Reaksi pada Inti atau Reaksi Nuklir

Materi: unsur radioaktif
Reaksi yang terjadi di inti atom dinamakan reaksi nuklir. Jadi Reaksi nuklir melibatkan perubahan yang tidak terjadi di kulit elektron terluar tetapi terjadi di inti atom. Reaksi nuklir memiliki persamaan dan perbedaan dengan reaksi kimia biasa.

Persamaan reaksi nuklir dengan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut.
a. Ada kekekalan muatan dan kekekalan massa energi.
b. Mempunyai energi pengaktifan.
c. Dapat menyerap energi (endoenergik) atau melepaskan energi (eksoenergik).

Perbedaan antara reaksi nuklir dan reaksi kimia biasa, antara lain seperti berikut.
a. Nomor atom berubah.
b. Pada reaksi endoenergik, jumlah materi hasil reaksi lebih besar dari pereaksi, sedangkan dalam reaksi eksoenergik terjadi sebaliknya.
c. Jumlah materi dinyatakan per partikel bukan per mol.
d. Reaksi-reaksi menyangkut nuklida tertentu bukan campuran isotop.

Reaksi nuklir dapat ditulis seperti contoh di atas atau dapat dinyatakan seperti berikut. Pada awal dituliskan nuklida sasaran, kemudian di dalam tanda kurung dituliskan proyektil dan partikel yang dipancarkan dipisahkan oleh tanda koma dan diakhir perumusan dituliskan nuklida hasil reaksi.

Contoh

Ada dua macam partikel proyektil yaitu: a. Partikel bermuatan seperti $_1^1$H , $_1^2$H, $_2^4$H atau atom yang lebih berat seperti $_{\, \, 6}^{12}$C.
b. Sinar gamma dan partikel tidak bermuatan seperti neutron.

Contoh
1). Penembakan dengan partikel alfa
$\begin{align} _{\, \, 7}^{14}N + \, _2^4He \rightarrow \, _{\, \, 8}^{17}O + \, _1^1H \end{align}$
2. Penembakan dengan proton
$\begin{align} _3^7Li + \, _1^1P \rightarrow \, _2^4He + \, _2^4He \end{align}$
3. Penembakan dengan neutron
$\begin{align} _{\, \, 7}^{14}N + \, _0^1n \rightarrow \, _{\, \, 6}^{14}C + \, _1^1H \end{align}$

a. Reaksi Pembelahan Inti

Sesaat sebelum perang dunia kedua beberapa kelompok ilmuwan mempelajari hasil reaksi yang diperoleh jika uranium ditembak dengan neutron. Otto Hahn dan F. Strassman, berhasil mengisolasi suatu senyawa unsure golongan II A, yang diperoleh dari penembakan uranium dengan neutron. Mereka menemukan bahwa jika uranium ditembak dengan neutron akan menghasilkan beberapa unsur menengah yang bersifat radioaktif. Reaksi ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi. Contoh reaksi fisi.

Dari reaksi fisi telah ditemukan lebih dari 200 isotop dari 35 cara sebagai hasil pembelahan uranium-235. Ditinjau dari sudut kestabilan inti, hasil pembelahan mengandung banyak proton.

Dari reaksi pembelahan inti dapat dilihat bahwa setiap pembelahan inti oleh satu neutron menghasilkan dua sampai empat neutron. Setelah satu atom uranium-235 mengalami pembelahan, neutron hasil pembelahan dapat digunakan untuk pembelahan atom uranium-235 yang lain dan seterusnya sehingga dapat menghasilkan reaksi rantai. Bahan pembelahan ini harus cukup besar sehingga neutron yang dihasilkan dapat tertahan dalam cuplikan itu. Jika cuplikan terlampau kecil, neutron akan keluar sehingga tidak terjadi reaksi rantai.

b. Reaksi Fusi

Pada reaksi fusi, terjadi proses penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi lebih besar daripada energi yang dihasikan reaksi fisi dari unsur berat dengan massa yang sama.
Perhatikan reaksi fusi dengan bahan dasar antara deuterium dan litium berikut.

Reaksi-reaksi fusi biasanya terjadi pada suhu sekitar 100 juta derajat celsius. Pada suhu ini terdapat plasma dari inti dan elektron. Reaksi fusi yang terjadi pada suhu tinggi ini disebut reaksi termonuklir. Energi yang dihasikan pada reaksi fusi sangat besar. Satu kg hidrogen yang mengalami reaksi fusi dapat menghasilkan energi yang ekuivalen dengan energy yang dihasilkan dari 200.000 ton batu bara.

Demikian pembahasan materi Reaksi pada Inti atau Reaksi Nuklir dan contoh-contohnya.