REAKSI INTI

kebutuhan energi adalah masalah utama yang dihadapi oleh beberapa negara. Semua kebutuhan hidup manusia dipasok oleh energi khususnya listrik, mulai dari kebutuhan rumah tangga hingga industri-industri utama negara yang menentukan kekuatan ekonomi negara. Negara indonesia adalah negara dengna jumlah penduduk besar. Secara tidak langsung kebutuhan energi listrik semakin hari semakin bertambah hanya dari kebuthan rumah tangga. Belum lagi jika indonesia ingin menjadi negara industri, maka harga listrik harus murah dan dalam jumlah yang besar. Semakin besar jumlah energi dan semakin murahnya harga energi maka secara tidak langsung industri-industri di indonesia akan cepat berkembang, dan mampu bersaing secara regional. Semakin banyaknya kebutuhan energi yang dibutuhkan negara, sedikitnya energi alternatif ramah lingkunngan dan hemat, menipisnya persediaan sumber energi tidak dapat diperbaharui, serta naiknya harga bahan bakar fosil, maka energi yang murah dan hemat seperti energi nuklir akan menjadi salah satu solusi.

Menurut badan energi atom internasional nuklir dan sumber sumber tenaga air memiliki 50-100 kali emisi rumah kaca lebih rendah dari pada batubara. Namun analisis menunjukkan ramah lingkungan energi nuklir tidak memperhitungkan emisi pertambangan dan pengangkutan bahan bakar nuklir. Kombinasi energi alternatif seperti angin, energi matahari dan energi pasang surut sangat aman tapi sulit menghasilkan energi yang berkelanjutan. Energi matahari dan energi angin sangat bergantung pada alam, tidak sepanjang hari angin berhembus dan matahari bersinar, sehingga sulit untuk mendapatkan energi yang berkelanjutan. Bisa menjadi daya yang berkelanjutan namun membutuhkan tempat penyimpanan daya seperti batrai yang harganya juga tidak murah. Tapi pembangkit listrik tenaga nuklir memiliki keunggulan dapat menghasilkan tenaga besar dan dalam waktu yang cukup lama

 

Reaksi Inti

Reaksi Inti adalah proses perubahan yang terjadi dalam inti atom akibat tumbukan dengan partikel lain atau berlangsung dengan sendirinya.Reaksi inti ditemukan oleh Rutherford pada tahun 1919.

Persamaan Reaksi Inti:

  
                                              Q : kalor (joule)
                                              X : Inti sasaran
                                              Y : Inti baru
                                              a : Partikel penembak
                                              b : Partikel yang dihasilkan bersama inti baru

Hukum-hukum yang berlaku pada reaksi inti adalah:
1.Hukum kekekalam momentum, yaitu: jumlah momentum sebelum dan setelah        tumbukan adalah sama.
2.Humum kekekalan energi, yaitu: jumlah energi sebelum dan setelah tumbukan       adalah sama.
3.Hukum kekekalan nomor atom, yaitu: jumlah nomor atom sebelum dan setelah tumbukan adalah sama. maka R + S = T + U
4.Hukum kekekalan nomor massa, yaitu: jumlah momentum sebelum dan setelah tumbukan adalah sama. maka M + N = O + P

Fisi Nuklir

Fisi nuklir adalah proses pembelahan inti menjadi bagian-bagian yang hampir setara, dan melepaskan energi dan neutron dalam prosesnya. Jika neutron ini ditangkap oleh inti lainnya yang tidak stabilm inti tersebut akan membelah juga, memicu reaksi berantai. Jika jumlah rata-rata neutron yang diepaskan per inti atom yang melakukan fisi ke inti atom lain disimbolkan dengan k, maka nilai k yang lebih besar dari 1 menunjukkan bahwa reaksi fisi melepaskan lebih banyak neutron dari pada jumlah yang diserap, sehingga dapat dikatakan bahwa reaksi ini dapat berdiri sendiri. Massa minimum dari suatu material fisi yang mampu melakukan reaksi fisi berantai yang dapat berdiri sendiri dinamakan massa kritis

Ketika neutron ditangkap oleh inti atom yang cocok, fisi akan terjadi dengan segera, atau inti atom akan berada dalam kondisi yang tidak stabil dalam waktu yang singkat.

Neutron yang digunakan dalam reaksi fisi dapat dihambat, misalnya dengan penyerap neutron, dan neutron tersebut masih menjadikan massa material nuklir berstatus kritis, maka reaksi fisi dapat dikendalikan. Hal inilah yang membuat reaktor nuklir dibangun. Neutron yang bergerak cepat tidak boleh menabrak inti atom, mereka harus diperlambat, umumnya dengan menabrakkan neutron dengan inti dari pengendali neutron sebelum akhirnya mereka bisa dengan mudah ditangkap. Saat ini, metode seperti ini umum digunakan untuk menghasilkan listrik.

Reaksi Fisi berantai dapat terjadi dengan menggunakan neutron dari suatu proses fisi untuk menginisiasi proses fisi selanjutnya. Pada tahun 1942 Fermi membuat reaktor fisi inti yang pertama yang dapat dikontrol. Untuk bom nuklir, memerlukan lebih dari satu neutron dari peristiwa fisi pertama yang menyebabkan peristiwa kedua (1 g U dapatmelepaskan energi sama dengansekitar20000 ton TNT). Untuk pembangkit daya nuklir, memerlukan satu neutron yang menyebabkan peristiwa kedua.

reaksi berantai

Skema Reaktor

Reaktor nuklir adalah suatu tempat atau perangkat yang digunakan untuk membuat, mengatur,dan menjaga kesinambungan reaksi nuklir berantai pada laju yang tetap. Berbeda dengan bom nuklir,yang reaksi berantainya terjadi pada orde pecahan detik dan tidak terkontrol.Reaktor nuklir digunakan untuk banyak tujuan. Saat ini, reaktor nuklir paling banyak digunakan untuk membangkitkan listrik.Reaktor penelitian digunakan untuk pembuatan radioisotop(isotop radioaktif) dan untuk penelitian. Awalnya, reaktor nuklir pertama digunakan untuk memproduksi plutonium sebagai bahan senjata nuklir.

Saat ini, semua reaktor nuklir komersial berbasis pada reaksi fisi nuklir, dan seringdipertimbangkan masalah risiko keselamatannya. Sebaliknya, beberapa kalangan menyatakanbahwa pembangkit listrik tenaga nuklir merupakan cara yang aman dan bebas polusi untukmembangkitkan listrik

Fusi Nuklir

Fusi nuklir 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.

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.

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.

.Proses fusi terjadi Jika inti atom bertabrakan, dapat terjadi fusi nuklir. Proses ini akan melepas atau menyerap energi. Ketika inti atom hasil tabrakan lebih ringan dari besi, maka pada umumnya fusi nuklir melepaskan energi. Ketika inti atom hasil tabrakan lebih berat dari besi, maka pada umumnya fusi nuklir menyerap energi.

Efek Dari Radiasi

            Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi di sekitar reaktor nuklir antara lain sebagai berikut :

• Mual
• Muntah
• Diare
• Sakit kepala
• Demam.

Sementara itu, dampak yang baru muncul setelah terpapar radiasi nuklir selama beberapa hari di antaranya adalah sebagai berikut :

• Pusing, mata berkunang-kunang
• Disorientasi atau bingung menentukan arah
• Lemah, letih dan tampak lesu
• Kerontokan rambut dan kebotakan
• Muntah darah atau berak darah
• Tekanan darah rendah
• Luka susah sembuh.

Dampak kronis alias jangka panjang dari radiasi nuklir umumnya justru dipicu oleh tingkat radiasi yang rendah sehingga tidak disadari dan tidak diantisipasi hingga bertahun-tahun. Beberapa dampak mematikan akibat paparan radiasi nuklir jangka panjang antara lain sebagai berikut :

• Kanker
• Penuaan dini
• Gangguan sistem saraf dan reproduksi
• Mutasi genetik.

Pengertian dosis serapan dan dosis efektif

Dosis serapan adalah besar energi yang diserap oleh materi persatuan massa jika materi tersebut dikenai sinar radioaktif, setiap unsur radioaktif yang memancarkan sinar radioaktif, dalam perambatannya selalu membawa energi. Jika sinar radioaktif tersebut mengenai materi, maka sebagian energinya akan diserap oleh materi itu.

dosis efektif : Besaran dosis yang khusus digunakan dalam proteksi radiasi yang nilainya adalah jumlah perkalian dosis ekivalen yang diterima jaringan (H_T) denganfaktor bobot jaringan (W_T)

Efek Rumah Kaca

Efek rumah kaca, pertama kali ditemukan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan sebuah proses di mana atmosfer memanaskan sebuah planet. Mars, Venus, dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca. Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal berbeda: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia (lihat juga pemanasan global). Yang belakangan ini diterima oleh semua; yang pertama diterima kebanyakan oleh ilmuwan, meskipun ada beberapa perbedaan pendapat.

Istilah efek rumah kaca atau dalam bahasa inggris disebut dengan green house effect ini dulu berasal dari pengalaman para petani yang tinggal di daerah beriklim sedang yang memanfaatkan rumah kaca untuk menanam sayur mayur dan juga bunga bungaan. Mengapa para petani menanam sayuran di dalam rumah kaca ? Karena di dalam rumah kaca suhunya lebih tinggi dari pada di luar rumah kaca. Suhu di dalam rumah kaca bisa lebih tinggi dari pada di luar, karena Cahaya matahari yang menembus kaca akan dipantulkan kembali oleh benda benda di dalam ruangan rumah kaca sebagai gelombang panas yang berupa sinar infra merah, tapi gelombang panas tersebut terperangkap di dalam ruangan rumah kaca dan tidak bercampur dengan udara dingin di luar ruangan rumah kaca tersebut. itulah gambaran sederhana mengenai terjadinya efek rumah kaca atau disingkat dengan ERL.

kemudian dari pengalaman para petani di atas dikaitkan dengan apa yang terjadi pada bumi dan atmosfir. Lapisan atmosfir yang terdiri dari, berturut-turut : troposfir, stratosfir, mesosfir dan termosfer: Lapisan terbawah (troposfir) adalah bagian yang terpenting dalam kasus efek rumah kaca atau ERK. Sekitar 35% dari radiasi matahari tidak sampai ke permukaan bumi. Hampir seluruh radiasi yang bergelombang pendek (sinar alpha, beta dan ultraviolet) diserap oleh tiga lapisan teratas. Yang lainnya dihamburkan dan dipantulkan kembali ke ruang angkasa oleh molekul gas, awan dan partikel. Sisanya yang 65% masuk ke dalam troposfir. Di dalam troposfir ini, 14 % diserap oleh uap air, debu, dan gas-gas tertentu sehingga hanya sekitar 51% yang sampai ke permukaan bumi. Dari 51% ini, 37% merupakan radiasi langsung dan 14% radiasi difus yang telah mengalami penghamburan dalam lapisan troposfir oleh molekul gas dan partikel debu. Radiasi yang diterima bumi, sebagian diserap sebagian dipantulkan. Radiasi yang diserap dipancarkan kembali dalam bentuk sinar inframerah.

Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap oleh molekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2, metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik. Terjadilah Efek Rumah Kaca

Jadi efek rumah kaca adalah suatu proses cahaya matahari yang dipantulkan kembali oleh rumah kaca dan pantulaan cahaya tersebut diserap dan terperangkap oleh lapisan troposfir.

Penyebab Terjadinya Efek Rumah Kaca

            Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap, gas karbon dioksida, nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain di atmosfer. Sisanya yang 70% diserap oleh tanah, laut, dan awan. Pada malam hari tanah dan badan air itu relatif lebih hangat daripada udara di atasnya. Energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer sebagai radiasi inframerah, gelombang panjang atau radiasi energi panas.

            Efek rumah kaca juga dapat disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbon dioksida (CO₂) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO₂ ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran,bahan minyak bumi batubara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.

Energi yang masuk ke Bumi:

• 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer
• 25% diserap awan
• 45% diserap permukaan bumi
• 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi

Energi yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar inframerah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO₂ dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.

Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah belerang dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO₂) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana dan klorofluorokarbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.

 

Pengaruh Dari Efek Rumah Kaca

            Dalam pengaruh efek rumah kaca ada yang menyebabkan hal positif ataupun yang negatif.dalam hal positif menyebabkan bumi menjadi hangat dan layak ditempati manusia, karena jika tidak ada efek rumah kaca maka suhu permukaan bumi akan 33 derajat Celcius lebih dingin.Gas Rumah Kaca sepertiCO₂ (Karbon dioksida),CH₄(Metan) dan N₂O (Nitrous Oksida), HFCs (Hydrofluorocarbons), PFCs (Perfluorocarbons) and SF₆ (Sulphur hexafluoride) yang berada di atmosfer dihasilkan dari berbagai kegiatan manusia terutama yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar fosil (minyak, gas, dan batubara) seperti pada pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, AC, komputer, memasak. Selain itu gas rumah kaca juga dihasilkan dari pembakaran dan penggundulan hutan serta aktivitas pertanian dan peternakan. Gas rumah kaca yang dihasilkan dari kegiatan tersebut, seperti karbondioksida, metana, dan nitroksida, menyebabkan meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer.

Efek negatif dari efek rumah kaca yaitu ketika Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar.

Menurut perhitungan simulasi, efek rumah kaca telah meningkatkan suhu rata-rata bumi 1-5 °C. Bila kecenderungan peningkatan gas rumah kaca tetap seperti sekarang akan menyebabkan peningkatan pemanasan global antara 1,5-4,5 °C sekitar tahun 2030. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO₂ di atmosfer, maka akan semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari permukaan bumi diserap atmosfer. Hal ini akan mengakibatkan suhu permukaan bumi menjadi meningkat.

Kesimpulan

Efek rumah kaca adalah suatu proses cahaya matahari yang dipantulkan kembali oleh rumah kaca dan pantulaan cahaya tersebut diserap dan terperangkap oleh lapisan troposfir.Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap.pengaruh efek rumah kaca bagi bumi ini yaitu efek rumah kaca dapat menyebabkan meningkatnya suhu di bumi ini.dan jika suhu di bumi ini terlalu tinggi maka bisa menyebabkan tgerjadinya perubahan iklim yang sangat ekstrim.

Entropi pada Es yang Mencair

ISI

Entropi sendiri berasal dari bahasa Yunani, entrope yang berarti berubah, entropi berarti derajat ketidakteraturan dari sebuah sistem. Artinya, dalam sebuah sistem tertutup, sistem akan mengarah pada ketidakteraturaan, seiring dengan meningkatnya entropi.

Entropi merupakan selang ketidakteraturan dalam suatu sistem. Entropi sistem meningkat ketika suatu keadaan yang teratur, tersusun dan terencana menjadi lebih tidak teratur,tersebar dan tidak terencana. Semakin tidak teratur, semakin tinggi pula entropinya. Dalam istilah yang lebih sederhana, entropi suatu sistem adalah suatu sistem dari manifestasi ketidakberaturan.

Entropi merupakan suatu istilah dalam hukum termodinamika yang menunjukkan suatu ukuran ketidakpastian dari suatu sistem.

Istilah entropy diciptakan pada tahun 1850 oleh Rudolf Clausius dalam ilmu termodinamika untuk menggambarkan arah suatu proses yang tidak dapat memutarbalikkan yang berbunyi entropi merupakan besaran yang perubahannya dapat dinyatakan sebagai hasil bagi antara kalor(Q) dan suhu mutlak(T)

Es yang mencair akibat dari molekul molekul yang didalam es mendapat energi energi lebih naiknya suhu disekitar es tersebut sehingga gerakan molekul didalam es bertambah dan menyebar.kemudian mengubah bentuk dari bentuk padat ke bentuk cair

bila es batu mencair, menjadi air. Energi pencair tersebut langsung hilang dan air tidak menjadi es batu lagi. Pola pikiran es batu merupakan sistem tata tertib dalam tahapan tinggi dan keadaan rendah. Sebaliknya, hasil pencairan es batu merupakan sistem tata tertib dalam tahapan rendah serta keadaan entropinya tinggi

Kesimpulan

entropi merupakan besaran yang perubahannya dapat dinyatakan sebagai hasil bagi antara kalor(Q) dan suhu mutlak(T)dan juga es yang mencair akibat dari molekul molekul yang didalam es mendapat energi energi lebih naiknya suhu disekitar es tersebut sehingga gerakan molekul didalam es bertambah dan menyebar.kemudian mengubah bentuk dari bentuk padat ke bentuk cair