudian ketiga neutron tadi diserap oleh inti-intiisotop Uranium lain, tiga proses yang sama akan terjadi dengan produksi akhir sekitar
sembilan neutron. Proses berulang-ulang ini dinamakan reaksi berantai ('chain
reaction') yang merupakan prinsip kerja reaktor. Pada setiap proses pemecahan tadi,
inti atom akan melepaskan energi yang sesuai dengan hilangnya jumlah massa inti-
inti di akhir proses rumus E=mc2. Jadi jumlah energi yang dihasilkan akan sebanding
dengan banyak proses yang terjadi dan sebanding dengan jumlah neutron yang
dihasilkan.
Untuk mengendalikan atau mengatur reaksi berantai dalam reaktor nuklir digunakan
bahan yang dapat menyerap neutron misalnya Boron dan Cadmium, yang bertujuan
untuk mengatur populasi neutron. Dengan mengatur populasi neutron ini dapat
ditentukan tingkat daya raktor, bahkan reaksi dapat dihentikan sama sekali (tingkatdaya mencapai titik 0) pada saat semua neutron terserap oleh bahan penyerap.
Perangkat pengatur populasi neutron pada reaktor ini disebut batang kendali. Jika
batang kendali disisipkan penuh diantara elemen bakar, maka batang kendali akan
menyerap neutron secara maksimum sehingga reaksi berantai akan dihentikan dan
daya serap batang kendali akan berkurang bila batang kendali ditarik menjauhi
elemen bakar.
REAKSI FUSI INTI
Proses reaksi fusi adalah kebalikan dari reaksi fisi seperti arti harfiahnya, proses inimerupakan reaksi penggabungan dua inti menjadi inti lain yang lebih besar. Reaksi jenis ini
tidak terjadi secara alamiah di permukaan bumi, namun merupakan prinsip kerja pembakaran
Hidrogen di pusat matahari serta bintang-bintang. Sebenarnya, banyak tipe reaksi fusi yang
dapat terjadi di matahari yang sering disebut siklus proton-proton, mulai dari penggabungan
dua inti Hidrogen menjadi inti Deuterium hingga penggabungan inti Deuterium dan inti
Tritium. Kebanyakan reaksi ini membutuhkan kondisi tertentu yang hanya terdapat di dalam
inti matahari ataupun bintang-bintang, misalnya tekanan yang sangat tinggi. Di dalam inti
matahari, tekanan yang sangat tinggi dihasilkan oleh gaya gravitasi. Gaya gravitasi pada
pusat matahari haruslah sangat besar untuk mempertahankan strukturnya, mengingat
komposisi matahari kebanyakan terdiri dari gas Hidrogen. Reaksi fusi di dalam teras reaktor
membutuhkan Deuterium dan Tritium sebagai bahan bakar, yang jika bergabung pada kondisitertentu akan menghasilkan inti Helium yang stabil disertai sebuah neutron yang membawa
sebagian besar energi hasil fusi. Saat ini, Deuterium bukan merupakan masalah, sebab
tersediaannya di alam boleh dikatakan tak terbatas. Deuterium dapat diekstraksi dari air biasa,
untuk setiap satu meter kubik air dapat diperoleh sekitar 200 gram Deuterium. Berlainan
dengan Deuterium, Tritium bersifat radioaktif. Tritium alam sangat jarang dijumpai.
Untungnya, Tritium dapat dihasilkan melalui proses 'breeding' dengan menggunakan
sebagian kecil neutron hasil reaksi fusi serta dua jenis isotop Litium yang terdapat di alam,
yaitu Litium-6 dan Litium-7. Litium-6 dapat menangkap neutron cepat dan neutron lambat,
sedangkan Litium-7 hanya menangkap neutron cepat. Litium yang menangkap neutron akan
pecah menjadi Tritium serta Helium.