SIFAT-SIFAT INTI

SIFAT-SIFAT INTI ATOM

A.    Inti Atom

Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan berupa elemen apakah atom itu.Ukuran inti atom jauh lebih kecil dari ukuran atom itu sendiri, dan hampir sebagian besar tersusun dari proton dan neutron, hampir sama sekali tidak ada sumbangan dari electron (Triatmojo: 2006).

Jumlah netron dalam inti atom menentukan isotop elemen tersebut. Jumlah proton dan netron dalam inti atom saling berhubungan; biasanya dalam jumlah yang sama, dalam nukleus besar ada beberapa netron lebih. Kedua jumlah tersebut menentukan jenis nukleus. Proton dan netron memiliki masa yang hampir sama, dan jumlah dari kedua masa tersebut disebut nomor masa, dan beratnya hampir sama dengan masa atom ( tiap isotop memiliki masa yang unik ). Masa dari elektron sangat kecil dan tidak menyumbang banyak kepada masa atom (Triatmojo: 2006).

Inti Atom Berdasarkan Eksperimen Rutherford

Setelah melakukan eksperimen, Rutherford menyimpulkan bahwa benda pejal itu merupakan inti atom. Hal ini berarti bahwa atom terdiri dari inti atom dan ruang kosong. Di luar inti atom terdapat electron yang bermuatan negative  dan jumlahnya sama dengan muatan pada inti atom. Elektron beredar mengelilingi inti atom pada jarak yang relatif jauh dari inti atom. Lintasan electron tersebut dinamakan kulit atom. Jarak inti atom ke kulit electron disebut jari–jari atom. Informasi saat ini berdasarkan penelitian dengan menggunakan sinar-X, menyatakan bahwa diameter suatu atom adalah 10^-10 m atau 1/50.000 kali diameter atom (Parning: 2003)

B.     Sifat-sifat Inti Atom

Sifat inti atom dibedakan menjadi dua, yaitu sifat inti yang tak bergantung/gayut pada waktu (time independent) dan sifat inti yang bergantung/gayut pada waktu (time dependent).

1.        Sifat inti yang tak bergantung/gayut pada waktu (time independent)

a    a)      Jari-jari (Radius)

Sampai sekarang, belum ditemukan cara langsung untuk menentukan jari-jari inti. Pada umumnya ada dua cara yang digunakan untuk menentukan jari-jari inti yang hasilnya menentukan jari-jari inti yang hasilnya berbeda, karena definisi jari-jari inti dalam kedua cara  tersebut berbeda.

Semua eksperimen yang dilakukan untuk menentukan radius inti menunjukkan bahwa perkiraan secara kasar untuk radius inti adalah

R = r0.A1/3

(1)

dimana,

r₀    : konstanta yang tidak tergantung pada A (sekitar1, 1 sampai dengan 1,6 fm)

A    : nomor massa

r_o  ditentukan melalui eksperimen, yaitu:

a.       Cara Nuklir

Cara ini diukur jari-jari gaya inti (nuclear force radius),yaitu jarak dari pusat inti (core) ke jarak jangkauan gaya inti. Adapun hamburan partikel alfa, diperoleh: r_o=1,414 x 10^-13 cm, peluruhan alfa dengan hasil: r_o=1,48 x 10^-13 cm, hamburan neutron cepat dengan hasil:r_o=1,37 x 10^-13 cm.

b.      Cara elektromagnetik

Jari-jari yang diukur ialah jari-jari muatan inti. Percobaan yang termasuk kategori ini:

·         Hamburan elektron dengan hasil r0= 1,26 F

·         Mesonik atom dengan hasil r0= 1,2 F

·         Inti cermin (H, He) dengan hasil r= (1,28 +0,05)F

·         Inti cermin (1H3, 3He3) dengan hasil r0= (1,28 +0,05)F

·         Hamburan proton dengan hasil r0= (1,25 +0,05)F

·         Pergeseran isotopik dengan hasil r0= (1,20 F

Dengan demikian volume inti sebanding dengan massa inti, sehingga semua inti memiliki densitas yang hampir sama.

Bentuk inti atom tidak selalu bulat (sferis) tetapi dapat berbentuk oblate (IA=IB < IC) atau prolate (IA<IB = IC) seperti bola rugby. Inti yang memiliki jumlah proton genap dan neutron juga genap selalu berbentuk bulat (sferis). Inti dengan nomor massa (A) ganjil dapat berbentuk oblate atau prolate.

b     b)     Massa (Mass)

Massa inti atom sangat kecil jika dinyatakan dengan satuan massa biasa, yaitu kurang dan 10.21 gram. Oleh karena itu harus dinyatakan dengan satuan yang berbeda. Satuan yang diakui secara universal adalah didasarkan pada massa atom ¹²C yang berada dalam keadaan netral dan tingkat energi dasar. Satuan yang dimaksud adalah sma (satuan massa atom) atau amu (atomic mass unit).

1 sma = ½ massa atom ¹²C

1 kg atom (kg mol) ¹²C = 12 kg, sehingga

1 gram atom (1 gram mol) ¹²C = 1 mol = 12.10^-3 kg

1 gram atom ¹²C = 6.022. 10²³ atom / molekul

1 sma =

Dari kesetaraan massa dan energi (E = mc²), maka 1 sma setara dengan energi sebesar 1,492232.10.^-10 joule. Dalam sistem atom, energi pada umumnya dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV). Satu elektron volt didefinisikan sebagai energi yang diperoleh satu elektron yang bermuatan 1,6.10^-19 coulomb setelah menempuh beda potensial sebesar 1volt, atau 

1 eV = 1,6021.10-19 joule

1 sma = 1,66043. 10-27 kg = 1,492232. 10-10 joule = 9,3148.108 eV = 931, 48 MeV

Massa dari berbagai elemen atom diketahui lebih besar dan berat atom. Sebagai contoh isotop oksigen ¹⁶O terdapat 8 proton, 8 neutron dan 8 elektron; jumlah massanya sama dengan 16,132 amu, sedangkan berat atomnya sebesar 15,99491 amu. Isotop oksigen ¹⁶O lebih ringan 0,13709 amu dan elemen penyusun. Perbedaan antara total massa proton, neutron dan elektron secara individu dengan massa atom disebut mass defect.

Persamaan untuk mass defect adalah:

mass defect = Z.mh + (A-Z). mn – M

(2)

dimana,

Z       : nomor atom

M_h     : massa atom hidrogen

M_n     : massa neutron

A-Z   : nomor neutron

M      : berat atom

Jika berat atom pada persamaan di atas diganti dengan massa inti, maka massa atom hidrogen harus diganti massa proton.

c)      Muatan Inti (Electric charge)

Model atom Rutherford dapat menjelaskan spektra sinar-X unsur-unsur yang diukur oleh Moseley (1913). Dari data Moseley diketahui bahwa muatan inti adalah Z.e, dengan Z = nomor atom, dan e = + 1,602 x 10-19 Coulomb.

d)     Momentum Sudut Inti (Angular Momentum)

Besaran-besaran fisis seperti momentum sudut dan energy atom hydrogen adalah besaran yang terkuantisasi. Kehadiran medan magnet luar dalam atom dengan hydrogen mampu mengubah sifat simetri dalam atom dengan degenerasi. Selain itu hadirnya medan magnet luar dalam system atom hydrogen mampu memecah energy atom yang selanjutnya berkosekuensi pada pecahnya spectrum yang dipancarkan oleh atom pada saat terjadi transisi dari tingkat energy yang lebih tinggi menuju tingkat energy yang lebih rendah. Tidak kalah pentingnya kehadiran medan magnet dalam system atom hydrogen juga mampu mengkuantisasi arah momentum sudut dalam ruang. 

Setiap inti sebuah atom pasti akan berputar, itu karena adanya momentum sudut inti dari masing-masing nukleon didalam inti tersebut. Karena inti berputar sesuai dengan rotasi dari nukleon maka inti akan mengalami momentum sudut inti. Pada setiap inti terdiri dari banyak nukleon, dan dari nukleon itu memiliki momentum sudut yang berbeda.

Seperti halnya elektron, masing-masing nukleon dalam inti atom mempunyai spin ½. Di samping itu karena gerakannya di dalam inti atom maka proton dan neutron juga mempunyai momentum sudut orbital. Momentum sudut total atau spin inti (I) merupakan jumlah vektor dari momentum dusut orbital L dan momentum sudut spin S setiap nucleon.

Proton dan  Neutron memiliki momentum sudut intrinsik yang disebut spin. Spin S berperilaku sebagai momentum sudut, tetapi tidak bergantung pada gerak orbita partikel. Nilainya menentukan cacah fungsi gelombang yang diperlukan untuk menggambarkan keadaan kuantumnya secara lengkap (Ns=2S+1).

Inti atomik juga memiliki momentum sudut intrinsik dan momen magnetik intrinsik, dan keduanya memberi sumbangan pada momentum sudut total dan momen magnetik total. Sumbangan seperti itu kecil karena momen magnetik inti ialah ~10-3 kali momen magnetik elektron, dan menimbulkan struktur hiperhalus dari garis spektral dengan jarak antara komponen ~10-2 Å dibandingkan dengan jarak antara struktur halus yang beberapa angstrom.

Momentum sudut suatu unti atom dapat ditunjukkan dari hyperfine-structure splitting garis-garis spektrum suatu atom. Pauli menerangkan hyperfine-structure splitting ini dengan anggapan bahwa inti mempunyai ini dengan anggapan bahwa inti mempunyai momentum sudut, sehingga terjadi gandengan antara momentum sudut inti dengan momentum sudut total dari elektron. Sebagaimana yang telah kita ketahui, inti terdiri dari A nukleon, yang masing-masing mempunyai momentum sudut orbital dan spin.

Jadi total vektor momentum sudut, apabila dipakai gandengan L S, ialah

(3)

e)      Momentum listrik

·         Momen kuadrupol inti pertama kali dideteksi oleh Schuler dan Schmidt (1935) pada saat mereka menjelaskan hyperfine stuktur 151 Eu dan 153Eu

·         Adanya momen kuadrupol inti menunjukkan distribusi muatan inti tidak simetris bola, melainkan sedikit berdeviasi.

·         Konsep multipol listrik dapat diterangkan dengan teori potensial elektrostatis.

·         Pada umumnya multipol listrik dapat dinyatakan dengan 2. Berdasarkan angka 2 tersebut maka untuk:

l = 0 ; 20= 1 ; monopol

l = 1 ; 21 = 2 ; dipol

l = 2 ; 22= 4 ; kuadrupol

l = 3 ; 23 = 8 ; oktupol

l = 4 ; 24 = 16 ; hexadecapol

f)       Momentum Magnet  (Electromagnet Momentum)

Proton memiliki momen magnetik sekitar 0,15 persen dari momen magnetik elektron, sehingga momen magnetik nuklir harus ber-orde sama seperti elektron jika elektron berada dalam inti. Namun, momen magnetik inti yang teramati hampir sama dengan momen magnetik proton bukan dengan momen magnetik elektron, suatu penyimpangan yang tidak dapat dimengerti jika benar elektron merupakan unsur penyusun nuklir.

Tinjau suatu untai arus listrik i tertutup melingkupi luasan A. Momen dwikutub magnet yang ditimbulkan oleh untai tertutup adalah:

µ = iA

Jika untai arus tertutup berupa lintasan proton yang berbentuk lingkaran berjari-jari r dan laju v maka:

karena luas A = πr2 , maka momen dwikutub magnetnya adalah

karena momen sudut orbital proton L = mp v r maka

µl = L

komponen momen dwikutub magnet orbital ke suatu sumbu (Sumbu Z) adalah:

µlz =  Lz

µlz =  ml ħ

dengan ml : bilangan kuantum magnetik orbital.

Kita definisikan besaran magneton inti (nuklir) µN sebagai :

µN = 5,050 x 10-27 J/T

dengan mp = massa proton, sehingga :

µlz = µNml

Nilai skalar momen magnetik sudut spin neutron dalam arah sumbu z:

Msnz = gs (ms = gs ms µN)

Dengan gs menyatakan faktor g-s (tetapan giromagnetik), yang nilainya bergantung pada jenis nukleon. Untuk proton memiliki nilai gs = +5,5855, yang menunjukkan bahwa mp sejajar dan searah (paralel) dengan sp . sedangkan untuk neutron memiliki = -3,82633. Hal ini berarti bahwa msn sejajar tetapi berlawanan (anti-paralel) arah dengan Sn .

Bandingkan nilai µN dengan suatu momen dwikutub magnet untuk elektron sebesar β = e ħ / 2 ml yang disebut magneton Bohr dalam bab Fisika Atom yang besarnya = 0,92932 x 10-23 J/T. Hasil eksperimen menunjukkan memen magnet proton akibat gerakan spinnya (diukur dalam kerangka rehat proton) adalah :

µp = (2,79276 ± 0,00002) µN

neutron adalah partikel tak bermuatan, hingga seharusnya mempunyai momen dwikutub magnet nol. Namun, hasil pengukuran menunjukkan bahwa dalam kerangka rehatnya :

µn = -1,91315 µN

hal ini dikarenakan meskipun muatan total neutron nol, terdapat distribusi muatan dalam neutron yang tidak merata. Oleh karena itu, momen magnetnya tidak sama dengan nol. Dalam model nukleon mejemuk, neutron tersusun dari tiga partikel kuark yang berbeda muatannya.

·         Di dalam inti atom nukleon-nukleon mengalami gerak orbital, baik proton maupun neutron mempunyai momen magnetik.

·         Untuk proton, momen magnetik proton, Mp, dan momentum sudut orbital, Lp. 

2. Sifat inti yang bergantung/gayut pada waktu (time dependent)

a)      Peluruhan radioaktif

Peluruhan radioaktif adalah Peristiwa pemancaran sinar radioaktif secara spontan. Inti atom yang tidak stabil selalu memancarkan secara spontan sinar radioaktif, sehingga akhirnya akan diperoleh inti atom yang stabil. Unsur yang selalu memancarkan sinar radiasi tersebut dinamakan unsur radioaktif (isotop radioaktif). Bila ketidakstabilan inti disebabkan karena komposisi jumlah proton dan neutronnya yang tidak seimbang, maka inti tersebut akan berubah dengan memancarkan radiasi alfa atau radiasi beta. Sedangkan bila ketidakstabilannya disebabkan karena tingkat energinya yang tidak berada pada keadaan dasar, maka akan berubah dengan memancarkan radiasi gamma. Jenis peluruhan atau jenis radiasi yang dipancarkan dari suatu proses peluruhan ditentukan dari posisi inti atom yang tidak stabil tersebut dalam diagram N-Z.

11)      Peluruhan Sinar Alfa

Suatu inti yang tidak stabil dapat meluruh menjadi inti yang lebih ringan dengan memancarkan partikel alfa (inti atom helium). Pada peluruhan alfa terjadi pembebasan energi. Energi yang dibebaskan akan menjadi energi kinetik partikel alfa dan inti anak. Inti anak memiliki energi ikat per nukleon yang lebih tinggi dibandingkan induknya.

Dalam peluruhan ini akan dipancarkan partikel alfa (a) yaitu suatu partikel yang terdiri atas dua proton dan dua neutron, yang berarti mempunyai massa 4 sma dan muatan 2 muatan elementer positif. Partikel a secara simbolik dinyatakan dengan symbol 2He4.

Sifat Radiasi Alfa

a)      Daya ionisasi partikel alfa sangat besar, kurang lebih 100 kali daya
ionisasi partikel b dan 10.000 kali daya ionisasi sinar g.

b)      Jarak jangkauan (tembus) nya sangat pendek, hanya beberapa mm
udara, bergantung pada energinya.

c)      Partikel alfa akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan
listrik.

d)     Kecepatan partikel alfa bervariasi antara 1/100 hingga 1/10 kecepatan
cahaya.

22)      Peluruhan Sinar Beta

Salah satu bentuk peluruhan sinar beta adalah peluruhan neutron. Neutron akan meluruh menjadi proton, elektron, dan antineutrino. Antineutrino merupakan partikel netral yang mempunyai energi, tetapi tidak memiliki massa. Bentuk peluruhan sinar beta yang lain adalah peluruhan proton. Proton akan meluruh menjadi neutron, positron, dan neutrino. Neutrino memiliki sifat yang sama dengan antineutrino. Peluruhan sinar beta bertujuan agar perbandingan antara proton dan neutron di dalam inti atom menjadi seimbang sehingga inti atom tetap stabil.

Sifat Radiasi Beta

a)      Daya ionisasinya di udara 1/100 kali dari partikel alfa

b)      Jarak jangkauannya lebih jauh daripada partikel alfa, di udara dapat beberapa cm.

c)      Kecepatan partikel beta berkisar antara 1/100 hingga 99/100 kecepatan cahaya.

d)     Karena sangat ringan, maka partikel b mudah sekali dihamburkan jika melewati medium.

e)      Partikel beta akan dibelokkan jika melewati medan magnet atau medan listrik.

33)      Peluruhan Sinar Gamma

Suatu inti atom yang berada dalam keadaan tereksitasi dapat kembali ke keadaan dasar (ground state) yang lebih stabil dengan memancarkan sinar gamma. Peristiwa ini dinamakan peluruhan sinar gamma. Atom yang tereksitasi biasanya terjadi pada atom yang memancarkan sinar alfa maupun sinar beta, karena pemancaran sinar gamma biasanya menyertai pemancaran sinar alfa dan sinar beta. Peluruhan gamma hanya mengurangi energi saja, tetapi tidak mengubah susunan inti.

Berbeda dengan dua jenis peluruhan sebelumnya, peluruhan gamma tidak menyebabkan perubahan nomor atom maupun nomor massa, karena
radiasi yang dipancarkan dalam peluruhan ini berupa gelombang
elektromagnetik (foton). Peluruhap ini dapat terjadi bila energi inti atom
tidak berada pada keadaan dasar (ground state), atau pada bab
sebelumnya dikatakan sebagai inti atom yang isomer. Peluruhan ini dapat
terjadi pada inti berat maupun ringan, di atas maupun di bawah kurva
kestabilan. Biasanya, peluruhan g ini mengikuti peluruhan a ataupun b

Seperti dalam atom, inti atom dapat berada pada keadaan eksitasi, yaitu keadaan inti yang tingkat energinya lebih tinggi dari keadaan dasarnya. Inti yang berada pada keadaan eksitasi diberi tanda star (*). Keadaan eksitasi inti ini dihasilkan dari tumbukan dengan partikel lain.

Sifat Radiasi Gamma

a)      Sinar y dipancarkan oleh nuklida tereksitasi (isomer) dengan panjang
gelombang antara 0,005 Å hingga 0,5 Å

b)      Daya ionisasinya di dalam medium sangat kecil sehingga daya
tembusnya sangat besar bila dibandingkan dengan daya tembus
partikel alfa atau beta.

c)      Karena tidak bermuatan, sinar gamma tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun medan magnet.

b)     Reaksi inti

Reaksi inti merupakan peristiwa perubahan suatu inti atom sehingga berubah menjadi inti atom lain dengan disertai munculnya energi yang sangat besar. Agar terjadi reaksi inti diperlukan partikel lain untuk menggoyahkan kesetimbangan inti atom sehingga kesetimbangan inti terganggu. Akibatnya inti akan terpecah menjadi dua inti yang baru. Partikel yang digunakan untuk mengganggu kesetimbangan inti yaitu partikel proton atau neutron. Di mana partikel proton atau neutron yang berenergi ditembakkan pada inti target sehingga setelah reaksi terjadi akan terbentuk inti atom yang baru disertai terbentuknya partikel yang baru. Inti target dapat merupakan inti atom yang stabil, sehingga setelah terjadi reaksi menyebabkan inti atom menjadi inti yang tidak stabil yang kemudian disebut isotop radioaktif. Jadi reaksi inti dapat juga bertujuan untuk mendapatkan isotop radioaktif yang berasal dari inti stabil.

Reaksi inti sangat berbeda dengan reaksi kimia, karena pada dasarnya reaksi inti ini terjadi karena tumbukan (penembakan) inti sasaran (target) dengan suatu proyektil (peluru). Secara skematik reaksi inti dapat digambarkan:

Contoh reaksi inti antara lain adalah ₇N¹⁴ + ₂He⁴ → ₈O¹⁷ + ₁H¹ yaitu inti atom Nitrogen ditembak dengan partikel (₂He⁴) menjadi inti atom Oksigen dengan disertai timbulnya proton (₁H¹), inti atom oksigen yang terbentuk bersifat radioaktif.

Hukum Fisika Dalam Reaksi Inti

Dalam reaksi inti juga berlaku hukum-hukum Fisika seperti yang terjadi pada peristiwa-peristiwa Fisika yang lainnya antara lain berlaku:

§  hukum kekekalan momentum,

§  hukum kekekalan energi,

§  hukum kekekalan jumlah muatan (nomor atom),

§  hukum kekekalan jumlah nukleon (nomor massa).

Sehingga momentum, energi, nomor atom, dan nomor massa inti sebelum reaksi dan sesudah reaksi harus sama.

Energi reaksi inti yang timbul diperoleh dari penyusutan massa inti, yaitu perbedaan jumlah massa inti atom sebelum reaksi dengan jumlah massa inti atom sesudah reaksi. Menurut Albert Einstein dalam kesetaraan antara massa dan energi dinyatakan bahwa energi total yang dimiliki oleh suatu massa sebesar m adalah E = mc2. Apabila semua massa inti atom dinyatakan dalam sma (satuan massa atom), maka energi total yang dimiliki massa sebesar 1 sma setara dengan energi sebesar 931 MeV (1 sma = 1,66 × 10-27 kg, c = 3 × 108 m/s dan 1 eV = 1.6 × 10-19 Joule) Misalnya suatu reaksi inti dinyatakan menurut persamaan:

A + a → B + b + Q

Besarnya energi yang timbul dapat dicari dengan persamaan:

Q = {(mA + ma) – (mB + mb)} × 931 MeV

dengan:

(mA + ma) = jumlah massa inti atom sebelum reaksi

(mB + mb) = jumlah massa inti atom sesudah reaksi

Q = energi yang timbul selama reaksi terjadi

Jenis Reaksi Inti

Dalam reaksi inti jika diperoleh Q > 0, maka reaksinya dinamakan reaksi eksoterm yaitu selama reaksi berlangsung dilepaskan energi sedangkan jika Q < 0, maka reaksinya dinamakan reaksi indoterm yaitu selama reaksi berlangsung diperlukan energi. Reaksi inti dibedakan menjadi dua, yaitu reaksi fisi dan reaksi fusi.

a.      Reaksi Fisi

Reaksi fisi yaitu reaksi pembelahan inti atom berat menjadi dua inti atom lain yang lebih ringan dengan disertai  timbulnya energi yang sangat besar. Misalnya inti atom uranium-235 ditembak dengan neutron sehingga terbelah menjadi inti atom Xe-235 dan Sr-94 disertai dengan timbulnya 2 neutron yang memiliki energi tinggi. Reaksinya dapat dituliskan:

₉₂U²³⁵ + ₀n¹ → ₅₄Xe²³⁵ + ₃₈Sr⁹⁴ + 2₀n¹ + Q

Dalam reaksi fisi yang terjadi akan dihasilkan energi kira-kira sebesar 234 Mev. Dalam reaksi fisi ini timbul -baru yang berenergi tinggi. Neutron-neutron yang  timbul akan menumbuk inti atom berat yang lain sehingga akan menimbulkan reaksi fisi yang lain. Hal ini akan berlangsung terus sehingga semakin lama semakin banyak reaksi inti yang dihasilkan dan dalam sekejab dapat timbul energi yang sangat besar. Peristiwa semacam ini disebut reaksi  fisi berantai. Reaksi fisi berantai yang tak terkendali akan menyebabkan timbulnya energi yang sangat besar dalam waktu relatif singkat, sehingga dapat membahayakan kehidupan manusia. Reaksi berantai yang tak terkendali terjadi pada Bom Atom. Energi yang timbul dari reaksi fisi yang terkendali dapat dimanfaatkannya untuk kehidupan manusia. Reaksi fisi terkendali yaitu reaksi fisi yang terjadi dalam reaktor nuklir (Reaktor Atom). Di mana dalam reaktor nuklir neutron yang terbentuk ditangkap dan tingkat energinya diturunkan sehingga reaksi fisi dapat dikendalikan.

Pada umumnya untuk menangkap neutron yang terjadi, digunakan logam yang mampu menangkap neutron yaitu logam Cadmium atau Boron. Pengaturan populasi neutron yang mengadakan reaksi fisi dikendalikan oleh batang pengendali yang terbuat dari batang logam Cadmium, yang diatur dengan jalan memasukkan batang pengendali ke dalam teras-teras bahan bakar dalam reaktor. Dalam reaktor atom, energi yang timbul kebanyakan adalah energi panas, di mana energi panas yang timbul dalam reaktor ditransfer keluar reaktor kemudian digunakan untuk menggerakkan generator, sehingga diperoleh energi listrik.

b.      Reaksi Fusi

Reaksi fusi yaitu reaksi penggabungan dua inti atom ringan menjadi inti atom lain yang lebih berat dengan melepaskan energi. Misalnya penggabungan deutron dengan deutron menghasilkan triton dan proton dilepaskan energi sebesar kira-kira 4,03 MeV. Penggabungan deutron dengan deutron menghasilkan inti He-3 dan neutron dengan melepaskan energi sebesar 3,3 MeV. Penggabungan triton dengan triton menghasilkan inti He-4 dengan melepaskan energi sebesar 17,6 MeV, yang reaksi fusinya dapat dituliskan:

₁H² + ₁H² → ₁H³ + ₁H¹ + 4 MeV

₁H² + ₁H² → ₂He³ + ₀n¹ + 3,3 MeV

₁H³ +₁ H³ → ₂He⁴ + ₀n¹ + 17,6 MeV

Agar dapat terjadi reaksi fusi diperlukan temperatur yang sangat tinggi sekitar 108 K, sehingga reaksi fusi disebut juga  reaksi termonuklir. Karena untuk bisa terjadi reaksi fusi diperlukan suhu yang sangat tinggi, maka di matahari merupakan tempat berlangsungnya reaksi fusi. Energi matahari yang sampai ke Bumi diduga merupakan hasil reaksi fusi yang terjadi dalam matahari. Hal ini berdasarkan hasil pengamatan bahwa matahari banyak mengandung hidrogen (₁H¹). Dengan reaksi fusi berantai akan dihasilkan inti helium-4. Di mana reaksi dimulai dengan penggabungan antardua atom hidrogen membentuk deutron, selanjutnya antara deutron dengan deutron membentuk inti atom helium-3 dan akhirnya dua inti atom helium-3 bergabung membentuk inti atom helium -4 dan 2 atom hidrogen dengan melepaskan energi total sekitar 26,7 MeV, yang reaksinya dapat dituliskan:

₁H¹ + ₁H¹→₁H² + ₁e⁰ + Q₁

₁H² + ₁H² →₂H³ + γ + Q₂

₂H³ + ₂H³ → ₂He⁴ + 2 ₁H¹ + Q₃

Reaksi tersebut dapat ditulis:

4 ₁H¹ → ₂He⁴ + 2 ₁e⁰ + Q

 https://drive.google.com/file/d/0B8YfJNDssT_kQkhiT2tMb2R2c1E/view?usp=sharing