Pilihan Ganda
- Inti atom tersusun atas partikel-partikel dasar yang disebut nukleon. Nukleon terdiri dari…
- Proton dan elektron
- Proton dan neutron
- Neutron dan elektron
- Proton, neutron, dan elektron
- Hanya proton
- Atom-atom yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda disebut…
- Isotop
- Isoton
- Isobar
- Isomer
- Isokor
- Gaya yang mengikat nukleon di dalam inti atom disebut…
- Gaya gravitasi
- Gaya elektromagnetik
- Gaya inti kuat
- Gaya inti lemah
- Gaya sentripetal
- Proses di mana inti atom yang tidak stabil memancarkan radiasi untuk mencapai kestabilan disebut…
- Fisi nuklir
- Fusi nuklir
- Radioaktivitas
- Reaksi berantai
- Defek massa
- Sinar alfa (α) adalah partikel yang identik dengan inti atom…
- Hidrogen
- Helium
- Litium
- Berilium
- Boron
- Peluruhan beta negatif (β⁻) terjadi ketika sebuah neutron dalam inti berubah menjadi…
- Proton dan memancarkan elektron
- Proton dan memancarkan positron
- Elektron dan memancarkan proton
- Neutrino dan memancarkan proton
- Positron dan memancarkan neutrino
- Waktu yang dibutuhkan agar separuh dari inti-inti radioaktif suatu sampel meluruh disebut…
- Waktu hidup rata-rata
- Waktu paruh
- Konstanta peluruhan
- Aktivitas radioaktif
- Energi ikat
- Jika suatu zat radioaktif memiliki waktu paruh 10 hari, berapa banyak sisa zat tersebut setelah 30 hari jika massa awalnya 80 gram?
- 5 gram
- 10 gram
- 20 gram
- 40 gram
- 80 gram
- Perbedaan antara massa total nukleon penyusun inti dengan massa inti yang sebenarnya disebut…
- Energi ikat
- Defek massa
- Energi ambang
- Energi kinetik
- Energi potensial
- Reaksi nuklir di mana inti berat terpecah menjadi dua atau lebih inti yang lebih ringan disertai pelepasan energi disebut…
- Reaksi fusi
- Reaksi berantai
- Reaksi fisi
- Peluruhan alfa
- Peluruhan beta
- Reaksi penggabungan dua inti ringan menjadi inti yang lebih berat disertai pelepasan energi yang sangat besar terjadi di…
- Reaktor nuklir
- Bom atom
- Matahari
- Pembangkit listrik tenaga nuklir
- Siklotron
- Salah satu aplikasi radioisotop dalam bidang kedokteran untuk mendeteksi kelainan tiroid adalah menggunakan…
- Kobalt-60
- Karbon-14
- Iodium-131
- Uranium-235
- Stronsium-90
- Alat yang digunakan untuk mendeteksi radiasi ionisasi seperti sinar alfa, beta, dan gamma adalah…
- Mikroskop elektron
- Spektrometer massa
- Pencacah Geiger-Müller
- Kamera termal
- Teleskop radio
- Untuk melindungi diri dari paparan radiasi, bahan yang paling efektif digunakan sebagai perisai adalah…
- Aluminium
- Plastik
- Timbal
- Kayu
- Kertas
- Satuan energi yang sering digunakan dalam fisika inti adalah…
- Joule (J)
- Kalori (cal)
- Electron Volt (eV)
- Watt (W)
- Newton (N)
- Deret peluruhan radioaktif dimulai dari inti induk ²³⁸U dan berakhir pada inti stabil ²⁰⁶Pb. Deret ini dikenal sebagai deret…
- Thorium
- Neptunium
- Aktinium
- Uranium
- Plutonium
- Bagian dari reaktor nuklir yang berfungsi untuk memperlambat neutron cepat menjadi neutron termal adalah…
- Batang kendali
- Pendingin
- Moderator
- Perisai
- Bahan bakar
- Bom atom bekerja berdasarkan prinsip…
- Reaksi fusi nuklir tak terkendali
- Reaksi fisi nuklir tak terkendali
- Reaksi fisi nuklir terkendali
- Peluruhan alfa berantai
- Peluruhan beta berantai
- Daya tembus radiasi dari yang paling rendah ke paling tinggi adalah…
- Alfa, Beta, Gamma
- Beta, Alfa, Gamma
- Gamma, Beta, Alfa
- Alfa, Gamma, Beta
- Beta, Gamma, Alfa
- Inti atom yang memiliki rasio neutron terhadap proton (N/Z) yang terlalu tinggi atau terlalu rendah cenderung…
- Stabil
- Mengalami reaksi fusi
- Mengalami reaksi fisi
- Radioaktif
- Membentuk ikatan kovalen
Isian Singkat
- Partikel bermuatan positif di dalam inti atom adalah _______________.
- Proses di mana inti atom ringan bergabung membentuk inti yang lebih berat disebut _______________.
- Radioisotop yang digunakan sebagai penjejak (tracer) dalam mempelajari fotosintesis adalah karbon-_______________.
- Alat yang digunakan untuk mempercepat partikel bermuatan dalam penelitian fisika inti adalah _______________.
- Inti atom yang memiliki nomor massa yang sama tetapi nomor atom yang berbeda disebut _______________.
Uraian
- Jelaskan perbedaan mendasar antara reaksi fisi dan reaksi fusi nuklir, serta sebutkan masing-masing satu contoh aplikasinya.
- Bagaimana konsep defek massa berhubungan dengan energi ikat inti? Jelaskan dengan singkat.
- Apa saja tiga jenis utama radiasi yang dipancarkan oleh inti radioaktif, dan bagaimana daya tembus masing-masing?
- Jelaskan prinsip kerja reaktor nuklir dalam menghasilkan energi listrik. Sebutkan komponen-komponen utamanya.
- Mengapa inti atom yang sangat berat cenderung tidak stabil dan mengalami peluruhan radioaktif?
Menjodohkan
Jodohkan istilah di kolom kiri dengan deskripsi yang tepat di kolom kanan.
- Kolom A
- Waktu Paruh
- Radioaktivitas
- Defek Massa
- Energi Ikat
- Moderator
- Kolom B
- Proses pemancaran radiasi oleh inti tidak stabil.
- Energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi nukleon-nukleon penyusunnya.
- Perbedaan massa antara nukleon penyusun inti dengan massa inti sebenarnya.
- Zat yang digunakan untuk memperlambat neutron dalam reaktor nuklir.
- Waktu yang dibutuhkan agar separuh inti radioaktif meluruh.
Kunci Jawaban
Pilihan Ganda
- B. Proton dan neutron. Inti atom (nukleon) terdiri dari proton (bermuatan positif) dan neutron (tidak bermuatan).
- A. Isotop. Isotop adalah atom-atom dengan jumlah proton yang sama (nomor atom Z sama) tetapi jumlah neutron berbeda (nomor massa A berbeda).
- C. Gaya inti kuat. Gaya inti kuat adalah gaya terkuat di alam yang mengikat proton dan neutron di dalam inti atom.
- C. Radioaktivitas. Radioaktivitas adalah fenomena inti tidak stabil yang meluruh spontan sambil memancarkan radiasi.
- B. Helium. Sinar alfa adalah inti atom Helium (₂⁴He) yang terdiri dari 2 proton dan 2 neutron.
- A. Proton dan memancarkan elektron. Dalam peluruhan beta negatif, sebuah neutron (n) berubah menjadi proton (p), elektron (e⁻), dan antineutrino (ν̅ₑ).
- B. Waktu paruh. Waktu paruh (T½) adalah karakteristik zat radioaktif yang menunjukkan waktu yang diperlukan agar separuh inti meluruh.
- B. 10 gram. Setelah 10 hari (1 T½), sisa 80/2 = 40 gram. Setelah 20 hari (2 T½), sisa 40/2 = 20 gram. Setelah 30 hari (3 T½), sisa 20/2 = 10 gram.
- B. Defek massa. Defek massa adalah selisih antara massa total nukleon penyusun inti dan massa inti yang terukur.
- C. Reaksi fisi. Fisi nuklir adalah pemecahan inti berat menjadi inti-inti yang lebih ringan.
- C. Matahari. Reaksi fusi nuklir adalah sumber energi utama di Matahari dan bintang-bintang lain.
- C. Iodium-131. Iodium-131 digunakan untuk mendeteksi dan mengobati kelainan tiroid karena tiroid menyerap iodium.
- C. Pencacah Geiger-Müller. Alat ini umum digunakan untuk mendeteksi keberadaan radiasi ionisasi.
- C. Timbal. Timbal memiliki densitas tinggi dan nomor atom besar, sehingga sangat efektif dalam menyerap radiasi.
- C. Electron Volt (eV). Energi dalam fisika inti sering diukur dalam MeV (Mega elektron Volt) karena nilainya sangat kecil dalam Joule.
- D. Uranium. Deret Uranium dimulai dari ²³⁸U dan berakhir pada ²⁰⁶Pb.
- C. Moderator. Moderator, seperti air berat atau grafit, berfungsi memperlambat neutron cepat agar lebih mudah diserap oleh inti lain untuk reaksi berantai.
- B. Reaksi fisi nuklir tak terkendali. Bom atom bekerja berdasarkan reaksi fisi berantai yang tidak terkendali, melepaskan energi sangat besar dalam waktu singkat.
- A. Alfa, Beta, Gamma. Sinar alfa memiliki daya tembus terendah, diikuti beta, dan gamma memiliki daya tembus tertinggi.
- D. Radioaktif. Inti dengan rasio N/Z yang tidak optimal cenderung tidak stabil dan akan meluruh secara radioaktif untuk mencapai kestabilan.
Isian Singkat
- Proton
- Fusi nuklir
- 14
- Akselerator (atau Siklotron)
- Isobar
Uraian
- Perbedaan Reaksi Fisi dan Fusi:
- Fisi Nuklir: Pemecahan inti atom berat (misalnya ²³⁵U) menjadi dua atau lebih inti yang lebih ringan, disertai pelepasan energi dan neutron. Contoh aplikasi: Pembangkit listrik tenaga nuklir, bom atom.
- Fusi Nuklir: Penggabungan dua inti atom ringan (misalnya deuterium dan tritium) menjadi inti yang lebih berat, disertai pelepasan energi yang sangat besar. Contoh aplikasi: Matahari dan bintang, bom hidrogen (eksperimental di Bumi).
- Hubungan Defek Massa dan Energi Ikat: Defek massa adalah selisih antara massa total nukleon penyusun inti dengan massa inti yang sebenarnya. Defek massa ini ‘hilang’ karena diubah menjadi energi ikat inti sesuai dengan persamaan Einstein E=mc². Energi ikat adalah energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi nukleon-nukleon penyusunnya, dan juga energi yang dilepaskan saat nukleon-nukleon bergabung membentuk inti.
- Tiga Jenis Utama Radiasi dan Daya Tembusnya:
- Sinar Alfa (α): Inti Helium (₂⁴He). Daya tembus sangat rendah, dapat dihentikan oleh selembar kertas atau kulit manusia. Daya ionisasi sangat tinggi.
- Sinar Beta (β): Elektron (β⁻) atau positron (β⁺). Daya tembus sedang, dapat dihentikan oleh aluminium setebal beberapa milimeter. Daya ionisasi sedang.
- Sinar Gamma (γ): Gelombang elektromagnetik berenergi tinggi. Daya tembus sangat tinggi, memerlukan timbal tebal atau beton untuk menghentikannya. Daya ionisasi rendah.
- Prinsip Kerja Reaktor Nuklir: Reaktor nuklir menghasilkan energi listrik melalui reaksi fisi nuklir yang terkendali. Uranium-235 atau Plutonium-239 digunakan sebagai bahan bakar. Neutron menumbuk inti bahan bakar, menyebabkan fisi dan melepaskan energi serta neutron baru. Neutron-neutron ini kemudian ditangkap oleh moderator (misal air berat) untuk diperlambat, sehingga dapat menyebabkan fisi lebih lanjut dalam reaksi berantai yang terkendali oleh batang kendali (misal kadmium atau boron) yang menyerap neutron berlebih. Panas yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan air, menghasilkan uap, yang kemudian memutar turbin untuk menggerakkan generator listrik.
- Ketidakstabilan Inti Berat: Inti atom yang sangat berat (memiliki banyak proton dan neutron) cenderung tidak stabil karena gaya tolak elektrostatik antar proton menjadi sangat kuat dan melemahkan efek gaya inti kuat yang mengikat nukleon. Untuk mencapai kestabilan, inti-inti ini akan mengalami peluruhan radioaktif, memancarkan partikel alfa, beta, atau gamma, untuk mengurangi jumlah nukleon dan mengubah rasio neutron-proton menjadi lebih stabil.
Menjodohkan
- Waktu Paruh – Waktu yang dibutuhkan agar separuh inti radioaktif meluruh.
- Radioaktivitas – Proses pemancaran radiasi oleh inti tidak stabil.
- Defek Massa – Perbedaan massa antara nukleon penyusun inti dengan massa inti sebenarnya.
- Energi Ikat – Energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi nukleon-nukleon penyusunnya.
- Moderator – Zat yang digunakan untuk memperlambat neutron dalam reaktor nuklir.