Staff Site Universitas Negeri Yogyakarta 1 reaksi inti atom

REAKSI INTI ATOM

Sulistyani, M.Si.
Em ail: sulistyani@uny.ac.id

• Sebutkan perbedaan antara reaksi inti
dengan reaksi kim ia um um nya?

KONSEP
• Reaksi nuklir m erupakan proses pengubahan inti atom m elalui
reaksi pertukaran dengan partikel-partikel dasar penyusun inti
atom .
• Reaksi nuklir buatan pertam a kali dilakukan oleh Rutherford (tahun
1919), yaitu dengan m enem baki inti nitrogen dengan partikel alfa
yang berasal dari peluruhan 214 Po.
+
Inti sasaran

α
proyektil

→

p

+

Partikel yang
dipancarkan

Dapat ditulis:
Inti hasil

(α, p)

• Reaksi penem bakan inti dikenal dengan istilah transm utasi inti.
• Sebagian besar reaksi nuklir berlangsung m elalui tahap antara, yaitu
m em bentuk inti transisi atau inti m ajem uk, baru kem udian berubah
m enjadi inti hasil.

Perbedaan Reaksi Nuklir dibandingkan dengan

Reaksi Kimia
• Pada reaksi kim ia, jum lah pereaksi dan hasil reaksi dinyatakan
dalam m ol, sedangkan pada reaksi nuklir berhubungan dengan
m assa m asing-m asing atom .
• Perubahan energi pada reaksi kim ia dinyatakan dalam J / m ol,
sedangkan pada reaksi nuklir dinyatakan dalam eV atau MeV.
(96 kJ / m ol = 1 eV)
• Pada reaksi kim ia, unsur-unsur yang terlibat reaksi tetap utuh
hanya ikatan atom nya yang berubah, sedangkan pada reaksi nuklir
terbentuk nuklida baru.
• Energi yang dihasilkan pada reaksi nuklir jauh lebih besar daripada
reaksi kim ia.
Ex: pem belahan 1 g 235U m em bebaskan energi sebesar 8,4.10 7 kJ ,
sedangkan pem bakaran batu bara m em bebaskab energi sebesar
33,9 kJ .

Mekanisme Reaksi Nuklir
Reaksi nuklir yang m elalui pem bentukan inti m ajem uk
• Terjadi bila energi proyektil kurang dari 50 MeV.
• Ex:

+

Hasil Analisis; proyektil lebih lam a berada
di dalam inti sasaran dari pada waktu transit
yang diram alkan pada perhitungan
kecepatan partikel dan diam eter inti.

β

+

α

+

γ

+

2n

+

Reaksi nuklir langsung (tanpa pem bentukan inti m ajem uk)
• Terjadi bila energi proyektil lebih dari 50 MeV.
• Ex:

+

α

p

+

Energi yang dilepaskan at au diperlukan pada reaksi nuklir
Ex: Untuk reaksi nuklir A(x,y)B
ΔE = (m A + m x – m B – m y) × c2
ΔE = (m A + m x – m B – m y) × 931,5 MeV

ΔE = (Δ A + Δ x – Δ B – Δy) × MeV

ΔE juga dinyatakan sebagai
nilai Q reaksi

• J ika ΔE negatif m aka reaksi nuklir tersebut m em erlukan energi. Energi yang
diperlukan dapat diberikan pada reaksi tersebut sebagai energi kinetik
proyektil.
• Perlu diingat, tidak sem ua energi kinetik proyektil diubah m enjadi energi
eksitasi inti m ajem uk yang terbentuk, tetapi dapat juga sebagai energi pental
inti m ajem uk, sedangkan energi yang dibebaskan pada reaksi nuklir m uncul
sebagai energi kinetik dari hasil-hasil reaksi.

• Proyektil yang digunakan pada reaksi nuklir dibedakan m enjadi
partikel tidak berm uatan (neutron) dan partikel yang berm uatan
(proton, deutron, partikel alfa, xenon, dan uranium ).
• Partikel yang berm uatan dihasilkan oleh radionuklida, yang
kem udian diubah m enjadi partikel berm uatan berenergi tinggi
dengan m enggunakan alat pem ercepat ion sistem m elingkar
(siklotron).

• Radionuklida yang dihasilkan dari reaksi nuklir dengan proyektil
berm uatan um um nya radionuklida kekurangan neutron, sehingga
akan m eluruh dengan m em ancarkan sinar positron atau tangkapan
elektron.
• Proyektil berupa partikel tidak berm uatan dapat diperoleh dari
reaktor nuklir atau ,pem bangkit neutron.

Reaksi Fisi Berant ai