Reaksi Fusi (b) Bagian pusat dari reaktor nuklir
2. Reaksi Fusi (b) Bagian pusat dari reaktor nuklir
Reaksi fusi adalah reaksi nuklida-nuklida ringan digabungkan menjadi
nuklida dengan nomor atom lebih besar. Misalnya, inti deuterium ( 2 H) dipercepat menuju target yang mengandung deuteron ( 2 H) atau tritium
( 3 H) membentuk nuklida helium. Persamaannya:
1 H + 1 H ⎯⎯ → 3 2 1 He + 0 n
Tolakan elekt rost at is
1 H + 1 H ⎯⎯ → 2 He + 0 n
Jarak ant ar part ikel
Untuk mendapatkan reaksi fusi inti, partikel pembom (proyektil) harus memiliki energi kinetik yang memadai untuk melawan tolakan
muatan listrik dari inti sasaran (lihat Gambar 5.23). Energi ant araksi
E akibat gaya int i yang
Disamping pemercepat partikel, cara lain untuk memberikan energi
kuat
kinetik memadai kepada inti proyektil agar dapat bereaksi dengan inti sasaran dilakukan melalui pemanasan inti sasaran hingga suhu sangat tinggi.
Suhu pemanasan inti sasaran sekitar 10 8 °C. Pada suhu ini semua elektron
dalam atom mengelupas membentuk plasma. Plasma adalah gas netral yang mengandung ion dan elektron.
Masalah utama dalam mengembangkan reaksi fusi terkendali adalah
bagaimana kalor plasma yang bersuhu sangat tinggi dapat dikendalikan. Gambar 5.23
Kendalanya, jika plasma menyentuh bahan apa saja, kalor dengan cepat Grafik energi antaraksi dua inti
t erhadap t olakan elekt rost at is
dihantarkan dan suhu plasma dengan cepat turun.
Kerad ioakt ifan
Reaktor uji fusi inti Tokamak menggunakan medan magnet berbentuk donat untuk mempertahankan suhu plasma dari setiap bahan, seperti ditunjukkan pada Gambar 5.24 .
Tabung vakum
Kum p aran m edan t o ro id al
Gambar 5.24
Reaksi fusi inti tokamak
Plasm a
Kum p aran Medan poloidal
Sumber: Chemistry :The Central Science, 2000
Tes Kompetensi Subbab C
Kerjakanlah di dalam buku latihan.
1. Jelaskan perbedaan antara reaksi fisi dan reaksi fusi. 3. Jelaskan keuntungan dan kerugian reaktor fisi 2. Mengapa nuklida ringan melepaskan energi ketika
dibandingkan reaktor fusi.
melakukan fusi untuk membentuk nuklida lebih berat, sedangkan nuklida relatif berat juga melepaskan energi ketika berlangsung melakukan fisi?
Rangkuman
1. Kestabilan inti dapat ditinjau dari aspek kinetika dan 6. Aktivitas radioaktif dapat disidik dengan alat yang termodinamika. Secara kinetika, inti yang tidak stabil
disebut pencacah radiasi. Ada dua jenis alat pencacah akan meluruh menjadi inti yang lebih stabil, melibatkan
radiasi, yaitu pencacah Geiger dan pencacah skintilasi. emisi partikel alfa, beta, positron, dan sinar gamma.
7. Isotop radioaktif banyak dimanfaatkan untuk berbagai 2. Secara termodinamika, kestabilan inti dapat dikaji dari
bidang, seperti kimia, industri, pertanian, perminyakan, energi nukleosintesis. Nukleosintesis adalah
dan terutama dalam bidang kedokteran dan medis. pembentukan nuklida dari nukleon-nukleonnya.
8. Penentuan umur radiokarbon menggunakan nisbah 3. Pada nukleosintesis terjadi kehilangan massa. Menurut
14 C
Einstein, energi yang hilang dalam nukleosintesis
untuk menentukan objek yang mengandung
C karbon dari sumber yang hidup.
setara dengan perubahan massa atau D E= D mc 2 12
4. Massa yang hilang dalam nukleosintesis diubah 9. Fusi inti adalah proses penggabungan dua inti ringan menjadi energi ikat inti. Energi ikat inti adalah energi membentuk inti lebih berat dan lebih stabil. Fisi inti yang diperlukan untuk mengikat nukelon-nukleon adalah pemecahan inti berat menjadi dua inti yang di dalam inti agar tidak terurai. lebih ringan. Adapun reaktor nuklir menerapkan fisi 5. Jenis peluruhan radioaktif dapat berupa partikel alfa,
terkendali.
beta, positron, atau sinar gamma.
Mudah dan Akt if Belajar Kim ia unt uk Kelas XII
Peta Konsep
Fusi
Inti atom
reaksi yang
terjadi
terdiri atas
Fisi
Stabil
Tidak stabil
bersifat
Radioaktif
untuk mencapai kestabilan terjadi
Peluruhan
berlaku Hukum Kekekalan
jenis peluruhan
Energi Momentum
Massa
Muatan
Alfa ( a )
Beta ( b )
Positron (e + ) Gamma ( g )