PENDAHULUAN FISIKA INTI Dosen Pengampu Fatkhur Rohman, M.Pd SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN NURUL HUDA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA TAHUN PEMBELAJARAN 2016

KRITERIA PENILAIAN Kriteria Penilaian Ujian Tengah Semester : 30% Ujian Akhir : 30% Tugas : 30% Keaktifan : 10% Nilai Akhir Huruf Mutu

PEMBERIAN TUGAS Materi Tugas Ketentuan pengumpulan tugas Soal-soal pendahuluan dari suatu topik perkuliahan untuk mempersiapkan mahasiswa dalam menghadapi kegiatan perkuliahan Soal-soal latihan lanjutan dari suatu topik perkuliahan untuk mengokohkan penguasaan materi perkuliahan yang telah diajarkan Ketentuan pengumpulan tugas Menulis identitas tugas, dan identitas mahasiswa Tugas harus dikumpulkan oleh mahasiswa yang bersangkutan. Pengumpulan tugas hanya diperbolehkan menggunakan kertas polio bergaris, atau kertas yang sejenis.

Mengingat Masa Lalu (Penjajakan kemampuan) Pernahkah saudara belajar tentang fisika inti sebelum mengambil mata kuliah ini? Kalau sudah pernah kira-kira apa yang menjadi topik hangat pembahasannya? Dari gambar berikut terkait pembahasan fisika dan kimia.

Deskripsi Mata Kuliah Kode : Beban sks : 3 sks Materi : Dasar Fisika Inti Radioaktivitas Alam Peluruhan Alfa Peluruhan Beta Peluruhan Gamma Reaksi Nuklir Gaya Nuklir dan Model Inti Reaksi Fisi dan Fusi Nuklir

Dasar Fisika Inti Struktur Atom a. Konfigurasi elektron Menurut teori atom bohr elektron mengelilingi inti atom pada tingkat-tingkat energi tertentu yang sering kita sebut kulit elektron. PENTING Tetapi yang menjadi pertanyaan sangat mendasar setiap atom unsur tertentu memiliki jumlah elektron yang berbeda-beda, terus “Bagaimana penyebaran elektron pada masing-masing kulit elektron tersebut”? Contoh: 8 O 18 Ar 19 K 20 Ca a. Konfigurasi elektron 37 Rb 38 Sr 53 I 85 At K(2) L(8) M(18) N(32) O.... Kaidahnya 2.n2 Identifikasikan jumlah penyebaran elektron pada tiap kulit elektronnya

Dari contoh sebelumnya penyebaran elektron dapat di tabulasi b. Elektron valensi Dari contoh sebelumnya penyebaran elektron dapat di tabulasi Lambang unsur Konfigurasi Elektron Golongan valensi 8 O 2, 6 18 Ar 2, 8, 8 19 K 2, 8, 8, 1 20 Ca 2, 8, 8, 2 37 Rb 2, 8, 18, 8, 1 38 Sr 2, 8, 18, 8, 2 53 I 2, 8, 18, 18, 7 85 At 2, 8, 18, 32, 18, 7

c. Konfigurasi elektron ion Konfigurasi elektron ion positif Konfigurasi elektron ion negatif Lbng Konfigurasi elektron Jml elektron lepas Setelah melepas (-) Jml muatan ion KEI Jml (+) Jml (-) 2, 8, 1 1 11 10 +1 Na+ 2,8 2,8,8,2 2 20 18 +2 Ca2+ 2,8,8 Lbng Konfigurasi elektron Jml elektron diterima Setelah melepas (-) Jml muatan ion KEI Jml (+) Jml (-) 2, 6 2 8 10 -2 Na2- 2,8 2,8,7 1 17 18 -1 Ca- 2,8,8

d. Nomor Atom dan Massa A (No massa) Z (No Atom) A=p+n Z=p=e Isotop Isoton Isobar e. Energi ikat inti defek massa dan gaya ikat inti

Radioaktivitas Kesetabilan inti PENTING : 1. Inti-inti dengan nomor atom 20 ke bawah (Z ≤20) akan stabil jika jumlah protonnya sama dengan jumlah neutronnya (N = Z) “Radioisotop”. 2. Untuk inti Z>20 akan stabil jika N >Z dengan perbandingan 1,5.

1. Pancaran sinar alpha 2. Pancaran sinar beta 3. Pancaran sinar gamma Contoh peluruhan sinar alfa 2. Pancaran sinar beta Contoh peluruhan sinar beta 3. Pancaran sinar gamma PENTING : Suatu inti atom radioaktif yang memancarkan sinar ALFA akan menyebabkan nomor atom inti induk berkurang dua dan nomor massa induk berkurang empat sehingga berubah menjadi inti atom yang lain PENTING : Isotop radioaktif jika memancarkan sinar BETA , maka akan menyebabkan nomor atom inti induk nomor massa tetap sedangkan nomor atomnya bertambah satu sehingga berubah menjadi inti atom yang lain PENTING Inti atom yang tereksitasi akan memancarkan sinar gamma (efek fotolistrik).

Daya tembus sinar radioaktif Setiap sinar radioaktif memiliki daya tembus (intensitas) serap pada suatu bahan. µ(koefisien pelemah “m-1”) x I0 I Sedangkan untuk lapisan harga paruh (Half Vaule Layer “HVL”)

Soal Sinar gamma dengan intensitas I diserap oleh suatu bahan yang mempunyai kooefisien serap 0,20 cm-1. Berapa tebal bahan yang dibutuhkan agar intensitas yang melewati bahan menjadi 30% dari semula. Nilai HVL sinar gamma yang mempunyai energi 0,1 MeV di dalam kain adalah 4,05 cm. Hitung kooefisien pelemahan sinar gamma dalam kain tersebut. Suatu bahan yang tebalnya 5 cm memiliki HVL 4,5 cm. Berapa persen intensitas sinar radioaktif yang akan diserap jika melalui bahan tersebut.

Waktu paro Waktu yang dibutuhkan oleh suatu inti radioaktif untuk meluruh hungga jumlah inti yang tertinggal separuh dari jumlah inti mula-mula. Akan menjadi atau PENTIKNG Aktifitas inti radioaktif memiliki satuan 1 Bq = 1 peluruhan/sekon 1 curie = 3,70 ×1010 Bq dan dapat dicari dengan persamaan

Contoh Jika diketahui unsur radioaktif X memiliki waktu paruh 4 tahun, dan massa mula-mula unsur tersebut adalah 400g, tentukan Harga konstanta peluruhan Massa X setelah 9 tahun dan massa yang hilang selama kurun waktu tertentu.

Reaksi Inti Muatan dan massa proton, neutron dan elektron Reaksi inti terjadi akibat interaksi antar partikel penembak yang terdiri atas partikel elementer, seperti foton, neutrion dengan suatu inti target. Pada reaksi inti terdapat beberapa hukum yang harus dipatuhi: Hukum kelestarian momentum “momentum sebelum reaksi sama dengan momentum ” Hukum kelestarian energi “ energi sebelum sama dengan energi sesudah ” (E = 931,5 MeV) Hukum kelestarian nomor atom “hukum ini mengindikasikan jumlah proton dan neutron kontinyu” Hukum kelestarian nomor massa “”

Secara sederhana reaksi dapat dirumuskan : Q merupakan energi yang terlibat dalam reaksi, sedangkan untuk perumusan energi pada rangkaian reaksi dirumuskan.