Hitunglah energi yang timbul pada reaksi inti di bawah ini Bila diketahui massa Uranium

Full PDF PackageDownload Full PDF Package

This Paper

A short summary of this paper

29 Full PDFs related to this paper

Download

PDF Pack

Gurumuda.net » Soal Fisika SMA/MA » Pembahasan soal fisika inti reaksi fusi energi ikat atom

9 Pembahasan soal fisika inti reaksi fusi energi ikat atom

1. Perhatikan reaksi inti fusi berikut ini :
1H2 + 1H3 → 2He4 + 0n1 + E
Jika massa 1H2 = 2,014 sma, massa 1H3 = 3,016 sma, massa partikel α = 4,0026 sma dan massa neutron = 1,0084 sma, maka energi yang dihasilkan adalah…. (1 sma setara dengan 931 MeV)A. 18,62 MeVB. 17,69 MeVC. 16,76 MeVD. 15,73 MeVE. 14,89 MeV

Pembahasan

Massa reaktan dan produk :
Massa reaktan (mreaktan) = 2,014 sma + 3,016 sma = 5,03 sma
Massa produk (mproduk) = 4,0026 sma + 1,0084 sma = 5,011 sma
Massa yang hilang selama reaksi :
Δm = mreaktan – mprodukΔm = 5,03 sma – 5,011 smaΔm = 0,019 smaMassa yang hilang pada reaksi fusi adalah 0,019 sma.1 sma setara dengan energi sebanyak 931 MeV. 0,019 sma setara dengan energi sebanyak 0,019 x 931 MeV = 17,689 MeV = 17,69 MeV.

Jawaban yang benar adalah B.

2. Perhatikan reaksi inti berikut!
6C13 + 1H2 → 6C14 + 1H1 + energiJika diketahui massa inti :

6C13 = 13,0033 sma

1H2 = 2,0141 sma
6C14 = 14,0030 sma
1H1 = 1,0078 smaBila massa 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka energi yang terjadi pada reaksi inti tersebut adalah ….A. 5.5860 MeVB. 6.1446 MeVC. 6.1412 MeVD. 6.2320 MeVE. 6.2377 MeVPembahasan

Massa reaktan dan produk :

Massa reaktan (mreaktan) = 13,0033 sma + 2,0141 sma = 15,0174 sma
Massa produk (mproduk) = 14,0030 sma + 1,0078 sma = 15,0108 sma
Massa yang hilang selama reaksi :Δm = mreaktan – mprodukΔm = 15,0174 sma – 15,0108 smaΔm = 0,0066 smaMassa yang hilang pada reaksi inti adalah 0,0066 sma.1 sma setara dengan energi sebanyak 931 MeV. 0,0066 sma setara dengan energi sebanyak 0,0066 x 931 MeV = 6,1446 MeV.

Jawaban yang benar adalah B.

3. Perhatikan reaksi fusi berikut!

Diketahui :
Massa 1H1 = 1,0078 sma
Massa 1d2 = 2,01410 smaMassa = 0,00055 sma1 sma = 931 MeV

Nilai E (energi yang dihasilkan) pada reaksi fusi tersebut adalah…

A. 0,44 MeVB. 0,88 MeVC. 0,98 MeVD. 1,02 MeV

E. 1,47 MeV

Pembahasan

Massa reaktan dan produk :
Massa reaktan (mreaktan) = 1,0078 sma + 1,0078 sma = 2,0156 sma
Massa produk (mproduk) = 2,01410 sma + 0,00055 sma = 2,01465 sma
Massa yang hilang selama reaksi :
Δm = mreaktan – mprodukΔm = 2,01560 sma – 2,01465 smaΔm = 0,00095 sma

Massa yang hilang pada reaksi fusi adalah 0,00095 sma.

1 sma setara dengan energi sebanyak 931 MeV. 0,00095 sma setara dengan energi sebanyak 0,00095 x 931 MeV = 0,88445 MeV.
Jawaban yang benar adalah B.

Keterangan :Sma = satuan massa atom

MeV = mega elektron volt (satuan energi).

4. Massa inti 4Be9 = 9,0121 sma, massa proton = 1,0078 sma dan massa neutron 1,0086 sma. Bila 1 sma setara dengan energi sebesar 931 MeV maka energi ikat atom 4Be9 adalah…

A. 51,39 MeVB. 57,82 MeVC. 62,10 MeVD. 90,12 MeV

E. 90,74 MeV

Pembahasan
Massa suatu atom tidak sama dengan gabungan massa proton, massa neutron dan massa elektron penyusun atom tersebut. Apabila proton, neutron dan elektron direaksikan hingga membentuk suatu atom maka atom yang dihasilkan mempunyai massa lebih kecil daripada jumlah semua massa proton, elektron dan netron penyusun atom tersebut. Hal ini disebabkan karena sebagian massa hilang. Massa yang hilang setara dengan energi yang dilepaskan selama proses pembentukan atom. Sebaliknya, diperlukan energi yang setara dengan energi yang dilepaskan pada proses pembentukan atom untuk menguraikan atom tersebut hingga proton, neutron dan elektron penyusun atom tersebut terpisah satu sama lain. Jumlah energi ini sama dengan energi ikat atom.

Diketahui :Jumlah proton = 4Jumlah neutron = 9 – 4 = 5

Massa inti 4Be9 = 9,0121 sma

Massa proton = 1,0078 smaMassa neutron = 1,0086 sma1 sma setara dengan energi sebesar 931 MeV

Ditanya : Energi ikat atom 4Be9

Jawab :

Massa proton dan neutron :
Massa semua proton = 4 x 1,0078 sma = 4,0312 sma
Massa semua neutron = 5 x 1,0086 sma = 5,043 sma Massa proton dan netron = 4,0312 sma + 5,043 sma = 9,0742 sma

Massa hilang :

Massa proton dan neutron – massa inti = 9,0742 sma – 9,0121 sma = 0,0621 sma

Energi yang dilepaskan = energi ikat atom :

0,0621 sma x 931 MeV = 57,82 MeV

Jawaban yang benar adalah B.

Keterangan : sma = satuan massa atom, sMeV = mega elektronVolt (satuan energi)

5. Sebuah inti atom uranium 92U238 = 238,0508 sma. Massa proton (mp) = 1,0078 sma. Massa neutron (mn) = 1.0086 sma. (1 sma = 931 MeV) maka besar energi ikat atom uranium 92U238 adalah…

A. 9271,76 MeVB. 2830,50 MeVC. 2399,73 MeVD. 1922,24 MeV

E. 1789,75 MeV

Pembahasan
Diketahui :Jumlah proton = 92Jumlah neutron = 238 – 92 = 146Massa inti = 238,0508 smaMassa proton = 1,0078 smaMassa neutron = 1.0086 sma

Ditanya : Energi ikat atom 4Be9

Jawab :
Massa proton dan neutron :
Massa semua proton = 92 x 1,0078 sma = 92,7176 sma
Massa semua neutron = 146 x 1,0086 sma = 147,2556 sma
Massa proton dan netron = 92,7176 sma + 147,2556 sma = 239,9732 sma
Massa hilang :massa proton dan neutron – massa inti = 239,9732 sma – 238,0508 sma = 1,9224 sma

Energi yang dilepaskan = energi ikat atom :

1,9224 sma x 931 MeV = 1789,75 MeV

Jawaban yang benar adalah E.

6. Manfaat radioisotop dalam kehidupan antara lain :(1) sebagai perunut kebocoran pipa(2) sebagai pengganti alat bedah(3) pengawet bahan makanan(4) memanaskan makanan dengan cepatPernyataan yang benar adalah…A. (1), (2) dan (3)B. (1), (2) dan (4)C. (2), (3) dan (4)D. (1) dan (3)E. (2) dan (4)Pembahasan

Jawaban yang benar adalah D.

7. Pernyataan-pernyataan berikut :(1) terapi radiasi(2) mengukur kandungan air tanah(3) sebagai perunut(4) menentukan umur fosilYang merupakan pemanfaatan radioisotop di bidang kesehatan adalah…A. (1). (2), (3) dan (4)B. (1), (2) dan (3)C. (1) dan (3)D. (2) dan (4)E. (4)Pembahasan

Jawaban yang benar adalah C.

8. Zat radioisotop C-14 dapat digunakan untuk ….A. mendeteksi fungsi kelenjar gondokB. mengetahui efektivitas kerja jantungC. membunuh sel kankerD. mendeteksi pemalsuan keramikE. menentukan usia fosilPembahasan

Jawaban yang benar adalah E.

9. Zat radioisotop iodium-131 dimanfaatkan manusia untuk….A. mendeteksi kelenjar gondokB. mendeteksi penyakit tulangC. membunuh sel kankerD. menentukan usia fosilE. memeriksa material tanpa merusakPembahasan

Jawaban yang benar adalah A.

Sumber soal:

Soal UN Fisika SMA/MA