Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
191
Contoh Soal
Reaksi fusi di matahari dapat dianggap sebagai reaksi penggabungan empat buah proton menjadi inti matahari He dan dua buah positron. Jika diketahui
1 1
H =
1,007825 sma,
4 2
He = 4,002603 sma,
0 + 1
e = 0,000537 sma, dan 1sma = 931 MeV.
Tentukanlah energi yang dihasilkan per reaksi pada fusi matahari
Penyelesaian:
Diketahui:
1 1
H
= 1,007825 sma
4 2
He = 4,002603 sma
0 + 1
e
= 0,000537 sma 1 sma = 931 MeV
Ditanyakan: Q = . . .?
Jawab: Reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut.
o
1 4
0 + 1
2 1
4 H He
+ 2 e
Energi yang dihasilkan pada reaksi tersebut adalah: Q = {4 . 1,007825 – 4,002603 + 0,000537} . 931MeV = 26,22 MeV
Agar kamu lebih paham mengenai reaksi fusi, simaklah contoh soal di bawah ini
Rangkuman
1. Inti atom terdiri atas proton, neutron, dan partikel-partikel elementer.
2. Massa atom terpusat pada inti atom.
3. Stabilitas inti atom bergantung pada perbandingan jumlah proton dan jumlah neutron
penyusun inti atom. m = {Z . m
p
+ A – Z . m
n
} – m
i
5. Gaya inti adalah gaya khas pada inti atom yang bekerja pada jangkauan yang
sangat pendek. Gaya inti mampu melawan gaya Coulomb maupun gaya atraksi. 6.
Ada 3 jenis sinar radioaktif, yaitu: alfa, beta, dan gamma. 7.
Mekanisme peluruhan alfa: o
A A 2
4 Z
Z 2 2
He X
Y
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
192
8. Mekanisme peluruhan beta:
o
X Y
e
A A
Z Z 1
-1
o
X Y
e
A A
Z Z 1
+1
9. Peluruhan sinar gamma terjadi karena adanya kelebihan energi pada inti atom.
10. Laju peluruhan radioaktif dinyatakan sebagai aktivitas radioaktif. Besarnya laju peluruhan radioaktif dinyatakan sebagai berikut.
O
dN N
dt
11. Waktu paruh adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu unsur radioaktif sehingga aktivitasnya tinggal separuh aktivitas awal.
12. Reaksi inti adalah reaksi yang terjadi akibat tumbukan inti atom dengan suatu partikel.
13. Reaksi fisi adalah reaksi pembelahan inti berat menjadi inti-inti ringan disertai dengan pelepasan energi.
14. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti-inti ringan menjadi inti yang lebih berat disertai pelepasan energi.
15. Reaktor adalah tempat berlangsungnya reaksi inti secara terkendali.
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
193
Soal-soal Uji Kompetensi
A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat
1. Dalam reaksi inti harus memenuhi . . . .
1 hukum kekekalan momentum 2 hukum kekekalan energi
3 hukum kekekalan nomor atom 4 hukum kekekalan nomor massa
Pernyataan yang benar adalah . . . . a.
hanya 1, 2, dan 3 b.
hanya 1 dan 3 c.
hanya 2 dan 4 d.
hanya 4 e.
1, 2, 3, dan 4 2.
Jika massa proton dan neutron masing-masing 1,008 dan 1,009 sma
maka defek massa pada inti besarnya adalah . . . .
a. 0,012 sma
b. 0,184 sma
c. 0,118 sma
d. 0,119 sma
e. 0,120 sma
3. Stabilitas inti tergantung pada . . . .
a. jumlah proton
b. jumlah neutron
c. jumlah elektron
d. perbandingan jumlah proton dan
neutron e.
perbandingan jumlah proton dan elektron
4. Suatu partikel radioaktif diidentifikasi
memiliki karakter berikut. 1 Dibelokkan dalam medan magnet.
2 Daya tembus rendah. 3 Daya ionisasi rendah.
4 Ditolak oleh benda bermuatan Partikel di atas kemungkinan adalah
. . . . a.
sinar alfa b.
sinar beta c.
positron d.
sinar gamma e.
neutron 5.
Suatu inti
229 93
X
memancarkan sinar radioaktif masing-masing 2 kali sinar
alfa dan 2 kali sinar beta hingga berubah menjadi inti Y. Nomor atom
dan nomor massa yang benar untuk Y adalah . . . .
a.
229 91
Y
b.
233 91
Y
c.
229 89
Y
d.
229 93
Y
e.
233 93
Y
6. Jika suatu inti radioaktif memiliki waktu
paruh 3 . 10
6
tahun maka konstanta peluruhan inti tersebut adalah . . . .
a. 2,31 . 10
-6
tahun
-1
b. 2,31 . 10
-7
tahun
-1
c. 2,31 . 10
-8
tahun
-1
d. 2,31 . 10
-9
tahun
-1
e. 2,31 . 10
-10
tahun
-1
7. Seorang peneliti menyimpan 100 gram
sampel unsur radioaktif dengan waktu paruh 20 hari. Sisa sampel tersebut
setelah 2 bulan 1 bulan = 30 hari adalah . . . .
a. 50 gram
b. 25 gram
c. 12,5 gram
d. 6,125 gram
e. 3,625 gram
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 2
194
8. Perhatikan grafik aktivitas radioaktif
berikut
A Ci
500 250
62,5 O
t hari X
10
Harga X adalah . . . . a.
20 hari b.
30 hari c.
40 hari d.
50 hari e.
60 hari 9.
Suatu unsur X memiliki nomor atom dan nomor massa masing-masing 87
dan 211. Berdasarkan sejarah terbentuknya unsur tersebut berasal
dari . . . .
a.
232 90
Th b.
232 93
Np
c.
238 92
U d.
235 92
U e.
236 92
U 10. Persamaan reaksi inti ketika suatu inti
sasaran X ditembak oleh sebuah
partikel a dan menghasilkan inti Y serta sebuah partikel b dapat ditulis
sebagai . . . .
a. X + a
o Y + b b.
Y + b o X + a
c. a + X
o Y + b d.
a + X o b + Y
e. b + Y
o a + X
B. Kerjakan soal-soal berikut dengan tepat
1. Jika diketahui:
massa proton
1 1
H = 1,007825 sma
massa neutron
1
n = 1,008665 sma
1 sma = 931,4 MeV, tentukanlah energi ikat dan energi ikat
per nukleon dari inti
27 13
Al
dan
65 30
Zn
2. Jelaskan mekanisme peluruhan yang
terjadi pada inti jika ia memancarkan sinar alfa sebanyak 2 kali, beta 1 kali
dan positron 1 kali. Anggaplah inti transmutasinya masing-masing
adalah A, B, C, dan D
3. Suatu batuan mengandung 25
uranium-235 dan 75 timbal. Jika waktu paruh uranium 7,07 . 10
8
tahun, berapakah umur batuan tersebut?
4. Tentukan energi ikat inti dan massa
inti dari
197 79
Au
jika energi ikat per nukleonnya 7,91 Mev
5. Berapa waktu paruh suatu zat radioaktif
jika aktivitas setelah meluruh selama 75 hari adalah
1 32
aktivitas awal?
