APLIKASI FISIKA NUKLIR

Reaksi Inti

Reaksi peluruhan inti berlaku kekekalan nomor massa, kekekalan nomor atom, dan kekekalan energi. Tumbukan yang terjadi antara partikel partikel berenergi tinggi dan inti akan mengubah struktur inti sasaran dengan peluru partikel berenergi tinggi. Tumbukan antara partikel berenergi tinggi dan inti akan mengubah struktur inti akan membentuk struktur baru yang berbeda dengan inti semula.Reaksi seperti ini dinamakan reaksi inti (nuclear reaction),dan perubahan yang terjadi dinamakan perubahan inti atau transmutasi inti.

Penemuan Neutron

Partikel berenergi tinggi yang digunakan untuk menumbuk inti sasaran agar terjadi reaksi inti dapat erupa partikel bermuatan yang dihasilkan oleh siklotron (pemercepat partikel) atau neutron yang berasal dari reactor atom.

Perhitungan energi pada reaksi inti

Setelah reaksi inti terjadi kita mengamati inti baru Y dan sebuah partikel b.Secara

simbolik,reaksi inti ini kita tulis :

dengan Q adalah energi reaksi.

Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi sebelum reaksi sama dengan

energi sesudah reaksi.Sesuai hukum kekekalan energi,

energi sebelum reaksi = energi sesudah reaksi

energi reaktan = energi produk + energi reaksi

energi reaksi = energi reaktan – energi produk

Q = [(m_a + m_X) - (m_Y + m_b) ] x 931 MeV/u

dengan m_a , m_X , m_Y , m_b adalah massa-massa yang harus dinyatakan dalam u.

Catatan :

Jika Q > 0 maka terdapat energi yang dibebaskan (reaksi eksotermik).

Jika Q < 0 maka terdapat energi yang diserap (reaksi endotermik).

Dengan demikian kita peroleh persamaan

Q = K_Y + K_b - K_a

Pembuatan isotop radioaktif dengan reaksi inti

Partikel yang paling sering digunakan untuk menembak inti sasaran adalah neutron. Ini karena neutron tidak bermuatan sehingga tidak ditolak oleh inti atom. Sebagai contoh, isotop stabil yang sitembak dengan partikel neutron ( ) akan menghasilkan isotop radioaktif , dengan reaksi inti berikut:

dengan sumber neutron adalah reactor nuklir fisi dan sebagai sumber partikel alfa berenergi tinggi adalh siklotron.

Pemanfaatan Radioisotop (isotop-isotop yang tidak stabil)

1) Penggunaan radioisotope sebagai perunut(pencari jejak)

2) Pemanfaatan radioisotop berdasarkan sifat radiasinya:

a) Pengobatan (membunuh sel kanker dengan radiotherapy),

b) sterilisasi (sinar gamma dapat membunuh bakteri),

c) industri (pengatur ketebalan kertas menggunakan radiasi sinar beta),

d) pertanian (pemandulan serangga pengganggu),

e) seni (detektor pemalsuan lukisan dan keramik),

f) penentuan umur dengan radioaktif (menggunakan pemancaran sinar beta).