Topik 14.2 Belahan (Fission) Dan Lakuran(Fusion) Nukleus

Embed Size (px)

DESCRIPTION

science

Citation preview

BELAHAN DAN LAKURAN NUKLEUS

BELAHAN DAN LAKURAN NUKLEUSBELAHAN NUKLEUSDalam akhir tahun 1930 di Jerman, dua ahli kimia, Otto Hahn dan Fritz Strassmann dan seorang ahli Fizik, Lise Meitner, menemui bahawa apabila 235U dibedil dengan neutron maka isotop yang terhasil ialah 139Ba dan 94Kr serta tiga neutron.

Tindakbalas Rantai

Satu tindakbalas belahan akan menghasilkan 3 neutron yang baru. Neutron yang terhasil akan membedil atom 235U yang lain. Hal ini menyebabkan lebih banyak tindakbalas berlaku; yakni satu rantaian tindakbalas dengan pembebasan tenaga yang amat besar.Tindakbalas Rantai Belahan ini telah digunakan di dalam Projek Manhattan bagi menghasilkan bom atom yang kemudiannya digugurkan di Hiroshima dan Nagasaki.Tindakbalas Rantai Reaktor NuklearDalam satu reaktor nuklear, tindakbalas rantai berlaku tetapi pada kadar yang dikawal; sangat perlahan, bagi mengelakkan berlakunya letupan.Tindakbalas rantai dikawal dengan menggunakan batang-batang pengawal yang dibuat daripada bahan seperti kadmium yang dapat menyerap neutron dan seterusnya menghalang tbs. rantaian daripada berlaku dengan cepat.Tenaga ElektrikTenaga yang terhasil daripada belahan nukleus kebanyakkannya adalah tenaga haba.Tenaga haba tersebut digunakan untuk menukarkan air di dalam reaktor kepada wap air.Seterusnya wap air digunakan untuk memutarkan turbin bagi menjana kuasa elektrik.Hasil Sampingan Reaktor NuklearReaktor nuklear mempunyai hasil sampingan radioaktif yang sangat banyak.Sebahagian besar hasil sampingan mempunyai separuh hayat yang panjang.Ini menjadi masalah besar untuk membuangnya dengan selamat.LAKURAN NUKLEUSIa adalah bertentangan dengan belahan nukleus. Dalam proses ini dua isotop, biasanya ringan, dibawa mendekati bersama bagi membentuk hasil baru.Proses ini menyebabkan sejumlah tenaga haba yang sangat banyak dibebaskan.

Fusion reactions power the Sun and other stars.

Tindakbalas ini membebaskan jumlah tenaga yang sangat besar.Tenaga dibebaskan apabila 2 nukleus ringan bercantum,Jumlah jisim nukleus awal > Jumlah jisim produk nukleus

Hal ini berhubungan dengan persamaan Einstein:E = mc2Persamaan Einstein menerangkan bahawa jisim yang hilang telah ditukarkan kepada bentuk tenaga yang dihasilkan oleh tindakbalas pelakuran.

Pelakuran NukleusDi bumi, pelakuran nuklear pertama telah dihasilkan melalui peletupan bom hidrogen.Yang hampir menyamai tindakbalas pelakuran ialah tindakbalasDeuteriumTritium. Deuterium dan Tritium kedua-duanya adalah isotope hidrogen. 2 1Deuterium + 3 1Tritium 42He + 10n + 17.6 MeV

The D-T fusion reaction, is the most efficient reaction known in terms of energy released.Fusion processPerbandingan antara Pembelahan Nuklear dan PelakuranNuklearPembelahan Nuklear

Pelakuran NuklearDefinisi:Pembelahan nuklear ialah pemisahan satu atom yang besar kepada dua atau lebih atom yang lebih kecil. Pelakuran nuklear ialah percantuman dua atom lebih atom ringan kepada yang lebih besar.

Nisbah Tenaga:Tenaga yang dibebaskan oleh pembelahan nuklear adalah berjuta kali ganda lebih besar daripada tindakbalas kimia; tetapi lebih kecil daripada tenaga yang dibebaskan oleh pelakuran nuklear.

Tenaga yang dibebaskan oleh pelakuran nuklear adalah tiga atau empat kali ganda berbanding pembelahan nukleus.Perbandingan antara Pembelahan Nuklear dan PelakuranNuklearPembelahan NuklearPelakuran NuklearSenjata Nuklear:Satu kelas senjata nuklear ialah bom pembelahan nuklear, juga dikenali sebagai bom atom.Satu kelas senjata nuklear ialah bom hidrogen, dimana tindakbalas pelakuran sebagai pemula kepada tindakbalas pembelahan.

Keadaan:Jisim kritikal sebatian dan neutron berkelajuan tinggi diperlukan.Keadaan ketumpatan dan suhu tinggi diperlukan.Keperluan tenaga:Memerlukan sedikit tenaga sahaja untuk memisahkan dua atom.Tenaga yang sangat tinggi diperlukan untuk membawa dua atau lebih proton supaya sangat berdekatan hingga tenaga nuklear mengatasi penolakan elektrostatik.Kewujudan semulajadi proses:Tindakbalas pembelahan tidak berlaku di alam semulajadi.Fusion occurs in stars, such as the sun.Pelakuran berlaku pada bintang dan matahari.Hasil sampingan tindakbalas:Pembelahan menghasilkan banyak zarah yang bersifat tinggi keradioaktifan.Sedikit zarah radioaktif dihasilkan oleh tindakbalas pelakuran, tetapi jika tindakbalas pembelahan triggerdigunakan, zarah radioaktif akan dihasilkan.