Documents

11 pages
72 views

Bab 13. Reaksi Nuklir

of 11
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Share
Description
REAKSI NUKLIR
Transcript
   Fisika Moderen 1 BAB 13 REAKSI NUKLIR 13.1   PENAMPANG Penampang adalah suatu cara untuk menyatakan peluang partikel  penembak akan berinteraksi dengan suatu cara tertentu dengan partikel target. Dibayangkan bahwa setiap partikel target memiliki luas tertentu terhadap partikel datang, semakin besar luas penampang semakin besar  peluang berinteraksi. Reaksi nuklir seperti reaksi kimiawi, menyediakan keduanya, informasi dan cara untuk menggunakan informasi ini secara  praktis. Sebagian besar dari yang diketahui tentang inti atomik telah datang dari eksperimen penembakan target inti diam oleh partikel penembak yang energetik. Suatu cara yang enak menyatakan peluang partikel penembak akan  berinteraksi dengan suatu cara tertentu dengan partikel target ialah memakai ide penampang yang diperkenalkan dalam struktur atomik. Dalam hubungannya dengan eksperimen hamburan Rutherford. Misalnya kita mempunyai lempengan material yang luasnya A dan tebalnya dx. Jika material tersebut mengandung n atom persatuan volume, maka jumlah total ini dalam lempengan tersebut adalah nA dx, karena volumenya ialah A dx. Jika setiap inti berpenampang σ untuk interaksi tertentu maka penampang  bersama semua inti dalam lempengan tersebut adalah nAσ dx. Jika terdapat  N partikel dalam berkas penembak, banyaknya dN berinteraksi dalam lempengan dinyatakan sebagai berikut :   Fisika Moderen 2   =     =   Penampang :  =   .........................................................................................(13.1) Berkas partikel yang datang pada suatu lempengan yang tebalnya x. Jika setiap partikel hanya bisa berinteraksi satu kali, dN  partikel dapat dibayang kan dipindahkan dari berkas itu melewati tebal dx yang pertama dari lempeng tersebut. Jadi kita harus memasukkan tanda minus dalam  persamaan 13.1 menjadi : =   Beri lambang     untuk banyaknya partikel datang mula-mula, kita dapatkan : ∫  =   -  ∫    ln  = -    Partikel tetap yang meneruskan perjalanannya : =   −  ...........................................................................................(13.2) Lintasan bebas rata-rata   sebuah partikel dalam material adalah jarak rata-rata yang ditempuh dalam material bebelum mengalami reaksi. Karena  −    ialah peluang partikel berinteraksi dalam selang dx  pada jarak  x, maka kita dapatkan Lintasan bebas rata-rata : = ∫    ∞ ∫  ∞  =   ..............................................................................(13.3)   Fisika Moderen 3 13.2   TERMALISASI NEUTRON Karena neutron termal  –   neutron termal yang berada dalam kesetimbangan dengan lingkungannya yang penting dalam operasi reaktor nuklir. Karena neutron tidak bermuatan dan momen magentiknya sangat kecil, maka dalam perjalanannya neutron tidak berinteraksi dengan elektron atomik, tetapi berinteraksi dengan intinya. Neutron dapat bertumbukan dengan inti secara elastis (energi kinetiiknya kekal) atau secara tak elastis. Jika tumbukannya tak elastis, inti ditinggalkan dalam keeadaan tereksitasi, kemudian energi eksitasi dikeluarkan dalam peluruhan gama. Tumbukan tak elastis yang tidak melibatkan penampakan partikel hanya penting pada neutron relatif cepat (  E > MeV  ) yang jatuh pada inti dengan Z sedang atau  besar. Dalam inti ringan, dan untuk neutron yang kurang energitik, dalam semua zat, hamburan elastis menjadi ragam utama dari kehilangan-energi.    Neutron kehilangan paling banyak energi dalam tumbukan elastis dengan inti bilangan bertumbukan berhadapan diabndingkan dengan tumbukan serempet. Partikel m 0 yang bertumbukan berhadapan dengan  partikel lain yang dalam keadaan diam dengan massa m 2 . Setelah tumbukan kelajuan partikel ialah v’  1 dan v’  2 . Dari hukum kekekalan momentum linear diperoleh :     =    ′      ′        ′  =    ′  ............................................................................(13.4) 12    =12    ′   12    ′           ′   =    ′       (    ′  )(    ′  )=    ′   .............................................................(13.5)   Fisika Moderen 4 Bagilah persamaan (13.5) dengan persamaan (13.4), maka :     ′  =  ′  .......................................................................................(13.6)   ′  =    ′   Dengan memasukkan ungkapan untuk     ′   dalam persamaan (13.4), kita dapatkan kelajuan akhir       ′  =     +    ....................................................................................(13.7) Jadi hasil bagi rasio antara kinetik  ′  yaitu energi yang diberikan oleh  partikel 1 dalam tumbukan dengan energi kinetik awal    adalah Transfer energi kinetik :     =      ′       ′   =     +    ........................................................................(13.8) 13.3   REAKSI NUKLIR Reaksi nuklir merupakan proses pengubahan inti atom melalui reaksi  pertukaran dengan partikel-partikel dasar penyusun inti atom. Reaksi nuklir  buatan pertama kali dilakukan oleh Rutherford (tahun 1919), yaitu dengan menembaki inti nitrogen dengan partikel alfa yang berasal dari peluruhan 214 Po.    →        Dan dapat ditulis :  ,     Reakis nuklir pada umumnya terjadi dalam dua tahap. Pertama  partikel datang menumbuk inti target dan keduanya bergabung untuk membentuk inti baru yang disebut inti majemuk. Inti majemuk tertentu dapat terbentuk melalui berbagai cara, misalnya :
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks