Energi ikat per nukleon – kurva, fisi, dan fusi
FisikaFisika kuantum dan intiUsia 17–18
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Grafik energi ikat per nukleon Eb/A terhadap nomor massa A yang disusun dari massa nyata sekitar 30 inti, dari ²H hingga ²³⁸U, dengan puncak di sekitar ⁵⁶Fe – ⁶²Ni. Pilih sebuah inti untuk melihat Z, N, defek massa Δm, Eb = Δm·c², dan Eb/A. Animasi fisi ²³⁵U dan fusi D + T menunjukkan energi sekitar 200 MeV dan 17,6 MeV dilepaskan karena produknya berada lebih tinggi pada kurva.
Pelajaran: Energi ikat inti, reaksi fisi dan fusi
Yang ditunjukkan
Massa suatu inti lebih kecil daripada jumlah massa proton dan neutron penyusunnya dalam keadaan bebas. Defek massa Δm = Z·mp + N·mn − mX ini setara dengan energi ikat Eb = Δm·c², yaitu energi yang diperlukan untuk memisahkan inti menjadi nukleon-nukleon bebas (1 u·c² = 931,5 MeV). Grafik Eb/A terhadap nomor massa naik tajam untuk inti ringan, mencapai puncak di sekitar besi dan nikel, lalu turun perlahan untuk inti berat. Setiap reaksi yang produknya berada lebih tinggi pada kurva melepaskan energi: fusi inti ringan dan fisi inti berat.
Cara menggunakan
Ketuk sebuah titik pada grafik atau pilih inti dari daftar Inti untuk membaca Z, N, massa inti, Δm, Eb, dan Eb/A, lalu bandingkan inti ringan, sedang, dan berat. Kemudian tekan Fisi ²³⁵U untuk melihat neutron lambat membelah uranium menjadi ¹⁴¹Ba, ⁹²Kr, dan tiga neutron, serta Fusi D + T untuk melihat deuterium dan tritium membentuk ⁴He dan sebuah neutron. Bandingkan energi yang dilepaskan per nukleon pada kedua reaksi.
Parameter yang dapat diubah
- Inti yang dipilih ²H (deuterium), ⁴He, ¹²C, ¹⁶O, ⁵⁶Fe, ⁶²Ni, ²⁰⁸Pb, ²³⁵U, ²³⁸U
- Reaksi yang ditampilkan Fisi ²³⁵U, Fusi ²H + ³H, Tidak ada, hanya lihat inti
- Beri nama inti pada grafik
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Mengapa ⁵⁶Fe lebih stabil daripada ⁴He dan ²³⁵U, padahal energi ikat total ²³⁵U lebih besar?
- Dengan energi ikat yang ditampilkan, berapa energi yang dilepaskan saat ²³⁵U membelah menjadi ¹⁴¹Ba dan ⁹²Kr?
- Bagaimana energi yang dilepaskan per nukleon pada fusi D + T dibandingkan dengan fisi ²³⁵U?