peluruhan alfa
Embed Size (px)
DESCRIPTION
dalam sebuah tinjauan mekanika kuantumTRANSCRIPT

April 13, 2023
1
Seminar Mata Kuliah Fisika
Oleh: Nispi Hariyani(A1C410024)
Created by. N-H ^^
Dosen Pembimbing:Drs. H. M. Arifuddin Jamal, M.PdNIP. 19621001 198903 1 003

April 13, 20232
Peluruhan AlfaSebuah Tinjauan Mekanika Kuantum
Created by. N-H ^^

3
Bab 1Pendahuluan
April 13, 2023
Created by. N-H ^^
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Tujuan D. Batasan
Masalah
A. Latar Belakang
• Atom (satuan dasar materi) → inti atom + elektron-elektron yang mengelilinginya
• Inti atom → proton + neutron, yang padanya bekerja gaya inti dan gaya elektrostatik
• Ketika jumlah proton lebih besar daripada jumlah neutron, pada keadaan inilah gaya elektrostatik jauh lebih besar dari gaya inti sehingga ikatan atom-atom menjadi lemah dan inti berada dalam keadaan yang tidak stabil
• Pada unsur-unsur radioaktif yang tidak stabil akan mengalami pemancaran sinar radioaktif (meluruh) secara spontan yang dilakukan oleh inti atom agar menjadi inti atom yang stabil. Created by. N-H ^^

April 13, 20234
Created by. N-H ^^

April 13, 20235
• Peluruhan Radioaktif ada 3, yaitu: peluruhan alfa, peluruhan beta dan peluruhan gamma.
• Fisikawan-fisikawan yang mencoba menghitung emisi alfa sebelum penemuan mekanika kuantum menjumpai berbagai dilema. Sebagai contoh dtemukannya pertentangan hukum hamburan partikel alfa Rutherford.
• Berdasarkan mekanika klasik, tidak dapat dipahami zarah alfa yang berenergi 4,2 MeV dapat terpancar dari inti dengan potensial Coulomb lebih dari 8,6 MeV.
• Mekanika kuantum pada perkembangannya ternyata menyediakan keterangan yang berlangsung tersebut dengan efek terobosan.
Created by. N-H ^^

6 April 13, 2023
Created by. N-H ^^
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Tujuan Penulisan
D. Batasan Masalah
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana konsep reaksi peluruhan alfa.
2. Bagaimanakah konsep dan formulasi
energetika pada peluruhan alfa.
3. Bagaimana tinjauan mekanika kuantum untuk
mekanisme peluruhan alfa.
Created by. N-H ^^
Bab 1Pendahuluan

7 April 13, 2023
Created by. N-H ^^
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Tujuan Penulisan
D. Batasan Masalah
C. Tujuan Penulisan
1. Menjelaskan bagaimana konsep reaksi peluruhan
alfa.
2. Menjelaskan bagaimana konsep dan formulasi
energetika pada peluruhan alfa.
3. Menjelaskan bagaimana tinjauan mekanika
kuantum untuk mekanisme peluruhan alfa.
Created by. N-H ^^
Bab 1Pendahuluan

8 April 13, 2023
Created by. N-H ^^
D. Batasan Masalah
Pada makalah ini hanya akan membahas tentang konsep reaksi peluruhan alfa secara umum, energetika peluruhan
alfa, serta mekanisme peluruhan alfa menurut teori Gamow, Gurney, dan
Condon.
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Tujuan Penulisan
D. Batasan Masalah
Created by. N-H ^^
Bab 1Pendahuluan

9 April 13, 2023
Created by. N-H ^^
Bab 2Pembahasan
Contoh:
A. Proses Peluruhan Alfa
B. Energetika Peluruhan Alfa
C. Mekanisme Peluruhan Alfa Menurut Teori Gamow, Gurney, dan Condon (Tinjauan Mekanika Kuantum
A.Proses Peluruhan Alfa
Created by. N-H ^^

April 13, 202310
Pada peluruhan alfa terjadi pembebasan energi
(hal ini disebabkan karena inti anaknya
mempunyai energi ikat per nukleon yang lebih
tinggi dibandingkan yang dipunyai inti induk).
Energi yang dibebaskan (energi desintegrasi) ini
akan menjadi energi kinetik partikel alfa dan inti
anak. Besarnya energi yang dibebaskan Q dapat
dicari dengan menghitung dulu massa inti yang
hilang dari reaksi ini.
Bab 2Pembahasan
B. Energetika Peluruhan
Alfa
Created by. N-H ^^
A. Proses Peluruhan Alfa
B. Energetika Peluruhan Alfa
C. Mekanisme Peluruhan Alfa Menurut Teori Gamow, Gurney, dan Condon (Tinjauan Mekanika Kuantum

April 13, 202311
Berdasarkan hukum kekekalan energi:
Untuk peluruhan spontan harus memenuhi
Created by. N-H ^^
Jika inti atom dan inti induk dalam keadaan diam, maka menurut hukum kekekalan momentum:
Dalam satuan massa atom u, dan , maka: (1)
Persamaan terakhir di atas merupakan persamaan mekanika tak relativistik untuk menghitung energi kinetik partikel alfa.

April 13, 202312
C. Mekanisme Peluruhan Alfa Menurut Teori Gamow, Gurney, dan Condon (Tinjauan Mekanika Kuantum)
Inti berat secara prinsip, dengan spontan tereduksi melalui peluruhan alfa, pertanyaannya adalah bagaimana partikel alfa dapat meloloskan diri dari dalam inti.
Gamow, dan Gurney bersama Condon (1928), secara terpisah berhasil menjelaskan peristiwa peluruhan alfa dengan menggunakan perhitungan mekanika kuantum.
Created by. N-H ^^

April 13, 202313
Tinjauan mekanika gelombang ini
memberikan deskripsi bahwa, partikel alfa
ini terikat oleh gaya inti, akan tetapi ia
bebas bergerak di dalamnya secara
bolak-balik menumbuk dinding inti,
seolah-olah seperti partikel yang
terperangkap dalam sumur potensial yang
tinggi, yang secara klasik partikel tersebut
tidak mungkin dapat keluar dari sumur.
Satu-satunya cara untuk lolos adalah
dengan jalan menerobos dinding sumur.
Diprediksikan bahwa semakin besar
energi kinetik alfa dan semakin sering
menumbuk dinding maka semakin
besar peluang alfa untuk lolos. Hal ini
berarti bahwa peluang terjadinya peluruhan
alfa bergantung pada tenaga kinetik alfa.Created by. N-H ^^
Peluang terjadinya
peluruhan tiap satuan waktu
tak lain adalah peluang
terobosan T dikalikan banyaknya
tumbukan persatuan waktu
(frekuensi tumbukan) .

April 13, 202314
Created by. N-H ^^

April 13, 202315
dengan
dengan pergantian variabel , diperoleh Untuk batas integrasi Maka ;
Created by. N-H ^^

April 13, 202316
Jika sangat kecil, maka seperti tampak pada Gambar sebelumnya b>>R. untuk x kecil sekali.
Maka didapatkan
Dengan demikian
Created by. N-H ^^

April 13, 202317
Sebagai ilustrasi konkret, ambil peluruhan . Harga T diperoleh, dengan harga-harga: kg , no atom anak, dan MeV m, dengan yakni jumlah proton dan neutron dalam inti.
Substistusi nilai-nilai tersebut di atas, sehingga didapatkan koefisien transmisi T partikel alfa
Hal ini menunjukkan bahwa nilai koefisien transmisi T partikel alfa adalah suatu harga yang tidak nol walaupun bernilai sangat kecil.
Created by. N-H ^^

April 13, 202318
Bab 3 Penutup
Created by. N-H ^^
A. Kesimpulan
1. Secara umum reaksi peluruhan alfa adalah sebagai berikut:
2. Pada peluruhan alfa terjadi pembebasan energi. Energi yang dibebaskan (energi
desintegrasi) ini akan menjadi energi kinetik partikel alfa dan inti anak . Adapun
energi kinetik partikel alfa itu sendiri adalah:
3. Gamow, Gurney, dan Condon lewat analisis terpisah, mereka dapat menjelaskan
bagaimana mekanisme peluruhan alfa tersebut terjadi dengan mekanika
kuantum “penerobosan melewati rintangan potensial”, yang secara fisika klasik
tidak mungkin terjadi karena energinya yang terlalu kecil, tetapi dalam
mekanika kuantum peluang meluruhnya partikel alfa tersebut bukanlah nol,
meskipun bernilai sangat kecil.

April 13, 2023
Created by. N-H ^^19
Terima Kasih Atas Segala Perhatian
dan mohon maaf Jika terdapat kekhilafan
Wassalam,..