TUGAS

PENDAHULUAN FISIKA INTI

Kelompok 8:

Sarwenda Maharani (E1Q 011 039)

Sofiana R.H (E1Q 011 041)

Trisno Setiawan (E1Q 011 042)

BAB I INTI ATOM

1. Jika diasumsikan bahwa muatan inti terdistribusi seragam, buktikan bahwa energy

potensial listrik proton-proton di dalam inti adalah Ec=34

kZ (Z−1 ) e2

R.

Solusi:

2. Hitunglah energy Coulomb 32Ge73.

Solusi:

Diketahui: a3=0,6MeVA=73Z=32

Ditanyakan: Ec=⋯ ?

Penyelesaian:

Ec=−a3Z (Z−1)

A1/3

¿−0,6MeV32(32−1)731/3

¿− 595,24,179339196

Me V

Ec=−142,4MeV

Jadi, energy Coulomb 32Ge73 sebesar −142,4Me V . Energy coulomb negative karena

timbul dari efek yang menentang kemantapan inti.

3. Hitunglah energy ikat total dan energy ikat per nucleon untuk 59Co dan 55Ca.

Solusi:

4. Berapakah energy yang diperlukan untuk melepas ikatan satu neutron yang cukup kuat

dalam 20Ca40 (diketahui massa 20Ca40=39,962589 u dan massa 20Ca39=38,970691 u).

Solusi:

5. Interaksi lemah (gaya yang menyebabkan terjadinya peluruhan beta) diduga berasal

dari partikel tukar dengan massa kurang lebih 75 GeV. Berapakah jangkauan gaya ini?

Solusi:

BAB II RADIOAKTIVITAS

1. Umur paruh 24Na ialah 15 hari. Berapa lamakah waktu yang diperlukan supaya 80%

sampel nuclide ini meluruh?

Solusi:

Diketahui: T 12

=15hari

ƛ= 0,69315hari

N=(100−80 )100

× N0=0,2N0

NN 0

=0,2

Ditanyakan: t=⋯ ?

Penyelesaian:

N=N 0 e−ƛt

NN 0

=e−ƛt

−ƛt= ln NN0

ƛt=lnN0

N

t=1ƛln

N0

N=15hari0,693

ln10,2

=34,8hari .

Jadi, lamanya waktu yang diperlukan supaya 80% sampel nuclide ini meluruh

adalah 34,8 hari

BAB III PELURUHAN RADIOAKTIV

1. Tentukanlah energy yang dilepas ketika 4Be7 mengalami tangkapan electron (diketahui

massa 4Be7 dan 3Li7 adalah 7,016929 u dan 7,0016004 u).

Solusi:

Diketahui: mBe=7,016929u

mLi=7,0016004u

Ditanyakan: Q tangkapan elektron = . . . ?

Penyelesaian:

Q = (mBe−mLi)c2

Q = (7,016929u−7,0016004 u ) 931.5 Mev

u

Q = (0.0153286 u ) 931.5 Mev

u

Q = 14.2785909 Mev

2. Inti 23Ne meluruh ke inti 23Na dengan memancarkan beta negative. Berapakah energy

kinetic maksimum electron yang dipancarkan? (diketahui massa 23Ne dan 23Na adalah

22,994466 u dan 22,989770 u)

Solusi:

Diketahui: mNe=22,994466u

mNa=22,989770u

Ditanyakan: Energy kinetic maksimum electron yang dipancarkan=…?

Penyelesaian:

Ne1023 → Na+e−¿+ ¿11

23 ¿¿

mNe c2=mNa c2+Q

Q=mNe c2−mNa c2

Q = (22,994466u−22,989770u) 931.5 Mev

u

Q = (0.00489 u) (931.5 Mev

u)

Q = 4.555035 Mev

3. Inti atom K40 memancarkan partikel beta dengan energy 1,32 MeV. Tentukan jangkauan

linier partikel beta di dalam air ( ρair=1gr /cm3 ).

Solusi:

Diketahui: Km=1.32Mev

❑air=1gram /cm2

Ditanyakan: d=¿ . . . ?

Penyelesaian:

d t=( mg

cm2 )¿412Km

1.265−0.0954 lnK m

¿412 (1.32)1.265−0.0954 ln 1.32

¿412 (1.32)1.265−0.02648

¿412 (1.32)1.238514

= 412 (1.410368)

d t=581.0716mg

cm2=0,581 g

cm2

d= dt❑air

= 0,581

g

cm2

1gr /cm2

d = 0,581 cm

4. Inti Sr90 memancarkan partikel beta dengan energy 0,546 MeV. Tentukan tebal bahan

yang diperlukan untuk menahan semua radisai beta tersebut jika bahan yang digunakan

adalah aluminium ( ρAl=2,7 gr /cm3 ).

Solusi:

Diketahui: E k=0.546Mev

ρAl=2,7 gr /cm3

Ditanyakan: d t=¿ . . . ?

Penyelesaian:

d t ( mg

cm2 ) = 412 Km1.265−0.095 lnKm

= 412 (0.546)1.265−0.095 ln 0.546

= 412 (0.546)1.265+0.0574

= 412 (0.4815)

= 198.4057 mg/cm2

d t=198.405710−3 g/cm2