bahan ajar fisika fisika inti dan radioaktivitas
TRANSCRIPT
FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS
BERANDA
SK / KD
INDIKATOR
MATERI
REFERENSI
SOAL
TERIMAKASIH Drs. SAMIJO,M.Si.Drs. SAMIJO,M.Si. ASAL:
SMAS HARAPAN-1 Jl.IMAM BONJOL No. 35 Medan.
*.Konsep Nuklida dan Energi ikat inti.*.Kesetabilan inti dan peluruhan.*.Aktivitas radiasi.*.Waktu Paro.*.Energi Reaksi Fusi dan Fissi.
STANDAR KOMPETENSIMenganalisis berbagai besaran fisis pada
gejala kuantum dan batas-batasberlakunya relativitas Einstein dalam
paradigma fisika modern.
KOMPETENSI DASAR
Mengidentifikasi karakteristik Inti Atom dan Radioaktivitas.
INDIKATOR• Mendeskripsikan karakteristik inti atom .
• Mendeskripsikan karakteristik radioaktivitas.
• Mendeskripsikan prinsip kesetaraan massa dan energi pada konsep
energi ikat inti
PENDAHULUAN
LEDAKAN BOM NUKLIR
Akibat dari reaksi inti atomyang tak terkendali, dapatmenghasilkan tenaga yang
sangat dasyaaaaaat
Buat penjelasan andatentang BOM NUKLIR.
MATERI
+
++
+
elektron
proton
netron
X = nama Unsur.A = nomor Atom = jlh.e = jlh.p.Z = nomor Massa = jlh.p+jlh.n.
XAZ
Partikel Pembangun Inti
Contoh Soal
• Hitunglah jumlah neutron yang ada di unsur berikut;
Au19779
Penyelesaian :
Jumlah neutron = A – Z = 197 – 79 = 118.
Partikel Posisi Massa (kg)
Muatan (c)
Elektron Mengorbit inti
Proton Dalam inti
Neutron Dalam inti
3110.11,9
2710.67,1
2710.67,1
1910.6,1
1910.6,1
0
Perbandingan Massa Nukleon dengan Elektron
Massa Inti Atom selalu lebih kecil dibandingkan
massa total proton dan neutron.
Pengurangan massanya dikenal dengan Defek Massa.
inp mmZAZmm int)(
Energi Ikat Inti
Pengurangan massa inti terjadi karena
sebagian massa inti berubah menjadi Energi Ikat Inti.
.5,931.5,931.
. 2
smamEMeVmE
cmE
ikat
ikat
ikat
Energi Ikat Inti.
Radioaktivitas suatu unsur adalah
apabila unsur tersebut secara spontan memancarkan sinar-sinar radioaktif.
B
Radioaktivitas
Perbedaan sifat tiga sinar radioaktif
Sifat Partikel Partikel PartikelBentuk Inti helium Elektron cepat Gelombang EM
Muatan +2e -e 0
Massa Diam 0
Kelajuan 0,06C 0,98C C
Energi 6 MeV 1 MeV Hf~0,1 MeV
Daya Ionisai kuat Sedang lemah
Daya tembus lemah Sedang Kuat
Flouresensi Kuat Sedang lemah
kg2710.4,6 kg3110.1,9
I0I
Bahan
x
xeII .0.
693,0
2.ln
HVL
HVL
Intensitas Sinar Ra menembus Bahan :
Half Value Layer (HVL) atau 021 .II
Daya Tembus Sinar Radioaktif
Contoh Soal• Sinar gamma dengan intensitas I diserap oleh suatu
bahan yang mempunyai koefisien pelemahan 0,2/cm. Berapa tebal bahan yang dibutuhkan agar intensitas yang melewati bahan menjadi 30% dari semula ?
xe
eII
eII
x
x
x
.3,0.ln3,0
..3,0
.
.
.00
.0
Penyelesaian:
.02,62,0)204,1(
3,0.ln
cmx
x
x
Waktu ParoWaktu Paro
Waktu Paro didefinisikan sebagai
waktu yang diperlukan oleh suatu Inti untuk meluruh
hingga jumlah inti tinggal separoh dari jumlah inti mula-mula.
Grafik banyaknya inti terhadap waktu
02 3 4 Waktu (t)
Ban
yakn
ya in
ti (N
)
0N
20N
40N
80N
2/1T 2/1T 2/1T 2/1T
Contoh Soal
• Sebuah bahan radioaktif yang waktu paruhnya 3 menit memiliki massa awal 1 kg. (a). Tentukanlah tetapan peluruhan bahan radioaktif tersebut. (b). Setelah waktu 1 jam , berapakah massa bahan radioaktif tersebut yang tinggal ?
Penyelesaian:a. Tetapan peluruhannya:
./00385,060.3693,0693,0
2/1
sT
.10.5,9
)(1
)(1)(
7
2021
360
21
21
0
kgm
m
mm Tt
b. Massa bahan tersisa :
Jika inti telah meluruh selama n.T, jumlah inti yang tersisa adalah;
t
n
eNNTtnNN
.0
21
0
.
........
693,0
2/1 T
Waktu Paro : Aktivitas Radioaktif:
NA .
Contoh Soal
• Sebuah bahan radioaktif yang waktu paruhnya 3 menit memiliki massa awal 1 kg. (a). Tentukanlah tetapan peluruhan bahan radioaktif tersebut. (b). Setelah waktu 1 jam , berapakah massa bahan radioaktif tersebut yang tinggal ?
Penyelesaian:a. Tetapan peluruhannya:
./00385,060.3693,0693,0
2/1
sT
.10.5,9
)(1
)(1)(
7
2021
360
21
21
0
kgm
m
mm Tt
b. Massa bahan tersisa :
• Dalam peluruhan terjadi perubahan inti menjadi inti yang lain secara alamiah.
• Perubahan inti menjadi inti lain dapat juga dilakukan di laboratorium dengan menembak inti menggunakan partikel dengan kecepatan yang sangat tinggi.
Reaksi Inti
MeVmmmmQatau
QMeVmmMeVmm
YbXa
YbXa
5,931.)()(
5,931).(5,931).(
a + X b + Y + Q.
2).(
5,931).(
CmE
MeVmE
ikat
ikat
Reaksi Intinya
Contoh Soal
Ni6028 memiiki massa atom 59,930 sma. Massa proton 1,0073 sma dan massa neutron 1,0087sma Hitung massa total partikel pembentuk inti atom.
Penyelesaian :
Dari unsur Ni diperoleh, p =28 dan n = 60 – 28 = 32.
Maka massa total pembentuk inti atom = 28.1,0073 + 32.1,0087 = 60,4828 sma.
Reaksi Fisi
n10
U23592
Ba14156
Reaksi Fisi adalah proses terpecahnya inti berat
menjadi dua atau lebih Inti yang lebih ringan.
Kr9236
n
n
n
+
nKrBaUUn 10
9236
14156
23692
23592
10 .3
Reaksi Fisinya
Reaksi FusiReaksi Fusi
Reaksi Fusi adalah proses penggabungan
dua atau lebih Inti ringan menjadi inti berat.
.59,17,...
.03,4,....
.27,3......
11
11
42
32
32
00
32
11
21
01
21
11
11
MeVQHHHeHeHe
MeVQHeHH
MeVQeHHH
Reaksi Fusi pada Bom Hidrogen
.10.2,28,..... 1310
42
31
21 JQnHeHH
Reaksi Fusi pada Bintang
Contoh Soal
• Setiap pembelahan inti uranium -235 dibebaskan energi 200 MeV. Jika bahan bakar uranium sebanyak 100 gr habis dalam pembelahan inti, hitung energi yang ditimbulkan.
23
23
0
10.56,2
10.02,6.235100
.
N
N
NMmN
r
Penyelesaian
Dalam 100 gr uranium terdapat inti sebanyak:
.10.12,5
200.10.56,225
23
MeVE
MeVE
Energi yang dilepaskan adalah:
• Buku Paket Fisika 3B Penerbit Erlangga 2004.
• Buku Paket Fisika Kls.XII,Inter plus 2007.• Buku Paket Fisika Kls.XII, Grasindo 2007
REFERENSI
• 1.Partikel penyusun inti atom adalah……
SOAL LATIHAN
A. electron, proton.
B. proton, neutron.
C. neutron, elektron.
D. proton, neutron, elektron.
E. ion positif dan negatif.7
2
3
4
5
6
JAWABAN ANDA BENAR
Atom terdiri dari inti atom dan dikelilingi oleh elektron-elektron. Inti atom terdiri
dari proton dan neutron.
JAWABAN ANDA SALAH
COBA SATU KALI LAGI.
2.Bila massa 1H3 = 3,016 sma, massa proton (1p1) = 1, 008 sma, massa netron (on1) =1,009 sma, dan 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka energi ikat inti 1H3 adalah ….
A. 0,931 MeV
B. 9,31 MeV
C. 93,1 MeV
•D. 931 MeV
E. 9310 MeV
JAWABAN ANDA BENAR
E = 3,016-(1,008+1,009)).931 MeV = 0,999.931 MeV = 931 MeV.
JAWABAN ANDA SALAH
COBA SATU KALI LAGI.
3. Sinar gamma dengan intensitas I diserap oleh suatu bahan yang mempunyai koefisien pelemahan 0,2/cm. Berapa tebal bahan yang dibutuhkan agar intensitas yang melewati bahan menjadi 30% dari semula.
A. 2,30 cm.
B. 3,25 cm.
C. 4,06 cm.
•D. 6,02 cm.
E. 7,03 cm
JAWABAN ANDA BENAR
cmx
xe
eII
eII
x
x
x
.02,62,0204,1(3,0.ln
.3,0.ln3,0
..3,0
.
.
.00
.0
JAWABAN ANDA SALAH
COBA SATU KALI LAGI.
4. Pada reaksi inti :
1 235 236 140 94 0 n+ 92 U → 92 U → 54 Ke+ 38 Si + X
X adalah …
A. sinar alpa
B. sinar beta
C. 2 elektron
D. 2 proton
E. 2 netron
JAWABAN ANDA BENAR
nXX
XSiKeUUn10
20
94140(236)3554(92(
9435
14054
23592
23592
10
.2
JAWABAN ANDA SALAH COBA SATU KALI LAGI.
5..Besar energi ikat inti triton jika massa proton = a sma, massa netron = b sma, massa triton = c sma, dan 1 sma = 931 Mev adalah … .
a. {(a +2b) – c} 931 Mev
b. {(a +b) – c} 931 Mev
c. {(2a +b) – 2c} 931 Mev
d. {(2a +2b) – c} 931 Mev
e. {(a +2b) – 2c} 931 Mev
JAWABAN ANDA BENAR
JAWABAN ANDA SALAH COBA SATU KALI LAGI.
6. Nilai HVL sinar gamma yang mempunyai energi 0,1 MeV di dalam kain adalah 4,05 cm. Hitung koefisien pelemahan sinar gamma dalam kain tersebu.
A. 0,017/cm.
B. 0,17 /cm.
C. 1,7 /cm.
D. 17 /cm.
E. 7,1 /cm.
JAWABAN ANDA BENAR
./17,005,4693,0693,0
693,0
cmHVL
HVL
JAWABAN ANDA SALAH COBA SATU KALI LAGI
7. Sebuah bahan yang tebalnya 5 cm memiliki koefisien pelemahan 0,154 /cm. Maka nilai HVL nya adalah…..
A. 1,5 cm.
B. 2,5 cm.
C. 3,5 cm.
D. 4,5 cm.
E. 5,5 cm.
JAWABAN ANDA BENAR
..5,4154,0693,0693,0 cmHVL
JAWABAN ANDA SALAH COBA SATU KALI LAGI
SEKIAN SEKIAN DAN DAN
TERIMA KASIHTERIMA KASIH