Page 104 - Handout Digital Fisika Inti Yurindah Lestari

BAB 4 REAKSI INTI NULIR

Reaksi Fusi di Matahari dan di Bumi

Energi nuklir telah memberi daya kepada matahari selama 5 miliar tahun dan akan terus berlanjut
hingga waktu lama di masa datang. Proses yang terjadi bukanlah isi melainkan fusi - pembentukan
inti atom yang lebih berat dari inti atom yang lebih ringan.

Di dalam matahari, hidrogen difusikan untuk membentuk helium melalui reaksi proton-
proton. Pertama, dua proton bertabrakan. Satu proton memancarkan sebuah positron ( elektron
yang bermuatan positif) dan berubah menjadi sebuah neutron. Proton dan neutron bergabung
menjadi satu, membentuk deuterium, suatu isotop hidrogen. Kemudian, sebuah proton yang lain
bertabrakan dengan inti deuterium, membentuk sebuah inti helium-4 (dua proton bergabung ke
dua neutron) dan dua neutron bebas.

Tabrakan antar partikel nukleus itulah yang menghasilkan energi. Sebagai tambahan, foton dan
neutrino dipancarkan selama rangkaian proses. Dalam suatu reaktor fusi jenis tokamak sebuah
reaksi yang berbeda digunakan. Inti deuterium dan tritium, disuntikkan ke reaktor, bertabrakan
membentuk sebuah inti helium-4 dan sebuah neutron. Kedua proses tersebut melepaskan sejumlah
besar energi

berupa panas dan cahaya. Seluruh reaksi dalam siklus proton-proton adalah reaksi eksoterm.
Siklus tersebut pada dasarnya adalah penggabungan empat proton untuk membentuk sebuah
partikel alfa dan positron.

Reaksi fusí pada matahari terjadi menjadi tiga tahapan, yaitu:

1
1
0
1 + → + + + 0,42
1 1 1 1
3
1
2 + → + + 5,49
1 1 2
3
3 + → + + 12,86
1
4
2 2 2 1
Reaksi pertama dan kedua terjadi dua kali, kedua positron saling meniadakan dan menghasilkan radiasi
elektromagnet, reaksi diatas menjadi :
+
2 +→ + 2 + 2 + 2 + 26,7
4
1 2
Jika dilihat berdasarkan rumus
2
Einstein yaitu E = mc . Energi dan massa dapat berubah satu sama lain. Artinya energi yang
terkandung dalam sebuah objek sama saja denga massa dalam objek itu.

Matahari adalai suatu massa turbulen yang terdri dari gas hidrogen dan helium

Energi yang dihasilkan sangat tinggi, bahkan energi yang dihasilkan 400 kali lebih besar daripada
energi fisi nuklir. Ini disebabkan rumus E = mc menjelaskan bahwa 90.000.000.000.000 Joule
energi (sekitar 22,5 kiloton TNT atau energi bom atom Hiroshima) sama dengan gram massa,
berarti massa mengandung energi yang luar biasa besar, maka tidak heran mengapa fusi nuklir
dapat memproduksi energi yang luar biasa besar.

99