KIMIA INTIREAKSI INTI

DISUSUN OLEH:1.RINAYU ANINTIA

2.TRY SETYANINGSIH

Reaktor atom Matahari

Reaksi kimia inti adalah suatu reaksi yang melibatkan inti atom dan menyebabkan terjadinya perubahan-perubahan pada inti atom. Perlu diketahui bahwa inti atom tersusun dari pertikel-partikel yang disebut nucleon, suatu inti atom yang diketahui jumlah proton dan neutronnya disebut nuklida.

Perbandingan antara reaksi kimia dan reaksi intiNO. REAKSI KIMIA REAKSI INTI

1. Atom diubah susunannya melalui

pemutusan dan pembentukan

ikatan

Unsur (atau isotop dari unsur yang sama) dikonversi dari unsur yang satu ke lainnya

2. Hanya elektron dalam orbital atom atau molekul yang terlibat dalam pemutusan dan pembentukan ikatan

Proton, neutron, elektron dan partikel dasar lain dapat saja terlibat

3. Reaksi diiringi dengan penyerapan atau pelepasan energi yang relatif kecil

Reaksi diiringi dengan penyerapan atau pelepasan energi yang sangat besar

4. Laju reaksi dipengaruhi oleh suhu, tekanan, katalis dan konsentrasi

Laju reaksi biasanya tidak dipengaruhi oleh suhu, tekanan dan katalis

REAKSI INTI

Reaksi Inti adalah proses perubahan yang terjadi dalam inti atom akibat tumbukan dengan partikel lain atau berlangsung dengan sendirinya.

Misalkan pada percobaan reaksi inti dalam sebuah laboratorium ditembakan seberkas partikel a berenergi tinggi pada inti sasaran X. Setelah reaksi inti terjadi,terbentuk inti baru Y dan sebuah partikel b.

QbYXa

QbYXa

Y

b

a + X

QbYXa

Energi sebelum reaksi = energi sesudah reaksiEnergi reaktan= energi produk + energi reaksiEnergi reaksi = energi reaktan – energi produk

smaMeVmmmmQ bYXa /931

Ketika a dengan energi kinetik ka ditembakan pada inti sasaran X yang diam (KX=0). Kemudian terbentuk inti baru Y bergerak dengan energi kinetik KY dan partikel b bergerak dengan energi kinetik Kb, maka selisih antara energi kinetik sesudah dan sebelumreaksi sama dengan energi reaksi Q

abY KKKQ

PADA REAKSI INTI BERLAKU:

• Hukum kekekalan momentum

• Hukum kekekalan energi

• Hukum kekekalan nomor atom

• Hukum kekekalan nomor massa

JENIS-JENIS REAKSI INTI

A. Desintegrasi (Peluruhan)

B. Transmutasi Inti

C. Reaksi Fisi

D. Reaksi Fusi

Desintegrasi (Peluruhan)

Seperti yang kita ketahui bahwa nuklida terdiri proton dan neutron, inti dikatakan stabil apabila memiliki harga n/p = 1. Inti yang tidak stabil akan mengalami peluruhan. Inti yang terletak diatas pita kestabilan (n/p > 1) akan meluruh dengan pemancaran sinar beta dan pemancaran neutron.

Sedangkan inti yang terletak dibawah pita kestabilan akan meluruh dengan pemancaran positron, pemancaran proton dan penangkapan electron di kulit K. sedangkan inti yang terletak pada sembarang pita akan memancarkan sinal alfa. Semua reaksi memancarkan sinar/ partikel tertentu secara spontan.

Transmutasi Inti

Reaksi transmutasi inti adalah reaksi penembakan inti dengan suatu partikel sehinggal mengasilkan nuklida baru yang bersifat radioaktif. Semua unsur yang memiliki nomor atom lebih besar dari 83 adalah radioaktif, atau dengan kata lain transmutasi inti dihasilkan dari pemboman inti oleh neutron, proton, atau inti lain yang

menghasilkan nuklida baru yang memiliki nomor atom lebih besar dari 83.

Pada tahun 1919, Rutherford berhasil menembak gas nitrogen dengan partikel alfa dan menghasilkan hidrogen & oksigen. Reaksi ini merupakan transmutasi buatan pertama, yaitu perubahan satu unsur menjadi unsur lain

Reaksi Fusi adalah reaksi penggabungan dua inti atom yang ringan menjadi inti atom yang lebih berat dan partikel elementer, disertai pelepasan energi yang sangat besar.

Inti yang lebih berat di sini bukan berarti sesudah reaksi massa inti menjadi lebih besar dibandingkan dengan massa sebelum reaksi. Justru sebaliknya, massa sesudah reaksi lebih ringan dibandingkan dengan massa sebelum reaksi sehingga dilepaskan energi.

Pengertian lebih berat maksudnya adalah nomor massa inti hasil reaksi lebih besar dibandingkan dengan nomor massa masing-masing inti reaktan (pereaksi).

REAKSI FUSI

Reaksi fusi disebut juga raksi termonuklir karena untuk menggabungkan inti-inti ringan dibutuhkan suhu yang sangat tingi yaitu sekitar 1. 108 derajat celcius. Suhu yang tinggi menyebabkan inti bergerak dengan kelajuan yang tinggi, sehingga gaya tolak Coulumb antara dua muatan listrik antara proton-proton dalam inti atom dapat diatasi.

Aplikasi Reaksi Fusi

1. Reaksi fusi nuklir pada bintang (matahari)

Persamaan reaksi ada 3 tahap yaitu:

MeVeHHH 42,0.1 10

21

11

11

MeVHHeHeHe 86,12.3 11

42

32

32

MeVHeHH 49,5.2 32

11

21

Reaksi pertama dan kedua terjadi dua kali, kedua positron saling menghilangkan dengan sebuah elektron dan menghasilkan radiasi

elektromagnet , reaksi di atas dapat ditulis:

MeVeHeH 7,262224 42

21

2. Reaksi fusi nuklir pada bom hidrogen

Bahan baku bom hidrogen adalah inti deuterium dan tritium yang akan bergabung membentuk inti helium sambil membebaskan energi yang sangat besar. Untuk menggabungkan inti-inti tersebut diperlukan suhu yang sangat tinggi yang diperoleh dari ledakan atom biasa yang dihasilkan dari reaksi fisi sebagai pemicu berlanggsungnya reaksi fusi bom hidrogen yang akan menghasilkan ledakan bom yang lebih dahsyat. Persamaan reaksi fusi untuk bom hidrogen dapat ditulis:

MeVnHeHH 6,1710

42

31

21

REAKSI FISI

Reaksi fisi adalah reaksi yang terjadi pada inti berat yang ditumbuk oleh sebuah partikel (umumnya neutron) kemudian membelah menjadi dua inti baru yang lebih ringan.

Neutron lebih mudah diserap oleh inti karena neutron tidak bermuatan, sehingga neutron tersebut tidak mengalami gaya Coulomb yang bersifat menolak ketika neutron mendekati permukaan inti.

Reaksi Inti Berdasarkan Model Tetes Cairan

Netron lambat diserap oleh inti U-235 memberikan energi tambahan dalam inti. Energi tambahan dalam inti menyebabkan inti berubah bentuk menjadi memanjang. Ketika inti memanjang gaya Coulomb lebih besar dari gaya ikat inti, kemudian inti membelah menjadi dua inti yang baru.

nKrBaUnU 192142*2361235 2nKrBaU 192142235

DCBA )( DCBA mmmmm

MeVmmmmQ DCBA 931(

MeVprodukmassareakmassaQ 931)tan(

Reaksi Berantai

Reaksi berantai ada 2 yaitu reaksi berantai tak terkendali (contoh:bom atom) dan reaksi berantai terkendali (contoh:reaktor atom)

Reaksi Berantai Tak Terkendali

Reaksi berantai tak terkendali dapat menghasilkan energi yang sangat besar. Untuk satu pembelahan inti rata-rata energi yang dibebaskan 208 MeV. Reaksi berantai tak terkendali terjadi ketika neutron yang dihasilkan (rata-rata 2,5 neutron) dari setiap pembelahan inti menumbuk inti lain dan proses ini berlanggsung terus-menerus, energi yang terlepas akan terjadi sangat cepat sehingga terjadi ledakan (seperti dalam bom atomik).

Reaksi Berantai Terkendali

Reaksi berantai terkendali dilakukan dengan cara membatasi jumlah neutron yang membelah inti dalam lingkungan inti atau mengkondisikan tiap pembelahan inti menyumbang hanya satu neutron yang akan menyebabkan pembelahan satu inti lainnya.

Kelemahan fusi sebagai sumber energi dibandingkan dengan fisi adalah dibutuhkan suhu yang sangat tinggi, dana yang besar dan pengetahuan yang sangat tinggi untuk mengolah sumber energi dari reaksi fusi, sedangkan kelebihannya energi yang dihasilkan lebih besar dan bahan bakar untuk reaktor fusi yaitu deuterium sangat berlimpah tersedia dalam air laut.

Contoh soal

1. Hitunglah energi yang dibebaskan dalam reaksi

nCsRbnU 214193235

MeVnmCsmRbmUmQ 5,931114193235

MeVQ 5,9310087,191949,14092172,9204394,235

MeVQ 5,93119403,0

MeVQ 73895,180

Jangan terperosok dalam lubangLubang yang dalam siapa nak naikan

Dengan ilmu yang berkembangManfaat dirasakan bahaya ditekan

Kaisar ming mencari selirTak memilih hamba sahaya

Bicara soal reaksi nuklirAda manfaat dan bahaya

BAHAYA YANG DITIMBULKAN DARI REAKSI NUKLIR

MANFAAT DARI REAKSI NUKLIR