Reaksi Inti: Hukum Kekekalan

Reaksi Inti

• Reaksi inti terjadi saat inti atom ditembak dengan partikel berenergi tinggi.
• Inti baru terbentuk dan energi dilepaskan sebagai hasilnya.
• Persamaan reaksi inti memiliki bentuk: inti X + partikel a → inti Y + partikel B + energi.
• Inti X memiliki nomor atom Z1 dan nomor massa A1.
• Partikel a memiliki nomor massa A2 dan nomor atom Z2.
• Inti Y memiliki nomor massa A3 dan nomor atom Z3.
• Partikel B memiliki nomor massa A4 dan nomor atom Z4.
• Notasi reaksi inti adalah: X(a, b)Y, dengan a adalah partikel yang ditembakkan dan b adalah partikel yang dilepaskan.

Hukum Kekekalan dalam Reaksi Inti

• Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa total momentum sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
• Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa total energi sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.
• Energi yang dilepaskan dihitung menggunakan persamaan: E = (jumlah massa reaktan - jumlah massa produk) x 931.5 MeV.
• Jumlah massa reaktan adalah massa inti X + massa partikel a.
• Jumlah massa produk adalah massa inti Y + massa partikel B.
• Hukum kekekalan nomor atom menyatakan bahwa jumlah nomor atom sebelum dan sesudah reaksi adalah sama (Z1 + Z2 = Z3 + Z4).
• Hukum kekekalan nomor massa menyatakan bahwa jumlah nomor massa sebelum dan sesudah reaksi adalah sama (A1 + A2 = A3 + A4).

Partikel dalam Reaksi Inti

• Alfa (⁴₂α atau ⁴₂He) adalah inti helium.
• Beta (⁰₋₁β atau ⁰₋₁e) adalah elektron berkecepatan tinggi.
• Gamma (⁰₀γ) adalah partikel gamma.
• Proton (¹₁p) adalah inti hidrogen.
• Neutron (¹₀n) adalah partikel netral.
• Positron (⁰₊₁e) adalah elektron positif.
• Deuterium (²₁H) adalah isotop hidrogen.
• Triton (³₁H) adalah isotop hidrogen.

Contoh Soal Reaksi Inti

• Contoh soal: Thorium (²³⁰₉₀Th) memancarkan 2 sinar alfa, berubah menjadi unsur P, lalu memancarkan 2 sinar beta menjadi Q, memancarkan 4 sinar alfa menjadi S, dan memancarkan 1 sinar alfa menjadi T.
• Langkah 1: ²³⁰₉₀Th → 2(⁴₂α) + P
• Nomor massa P: 230 - (2 x 4) = 222
• Nomor atom P: 90 - (2 x 2) = 86
• Langkah 2: ²²²₈₆P → 2(⁰₋₁β) + Q
• Nomor massa Q: 222 - (2 x 0) = 222
• Nomor atom Q: 86 - (2 x -1) = 88
• Langkah 3: ²²²₈₈Q → 4(⁴₂α) + S
• Nomor massa S: 222 - (4 x 4) = 206
• Nomor atom S: 88 - (4 x 2) = 80
• Langkah 4: ²⁰⁶₈₀S → ⁴₂α + T
• Nomor massa T: 206 - 4 = 202
• Nomor atom T: 80 - 2 = 78
• Jumlah proton unsur T = nomor atom = 78.
• Jumlah neutron unsur T = nomor massa - nomor atom = 202 - 78 = 124.

Menentukan Partikel dalam Reaksi Inti

• Contoh 1: ²²²₈₆Rn → ²¹⁸₈₄Po + X
• Nomor massa X: 222 - 218 = 4
• Nomor atom X: 86 - 84 = 2
• X adalah partikel alfa (⁴₂α).
• Contoh 2: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ¹⁴²₅₆Ba + ⁹¹₃₆Kr + X
• Nomor massa X: (235+1) - (142+91) = 3
• Nomor atom X: (92+0) - (56+36) = 0
• X adalah 3 neutron (3 ¹₀n)
• Contoh 3: ¹⁴₇N (n, X) ¹⁴₆C
• Reaksi: ¹⁴₇N + ¹₀n → ¹⁴₆C + X
• Nomor massa X: (14+1) - 14 = 1
• Nomor atom X: (7+0) - 6 = 1
• X adalah proton (¹₁p)

Mencari Inti Semula dalam Reaksi Inti

• Contoh: X (n, α) ¹⁴₆C
• Reaksi: X + ¹₀n → ¹⁴₆C + ⁴₂α
• Nomor massa X: 14 + 4 - 1 = 17
• Nomor atom X: 6 + 2 - 0 = 8
• X adalah ¹⁷₈O (Oksigen)