Soal dan Pembahasan Fisika Inti dan Radioaktivitas
Soal 1
Jika massa inti Li = 7,01822 sma, Maka energi ikat inti Litium ( 73 Li) adalah ....
a. 39,105005 MeV
b. 38,105005 MeV
c. 37,105005 MeV
d. 36,105005 MeV
e. 36,105005 MeV
Pembahasan :
Jawaban : C
A = 7
Z = 3
mp = 1,007825
mn = 1,008665
mi = 7,01822
Ei = Δm . c2 (Δm dinyatakan dalam kg)
Ei = Δm . 931 MeV (Δm dinyatakan dalam sma)
Δm = {Z . mp + (A – Z) . mn} – mi
Energi ikat inti Litium ( 73 Li)
Ei = ({Z . mp + (A – Z) . mn} – mi) . 931 MeV
Ei = {(3 . 1,007825 + 4 . 1,008665) – 7,01822} . 931 MeV
Ei = 37,105005 MeV
Soal 2
Tentukanlah energi ikat per nukleon Helium (42He), jika massa inti Helium = 4,003 sma!
Pembahasan :
A = 4
Z = 2
mp = 1,007825
mn = 1,008665
mi = 4,003
Langkah pertama kita tentukan dulu energi ikat inti Helium (Ei)
Energi ikat inti Helium ( 42He)
Ei = ({Z . mp + (A – Z) . mn} – mi) . 931 MeV
Ei = {(2 . 1,007825 + 2 . 1,008665) – 4,003} . 931 MeV
Ei = 27,91138 MeV
Langkah kedua kita tentukan Energi ikat per nukleon Helium
Jadi dapat diperoleh Energi ikat per nukleon Helium adalah 6,977845 MeV
Soal 3
20 gram sampel bahan radioaktif dengan waktu paruh 5 hari disimpan dalam suatu wadah yang terisolasi. Berapakah sisa sampel tersebut yang belum meluruh setelah 10 hari?
Pembahasan :
Soal 4
Suatu unsur radioaktif meluruh dan tinggal 25% dari jumlah semula setelah 10 menit. Bila mula-mula massa unsur tersebut 100 gr, maka setelah setengah jam meluruh tentukan massa sisa unsur !
Pembahasan :
Mo = 100 gram
M = 25% Mo → M = 1/4 Mo
t1 = 10 menit
t2 = 1/2 jam = 30 menit
Dari nilai M dan t1 kita dapat menentukan waktu paro dari unsur tersebut dengan cara :
Dari nilai T maka kita dapat menentukan massa setelah t2 sebesar :
Soal 5
Sebuah partikel α ditembakkan pada inti 7N14. Jika setelah penembakan sebuah proton dapat dibebaskan maka inti apakah yang akan terbentuk!
Pembahasan :
Partikel alfa :2α4
proton : 1p1
Reaksi yang terjadi dapat dituliskan :
Nomor atom kekal : 2 + 7 = Z + 1 Z = 8
Nomor massa kekal : 4 + 14 = A + 1 A = 17
Berarti : 8X17 adalah Oksigen 8O17
Soal 6
Di matahari terjadi reaksi fusi seperti di bawah.
2He3 + 2He3 → 2He4 + 21H1 + E
Diketahui massa inti 1H1 = 1,0081 sma; massa inti 2He3 = 3,0169 sma; massa inti 2He4 = 4,0089 sma. Bila 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka energi yang dihasilkan pada setiap reaksi fusi di atas sebesar .....
a. 11,7547 MeV
b. 15,7547 MeV
c. 12,7547 MeV
d. 14,7547 MeV
e. 16,7547 MeV
Jawaban : C
Pembahasan :
Massa pereaksi m0 :
m0 = 2 . m(2He3)
m0 = 2 . 3,0169
m0 = 6,0338 sma
massa hasil reaksi m :
m = m(2He4) + 2 . m(1H1 )
m = 4,0039 + 2 . 1,0081
m = 6,0201 sma
Perubahan massa dalam reaksi inti (massa berkurang) sebesar:
Δm = m0 - m
Δm = 6,0338 - 6,0201
Δm = 0,0137 sma
Karena massa berkurang berarti akan dihasilkan energi yaitu sebesar:
E = Δm . 931
E = 0,0157 . 931
E = 12,7547 MeV
Jika massa inti Li = 7,01822 sma, Maka energi ikat inti Litium ( 73 Li) adalah ....
a. 39,105005 MeV
b. 38,105005 MeV
c. 37,105005 MeV
d. 36,105005 MeV
e. 36,105005 MeV
Pembahasan :
Jawaban : C
A = 7
Z = 3
mp = 1,007825
mn = 1,008665
mi = 7,01822
Ei = Δm . c2 (Δm dinyatakan dalam kg)
Ei = Δm . 931 MeV (Δm dinyatakan dalam sma)
Δm = {Z . mp + (A – Z) . mn} – mi
Energi ikat inti Litium ( 73 Li)
Ei = ({Z . mp + (A – Z) . mn} – mi) . 931 MeV
Ei = {(3 . 1,007825 + 4 . 1,008665) – 7,01822} . 931 MeV
Ei = 37,105005 MeV
Soal 2
Tentukanlah energi ikat per nukleon Helium (42He), jika massa inti Helium = 4,003 sma!
Pembahasan :
A = 4
Z = 2
mp = 1,007825
mn = 1,008665
mi = 4,003
Langkah pertama kita tentukan dulu energi ikat inti Helium (Ei)
Energi ikat inti Helium ( 42He)
Ei = ({Z . mp + (A – Z) . mn} – mi) . 931 MeV
Ei = {(2 . 1,007825 + 2 . 1,008665) – 4,003} . 931 MeV
Ei = 27,91138 MeV
Langkah kedua kita tentukan Energi ikat per nukleon Helium
Jadi dapat diperoleh Energi ikat per nukleon Helium adalah 6,977845 MeV
Soal 3
20 gram sampel bahan radioaktif dengan waktu paruh 5 hari disimpan dalam suatu wadah yang terisolasi. Berapakah sisa sampel tersebut yang belum meluruh setelah 10 hari?
Pembahasan :
Soal 4
Suatu unsur radioaktif meluruh dan tinggal 25% dari jumlah semula setelah 10 menit. Bila mula-mula massa unsur tersebut 100 gr, maka setelah setengah jam meluruh tentukan massa sisa unsur !
Pembahasan :
Mo = 100 gram
M = 25% Mo → M = 1/4 Mo
t1 = 10 menit
t2 = 1/2 jam = 30 menit
Dari nilai M dan t1 kita dapat menentukan waktu paro dari unsur tersebut dengan cara :
Dari nilai T maka kita dapat menentukan massa setelah t2 sebesar :
Soal 5
Sebuah partikel α ditembakkan pada inti 7N14. Jika setelah penembakan sebuah proton dapat dibebaskan maka inti apakah yang akan terbentuk!
Pembahasan :
Partikel alfa :2α4
proton : 1p1
Reaksi yang terjadi dapat dituliskan :
Nomor atom kekal : 2 + 7 = Z + 1 Z = 8
Nomor massa kekal : 4 + 14 = A + 1 A = 17
Berarti : 8X17 adalah Oksigen 8O17
Soal 6
Di matahari terjadi reaksi fusi seperti di bawah.
2He3 + 2He3 → 2He4 + 21H1 + E
Diketahui massa inti 1H1 = 1,0081 sma; massa inti 2He3 = 3,0169 sma; massa inti 2He4 = 4,0089 sma. Bila 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka energi yang dihasilkan pada setiap reaksi fusi di atas sebesar .....
a. 11,7547 MeV
b. 15,7547 MeV
c. 12,7547 MeV
d. 14,7547 MeV
e. 16,7547 MeV
Jawaban : C
Pembahasan :
Massa pereaksi m0 :
m0 = 2 . m(2He3)
m0 = 2 . 3,0169
m0 = 6,0338 sma
massa hasil reaksi m :
m = m(2He4) + 2 . m(1H1 )
m = 4,0039 + 2 . 1,0081
m = 6,0201 sma
Perubahan massa dalam reaksi inti (massa berkurang) sebesar:
Δm = m0 - m
Δm = 6,0338 - 6,0201
Δm = 0,0137 sma
Karena massa berkurang berarti akan dihasilkan energi yaitu sebesar:
E = Δm . 931
E = 0,0157 . 931
E = 12,7547 MeV
0 Response to "Soal dan Pembahasan Fisika Inti dan Radioaktivitas"
Posting Komentar