Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

BASIC NUCLEAR PHYSICS FISIKA NUKLIR. ATOM ATOM = INTI ATOM + ELEKTRON Bagian terkecil suatu materi yang masih memiliki sifat dasar materi tersebut. SIFAT–SIFAT.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "BASIC NUCLEAR PHYSICS FISIKA NUKLIR. ATOM ATOM = INTI ATOM + ELEKTRON Bagian terkecil suatu materi yang masih memiliki sifat dasar materi tersebut. SIFAT–SIFAT."— Transcript presentasi:

1 BASIC NUCLEAR PHYSICS FISIKA NUKLIR

2 ATOM

3 ATOM = INTI ATOM + ELEKTRON Bagian terkecil suatu materi yang masih memiliki sifat dasar materi tersebut. SIFAT–SIFAT INTI.

4 Lambang Inti Atom : A Z X N atau X-A dengan: X = jenis inti Z = nomor proton (Jumlah proton) A = nomor massa (Jumlah nukleon) N = (A-Z) = jumlah neutron Contoh cara menulis: 4 2 He 2, 14 7 N 7, 16 8 O 8 atau 4 He, 14 N, 16 O atau He-4, N-14, O-16 isotop → sifat kimia sama (Z sama), sifat nuklir berbeda O-16, O-17, O-18 → isotop, Z sama (8) U-235, U-238 → isotop, Z sama (92) isoton → N sama Isobar → A sama isomer → A, N, Z sama, tenaga beda, misal 14 N dan 14 N *

5 Muatan Proton mempunyai muatan positif, +e Elektron mempunyai muatan negatif, -e Neutron tidak bermuatan Susah dideteksi Muatan elementer (e )= x C

6 Massa Inti (“1 + 1 ≠ 2”) Masa inti m ≈ Zm p + Nm n Satuan massa inti:  Karena mudah diperoleh dan dimurnikan sebagai standar, secara internasional disetujui digunakan massa satu atom isotop C-12 (6 proton, 6 neutron, 6 elektron) = 12 u (unified mass unit)  1 mole atom C-12=12 gr=N A atom C-12  1 atom C-12=12/N A gr=12 u  Jadi 1 u = 1/ N A = x kg, Ingat: Bilangan Avogadro N A = 6, × mol -1

7 Massa Inti u disebut satuan massa atom (sma) Massa proton m p = 1, u Massa neutron m n = 1, u Massa elektron m e = 0, u Dari E = mc 2 m e = 0, MeV/c 2 = 9, × kg. m p = 938,27231 MeV/c 2 = 1, × kg. 1 u = 931,494 MeV/c 2 atau MeV

8 Ringkasan massa Massa PartikelkguMeV/c 2 Proton x Neutron x Electron9.109 x x

9 Massa Inti massa neutron m n = 1, u, massa proton m p = 1, u → m n + m p = 2, u, 1 u = 931,5 MeV/c 2 Inti-atom deuterium → deuteron, terdiri dari 1 proton dan 1 neutron → m d = 2, u < m n + m p m n + m p − m d = 0, u = 2,225 MeV/c 2 ≈ 0,2% m p → Energi ikat inti deuteron Tenaga ikat elektron dalam atom H 13,6 eV ≈ 0,003 % m e Tenaga ikat molekul hidrogen (H 2 ) 4 eV ≈ 0, % (m p + m e )

10 UKURAN INTI DAN ATOM: Ukuran jerjari inti= m, femto meter ( m)=1 Fermi Ukuran jejari atom= m, nano meter(10 -9 m),Angstrom( m) KERAPATAN INTI A/V ~ tetap, A = jumlah nukleon, V = volume inti atom. Jika inti-atom berbentuk bola → V = (4π/3) R 3 → R 3 ~ A → R ~ A 1/3 → ruji inti R = R o A 1/3 → R o = 1 - 4,5 fm (tergantung jenis eksperimen), biasa diambil R o = 1,2 × m Ruji 27 Al R = 1,2 × m × 27 1/3 = 3,6 × m Ruji 216 Ra R = 1,2 × m × 216 1/3 = 7,2 × m → dengan 8× jumlah nukleon ruji 216 Ra 2× ruji 27 Al

11 Rapat massa materi inti ρ m = m/V = (A × 1u)/(4π/3)R 3 = (A × 1u)/(4π/3) R o 3 A = (1u)/(4π/3)R o 3 ≈ (1,6× kg)/{4×(1,2× ) 3 } m 3 = 2×10 17 kg/m 3 Jika volume inti V = 1 cm 3, maka massa inti m = ρ m V = 2 × / (1 × 10 6 ) kg = 2 × kg = 200 juta ton!!!

12 Energi Ikat Inti dan Konsep Cacat Massa Mengapa Proton dan Neutron Terikat Membentuk Inti Atom ? Apa yang mengikat proton dan neutron ? Bagaimana dengan gaya Coulomb antar proton? FAKTA : JUMLAH MASSA NUKLEON PADA KEADAAN BEBAS TIDAK SAMA DENGAN MASSA NUKLEON KETIKA MEMBENTUK INTI m d < m n + m p

13 Energi ikat (B=binding energy) Untuk inti-atom massa m dan tenaga ikat B berlaku m = Zm p + Nm n – B/c 2 Dengan massa atom M = Zm p + Nm n + Zm e – B/c 2 B = (Zm p + Nm n + Zm e – M)c 2 B = {ZM( 1 H) + Nm n – M( A Z X N )}c 2 Contoh: B( 4 He) = 2M( 1 H) + 2m n – M( 4 He) = 28,30 MeV Defek massa korelasi dengan energi ikat inti. Perbedaan energi antara energi inti dengan energi penyusun inti (nukleon) disebut energi ikat. Juga bisa dipandang sebagai energi yang diperlukan untuk memisahkan inti menjadi proton dan neutron

14 PERBEDAAN MASSA PENYUSUN INTI DAN INTI DISEBUT PENYUSUTAN MASSA ATAU CACAT MASSA atau DEFEK MASSA  ( A X) =(M( A X) – A)c 2, A=N+Z dalam satuan u: M( A X) = A + Δ( A X) Contoh: M( 4 He) = 4 + 2,424 MeV / (931,5 MeV/u) = 4, u B( 4 He) = 2M( 1 H) + 2m n – M( 4 He) = 2{A H + Δ(H)} + 2{A H + Δ(n)} – {A He + Δ(He)} = 2{1 + Δ(H)} + 2{1 + Δ(n)} – {4 + Δ(He)} = 2 Δ(H) + 2 Δ(n) – Δ(He) = 2 × 7,289 MeV + 2 × 8,071 MeV – 2,424 MeV = 28,30 MeV

15 Perbedaan antara energi inti dengan energi penyusun inti (nukleon) disebut energi ikat. Juga bisa dipandang sebagai energi yang diperlukan untuk memisahkan inti menjadi proton dan neutron Tenaga pemisahan (S) untuk melepas satu neutron (neutron separation energy) dari 4 He → 3 He + n S( 4 He → 3 He + n) = M( 3 2 He) + m n – M( 4 2 He) = 20,58 MeV

16 Pada Tabel ada dua penyajian (dalam satuan u=sma): Massa atom Cacat massa atom

17 Spin Inti dan Momen magnet spin Proton atau neutron mempunyai spin intrinsik : 1/2 Momentum angular orbit inti  I(I+1) (I=bilangan kuantum spin inti, bulat atau ganjil)  p = g p I s  N sedangkan  n = g n I s  N Magneton Inti (satuan momen magnet spin inti)  N =(eh)/(4  m p )=5.05x J/T analogi dengan elektron  B = x J/T Momen Magnetik secara eksperimen proton  n sedangkan neutron  n

18 Momentum Angular Spin Inti

19 PR-1 1. Jelaskan bagaimana cara menentukan besarnya massa suatu atom 2. Jelaskan bagaimana cara menentukan besarnya jejari inti atom 3. Jelaskan bagaimana cara menentukan besarnya moment magnet inti atom (proton).


Download ppt "BASIC NUCLEAR PHYSICS FISIKA NUKLIR. ATOM ATOM = INTI ATOM + ELEKTRON Bagian terkecil suatu materi yang masih memiliki sifat dasar materi tersebut. SIFAT–SIFAT."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google