Teka-Teki Nuklir (2)

https://www.euro-fusion.org/wpcms/wp-content/uploads/2011/09/bindingenergy.jpg

Kemanakah energi yang mengikat inti lari? Sebuah inti memiliki massa yang lebih kecil dibandingkan massa totalnya. Defek massa adalah selisih dari massa penyusun inti atom (nukleon) yakni massa proton dan massa netron terhadap proporsi keberadaan proton dan netron dalam inti atom dengan massa inti atom. Energi yang terjadi sebesar E = mc2 adalah energi ikat inti atom dimaksud. Energi yang hilang itulah energi ikatnya!

Jika deuteron dengan massa inti 2,0141 sma dan massa proton adalah 1,007825 sma serta massa netron adalah 1,00866 sma, maka energi ikat inti deuteron sebesr 2,2 MeV dengan 1 sma setara 931 MeV.

Untuk memisahkan proton dan netron pada atom deuteron, isotop hidrogen ini memerlukan energi luar sebesar 2,2 MeV untuk menceraikan keduanya sebagai nukleon. Lebih dari energi itu digunakan oleh masing-masing partikel yakni proton dan netron mementalkan diri dalam bentuk kinetik. Energi ikat inti adalah energi yang diperlukan untuk memecahkan hubungan proton dan netron.

Inti yang berukuran sedang adalah inti yang paling mantap. Pandang energi ikat deuteron dibandingkan dengan energi ikat Bismuth (perhatikan posting ini : Teka-Teki Nuklir 1 – perhatikan grafik berikut :

binding

http://www.windows2universe.org/sun/Solar_interior/Nuclear_Reactions/Fusion/binding.gif

Pada daerah energi ikatan per nukleon sebesar 8,8 MeV/nukleon – batas energi ini dimiliki energi ikat dari Fe-56 (Z=26) atau isotop besi. Energi ikat tersebut yang digunakan untuk menarik keluar sebuah nukleon dari inti dengan nilai terbesar. Perhatikan pula grafik di atas. Jika inti berat dipecah menjadi inti sedang maka diperolehlah energi ikat per nukleon lebih kecil dari energi ikat semula. Contoh : Inti uranium-235 (Z=92) dipecah menjadi inti lain dengan perbedaan energi ikat per nukleon sebesar 0,8 MeV maka energi total yang dikeluarkan adalah : 0,8 MeV/nukleon x 235 (banyak nukleon uranium) = 188 MeV. Ini adalah energi atomik yang paling besar dari sebuah inti atom, jika dibandingkan reaksi kimia yng berkaitan dengan konfigurasi ulang atau reset susunan elektron dalam atom hanya mengeluarkan energi beberapa elektronvolt (eV) saja pada sebiji atom. Pembelahan inti berat seperti ini disebut reaksi Fisi.

Jika ada dua inti ringan digabungkan (dimerger atau berkoalisi) yang menghasilkan inti sedang juga menimbulkan energi ikat per nukleon dalam inti baru berkurang. Misal dua inti deuteron bergabung membentuk helium, maka lebih dari 23 MeV akan dilepaskan dari dua pasangan inti ringan ini. Reaksi semacam ini disebut reaksi Fusi Nuklir. Fusi = bergabung. Fusi nuklir adalah reaksi utama yang dilepaskan pada energi bintang dan matahari.

Sumber : Fisika Modern, Arthur Beiser, terjemahan Thee Houw Liong, Jakarta, Erlangga, 1990

#esemka, #fisika, #fisika-12, #fisika-inti, #fisika-sma, #fisikarudy, #kalteng, #kinetik, #lckpd, #mobil-nasional, #netron, #proton, #rudyhilkya, #smada