NAMA : EGI YULIORA NIM : 20214052 PR-1 PSE

JAWABAN PR-1FI-6002 Pengantar Sains Enegi (2 sks)

Semester 1 2014 – 2015Program Studi Magister Fisika – FMIPA – ITB

1-1. Hitunglah berapa joule besar energi yang dihasilkan dari reaksi fisi 1 inti atom U-235, jika setiap reaksi fisi menghasilkan 200 MeV.

Jawab :

Jika setiap reaksi fisi menghasilkan 200 MeVMakaE = 200 MeV x 1,602 x 10-13 J/MeVE = 320,4 x 10-13 JE = 32,04 pJ

1-2. Tentukan besarnya massa yang dikonversi menjadi energi dari reaksi fisi 1 inti atom U-235

Jawab :

m = Zmp + (A-Z)mn - Am = 92(1,007276 u) + (235-92)1,00865 u – 235 um = 92,669392 u + 144,23695 u -235 u

m = 1,906342 u x 12

6,022x 1023 x 112

m = 0,316562 x 10−23g

1-3. Tentukan besarnya energi yang dihasilkan jika seluruh massa dari 1 inti atom U-235 berubah menjadi energi.

Jawab :

Atom u-235 memiliki masa sebesar 235 uDimana 1 u = 931,5 MeV/c2

E = mc2

E = 235 u x 931,5 MeVc2u

x c2

E = 218.902,5 MeVE = 2,189025x 1011 eV

E = 2,189025 x1011eV x 1,6 x 10-19 J/eVE = 3,50244 x 10-8 J

1-4. Tentukan fraksi massa dari 1 inti atom U-235 yang dikonversi menjadi energi selama proses fisi.

Jawab:

Δmm =

ΔEE = 3,2 x10−11J

3,50244 x108 J = 9,13648 x 10-4 = 0,0913648 %

1-5. Jika konsumsi energi rata-rata per hari dari seorang warga negara Indonesia adalah 1 kW, dan umur harapan hidup rata-rata orang Indonesia adalah 65 tahun, tentukan jumlah massa (kg) U-235 yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi rata-rata seorang warga Indonesia sepanjang hidupnya.

Jawab:

Konsumsi energi seorang WNI = 1KW/hariJika rata-rata WNI hidup selama 65 tahun

Maka kebutuhan energi seorang WNI selama hidupnya :E = 1 KW x 365 hari x 65 tahun = 23.725 KWd = 23,725 MWd

1g U-235 menghasilkan energi sebesar 81,92 x 109 J (seluruhnya melakukan reaksi fisi)Dimana 1Wh=3600 JMaka E = 81,92 x 109 J ≈ 2,28 x 107 Wh ≈ 1 MWd

Sehingga seorang WNI yang hidup selama 65tahun membutuhkan 23,725 g U-235Atau 23,725 x 10-3 kg U-235