Soal Latihan Fisika Inti Nama : Naufal Mutawakkil Wahid

NAMA : NAUFAL MUTAWAKKIL WAHID

NIM : 06111011034

CONTOH SOAL

BAB RADIOAKTIVITAS

  1. Jika waktu paroh radon 3,8 hari dalam waktu tertentu 60 % radon meluruh. Bera pa waktu yang diperlukan untuk meluruh tersebut ?

Jawab :

= sehingga t = n atau t = n = n

t = n = 5,02 H

  1. Bagaimana cara membuat zat radioaktif buatan ?

Jawab

Zat radioaktif buatan diperoleh dengan cara penembakan zat dengan partikel ter tentu (reaksi inti antara zat dengan sinar radioaktif). Pasangan Curie-Jolit tahun 1934 melakukan percobaan menembaki aluminium dengan partikel alpha (partikel alpha yang ke luar dari polonium) mendapatkan neutron, proton dan positron ke luar dari logam aluminium. Mereka menemukan pancaran positron yang kontinyu setelah pe-nembakan dengan partikel alpha berhenti. Aktivitas positron berkurang secara eks-ponensial dengan waktu dan peristiwa berlaku seperti zat radioaktif alam.

BAB PELURUHAN ALFA

  1. Reaksi +

Diketahui massa = 189,959917 ; = 185,953830 dan = 4,002603 Dapatkah Pt melakukan peluruhan alpha secara spontan ? Jika hal tersebut terjadi sehingga berapakah

a. energi peluruhan alpha

b. Ek

c. Ek inti yang terlempar

jawab

Q = (189,959917 – 185,953830 – 4,002603 )(3 .108 m s-1) = 3,25 M eV (didahului merubah 1 = 1,66 .10-27 kg). Nilai Q > 0 sehingga dapat meluruh secara spontan dengan energi peluruhan alpha 3,25 M eV.

Ek = (3,25 M eV) = 3,18 M eV

EkD = (3,25 M eV) = 0,068 M eV

  1. Apa yang menyebabkan terjadinya peluruhan alfa ?

Jawab

Pancaran adalah suatu efek dari gaya tolak Coulomb. Hal ini semakin penting untuk inti-inti berat, karena gaya coulomb sebanding dengan Z2 , seperti terjadi pada gaya ikat inti yang mendekati A. Mengapa partikel dipilih sebagai perantara untuk membawa secara spontan ? Proses spontan dapat diartikan bahwa beberapa energi kinetik yang tiba-tiba muncul dalam inti induk. Energi ini berasal dari suatu penurunan jumlah massa dalam system.

Dipilih partikel , karena partikel sangat stabil, dari struktur pancarannya kuat, mempunyai massa relatif kecil dibandingkan massa unsur pokok yang lain. Partikel sebagai suatu partikel emisi diharapkan dapat menghasilkan peluruhan berbentuk cahaya, dengan demikian dapat dihasilkan energi kinetik yang sangat besar

BAB PELURUHAN BETA

  1. Diketahui massa = 12,0144 , = 12,0000 Hitunglah energi maksimum elektron yang terpancar dari peluruhan zat radioaktif yang meluruh dengan sinar betha dengan reaksi + + !

Jawab

Q = EkP + EkD + = (mP – mD) c2

Q = [12,0144 – 12,0000 ] 931,5 M eV -1 = 0,34 M eV = 21,5 .10-13 J

Nilai energi 0,34 M eV = 21,5 .10-13 J merupakan nilai Ek maksimum elektron (dalam ini sinar -)

  1. Jelaskan bagaimana proses penangkapan electron pada peluruhan beta

Jawab

Dalam proses penangkapan elektron (ec) hampir semua energi peuruhan Q menjadi neutrino. Dibentuk reaksi + + . Proses ini (penangkapan elektron) terjadi jika

() < ()stabil (merupakan bentuk lawan dari peluruhan +).

Proton berubah menjadi neutron dengan penangkapan elektron dari kulit K atau L. Ke kosongan pada kulit K diisi oleh elektron dari kulit L yang disertai pemancaran sinar x. Sinar x ini dapat berinteraksi dengan elektron pada kulit lain sehingga elektron tersebut dilempar ke luar. Elektron ini dinamakan elektron Auger. Terjadinya proses penangkapan elektron diamati dengan adanya elektron Auger yang yang dipancarkan

PELURUHAN GAMMA

  1. Koefisien atenuasi linier sinar gamma 2 M eV dalam air sekitar 5 m-1. Carilah intensitas relatif sinar gamma 2 M eV setelah melalui 10 cm air. Berapa jauh berkas seperti itu harus melalui air sebelum intensitasnya tereduksi menjadi 1 % dari harga semula.

Jawab

I = Io e-x atau x =

Nilai x = (5 m-1)(0,1 m) = 0,5 sehingga I/Io = e-0,5 = 0,61.

Dengan demikian berkas sinar terduksi menjadi 61 % haga semula setelah melewati air setebal 10 cm. Jika nilai Io/I = 1 % maka x = n (100)/5 m-1 = 0,92 m.

  1. Sebutkan sifat-sifat sinar gamma

Jawab

Sifat-sifat sinar gamma antara lain:

1. tidak dipengaruhi oleh medan magnet (tidak bermuatan)

2. berupa gelombang elektromagnet

3. memiliki daya tembus paling besar (dibanding alpha atau betha)

4. memiliki energi antara 100 k eV – beberapa M eV.

BAB AKSELELATOR

  1. Sebuah partikel elektron ditembakkan melewati LINAC. LINAC tersebut memiliki tegangan 100 gV. Tentukan kecepatan elektron saat melewati tabung ke lima?

Diket:

;

;

;

Ditanya:

Jawab :

Jadi,

Untuk memindahkan muatan listrik satu Coulomb melalui beda potensial satu Volt setara dengan satu Joule. Dengan kata lain Joule sama dengaan Coulomb.Volt (Joule = C.V).

maka,

Jadi kecepatan elektron saat melewati tabung kelima adalah

  1. Sebutkan perbedaan siklotron dan betatron

Jawab

Perbedaan siklotron dan betatron :

Siklotron

Betatron

Bentuknya terdiri dari dua bidang setengah lingkaran yang terpisah

Bentuknya seperti donat

Target berada di luar lingkaran (eksternal)

Target berada didalam lingkaran donat tersebut (internal)

Magnet yang digunakan tidak sebesar betatron

Memerlukan magnet yang berukuran sangat besar

Jari jari kelengkungan lintasannya berubah-ubah

Jari-jari kelengkungan lintasannya tetap

Tegangan yang diberikan berupa arus bolak-balik (AC)

Tegangan yang diberikan berupa arus searah (DC)

Umumnya partikel bermuatan yang digunakan adalah proton

Umumnya partikel bermuatan yang digunakan adalah elektron

Tidak seperti pada siklotron, medan magnet pada betatron tidaklah tetap. Medan magnet dihasilkan oleh kumparan, kemudian fluks magnet akan memasuki doughnat tube. Peningkatan fluks magnet akan menghasilkan medan listrik azimut yang dapat mempercepat elektron didalam ruang hampa.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>