Reaksi Fisi Dan Reaksi Fusi

REAKSI FISI DAN REAKSI FUSI

MUHAMMAD NAUFAL HAWARINENG SRI MULKIYATUL A.SUCI ASYIAHVENTI ROSMAYANTIWIDI SRI MULYANI

REAKSI FISIReaksi pembelahan nuklida menjadi dua atau lebih nuklida yang baru

U23592n 1

0

Proses Reaksi Fisi

Neutron berkecepatan tinggi bergerak mendekati nuklida uranium-235

U23592n 1

0

Neutron berkecepatan tinggi bergerak mendekati nuklida uranium-235

U23592n 1

0

Neutron berkecepatan tinggi bergerak mendekati nuklida uranium-235

U23592n 1

0

Neutron bertumbukan dengan nuklida uranium yang kemudian menangkap neutron tersebut.

U23692

Uranium-235 kemudian berubah menjadi uranium-236 setelah menangkap neutron

Nuklida uranium-236 yang terbentuk sangatlah tidak stabil.Uranium-236 kemudian bertransformasi untuk menjadi lebih stabil

Uranium-236 kemudian berpisah menjadi 2 pecahan dan mengemisikan neutron.

14156Ba

9236Kr

n 1 0

n 1 0

n 1 0

14156Ba

9236Kr

n 1 0

n 1 0

n 1 0

14156Ba

9236Kr

n 1 0

n 1 0

n 1 0

14156Ba

9236Kr

n 1 0

n 1 0

n 1 0

Penemuan Reaksi Fisi Nuklir1. Eksperimen Fermi (1934-1936)

Penembakan neutron lambat terhadap senyawa uranium menghasilkan unsur-unsur transuranium (Z > 92). Unsur yang termasuk seperti unsur Neptunium (Z=93) dan plutonium (Z=94).

2. Eksperimen Juliot dan Savitch (1934-1938)sifat kimia dari unsur aktif yang dihasilkan

dari interaksi U+n lebih mendekati sifat Lantanium (Z=57) daripada Actinium (Z=89)

3. Eksperimen Hahn dan Strassman (1934-1938)unsur yang diperoleh lebih mirip barium

(Z=56) daripada Radium (Z=88)

FRAGMEN FISI DAN DISTRIBUSI MASSAFragmen fisi : bukan merupakan pasangan yang identik tetapi 1 dari 30 kemungkianan pasangan yang terjadiMassa fragmen : 85 s/d 105 (ringan) dan

130 s/d 150 ( berat)Contoh pasangan fragmen :

Distribusi MassaGambar kemungkinan hasil fusi dan fragmen hasil fissi sebagai fungsi massa

TEORI FISI1. Distorsi Bentuk Inti

distorsi inti diakibatkan oleh osilasi inti yang terjadi jika inti menangkap neutron atau partikel-partikel lain.

2. Energi Fisi (Ef) dan Penghalang Fisi (Eb) Ef > Eb , reaksi Fisi berlangsung spontan

JENIS REAKSI FISI1. Fisi Spontan

fisi spontan terjadi pada nuklida-nuklida berat A>240, 2. Fisi dengan neutron energi tinggi

fisi U-235 dapat berlangsung dengan neutron termal, dengan jumlah produk yang banyak dan berlangsung dengan neutron cepat 1 MeV

3. FotofisiReaksi fisi pada inti-inti berat dengan

menggunakan foton X berenergi 6,3 MeV4. Evaporasi

inti fisi tereksitasi dan memiliki neutron banyak dibandingkan dengan fragmen hasil, akan melepaskan atau mengevaporasi sejumlah neutron. 5. Spallasi

neutron, proton, partikel alfa dievaporasi dari inti yang tereksitasi menghasilkan produk inti yang jauh lebih kecil dari inti yang semula.

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.

REAKSI FUSIReaksi Fusi adalah reaksi penggabungan dua inti atom yang ringan menjadi inti atom yang lebih berat ,disertai pelepasan energi yang sangat besar.

H 2 1 +He 4

2+ n10H31 +Energy

The Fusion Process

H 2 1

H 3 1

The Fusion Process

H 2 1

H 3 1

The Fusion Process

H 2 1

H 3 1

The Fusion Process

H 2 1

H 3 1

The Fusion Process

The Fusion Process

The Fusion Process

The Fusion Process

The Fusion Process

He 4 2

n 1 0

ENERGY

The Fusion Process

He 4 2

n 1 0

ENERGY

The Fusion Process

He 4 2

n 1 0

ENERGY

The Fusion Process

He 4 2

n 1 0

ENERGY

Energi ikat inti

• Energi ikat adalah energi yang dikeluarkan ketika proton dan neutron berikatan menjadi inti

• Semakin besar energi ikat pernukleon dalam atom, semakin stabil atom yang terbentuknya.

• EB= ∆m x 931 MeV/sma

Syarat Terjadinya Reaksi Fusi• Suhu Tinggi yaitu sekitar 1.108 OCketika dua inti berdekatan terdapat gaya tolak yang dihasilkan , gaya tolak tersebut harus digerakkan dengan kelajuan yang sangat tinggi, sehingga akibatnya energi kinetik yang sangat tinggi. Hal ini berarti memerlukan suhu yang tinggi pula.

Contoh Reaksi Fusi

Senjata nuklir

Reaksi fusi di

matahari Bom nuklir Hiroshima &

Nagasaki

Unsur-unsur yang ada di matahariUnsur Lambang Unsur Persen dari Matahari

Hidrogen H 76,4Helium He 21,8Oksigen O2 0,4Karbon C 0,2Neon Ne 0,1Besi Fe 0,1

Nitrogen N 0,08Silikon Si 0,07

Magnesium Mg 0,07Sulfur S 0,05Nikel Ni 0,01

Reaksi Fusi di Matahari

• Reaksi Atom Hidrogen membentuk Atom helium1H1 + 1H1 1H2 + β+ + v + 0,42 MeV x 21H1 + 1H2 2He3 + γ + 5,5 MeV x 22He3 + 2He3 2He4 + 2(1H1) + 12,8 MeV

4 1H1 2He4 + 2β+ + 2γ + 2v + 24,64 MeV

Reaksi Fusi Pada Bom Hidrogen