Ringkasan materi dan pembahasan soal UN sma fisika inti

RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG FISIKA INTI

Fisika inti merupakan salah satu bahasan pelajaran fisika SMA kelas XII IPA semester 2 yang mengkaji tentang inti atom. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton didalam inti disebut nomor atom (Z). Sedangkan Jumlah dari proton dengan neutron disebut nomor massa (A). Itulah sedikit ulasan tentang fisika inti.

Dibawah ini merupakan ringkasan materi dan pembahasan soal fisika inti selengkapnya yang meliputi defek massa, energi ikat , reaksi inti, dan radioaktivitas. Jadi ada contoh soal dan pembahasan untuk defek massa, energi ikat, energi reaksi inti dan radioaktivitas. Radioaktivitas disini meliputi pelururah seperti pembahasan soal tentang waktu paruh, aktivitas, dan intensitas. Selain itu dibahas pula tentang pemanfaatan zat radioaktif untuk berbagai bidang seperti bidang kesehatan, bidang pertanian, hidrologi, dan bidang industri.

Contoh soal yang diambil adalah contoh-contoh soal ujian nasional dari berbagai tahun agar bervariasi . Selain itu dilengkapi dengan soal-soal latihan sebagai bahan evaluasi untuk mengukur tingkat pemahaman. Jadi sangat pas buat persiapan menghadapi ujian nasional, ulangan harian atau ujian lainnya.

DEFEK MASSA

Yaitu berkurangnya massa inti atom karena berubah menjadi energi.

Keterangan:

Δm = defek massa.

Z = nomor atom = banyak proton/elektron.

N = banyak neutron.

Σm_P = jumlah massa proton.

Σm_N = jumlah massa neutron.

m_i = massa inti.

ENERGI IKAT

Adalah energi yang diperlukan untuk melepaskan partikel-partikel penyusun inti menjadi partikel-partikel terpisah.

REAKSI INTI

Secara umum reaksi inti dinotasikan dengan:
A + X → B + Y + E
Dengan E menyatakan energi reaksi. Besar energi reaksi:

Keterangan:

m_A = massa partikel A

m_Y = massa partikel Y

m_B = massa partikel B

m_X = massa partikel X

RADIOAKTIVITAS

Yaitu peristiwa terurainya beberapa inti atom tertentu secara spontan yang diikuti dengan pancaran partikel alfa, partikel beta, atau radiasi gamma. Sinar-sinar yang dipancarkan disebut sinar radioaktif. Sedangkan, zat yang memancarkan sinar radioaktif disebut zat radioaktif.



Dengan T_1/2 = waktu paruh dan  λ = konstanta peluruhan.

Dengan mengetahui waktu paruh, jumlah inti radioaktif dan aktivitas dapat ditentukan.

Dan,

Keterangan:

N = jumlah inti yang tersisa.

N₀ = jumlah inti mula-mula.

A = aktivitas radioaktif (Bq).

A₀ = aktivitas radioaktif mula-mula (Bq).

t = waktu.

T_1/2 = waktu paruh.

Suatu keping tipis jika diterobos sinar radioaktif maka intensitas sinar tersebut (I) setelah meninggalkan keping akan berkurang.

Keterangan:

I = intensitas akhir.

I₀ = intensitas mula-mula.

d = tebal lapisan.

HVL = 0,693 / µ = Lapisan harga paruh.

µ = koefisien pelemahan.

MANFAAT ZAT RADIOAKTIF

Bidang kedokteran

1. Pengujian fungsi kelenjar gondok dengan isotop I-131, I-123, atau Tc-99
2. Mensterilkan alat-alat kesehatan dan membunuh sel-sel kanker dengan radioisotop Co-60
3. Mendeteksi kerusakan jantung dengan Tc-99 dan Ti-201.
4. Mendeteksi penyumbatan dalam peredaran darah dengan menggunakan larutan garam yang mengandung Na-24.
5. Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru dengan menggunakan radioisotop Tc-99
6. Uji faal ginjal dengan menggunakan isotop I-131.

Bidang pertanian dan peternakan

1. Pemuliaan tanaman untuk menghasilkan bibit unggul dengan teknologi iradiasi bibit tanaman.
2. Pengendalian hama tanaman yaitu menjadikan hama jantan yang steril (mandul).
3. Menghasilkan makanan tambahan ternak yang dapat meningkatkan berat badan ternak.
4. Menghasilkan vaksin untuk mencegah penyakit berak darah pada ayam.

Bidang industri

1. Sebagai perunut yaitu untuk mengamati kebocoran tangki dan pipa serta mengamati kebocoran bendungan.
2. Untuk mengetahui keretakan pada pesawat terbang dan gedung.
3. Untuk vulkanisir karet alam, pelapisan permukaan kayu, serta pembuatan zat aditif untuk industri sepatu.

Bidang arkeologi

Mengatur umur fosil dan benda-benda purbakala dengan menggunakan radioisotop C-14.

Bidang hidrologi

1. Mempelajari kecepatan aliran sungai.
2. Mengetahui rembesan air laut ke darat.
3. Mengukur pendangkalan di pelabuhan, danau, dan sungai.

CONTOH SOAL REAKSI INTI DAN PEMBAHASAN

Nomor 1 (2010)
Massa inti atom ₂₀Ca⁴⁰  adalah 40,078 sma. Jika massa proton = 1,0078 sma dan neutron = 1,0087 sma, defek massa pembentukan  ₂₀Ca⁴⁰adalah.....
A. 0,165 sma
B. 0,252 sma
C. 0,262 sma
D. 0,320 sma
E. 0,330 sma

Pembahasan:

Diketahui:

Z = 20

A = 40

N = A – Z = 40 – 20 = 20

m_i = 40,078 sma

m_P = 1,0078 sma

m_N = 1,0087

Ditanya: Δm = ...

Jawab:
Δm = [(Z . m_P + N . m_N) – m_i]

Δm = [(20 . 1,0078 + 20 . 1,0087) – 40,078]

Δm = (20,156 + 20,174) – 40,078

Δm = 40,33 – 40,078 = 0,252 sma

Jawaban: B

Nomor 2 (UN 2012)
Massa inti ₄Be⁹ = 9,0121 sma, massa proton = 1,0078, massa neutron = 1,0086 sma. Jika 1 sma setara dengan energi sebesar 931 Mev, maka energi ikat atom ₄Be⁹ adalah...
A. 51,39 MeV
B. 57,82 MeV
C. 62,10 MeV
D. 90,12 MeV
E. 90,74 MeV

Pembahasan
Energi ikat:
E = ((mp + mn) - mi) . 931 MeV
E = ((4 . 1,0078 + 5 . 1,0086) - 9,0121) 931 MeV
E = (4,0312 + 5,043) - 9,0121) 931 MeV
E = 57,82 MeV
Jawaban: B

Nomor 3 (UN 2012)
Perhatikan reaksi fusi berikut:

₁H² + ₁H² → ₁H³+ ₁H¹ + energi

Jika massa inti ₁H² = 2,0141 sma, ₁H³ = 3,0160 sma dan ₁H¹ = 1,0078 sma, maka energi yang dihasilkan pada reaksi fusi tersebut adalah...

A. 5,0964 MeV
B. 5,0443 MeV
C. 4,0964 MeV
D. 4,0878 MeV
E. 4,0778 MeV

Pembahasan

E = (m ₁H² + m ₁H² ) - (m ₁H³ + m ₁H¹ ) 931 MeV

E = (2,0141 + 2,0141) - (3,0160 + 1,0078) 931 MeV

E = (4,0282 - 4,0238) 931 MeV

E = 4,0964 MeV

Jawaban: C

Nomor 4 (Ebtanas 2001)

Apabila massa inti ₆C¹² = 12, massa proton = 1,00783 sma, dan massa neutron = 1,008665 sma (1 sma = 931 MeV), maka energi ikat inti tersebut adalah...

A. 41,107 MeV
B. 47,110 MeV
C. 72,141 MeV
D. 92,141 MeV
E. 107,92 MeV

Pembahasan:

Diketahui:

m_P = 1,00783 sma

m_N = 1,008665 sma

m ₆C¹² = 12 sma

Ditanya: E = ...

Terlebih dahulu hitung Δm.
Δm = [(Z . mP + N . mN) – mi]
Δm = [(6 . 1,00783 + 6 . 1,008665) – 12]
Δm = (6,04698 + 6,05199) – 12
Δm = 12,09897– 12 = 0,09897 sma

Menghitung E.
E = Δm . 931 MeV = 0,09897 . 931 MeV
E = 92,141 MeV

Jawaban:D

Nomor 5 (UN 2012)

Pernyataan-pernyataan berikut ini:
1) Terapi radiasi
2) Mengukur kandungan air tanah
3) Sebagai perunut
4) Menentukan umur fosil
Yang merupakan pemanfaatan radioisotop dibidang kesehatan adalah...
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja

Jawaban: C

Pembahasan soal inti atom video youtube

.
Topik: #Fisika inti #Materi ujian nasional fisika