Fusi nuklir: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan

Sebaris

Revisi terkini sejak 16 April 2024 15.45

Dalam fisika nuklir, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah reaksi di mana dua inti atom bergabung membentuk satu atau lebih inti atom yang lebih besar dan partikel subatom (neutron atau proton). Perbedaan dalam massa antara reaktan dan produk dimanifestasikan sebagai pelepasan energi dalam jumlah besar. Perbedaan dalam massa ini muncul akibat perbedaan dalam energi ikatan inti atom antara sebelum dan setelah reaksi. Fusi nuklir adalah proses yang memberikan daya bagi bintang untuk bersinar.

Proses fusi yang menghasilkan nukleus lebih ringan dari besi-56 atau nikel-62 secara umum tidak akan melepaskan sejumlah energi bersih. Elemen-elemen ini memiliki massa per nukleon terendah dan energi ikatan per nukleon tertinggi. Fusi elemen-elemen ringan akan melepas energi (eksotermis), sedangkan fusi yang menghasilkan inti lebih berat dari elemen ini, akan menghasilkan energi yang ditahan oleh nukleon yang dihasilkan (reaksi endotermis). Kebalikannya ini benar untuk proses yang berkebalikan, fisi nuklir. Hal ini berarti untuk elemen ringan, seperti hidrogen dan helium secara umum lebih mudah fusi; sedangkan untuk elemen yang lebih berat, seperti uranium dan plutonium, lebih mudah fisi.

Proses fusi membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka—sebuah reaksi eksotermis yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.

Energi yang dilepas di banyak reaksi nuklir lebih besar dari reaksi kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan elektron ke inti atom. Contoh, energi ionisasi yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah 13.6 elektronvolt—lebih kecil satu per sejuta dari 17 M eV yang dilepas oleh reaksi D-T seperti gambar di samping.

Reaksi-reaksi fusi yang dikenal baik

Rantai-rantai reaksi di dalam astrofisika

Proses fusi paling penting di alam adalah yang terjadi di dalam bintang. Meskipun tidak melibatkan reaksi kimia, tetapi sering kali fusi termonuklir di dalam bintang disebut sebagai proses "pembakaran". Pada pembakaran hidrogen, bahan bakar netto-nya adalah empat proton, dengan hasil netto satu partikel alpha, pelepasan dua positron dan dua neutrino (yang mengubah dua proton menjadi dua netron), dan energi. Ada dua jenis pembakaran hidrogen, yaitu rantai proton-proton dan siklus CNO yang keberlangsungannya bergantung pada massa bintang. Untuk bintang-bintang seukuran Matahari atau lebih kecil, reaksi rantai proton-proton mendominasi, sementara untuk bintang bermassa lebih besar siklus CNO yang mendominasi. Reaksi pembakaran lain seperti pembakaran helium dan karbon juga terjadi bergantung terutama pada tahapan evolusi bintang.

Reaksi-reaksi yang dapat terjadi di Bumi

Beberapa contoh reaksi fusi nuklir yang dapat dilangsungkan di permukaan Bumi adalah sebagai berikut:

(1)

D

+

T

→

⁴He

(3.5 MeV)

+

n

(14.1 MeV)

(2i)

D

+

D

→

T

(1.01 MeV)

+

p

(3.02 MeV)

50%

(2ii)

→

³He

(0.82 MeV)

+

n

(2.45 MeV)

50%

(3)

D

+

³He

→

⁴He

(3.6 MeV)

+

p

(14.7 MeV)

(4)

T

+

T

→

⁴He

+

2

n

+ 11.3 MeV

(5)

³He

+

³He

→

⁴He

+

2

p

+ 12.9 MeV

(6i)

³He

+

T

→

⁴He

+

p

+

n

+ 12.1 MeV

51%

(6ii)

→

⁴He

(4.8 MeV)

+

D

(9.5 MeV)

43%

(6iii)

→

⁴He

(0.5 MeV)

+

n

(1.9 MeV)

+

p

(11.9 MeV)

6%

(7)

D

+

⁶Li

→

2

⁴He

+ 22.4 MeV

(8)

p

+

⁶Li

→

⁴He

(1.7 MeV)

+

³He

(2.3 MeV)

(9)

³He

+

⁶Li

→

2

⁴He

+

p

+ 16.9 MeV

(10)

p

+

¹¹B

→

3

⁴He

+ 8.7 MeV

(11)

p

+

⁷Li

→

2

⁴He

+ 17.3 MeV

p (protium), D (deuterium), dan T (tritium) adalah sebutan untuk isotop-isotop hidrogen.

Sebagai tambahan/ pendukung kepada reaksi fusi utama (yang diinginkan), beberapa reaksi fusi berikut yang mana diikutsertakan/ disebabkan oleh neutron dan deuterium adalah penting. Dimana reaksi ini menghasilkan tritium dan lebih banyak neutron, dalam bomb nuklir dan reaktor nuklir:

(12)

n

+

⁶Li

→

⁴He

+

T

+ 4.7 MeV

(13)

n

+

⁷Li

→

⁴He

+

T

+ n - 2.47 MeV

(14)

n

+

⁹Be

→

⁸Be

+

2n

- 1.67 MeV

(15)

D

+

⁹Be

→

⁸Be

+

T

+ 4.53 MeV

(energi yang diserap jauh terlalu kecil, neutron-neutron tetap bergerak pada level energi yang tinggi)

Reaksi-reaksi fusi yang lain

Ada banyak reaksi fusi yang lain. Pada umumnya, reaksi fusi antara dua inti atom yang lebih ringan daripada besi dan nikel, melepaskan energi. Sedangkan, reaksi fusi antara dua inti atom yang lebih berat daripada besi dan nikel, menyerap energi.

Lihat pula

Pranala luar

Fusion Summary
http://www.fusion.org.uk/ Diarsipkan 2021-03-19 di Wayback Machine. - A guide to fusion from the UKAEA
SCK.CEN Belgian Nuclear Research Centre Diarsipkan 2016-03-04 di Wayback Machine. Mol, Belgium
Nuclear Weapons - Fusion Principles Diarsipkan 2007-03-12 di Wayback Machine.

@@ Baris 1: / Baris 1: @@
-[[Berkas:D-t-fusion.png|225px|right|thumb|Reaksi fusi [[deuterium]]-[[tritium]] (D-T) dipertimbangkan sebagai proses yang paling menjanjikan dalam memproduksi [[tenaga fusi]].]]
+[[Berkas:Deuterium-tritium fusion.svg|225px|ka|jmpl|Reaksi fusi [[deuterium]]-[[tritium]] (D-T) dipertimbangkan sebagai proses yang paling menjanjikan dalam memproduksi [[tenaga fusi]].]]
-Dalam [[fisika]], '''fusi nuklir''' ('''reaksi termonuklir''') adalah sebuah proses saat dua [[inti atom]] bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan [[energi]]. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan [[bintang]] bersinar, dan Bom Hidrogen meledak. [[Senjata nuklir]] adalah senjata yang menggunakan prinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir.
+Dalam [[fisika nuklir]], '''fusi nuklir''' ('''reaksi termonuklir''') adalah sebuah [[Reaksi nuklir|reaksi]] di mana dua [[inti atom]] bergabung membentuk satu atau lebih inti atom yang lebih besar dan partikel subatom ([[neutron]] atau [[proton]]). Perbedaan dalam massa antara reaktan dan produk dimanifestasikan sebagai pelepasan energi dalam jumlah besar. Perbedaan dalam massa ini muncul akibat perbedaan dalam [[energi ikatan]] inti atom antara sebelum dan setelah reaksi. Fusi nuklir adalah proses yang memberikan daya bagi [[bintang]] untuk bersinar.
+Proses fusi yang menghasilkan nukleus lebih ringan dari [[besi-56]] atau [[nikel-62]] secara umum tidak akan melepaskan sejumlah energi bersih. Elemen-elemen ini memiliki massa per nukleon terendah dan [[energi ikatan]] per [[nukleon]] tertinggi. Fusi elemen-elemen ringan akan melepas energi (eksotermis), sedangkan fusi yang menghasilkan inti lebih berat dari elemen ini, akan menghasilkan energi yang ditahan oleh nukleon yang dihasilkan ([[reaksi endotermis]]). Kebalikannya ini benar untuk proses yang berkebalikan, [[fisi nuklir]]. Hal ini berarti untuk elemen ringan, seperti hidrogen dan [[Fusi helium|helium]] secara umum lebih mudah fusi; sedangkan untuk elemen yang lebih berat, seperti [[Uranium-235|uranium]] dan [[Plutonium-239|plutonium]], lebih mudah fisi.
-Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, [[hidrogen]]. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan [[neutron]] bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka -- sebuah [[reaksi eksotermik]] yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.
+Proses fusi membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, [[hidrogen]]. Tetapi fusi inti atom yang membentuk inti atom yang lebih berat dan [[neutron]] bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka—sebuah [[reaksi eksotermis]] yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.
-[[Energi]] yang dilepas di banyak [[reaksi nuklir]] lebih besar dari [[reaksi kimia]], karena [[energi pengikat]] yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan [[elektron]] ke inti atom. Contoh, [[energi ionisasi]] yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah [[1 E-18 J|13.6]] [[elektronvolt]] -- lebih kecil satu per sejuta dari 17 [[Awalan SI|M]][[Elektronvolt|eV]] yang dilepas oleh reaksi D-T seperti gambar di samping.
+[[Energi]] yang dilepas di banyak [[reaksi nuklir]] lebih besar dari [[reaksi kimia]], karena [[energi pengikat]] yang ''mengelem'' kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan [[elektron]] ke inti atom. Contoh, [[energi ionisasi]] yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah [[1 E-18 J|13.6]] [[elektronvolt]]—lebih kecil satu per sejuta dari 17 [[Awalan SI|M]][[Elektronvolt|eV]] yang dilepas oleh reaksi D-T seperti gambar di samping.
 == Reaksi-reaksi fusi yang dikenal baik ==
 === Rantai-rantai reaksi di dalam astrofisika ===
-Proses fusi paling penting di alam adalah yang terjadi di dalam bintang. Meskipun tidak melibatkan reaksi kimia, tetapi seringkali fusi termonuklir di dalam bintang disebut sebagai proses "pembakaran". Pada pembakaran hidrogen, bahan bakar netto-nya adalah empat [[proton]], dengan hasil netto satu [[partikel alpha]], pelepasan dua [[positron]] dan dua [[neutrino]] (yang mengubah dua proton menjadi dua netron), dan energi. Ada dua jenis pembakaran hidrogen, yaitu [[rantai proton-proton]] dan [[siklus CNO]] yang keberlangsungannya bergantung pada massa bintang. Untuk bintang-bintang seukuran [[Matahari]] atau lebih kecil, reaksi rantai proton-proton mendominasi, sementara untuk bintang bermassa lebih besar siklus CNO yang mendominasi. Reaksi pembakaran lain seperti pembakaran helium dan karbon juga terjadi bergantung terutama pada tahapan evolusi bintang.
+Proses fusi paling penting di alam adalah yang terjadi di dalam [[bintang]]. Meskipun tidak melibatkan reaksi kimia, tetapi sering kali fusi termonuklir di dalam bintang disebut sebagai [[proses]] "pembakaran". Pada pembakaran hidrogen, bahan bakar netto-nya adalah empat [[proton]], dengan hasil netto satu [[partikel alpha]], pelepasan dua [[positron]] dan dua [[neutrino]] (yang mengubah dua proton menjadi dua netron), dan energi. Ada dua jenis pembakaran hidrogen, yaitu [[rantai proton-proton]] dan [[siklus CNO]] yang keberlangsungannya bergantung pada massa bintang. Untuk bintang-bintang seukuran [[Matahari]] atau lebih kecil, reaksi rantai proton-proton mendominasi, sementara untuk bintang bermassa lebih besar siklus CNO yang mendominasi. Reaksi pembakaran lain seperti pembakaran helium dan karbon juga terjadi bergantung terutama pada tahapan evolusi bintang.
 === Reaksi-reaksi yang dapat terjadi di Bumi ===
@@ Baris 22: / Baris 24: @@
 |→||&nbsp;||T||(1.01 MeV)
 | +||&nbsp;||p||(3.02 MeV)
 |&nbsp;||&nbsp;||&nbsp;||width="50px"|&nbsp;||''50%''
 |-
 |(2ii)||&nbsp;||&nbsp;||&nbsp;
@@ Baris 107: / Baris 109: @@
 * [[Antimatter catalyzed nuclear pulse propulsion]]
 * [[Garis waktu fusi nuklir]]
-* [[Pengembangan energi di masa depan]]
+* [[Pengembangan energi pada masa depan]]
 == Pranala luar ==
 * [http://nuclearweaponarchive.org/Library/Fusion.html Fusion Summary]
-* http://www.fusion.org.uk/ - A guide to fusion from the [[UKAEA]]
+* http://www.fusion.org.uk/ {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20210319230253/http://www.fusion.org.uk/ |date=2021-03-19 }} - A guide to fusion from the [[UKAEA]]
-* [http://www.sckcen.be/ SCK.CEN Belgian Nuclear Research Centre] Mol, Belgium
+* [http://www.sckcen.be/ SCK.CEN Belgian Nuclear Research Centre] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160304213354/http://www.sckcen.be/SCKCEN_Information_Package_2007/CDROM_files/NL/Info_NL/pdfs/2_Installaties_De_BR2_Reactor.pdf |date=2016-03-04 }} Mol, Belgium
-* [http://www.milnet.com/nuc-fusion-physics.htm Nuclear Weapons - Fusion Principles]
+* [http://www.milnet.com/nuc-fusion-physics.htm Nuclear Weapons - Fusion Principles] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070312232805/http://www.milnet.com/nuc-fusion-physics.htm |date=2007-03-12 }}
-<!-- interwiki -->
+[[Kategori:Fusi nuklir| ]]
 [[Kategori:Fisika nuklir]]
 [[Kategori:Kimia nuklir]]
-[[Kategori:Fusi nuklir|*]]
-{{Link FA|hr}}
-[[af:Kernfusie]]
-[[an:Fusión nucleyar]]
-[[ar:اندماج نووي]]
-[[ast:Fusión nuclear]]
-[[bg:Термоядрен синтез]]
-[[bn:নিউক্লীয় ফিউশন]]
-[[bs:Fuzija]]
-[[ca:Fusió nuclear]]
-[[cs:Termonukleární fúze]]
-[[cy:Ymasiad niwclear]]
-[[da:Kernefusion]]
-[[de:Kernfusion]]
-[[el:Πυρηνική σύντηξη]]
-[[en:Nuclear fusion]]
-[[eo:Fuzio]]
-[[es:Fusión nuclear]]
-[[et:Tuumaühinemine]]
-[[eu:Fusio nuklear]]
-[[fa:همجوشی هسته‌ای]]
-[[fi:Fuusioreaktio]]
-[[fr:Fusion nucléaire]]
-[[gl:Fusión nuclear]]
-[[he:היתוך גרעיני]]
-[[hi:नाभिकीय संलयन]]
-[[hr:Nuklearna fuzija]]
-[[ht:Fizyon]]
-[[hu:Magfúzió]]
-[[hy:Ջերմամիջուկային ռեակցիա]]
-[[is:Kjarnasamruni]]
-[[it:Fusione nucleare]]
-[[ja:原子核融合]]
-[[kk:Термоядролық реакциялар]]
-[[ko:핵융합]]
-[[la:Fusio nuclearis]]
-[[lt:Branduolių sąlaja]]
-[[lv:Kodolsintēze]]
-[[mk:Нуклеарна фузија]]
-[[ml:അണുസംയോജനം]]
-[[ne:नाभिकीय संलयन]]
-[[nl:Kernfusie]]
-[[no:Kjernefysisk fusjon]]
-[[pl:Reakcja termojądrowa]]
-[[pnb:ایٹمی فیوژن]]
-[[pt:Fusão nuclear]]
-[[ro:Fuziune nucleară]]
-[[ru:Термоядерная реакция]]
-[[scn:Fusioni nucliari]]
-[[sh:Fuzija]]
-[[si:න්‍යෂ්ටික විලයනය]]
-[[simple:Nuclear fusion]]
-[[sk:Jadrová syntéza]]
-[[sl:Jedrsko zlivanje]]
-[[sr:Nuklearna fuzija]]
-[[su:Fusi nuklir]]
-[[sv:Fusion]]
-[[ta:அணுக்கரு இணைவு]]
-[[th:นิวเคลียร์ฟิวชั่น]]
-[[tr:Füzyon]]
-[[uk:Ядерний синтез]]
-[[vi:Phản ứng tổng hợp hạt nhân]]
-[[zh:核聚变]]
-[[zh-min-nan:Hu̍t-chú iông-ha̍p]]
-[[zh-yue:原子核融合]]