SOAL JAWAB ENERGI IKAT DAN REAKSI INTI
1. Massa inti atom 20Ca40 adalah 40,078 sma. Jika massa proton = 1,0078 sma dan neutron = 1,0087 sma, defek massa pembentukan 20Ca40 adalah.....
A. 0,165 sma
B. 0,252 sma
C. 0,262 sma
D. 0,320 sma
E. 0,330 sma
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \begin{align*} \Delta m &= [(Z.m_p+(A-Z).m_n)-m_i]\: sma \\\Delta m &= [(20.1,0078+20.1,0087)-40,078] \\\Delta m &= (20,156 + 20,174)-40,078 \\\Delta m &= 40,33-40,078 = 0,252 \, sma\end{align*}\]Jawaban: B
2. Massa inti 4Be9 = 9,0121 sma, massa proton = 1,0078, massa neutron = 1,0086 sma. Jika 1 sma setara dengan energi sebesar 931 Mev, maka energi ikat atom 4Be9 adalah...
A. 51,39 MeV
B. 57,82 MeV
C. 62,10 MeV
D. 90,12 MeV
E. 90,74 MeV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Energi ikat:
\[\small \begin{align*} E &= [(Z.m_p + (A-Z).m_n)-m_i] \times 931 \, MeV \\&= [(4.1,0078+5.1,0086 - 9,0121)] \times 931 MeV \\&= [4,0312 + 5,043 - 9,0121] 931 MeV \\E &= 57,82 \: MeV\end{align*}\]Jawaban: B
3. Perhatikan reaksi fusi berikut:
1H1+1H2 → 1H3+ 1H1 + energi
Jika massa inti 1H2 = 2,0141 sma, 1H3 = 3,0160 sma dan 1H1 = 1,0078 sma, maka energi yang dihasilkan pada reaksi fusi tersebut adalah...
A. 900,12 MeV
B. 919,09 MeV
C. 932,77 MeV
D. 980,00 MeV
E. 990,99 MeV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \begin{align*} E &= [(m H_1^1 + m H_1^2 )-(m H_1^3 + m H_1^1 )] \times 931 \: MeV \\E &= [(1,0078+2,0141)-(3,0160+1,0078)] x 931 \\E &= (3,0160-2,0141) 931 \\E &= 932,77 \: MeV\end{align*}\]Jawaban: C
4. Apabila massa inti 6C12 = 12, massa proton = 1,00783 sma, dan massa neutron = 1,008665 sma (1 sma = 931 MeV), maka energi ikat inti tersebut adalah...
A. 41,107 MeV
B. 47,110 MeV
C. 72,141 MeV
D. 92,141 MeV
E. 107,92 MeV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \begin{align*} E &= [(Z.m_p + (A-Z).m_n)-m_i]. 931 MeV\\ E &= [(6 . 1,00783 + 6 . 1,008665)-12]. 931 MeV\\ E &=0,09897 x 931 MeV\\ E &= 92,141 MeV\end{align*}\]Jawaban:D
5. Pernyataan-pernyataan berikut ini:
1) Terapi radiasi
2) Mengukur kandungan air tanah
3) Sebagai perunut
4) Menentukan umur fosil
Yang merupakan pemanfaatan radioisotop dibidang kesehatan adalah...
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja
Jawaban: C
6. Massa inti atom 1H2 sebesar 2,014102 sma, massa proton 1,007825sma, massa netron 1,008665 sma. Besar energi ikat inti 1H2 atom adalah ?
Inti atom 1H2 memiliki satu proton dan memiliki satu netron.Jika massa inti 1H2 = 2,0141 sma, 1H3 = 3,0160 sma dan 1H1 = 1,0078 sma, maka energi yang dihasilkan pada reaksi fusi tersebut adalah...
A. 900,12 MeV
B. 919,09 MeV
C. 932,77 MeV
D. 980,00 MeV
E. 990,99 MeV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \begin{align*} E &= [(m H_1^1 + m H_1^2 )-(m H_1^3 + m H_1^1 )] \times 931 \: MeV \\E &= [(1,0078+2,0141)-(3,0160+1,0078)] x 931 \\E &= (3,0160-2,0141) 931 \\E &= 932,77 \: MeV\end{align*}\]Jawaban: C
4. Apabila massa inti 6C12 = 12, massa proton = 1,00783 sma, dan massa neutron = 1,008665 sma (1 sma = 931 MeV), maka energi ikat inti tersebut adalah...
A. 41,107 MeV
B. 47,110 MeV
C. 72,141 MeV
D. 92,141 MeV
E. 107,92 MeV
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
\[\small \begin{align*} E &= [(Z.m_p + (A-Z).m_n)-m_i]. 931 MeV\\ E &= [(6 . 1,00783 + 6 . 1,008665)-12]. 931 MeV\\ E &=0,09897 x 931 MeV\\ E &= 92,141 MeV\end{align*}\]Jawaban:D
5. Pernyataan-pernyataan berikut ini:
1) Terapi radiasi
2) Mengukur kandungan air tanah
3) Sebagai perunut
4) Menentukan umur fosil
Yang merupakan pemanfaatan radioisotop dibidang kesehatan adalah...
A. 1, 2, 3, dan 4
B. 1, 2, dan 3
C. 1 dan 3
D. 2 dan 4
E. 4 saja
Jawaban: C
6. Massa inti atom 1H2 sebesar 2,014102 sma, massa proton 1,007825sma, massa netron 1,008665 sma. Besar energi ikat inti 1H2 atom adalah ?
\[\small \begin{align*} E &= [(Z.m_p + (A-Z).m_n)-m_i]\times 931 MeV\\ E &= [(1,007825 + 1,008665)-2,014102]\times 931 \\ E &= (2,016490-2,014102)\times 931 \\ E &= (0,002388)\times 931 MeV\\ E &= 2,223 MeV.\end{align*}\]
7. Massa inti atom 3Li7 adalah 7,01822 sma, massa proton 1,007825sma, massa netron 1,008665 sma. Besar energi ikat inti atom 3Li7 adalah?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Inti atom3Li7 memiliki 3 proton dari nomor atom dan memiliki 4 netron dari nomor massa dikurangi nomor atom 7 - 3 = 4 netron. Energi ikat inti adalah: \[\small \begin{align*} E &= [(Z.m_p + (A-Z).m_n) – m_i]. 931 MeV\\ E &= [(3x1,007825 + 4x1,008665) - 2,014102]x931 MeV\\ E &= 37,16 MeV\end{align*}\]
8. Diketahui persamaan reaksi fusi adalah : $\small _{1}^{2}\textrm{H}+_{1}^{3}\textrm{H}\rightarrow _{2}^{4}\textrm{He}+_{0}^{1}\textrm{n}+Q$
Dan diketahu massa pereaksi dan hasil reaksi adalah
$\displaystyle \small {_1H^2=2,014741\: sma \\_1H^3=3,016977\: sma \\_2He^4=4,003879\: sma \\_0n^1=1,008987\: sma}$ Bila 1 sma setara dengan 931 MeV, maka besar energi reaksi adalah ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Besar energi yang dibebaskan pada reaksi inti adalah selisih jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi dikali dengan 931 MeV.
$\small \begin{align*} Q&=\Delta m.931MeV\\&=[(m_{1}^{2}\textrm{H}+m_{1}^{3}\textrm{C})-(m _{2}^{4}\textrm{He}+m_{0}^{1}\textrm{n})]\times 931MeV \\Q&=[2,014741+3,016977)-(4,003879+1,008987)]\times 931MeV \\Q&=17,46MeV\end{align*}$
9. Diketahui reaksi inti sebagai berikut
$\small _{1}^{1}\textrm{H}+_{6}^{13}\textrm{C}\rightarrow _{7}^{13}\textrm{N}+_{0}^{1}\textrm{n}+Q$
Massa pereaksi dan hasil reaksi besarnya sebagai berikut
$\small _{1}^{1}\textrm{H}=1,007825sma\\\small _{6}^{13}\textrm{C}=13,00336sma\\\small _{7}^{13}\textrm{He}=13,005749sma\\\small _{0}^{1}\textrm{n}=1,008665sma$Jika 1 sma = 931 Mev maka besar energi reaksi inti adalah ?
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Besar energi yang dibebaskan pada reaksi inti adalah selisih jumlah massa sebelum dan sesudah reaksi dikali dengan 931 MeV.
\[\small \begin{align*} Q&=\Delta m.931MeV\\Q&=[(m_{1}^{2}\textrm{H}+m_{1}^{3}\textrm{C})-(m _{2}^{4}\textrm{He}+m_{0}^{1}\textrm{n})]\times 931MeV\\ Q&=[1,007825+13,00336)-(13,005749+1,008665)]\times 931MeV\\ Q&=-2,998MeV\\\end{align*}\]
Besar energi reaksi bernilai negatif, reaksi ini memerlukan energi.
