Unduh PDF
Unduh PDF
Atom bisa mendapat atau kehilangan energi saat sebuah elektron berpindah dari orbit yang lebih tinggi ke orbit yang lebih rendah di sekitar nukleus. Akan tetapi, membelah inti sebuah atom akan melepaskan energi yang jauh lebih besar dibandingkan dengan energi saat elektron kembali ke orbit yang lebih rendah dari orbit yang lebih tinggi. Energi itu dapat digunakan untuk tujuan yang merusak atau tujuan yang aman dan produktif. Membelah atom disebut fisi nuklir, proses yang ditemukan pada tahun 1938; pembelahan atom secara berulang dalam fisi disebut reaksi rantai. [1] X Teliti sumber Meskipun banyak orang tidak memiliki peralatan untuk melakukan hal ini, jika Anda penasaran tentang proses pembelahannya, inilah ringkasannya.
Langkah
-
Pilihlah isotop yang tepat. Beberapa unsur atau isotop unsur mengalami peluruhan radioaktif. Akan tetapi, tidak semua isotop diciptakan sama dalam hal kemudahannya untuk dibelah. Isotop uranium yang paling sering digunakan, memiliki berat atom 238, yang terdiri dari 92 proton dan 146 neutron, tetapi nukleusnya cenderung menyerap neutron tanpa dibelah menjadi nukleus unsur lain yang lebih kecil. Isotop uranium yang memiliki tiga neutron lebih sedikit, 235 U, dapat jauh lebih mudah untuk dibelah daripada isotop 238 U; isotop seperti itu disebut bahan-bahan terbelahkan ( fissile ).
- Beberapa isotop dapat dibelah dengan sangat mudah, sangat cepat sehingga reaksi fisi yang berkelanjutan tidak dapat dipertahankan. Ini disebut fisi spontan; isotop plutonium 240 Pu adalah contoh isotop itu, tidak seperti isotop 239 Pu dengan laju fisi yang lebih lambat.
-
Dapatkan isotop yang cukup untuk memastikan bahwa fisi akan terus berlanjut setelah atom pertama terbelah. Hal ini membutuhkan jumlah minimal tertentu dari bahan isotop terbelahkan agar reaksi fisinya bertahan; jumlah ini disebut massa kritis. Mendapatkan massa kritis membutuhkan bahan sumber untuk isotop, untuk meningkatkan peluang terjadinya fisi.
- Terkadang, kita perlu meningkatkan jumlah relatif dari bahan isotop terbelahkan dalam sampel untuk memastikan reaksi fisi yang berkelanjutan dapat terjadi. Ini disebut pengayaan, dan ada beberapa metode yang digunakan untuk memperkaya sampel. (Untuk metode-metode yang digunakan untuk memperkaya uranium, lihatlah wikiHow “Cara Memperkaya Uranium”.)
-
Tembaklah nukleus dari bahan isotop terbelahkan dengan partikel-partikel sub atom berulang kali. Partikel sub atom tunggal dapat menghantam atom 235 U, membelahnya menjadi dua atom unsur lain yang terpisah dan melepaskan tiga neutron. Tiga jenis partikel sub atom ini sering digunakan.
- Proton. Partikel sub atom ini memiliki massa dan muatan positif. Jumlah proton dalam sebuah atom menentukan unsur atom tersebut.
- Neutron. Partikel sub atom ini memiliki massa sebagai protonnya tetapi tidak memiliki muatan.
- Partikel alfa. Partikel ini adalah nukleus dari atom helium, bagian dari elektron-elektron yang mengitarinya. Partikel ini terdiri dari dua proton dan dua neutron.
Iklan
-
Tembakkan satu inti atom (nukleus) dari isotop yang sama pada isotop yang lain. Karena partikel-partikel sub atomik yang renggang sulit untuk dilewati, sering kali diperlukan gaya untuk memaksa partikel-partikel itu keluar dari atomnya. Salah satu metode untuk melakukannya adalah dengan menembakkan atom dari isotop yang diberikan ke atom-atom lain yang memiliki isotop yang sama.
- Metode ini digunakan untuk menciptakan bom atom 235 U yang dijatuhkan di Hiroshima. Senjata seperti pistol dengan inti uranium, yang menembakkan atom 235 U pada atom 235 U lainnya, membawa bahan dengan kecepatan tinggi hingga menyebabkan neutron yang dilepaskan menghantam nukleus dari atom 235 U lainnya dan menghancurkannya. Neutron yang dilepaskan saat atom membelah dapat bergantian menghantam dan membelah atom 235 U lainnya. [2] X Teliti sumber
-
Remaslah sampel atom dengan erat, membuat bahan atom terbelahkannya mendekat. Terkadang, atom meluruh terlalu cepat untuk ditembakkan satu sama lain. Dalam kasus ini, mendekatkan atom-atom akan meningkatkan peluang partikel-partikel sub atom yang dibebaskan untuk menghantam dan membelah atom-atom lain.
- Metode ini digunakan untuk menciptakan bom atom 239 Pu yang dijatuhkan di Nagasaki. Ledakan biasa mengelilingi massa plutonium; saat diledakkan, ledakan itu mendorong massa plutonium, membawa atom-atom 239 Pu mendekat sehingga neutron-neutron yang dilepaskan akan terus menghantam dan membelah atom-atom 239 Pu lainnya. [3] X Teliti sumber
-
Eksitasikan elektron dengan sinar laser. Dengan perkembangan laser petawatt (10 15 watt), saat ini mungkin untuk membelah atom menggunakan sinar laser untuk mengeksitasi elektron-elektron dalam logam yang membungkus zat radioaktif.
- Dalam pengujian pada tahun 2000 di Lawrence Livermore Laboratory di California, uranium dibungkus dengan emas dan diletakkan di dalam wadah tembaga. Pulsa sinar laser infra merah sebesar 260 joule menghantam bungkus dan wadah, mengeksitasi elektron-elektronnya. Saat elektron kembali ke orbit biasa mereka, elektron melepaskan radiasi gamma berenergi tinggi yang menembus nukleus emas dan tembaga, membebaskan neutron yang menembus atom-atom uranium di bawah lapisan emas dan membelahnya. (Baik emas maupun tembaga menjadi bersifat radioaktif akibat percobaan.)
- Pengujian sejenis dilakukan di Rutherford Appleton Laboratory di Britania Raya menggunakan 50 terawatt (5 x 10 12 watt) laser yang diarahkan pada lempeng tantalum dengan berbagai bahan di belakangnya: kalium, perak, seng, dan uranium. Bagian dari atom-atom semua bahan ini berhasil terbelah. [4] X Teliti sumber
Iklan
Peringatan
- Selain beberapa fisi isotop tertentu yang terlalu cepat, ledakan yang lebih kecil dapat menghancurkan bahan fisi sebelum ledakan mencapai tingkat reaksi berkelanjutan yang diharapkan. [5] X Teliti sumber
- Sama seperti peralatan lain, ikuti prosedur keselamatan yang dibutuhkan, dan jangan melakukan apa pun yang sepertinya berisiko. Berhati-hatilah.
Iklan
Referensi
Tentang wikiHow ini
Halaman ini telah diakses sebanyak 9.652 kali.
Iklan
