Page 21 - Modul Pembelajaran_Nurfadilah_A24119036

fotosintesis pada tumbuhan sehingga mengandung energi kimia. Tumbuhan dimakan oleh
manusia dan hewan sehingga tumbuhan dan hewan memiliki energi. Tumbuhan dan hewan
yang mati milyaran tahun yang lalu menghasilkan minyak bumi. Energi kimia dalam minyak
bumi sangat bermanfaat untuk menggerakkan kendaraan, alat-alat pabrik, ataupun kegiatan
memasak.

7. Energi Nuklir
Pada reaksi kimia jumlah total nomor atom dan jumlah total nomor massa atom dari
seluruh partikel yang terlibat di dalam reaksi tidak mengalami perubahan. Hal ini
menunjukkan bahwa massa dan muatan listrik adalah kekal. Apakah hal ini berlaku pada
reaksi nuklir?
Di dalam setiap reaksi kimia selalu terjadi penyerapan atau pelepasan energi. Contoh,
pada pembakaran bensin terjadi pelepasan energi, dan terjadi pemisahan air menjadi hidrogen
dan oksigen melalui penyerapan energi elektrolisis. Pada reaksi nuklir dapat pula terjadi
pelepasan atau penyerapan energi, tetapi pada umumnya kita lebih tertarik pada pelepasan
energi, karena ketika hal itu terjadi kuantitas pelepasannya sangat dahsyat. Energi yang
dilepaskan pada reaksi nuklir ini sangat besar, hal ini melanggar Hukum Kekekalan Energi.
Pada tahun 1905, Albert Einstein mempublikasikan Teori Relativitas. Menurut
Einstein, massa merupakan bentuk lain dari energi berkurangnya massa dalam suatu sistem
akan diiringi dengan meningkatnya energi. Kesetaraan antara massa dan energi ini
dirumuskan sebagai:
2
E = mc (12)
dimana
E = energi yang dilepaskan (joule)
m = massa yang hilang (kg)
c = kelajuan cahaya (m/s)
Pada tahun 1932 Cockcroft dan Walton, dengan menggunakan akselerator menembak
lithium dengan menggunakan proton dan menghasilkan dua buah partikel alpha untuk setiap
satu proton.
4
1 + → +
7
4
1 3 2 2
Ternyata massa dua partikel alpha lebih kecil daripada jumlah massa proton dan
massa inti litium. Didapatkan bahwa energi kinetik kedua partikel alpha jauh lebih besar
daripada energi kinetik awal proton. Dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa energi ekstra
yang dimiliki oleh partikel alpha tepat sebanding dengan massa yang hilang, hal ini sesuai
dengan persamaan energi dari Einstein. Hukum Kekekalan Energi yang telah dikenal sebelum
Einstein, telah dilanggar: energi muncul karena diciptakan. Faktanya, energi tidak dapat
diciptakan, melainkan massa berubah menjadi energi. Sejak tahun 1932, ratusan eksperimen
nuklir yang sejenis telah dilakukan untuk mengecek hubungan massa-energi dari Einstein,
ternyata hasilnya selalu valid. Energi yang dihasilkan dari perubahan massa nuklir disebut
energi nuklir. Reaksi fisi dan reaksi fusi adalah dua jenis reaksi nuklir yang menghasilkan
energi nuklir yang sangat besar.

a. Reaksi Fisi
Reaksi fisi adalah pembelahan sebuah inti berat menjadi dua inti yang lebih ringan.
Pembelahan ini dilakukan dengan cara inti berat ditumbuk oleh sebuah partikel, neutron.
Dalam reaksi fisi, massa total produk lebih kecil daripada massa total reaktan. Selisih massa
ini akan muncul sebagai energi. Pada umumnya, pembangkitan energi nuklir saat ini
memanfaatkan reaksi fisi antara neutron dengan isotop uranium-235 (235U) atau
menggunakan isotop plutonium-239 (239Pu). Tidak setiap tumbukan antara neutron dan
unsur radioaktif akan menghasilkan reaksi fisi.