Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Fisika Inti dan Radioaktivitas

Kalau belajar tentang fisika inti dan radioaktivitas kita hanya fokus pada yang namanya ‘inti atom’.

Jadi disini kita akan cenderung belajar tentang keanehan dan keunikan yang ada di inti atom.

Kalau kalian sudah belajar kimia tentang atom, kalian mungkin akan lebih mudah belajar tentang materi yang satu ini.

Pengertian Fisika Inti dan Radioaktivitas

Pengertian Fisika Inti

Fisika inti adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang inti atom dan perubahan-perubahan yang ada di dalam inti atom.

Seperti yang dijelaskan tadi, kalau belajar fisika inti berarti kita belajar tentang inti atom dan perubahan yang ada di dalamnya.


Pengertian Radioaktivitas

Radioaktivitas adalah suatu proses yang dimana suatu atom kehilangan energi dengan memancarkan radiasi karena memiliki inti yang tidak stabil.

Benda yang dapat mengalami radioaktivitas disebut dengan benda radioaktif.


Struktur Inti Atom

Sebelum kita belajar tentang keseruan yang ada di dalam inti atom, kita pertama-tama harus tahu dulu inti atom itu gimana sih?

Jadi atom itu kurang lebih seperti ini.

Fisika Inti dan Radioaktivitas

Nah kira-kira begitulah gambar dari inti atom. Sekarang kita harus tahu apa sih yang ada di inti atom itu.

Ya, ada proton dan neutron. Tapi pernah gak kalian berfikir kenapa bisa proton itu bisa berdekatan di inti.

Sementara yang kita tahu kan kalau muatannya sejenis, maka muatan tersebut akan tolak-menolak.

Yang artinya, proton dalam inti atom seharusnya berjauhan. Macam social distancing, hehe.

Ternyata walaupun sejenis, mereka tetap dekat di inti. Tapi kenapa?

Simpan pertanyaan kalian dulu. Kita bahas dulu step by step.


Nomor Atom dan Nomor Massa

Nah, tahukan notasi/penulisan dari suatu unsur?

Contohnya seperti $_{16}^{8}\textrm{O}$ yang artinya nomor massanya adalah 16 dan nomor atomnya adalah 8.

Kamu perlu tahu kalau nomor massa dari suatu atom itu berasal dari banyaknya proton ditambah dengan banyaknya neutron.

Loh, kok elektron gak dihitung sih?

Bukan karena kita bahas fisika inti makanya kita gak masukin elektron di perhitungan.

Tapi karena massa elektron yang sangat kecil sehingga dianggap 0. Ingat, dianggap 0 bukan berarti elektron tidak mempunyai massa ya.

Nah, nanti kita juga akan belajar radioaktivitas. Sehingga kamu perlu perkenalan dengan beberapa partikel yang mempunyai massa dan nomor atom juga.

Fisika Inti dan Radioaktivitas

Reaksi Inti Atom

Suatu inti atom bisa saja ditembakkan suatu inti atom lain untuk mengganggu keseimbangan inti atom sehingga inti atom tersebut terpecah menjadi inti atom yang lain.

Untuk reaksi inti atom, kamu harus tahu kalau jumlah nomor atom awal dan akhir harus sama. Begitu juga dengan nomor massa.

Berikut ini beberapa hukum yang berlaku di reaksi inti adalah sebagai berikut :

  1. Hukum kekekalan momentum, sebelum dan setelah jumlah momentum tumbukan harus sama.
  2. Hukum kekekalan energi, jumlah energi sebelum dan setelah tumbukan harus sama.
  3. Hukum kekekalan nomor atom, sebelum dan setelah jumlah nomor atom tumbukan harus sama
  4. Hukum kekekalan nomor massa, sebelum dan setelah jumlah momentum tumbukan harus sama

Setelah mengetahui beberapa pengertian dan hukum yang berlaku di reaksi inti, biar lebih jelas ini adalah beberapa contoh reaksi inti atom.


Reaksi Fusi

Reaksi fusi merupakan merupakan reaksi penggabungan inti-inti atom yang massanya lebih kecil menjadi inti atom yang lebih besar massanya.

Contoh reaksi fusi adalah sebagai berikut :

  • $_{1}^{1}\textrm{H} + _{6}^{12}\textrm{C} \rightarrow _{7}^{13}\textrm{H} + \gamma$
  • $_{1}^{1}\textrm{H} + _{1}^{2}\textrm{H} \rightarrow _{2}^{3}\textrm{He}$

Reaksi Fisi

Bisa dibilang kalau reaksi fisi ini adalah kebalikan dari reaksi fusi.

Reaksi fisi adalah reaksi pemecahan inti atom yang massanya besar menjadi inti atom yang massanya lebih ringan.

Contoh reaksi fisi adalah sebagai berikut :

  • $_{92}^{235}\textrm{U} + _{0}^{1}\textrm{n} \rightarrow _{38}^{94}\textrm{Sr} + _{0}^{1}\textrm{n} + _{0}^{1}\textrm{n}$

Waktu Peluruhan

Peluruhan terjadi karena inti atom tidak stabil sehingga melepaskan partikel-partikel yang sudah kita bahas tadi.

Ada istilahnya “Waktu Paruh” atau ada juga yang bilang “Waktu Paro”. Waktu paruh atau waktu paro ini adalah waktu yang dibutuhkan suatu unsur untuk meluruh menjadi setengah dari semula.

Biasanya waktu paruh ini dilambangkan dengan “T”.

Kalau kita sudah mengetahui waktu paruh dari suatu unsur, maka kita bisa mengetahui massanya di waktu yang akan datang.

Rumus waktu peluruhan itu seperti ini :

$Nt = N_{0} \times \dfrac12^{t \,/ \,T}$

$Nt$ = Massa akhir

$N_{0}$ = Massa mula-mula

$t$ = Waktu yang berjalan

$T$ = Waktu paruh

Contoh soalnya seperti ini.

Sebuah unsur radioaktif memiliki waktu paruh 1000 tahun. Pada tanggal 8 Juli 2020, massa unsur tersebut 3kg. Berapakah massa unsur tersebut pada tanggal 8 Juli 4020?

Oke mari kita bahas.

Dari soal tersebut kita mengetahui kalau :

$N_{0}$ = 3 kg = 3000 g

$t$ = 4020-2020 = 2000 tahun

$T$ = 1000 tahun

Yang ditanya adalah massa akhir ($Nt$).

Kita bisa langsung menggunakan rumusnya.

$Nt = N_{0} \times \dfrac12^{t \,/ \,T}$

$Nt = 3000 \times \dfrac12^{2000 \,/ \,1000}$

$Nt = 3000 \times \dfrac12^{2}$

$Nt = 3000 \times \dfrac14$

$Nt = 750g$

Berarti pada tanggal 8 Juli 4020, unsur tersebut massanya menjadi 750 gram karena sudah meluruh.


Defek Massa

Defek massa adalah selisih massa inti dengan massa total penyusun inti.

Oke, mungkin kamu akan berfikir kalau massa proton + massa neutron = massa inti atom.

Ternyata tidak demikian.

Ternyata massa inti atom lebih kecil dari massa proton + massa neutron.

Lah, kenapa?

Inilah jawaban dari pertanyaan kita yang di atas tadi. Jadi ternyata ada massa yang ada pada inti atom yang digunakan sebagai energi ikat.


Energi Ikat

Inilah jawaban dari pertanyaan kita yang ada di atas tadi. Energi ikat.

Tahu kenapa muatan sejenis yang ada di inti atom bisa saling berdekatan gitu? Padahal kan kalau muatan sejenis harusnya tolak menolak.

Ternyata ada energi yang mengikat inti atom tersebut. Energi inilah yang membuat inti atom tetap padat walaupun ada muatan sejenis di dalam inti.

Oke sekarang mungkin kamu akan penasaran apa rumus dari energi ikat ini.

Rumus dari Energi ikat adalah persamaan yang dikemukakan oleh Albert Einstein. Yaitu $E=\Delta mc^2$

$E$ = Energi ikat (Joule)

$\Delta m$ = Massa Defek yaitu Selisih massa inti dengan massa proton + massa neutron

$c$ = kecepatan cahaya $3x10^8$ m/s

Dari sini kita tahu kalau massa inti atom itu lebih kecil dari total massa proton dan massa neutron karena ada massa yang digunakan sebagai energi ikat.

Tampaknya cukup sekian yang bisa dijelaskan tentang Fisika inti dan Radioaktivitas. Semoga dapat menjadi referensi kamu dalam belajar.

Jangan lupa share kepada teman-temanmu. Terima kasih

Post a Comment for "Fisika Inti dan Radioaktivitas"

Berlangganan via Email