BAB 6 Model Tetesan Cairan

BAB 6 MODEL TETESAN CAIRAN (Kesamaan tetes cairan dengan inti, persamaan energi ikat inti, energi permukaan dan parabola massa)

Kesamaan Tetes Cairan dengan Inti 6.1 Apakah yang menjadi asumsi dasar teori tetes cair an ? Jawab : Asumsi dasar teori tetes cairan ini yaitu teori ini tidak peduli pada gerakan i ndividu nukleon, tetapi memandang inti sebagai suatu suat u yang homogen sehingga nukleon  bersentuhan dengan nukleon nukleon lain disekitarnya. Gaya sentuhan itu sama  p –   p –  n  n ~ p –  p – p p ~ n –  n   n (Syukri S,2008).

6.2 Apa yang dimaksud dengan interaksi nukleon dengan tetangga. Apa syarat interaksi itu ? Jawab : Interaksi ini berbanding lurus dengan A. Jika interaksi hanya dengan nukleon tetangganya maka: Interaksi = A (A-1) ≈ A2 (sama dengan enrgi Coulomb) Coul omb) (Syukri S,2008).

6.3 Apa yang dimaksud dengan senyawa inti ? Jawab : Jika inti dimasuki partikel berenergi tinggi, maka partikel itu ditangkap dan membentuk senyawa yang dinamakan senyawa inti (Syukri S,2008). 6.4 Apa yang dimaksud deeksitasi inti dan tetesan cairan ? Jawab : Deeksitasi (penurunan kembali) energi senyawa inti dapat terjadi melalui beberapa tahap, tergantung pada energi eksitasinya eksitasin ya (Syukri S,2008). 6.5 Jelaskan perbedaan deeksitasi inti dan tetesan cairan !

Jawab : Perbedaan deeksitasi cairan dan inti adalah sebagai berikut : Tetesan Cairan -Dengan pendinginan, yaitu radiasi

Senyawa Inti - Dengan emisi radiasi

dan kalor -Dengan penguapan beberapa

- Dengan emisi atau kelukarnya

 partikel

 partikel

-Jika energi besar dapat memecah

- Jika energi partikel besar dapat

tetesan jadi dua

 pembelahan inti

(Syukri S,2008). 6.6 Jelaskan perbedaan kesamaan tetesan cairan dan inti atom ! Jawab : Kesamaan tetesan cairan dengan inti atom: 

Keduanya (cairan dan inti) mempunyai sejumlah partikel



Keduanya tidak dapat dikompres (diperkecil volumenya)



Kerapatan partikelnya sama (homogen) kecuali pada bagian permukaan volume α massa α A kerapatan ( ρ) = jumlah partikel / volume = A / ¾ πk = k  R 3 = r 0 A1/3



Gaya antar partikel (n-n, p-p , n-p) bebas dari pen garuh muatan dan spin.  p –  n ~ p – p ~ n –  n



Interaksi nukleon hanya dengan tetangganya. Interaksi ini berbanding lurus dengan A. Jika interaksi hanya dengan nukleon tetangganya maka: Interaksi = A (A-1) ≈ A2 (sama dengan enrgi Coulomb)



Inti punya gaya tegangan permukaan yang bergantung pada luas permukaan (A2/3 ).



Jika inti dimasuki partikel berenrgi tinggi, maka partikel itu ditangkap dan membentuk senyawa inti (Syukri S,2008).

Persamaan Energi Ikat Inti 6.7 Apa yang dimaksud energi volume. Apakah faktor yang mempengaruhinya ?

Jawab : Energi volume adalah energi yang timbul akibat daya tarik antara nucleon dalam inti.Akibatnya makin besar inti (makin besar volume) makin besar energi volume. Ev = a1 A

Ev= energi volume, a1= konstanta, A= jumlah nucleon

Faktor yang mempengaruhinya adalah jumlah nucleon (Syukri S,2008).

6.8 Apa yang dimaksud inti yang simteris dan tidak simetris Jawab : 

Inti yang simetris adalah inti yang berpasangan dan bersifat stabil



Inti yang tidak simetris adalah inti yang tidak berpasangan dan bersif at tdak stabil. Inti yang tidak simetris ini menimbulkan pengurangann energi yang disebut energi simetris. Energi simetris: -berbanding lurus dengan (N-Z) - berbanding terbalik dengan A (Syukri S,2008).

6.9 Kenapa ketidak-simetrisan inti memperlemah energi ikat inti ? Jawab : Karena inti yang tidak simetris menimbulkan pengurangan energi, dimana ketidaksimetrisan inti ini adalah inti yang belum memilki pasana gn sehingga kurang stabil (Syukri S,2008). 6.10 Apa yang dimaksud energi permukaan. Faktor apakah yang mempengaruhi nilainya ? Jawab : Energi permukaan (Es) adalah energi yang disebabkan tidak jenuhnya ikatan partikel partikel yang ada dipermukaan. Akibatnya Es bertanda negatif. Faktor yang mempengaruhinya : luas permukaan, volume inti, dan ketidaksimterisan inti (Syukri S,2008).

6.11 Kenapa energi permukaan bertanda negatif. Jelaskan !

Jawab : Karena nukleon bagian dalam mempunyai sentuhan dan jumlah ikatan yang maksimal dibandingkan nukleon bagian luar. Dengan kata lain, nukleon bagian dalam mempunyai ikatan jenuh, sedangkan yang di luar tidak jenuh (Syukri S,2008). 6.12 Kenapa ada energi coulomb dalam inti dan kenapa bertanda negatif? Jawab : Karena dalam inti terdapat proton, maka ada gaya tolak menolak antara proton tersebut dan gaya itu yang disebut energi Coulomb. Energi Coulomb membuat nukleon saling menjauh yang menimbulkan berkurangnya kestabilan inti sehingga energi ini bertanda negatif (Syukri S,2008). 6.13 Jelaskan kenapa energi coulomb harus dikoreksi ? Jawab : Karena sepanjang distribusi p tidak homogen, maka daya tolak Coulomb harus dikoreksi sebesar Koreksi = -1,211 Z2 A-1 (Syukri S,2008).

6.14 Apa yang dimaksud pita kestabilan. Jelaskan dengan gambar! Jawab : Pita kestabilan merupakan grafik yang menyatakan hubungan antara jumlah neutron(N) dan jumlah proton (P).

(Syukri S,2008). 6.15 Kerapatan nucleon tidak homogen. Apa artinya ? Jawab : Kerapatan nukleon tidak homogen artinya distribusi proton dalam inti tidak homogen, yaitu makin ke permukaan makin renggang, dengan hubungan: ρ(r)

ρ0 1+ (−)/

(Syukri S,2008).

6.16 Jelaskan arti kurva halaman 6.8 ! Jawab : Dari kurva halaman 6.8 ternyata: 1. inti yang stabil adalah yang berada dalam pita kest abilan 2. inti yang kecil akan stabil bila N= Z, seperti Ca-40 3. inti yang stabil bila N > Z, seperti Kr-84, Ba-138, dan Bi-209 (Syukri S,2008). 6.17 Tuliskan rumus energi coulomb yang telah dikoreksi ! Jawab : Rumus energi coulomb yang telah dikoreksi: EC = -0,717 Z2 + 1,211 Z2 A1/3 A

(Syukri S,2008).

6.18 Apa yang dimaksud energi pasangan. Tuliskan nilainya untuk suatu inti ! Jawab :

Energi pasangan adalah energi antara pasangan n-p (genap-genap) (ganjil-ganjil) genap-ganjil. -

Even –  even = 157 buah Even –  odd = 55 buah Odd –  even = 50 buah Odd –  odd = 4 buah (Syukri S,2008).

6.19 Hitunglah E B dari a. Ca-40

b. Cu-65

c. Hg-200

Jawab :

6.20 Jelaskan gambar hal 3.10 dengan energi volume permukaan dan coulomb ! Jawab : Dari kurva hal 3.10 ternyata : 1. Inti yang kecil ternyata kurang stabil. Inti kecil ce nderung bergabung supaya intinya makin besar. Press ini disebut penggabungan inti (fusi) 2. Inti yang terlalu besar ternyata kurang stabil. Inti kecil cenderung memebelah supaya intinya makin kecil. Press ini disebut pembelahan inti (fisi) 3. Inti relatif sedang mempunyai energi ikat rata-rata cukup tinggi atau stabil (Syukri S,2008).

Energi Permukaan dan Parabola Massa 6.21 Apa yang dimaksud parabola massa. Jelaskan ! Jawab :

Secara matematis persamaan ini mempunyai grafik berupa parabola sehingga disebut  parabola massa, karena nomor massanya sama(isobar) (Syukri S,2008). 6.22 Kenapa jika diplot massa atom total dengan N membentuk parabola ? Jawab : Jika diplot massa atom total dengan N membentuk parabola dikarenakan nomor massa sama (isobar) (Syukri S,2008). 6.23 Jika A ganjil maka ada satu parabola massa dan jika A genap ada dua parabola massa  jelaskan jawaban anda ! Jawab : a). Jika A ganjil, maka N-Z adalah even-odd atau odd even, maka δ = 0 sehingga c= f 3(A). Persamaan parabola massanya adalah : M= f 1(A) Z2 + f 2(A) Z + f 3(A)

Berdasarkan parabola massa dapat ditentukan proses spontan dari peluruhan beta  positif atau negatif, dengan ketentuan : -

 Nuklida yang letaknya lebih tinggi dalam parabola massa mempunyai energi lebih besar yang berarti kurang stabil

-

 Nuklida yang tinggi akan meluruh untuk turun ke bawahnya agar menjadi lebih stabil

-

 Nuklida yang paling stabil dalam kurva di atas adalah

157

157

Pm

Sm

157

Eu

157

Tb

157

Dy

157

Ha

157

Er

 b). Jika A genap, maka N-Z adalah ada dua keungkinan, even-even, atau oddodd. Bila odd-odd, maka δ = -11/A1/2 sehingga persamaan parabola massanya adalah : M= f 1(A) Z2 + f 2(A) Z + f 3(A) + 11/A1/2

Dari gambar dapat dibuat perubahan yang terjadi melalui peluruhan: 156

156 Pm Sm (Syukri S,2008).

6.24 Buatlah parabola massa isobar a. A= 75 Jawab :

b. A = 90

156

Eu

156

Gd

156

Tb

156

Dy

Ha

Er

6.25 Butalah parabola massa dari peluruhan : a.  b. c. d.

 Ni-65 Cu-65 Sb-131 Te-131 I-127 Xe-127 Ru-108 Rh-198

Jawab : a.

a.

Zn-65 Ga-65 Xe-131 Ba-131 Cs -127 Ba-127 Pd -108 Ag-108

La-131 Ce-127 Cd-108

Nd-127 ln-108

 b.

c.

d.

Referensi

Syukri S.2008.  Radiokimia.Padang : UNP