T ugas ugas Cr C r i ti cal cal B ook R eview view NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS
Disusun oleh :
Nama Mahasiswa : Diego Ferdinand Ferdinand Sihaloho Sihaloho Nim
: 4153240005 4153240005
Jurusan
: Fisika Nondik 2015
Mata Kuliah
: Pendahuluan Pendahuluan Fisika Inti
JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2018
CBR Diego
Page 1
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, untuk setiap rahmat-Nya yang mengiringi penulis sehingga critical book report ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat waktu. Tulisan ini berjudul Critical Book Report (CBR) Fisika Inti. Tulisan ini sebagai bagian dalam tugas mata kuliah fisika fis ika inti di Universitas Negeri Medan. Tulisan ini i ni berisikan tujuan penulisan buku, ringkasan buku, dan komentar terhadap buku yaitu kelebihan dan kekurangan buku. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi pembaca terutama mahasiswa/i calon pendidik sebagai pedoman dalam membuat media sebagai alat untuk meningkatkan kualitas belajar mengajar. Penulis juga sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca terhadap tulisan ini. Saran dan kritik tersebut sebagai bahan bagi penulis untuk perbaikan tulisan ini di kemudian hari.
Medan, Maret 2018 Penulis
(Diego F.Sihaloho)
CBR Diego
Page 2
DAFTAR ISI
Sampul dan Halaman Judul KATA PENGANTAR ..................................................................................................... 2 DAFTAR ISI .................................................................................................................... 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...................................................................................................... 4 1.2 Tujuan ................................................................................................................... 4 1.3 Manfaat ................................................................................................................. 4 1.4 Identitas buku yang di riview ................................................................................. 5 BAB II Ringkasan Isi Buku ............................................................................................. 6 BAB III PEMBAHASAN 3.1 Pembahasan Isi Buku ............................................................................................ 22 3.1 Kelebihan dan Kekurangan Buku ......................................................................... 22 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan ........................................................................................................... 26 4.2 Saran ...................................................................................................................... 26 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 27
CBR Diego
Page 3
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Fisika inti merupkan salah satu bidang studi yang paling sulit dalam fisika karena Dalam dunia pendidikan di Indonesia,bidang studi fisika inti boleh dikatakan masih baru. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika para peneliti sendiri banyak yang belum dapat memahami betapa perlu dan pentinganya fisika inti itu dalam penyelenggaraan dan pengembangan fisika pada umumnya.Disamping itu, fisika inti itu sendiri sebagai ilmu, terus mengalami perkembangan sesuai dengan perkembangan teknologi. Fisika inti mempelajari tentang fisika nuklir didalamnya yaitu mengenai radioaktivitas, inti atom dll. Fisika inti dapat mampu mengatasi permasalahan dalam fisika inti tersebut dalam kehidupan sehari-hari yaitu tentang fisika. 1.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah : 1. Memenuhi tugas CBR Fisika Inti 2. Mengetahui kelemahan dan kelebihan dari buku tersebut
1.3 Manfaat
1. Sebagai pedoman dalam memilih buku yang menjadi sumber pembelajaran 2. Sebagai bahan evaluasi untuk perbaikan penulisan buku
CBR Diego
Page 4
1.4 IDENTITAS BUKU
1. Judul
: Nuclear And Particle Physics
2. Edisi
:-
3. Pengarang
: B. R. Martin
4. Penerbit
: University College
5. Kota Terbit
: London
6. Tahun Terbit
: 2006
7. ISBN
: 978-0-470-01999-3 (HB) 0-470-01999-9(HB)
CBR Diego
978-0-470-02532-1
(pbk.)
10: 0-470-02532-8
(pbk.)
Page 5
BAB II Ringkasan Buku
Fisika nuklir adalah studi tentang inti atom. Dari deuteron untuk uranium, adahampir 1.700 spesies yang terjadi secara alami di bumi. Selain itu, sejumlah besar diciptakan orang lain dilaboratorium dan di bagian dalam bintang. Kekuatan utama yang bertanggung jawab untuksifat nuklir berasal dari interaksi yang kuat. Fisika nuklir menyajikanplatform penting dimana sifat dasar materi subatomik dapat diperiksadan hukum dasar fisika dapat dipelajari.
1.Singkat Sejarah Awal Fisika Nuklir
Pada tahun 1896 oleh Becquerel. Hampir kebetulan, ia melihat bahwa pelat fotografi baik dibungkus menghitam ketika ditempatkan di dekat mineral tertentu. Untuk menghargai pentingnya penemuan ini, yaitu untuk mengingat bahwa saat itu adalah sebelum era mekanika kuantum.Interaksi mendasar hanya dikenal yang gravitasi dan elektromagnetisme. Faktanya,sebelum akhir abad kesembilan belas, sebagian besar diamati fenomena fisik dianggap dipahami dengan baik dalam hal apa yang sekarang kita sebut sebagai klasik fisika.
Pada tahun 1911Rutherford menemukan bahwa sinar terdiri dari bermuatan positif inti 4He, P-sinar terbuat dari elektron atau positron, dan sinar-y apa-apa tapi radiasi elektromagnetik yang tidak membawa muatan bersih.
Pada tahun 1920, jari-jari beberapa inti berat diukur dengan Chadwick dan ditemukan untuk menjadi urutan m, jauh lebih kecil dari urutan m untuk jari-jari atom. Percobaan melibatkan hamburan a-partikel, yang diperoleh dari unsur-unsur radioaktif, off elemen berat seperti & s tembaga, perak, dan emas, dan salib sekte diukur, ion yang ditemukan menjadi berbeda dari nilai-nilai yang diharapkan dari rumus Rutherford untuk Coulomb hamburan off muatan titik.
Pada tahun 1935, Yukawa mengusulkan bahwa gaya antara nukleon muncul dari pertukaran meson.Ini adalah 61ie awal konsep kuantum lapangan sebagai mediator fundamental Pasukan. Alasan bahwa gaya nuklir memiliki jangkauan yang terbatas berasal dari nol massa sisa meson dipertukarkan. Sebaliknya, kuantum lapangan untuk elektromagnetik kekuatan adalah foton tak bermassa dan, untuk gravitational (kekuatan, graviton.
Sebuah distribusi continiious elektron energi kinetik melanggar sederhana ini argumen. neutrino diusulkan oleh Pauli pada tahun 1931 dan digunakan oleh Fermi
CBR Diego
Page 6
pada tahun 1933 untuk menjelaskan teka-teki tersebut. Selain elektron atau positron, neutrino juga dipancarkan di p-peluruhan nuklir. Itu tidak diamati dalam reaksi karena tidak membawa muatan dan sangat sedikit, jika ada, beristirahat massa. Ini "tinobserved" fermion bahkan lebih sulit dipahami daripada neutron: Ini hampir tidak berinteraksi dengan partikel lain dan begitu ringan bahkan hari ini kita masihbelum memastikan
apakah itu bermassa atau tidak.Konsep pelanggaran paritas, yang
pertama dari serangkaian "rusak" simetri ditemukan dalam fisika, dikonfirmasi melalui nuklir 0-pembusukan. Kedua kuat dan elektromagnetik interaksi dikenal untuk melestarikan paritas, yaitu, percobaan memberikan hasil yang sama apakah mereka melihat di tangan kanan sistem koordinat atau kidal koordinat sistem. Pada awal 1950, itu hampir, terpikirkan untuk meragukan bahwa interaksi lemah harus berbeda dari yang lain yang dikenal, dan tentu tidak ada alasan untuk menduga bahwa paritas perlu diperlakukan secara berbeda. Namun, ada Data eksperimental membingungkan melibatkan partikel yang tampaknya identik kecuali untuk mode peluruhan mereka. Konsep pelanggaran paritas, yang diusulkan oleh Lee dan Yang pada tahun 1957, dikonfirmasi oleh eksperimen P-pembusukan menggunakan 6oCo di mana ia mengamati bahwa lebih elektron dipancarkan dengan komponen momentnm berlawanan dengan orientasi nuklir berputar t, han sepanjang itu (untuk lebih jelasnya lihat $ 5-5). Ini jelas merupakan pelanggaran dari invarian operasi di bawah ruang inversi, yaitu, refleksi melalui asal sistem koordinat yang digunakan. Pelanggaran paritas telah menyebabkan pemahaman yang lebih baik dari interaksi lemah itu sendiri, dan konsep simetri rusak membuka cakrawala baru bagi kita untuk melihat hukum dasar fisika.
CBR Diego
Page 7
2.Apakah Fisika Nuklir?
Sejak inti yang terlibat dalam berbagai penelitian terapan dan murni, fisika nuklir tumpang tindih dengan sejumlah bidang lainnya. Secara khusus, itu saham kepentingan bersama denganfisika partikel dasar dalam banyak hal. Misalnya, studi tentang quark-gluon plasma di relativistik tabrakan berat-inn melibatkan kedua partikel dan fisika nuklir. Dalam astrofisika, evolusi bintang dan nukleosintesis sangat erat terkait dengan lowenergy laju reaksi nuklir, dan subjek yang menarik bagi fisikawan nuklir & s baik sebagai astrofisikawan. Banyak aplikasi dari sifat nuklir, seperti energi nuklir, kedokteran nuklir, teknik tracer unsur, melibatkan pengetahuan fisika nuklir, dan fisikawan nuklir sering terlibat dalam pengembangan daerah ini. A luas definisi fisika nuklir karena itu akan mencakup terlalu banyak materi dari satuvolume cukup bisa menutupi. Untuk tujuan kita, kita hanya akan peduli dengan inti dari fisika nuklir, tempatnya sebagai bagian integral dari fisika modern, dan hubungannya dengan beberapa t8he ditutup disiplin terkait. Tujuan utama dari fisika nuklir adalah untuk memahami kekuatan antara nukleon. Struktur inti, dan bagaimana inti berinteraksi satu sama lain dan dengan subatomik lainnyapartikel. Ketiga pertanyaan yang, untuk sebagian besar, terkait satu sama lain. Selain itu, kepentingan mereka tidak selalu terbatas pada fisika nuklir sendiri gaya nuklir. Orang mungkin berpendapat bahwa, karena gaya nuklir hanya salah satu aspek dari kuat interaksi antara quark, semua yang perlu kita lakukan adalah memahami chromodinamika kuantum (QCD), teori interaksi kuat. Hal ini, bagaimanapun, tidak gambaran lengkap. interaksi nuklir beroperasi di ekstrim iow-energi QCD di mana interaksi kuat dan paling rumit. Ini adalah salah satu alasan mengapa penelitian dalam fisika partikelsering dilakukan pada energi tinggi di mana hal-hal yang diyakini jauh lebih sederhana dan kami memiliki kesempatan untuk mengungkap misteri kekuatan mendasar antara quark. Tak perlu dikatakan, kita belum memahami interaksi yang kuat di mana saja serta, untuk Misalnya, interaksi elektromagnetik. Bahkan, penelitian dilakukan pada inti merupakan beberapa satu cara terbaik untuk memperjelas aspek-aspek tertentu dari QCD. Bahkan pengetahuan mendalam tentang QCD mungkin tidak memecahkan masalah gaya nuklir. Sekali lagi kita dapat membuat analogi dengan kimia. Semua interaksi kimia antara atom dan molekul elektromagnetik di alam. Namun, ini tidak berarti bahwa kita dapat menghitung struktur molekul DNA mulai dari persamaan Maxwell.
CBR Diego
Page 8
Dari sudut pandang mekanika kuantum pandang, studi struktur nuklir, untuk yang palingbagian, dapat diklasifikasikan sebagai masalah negara terikat. Mengingat interaksi, solusi untuk masalah eigenvalue memberikan kita dengan posisi tingkat energi dan fungsi gelombang.Fkom eigenfunctions, kita dapat menghitung unsur-unsur matriks operator yang sesuai untuk diamati. Interaksi perhatian utama di sini adalah kekuatan yang kuat antara nukleon. Pengaruh gaya Coulomb, dalam banyak kasus, dapat diperlakukan sebagai gangguan untuk interaksi nuklir dominan. Ini datang, sebagian, karena sederhana ketergantungan radial dari gaya elektromagnetik, berbeda dengan yang untuk interaksi kuat. Di sisi lain, interaksi lemah memiliki jangkauan yang sangat pendek dan, untuk semua praktis tujuan dalam fisika nuklir, dapat diperlakukan sebagai jarak nol, atau "kontak," interaksi. kehadirannya
terutama
terasa
di
P-pembusukan
dan
proses
yang
terkait.
Kami,
bagaimanapun, menghadapi beberapa kesulitan di sini. Yang pertama adalah nuklir yangbisa agak berbeda dan, mungkin, bahkan lebih sederhana daripada interaksi nukleonnukleonsecara umum. Untuk alasan ini, merupakan bagian penting dari studi struktur nuklir melibatkanpotensi yang efektif antara nukleon terikat. Kesulitan kedua adalah ruang Hilbert yang harus digunakan untuk mendapatkan solusi. Pada prinsipnya, dimensi tak terbatas. Untukmengurangi masalah untuk satu penurut, memutuskan truncations diperlukan. Apakah mungkin untuk mengkompensasi sebagian kesalahan diperkenalkan dalam membuat perhitungan dalam dibatasiruang dengan menyesuaikan, atau "renormalizing," interaksi. Sebagian besar informasi kami diperoleh dari studi yang dilakukan pada inti yang stabil untukalasan sederhana bahwa mereka jauh lebih mudah untuk menangani di laboratorium. Karena ini adalah sangat kelompok khusus di antara semua orang yang mungkin yang dapat dibentuk, ada kemungkinan bahwa kami pengetahuan adalah bias. Selanjutnya, inti tidak stabil membentuk langkah-langkah perantara penting di nukleosintesis dan sangat penting dalam evolusi bintang. Dengan munculnya radioaktifbalok, jumlah besar dari berbagai berumur pendek "eksotis" inti akan segera menjadi tersedia untuk memperkaya data bank kami pada struktur nuklir reaksi nuklir. Dalam reaksi nuklir, kita mempelajari perilaku inti dalam kaitannya dengandengan partikel subatomik lainnya. Dari pandangan mekanika kuantum titik, itu adalah terutama hamburan masalah. Ada beberapa perbedaan ditandai dari studi struktur nuklir. Pertama, melibatkan kinematika, dan hasilnya sangat tergantung pada reaksi energi juga. Selain hamburan elastis, kita dapat memiliki proses inelastis yang mengarah negara akhir yang berbeda dan menciptakan partikel tidak hadir dalam keadaan awal.
CBR Diego
Page 9
Sebagai tambahan, reaksi mungkin juga peka terhadap ketergantungan momentum interaksi antara partikel.Kedua, probe itu sendiri sering merupakan obyek yang kompleks dan dapat dimodifikasi olehreaksi. Misalnya, ketika ion ringan, seperti L60, digunakan untuk menyebarkan off nuklir Target, baik kejadian dan sasaran inti dapat gembira atau berubah menjadi lain partikel. Hal ini mempersulit analisis serta membuka saluran baru untuk nuklir studi. Aspek ketiga adalah bahwa masalah hamburan melibatkan interaksi yang kuat mungkin terlalu rumit untuk dipecahkan. Bahkan, untuk berbagai tujuan, solusi lengkap dapat tidak menarik. Studi teori reaksi dikembangkan, untuk sebagian besar, karenakepentingan tersebut dalam proses interaksi yang kuat. Sebuah contoh yang baik di antara mereka yang menarik saat ini adalah reaksi yang berat-ion. Pada energi rendah, reaksi menciptakan sejumlah besar negara-negara nuklir eksotis yang lebih meningkatkan pengetahuan kita tentang fisika nuklir. Pada ekstrem yang lain dari energi ultra-relativistik, itu memungkinkan kita untuk stndy interaksi fundamental yang kuat itu sendiri. struktur nuklir pemahaman dan reaksi nuklir menarik dan penting oleh kemampuannya sendiri. Namun, manfaat melampaui fisika nuklir. Kita sudahcontoh dilihat dari wawasan baru dalam hal tunneling kuantum mekanik dari nuklir-pembusukan,
di
konfirmasi
paritas
nonconservation
menggunakan
nuklir
&
pembusukan, dandalam menggunakan relativistik tabrakan berat-ion untuk membuat quarkgluon plasma. Sebagai terpisahkanbagian dari fisika modern, fenomena nuklir dapat memberikan dan telah memberikan wawasan yang mendalam dipemahaman fisika. Kemungkinan hanya dibatasi oleh imajinasi kita.
3.Sifat umum Nuklir
Lembah stabilitas. inti yang stabil ditemukan dengan jumlah proton Z = 1 (hidrogen) untuk Z = 82 (lead). Namun demikian, beberapa pengecualian kecil untuk setiap jumlahproton, biasanya ada satu atau inti lebih stabil atau berumur panjang, atau isotop, masing-masing memiliki nomor yang berbeda neutron. Sejak kimia unsur ditentukan oleh elektron di luar inti dan karenanya jumlah proton di dalam. Sifat kimia isotop yang berbeda cukup mirip satu sama lain. Namun, karena mereka dibuat dari nomor neutron yang berbeda N, sifat nuklir mereka cukup berbeda. Satu-satunya inti tidak stabil ditemukan secara alami di bumi adalah mereka dengan masa hidup yang sebanding atau lebih lama dari usia tata surya ( "5 miliar tahun) atau sebagai pembusukan produk dari spesies berumur panjang lainnya. Namun, dalam bintang, inti tidak stabil sedang dibuat terus menerus oleh reaksi nuklir dalam lingkungan suhu tinggi dan tinggi massa jenis.
CBR Diego
Page 10
Banyak inti berumur pendek juga dibuat di laboratorium, termasuk mereka yang lebih nukleon daripada yang terberat ditemukan secara alami di bumi (lihat misalnya, (841).Untuk pendekatan orde pertama, inti yang stabil memiliki N = 2, dengan jumlah neutronsama dengan jumlah proton. Contoh terbaik mungkin adalah A = 2 sistem. Disini kitamenemukan bahwa hanya inti yang stabil adalah deuteron, terbuat dari satu proton dan satu neutron. Di-proton dan di-neutron keduanya dikenal tidak stabil. F'rom pengamatan ini kitadapat menyimpulkan bahwa kekuatan antara neutron dan proton menarik secara keseluruhan,tetapi belum tentu bahwa antara sepasang neutron atau sepasang proton.Seperti kita pergi ke inti yang lebih berat, jumlah proton meningkat. Sejak gaya Coulombmemiliki jangkauan yang panjang, yang kontribusi (negatif) dengan kenaikan energi ikat kuadratik dengan biaya. Sebaliknya, gaya nuklir hanya efektif antara beberapa tetangga nukleon. Akibatnya, kontribusi yang menarik meningkatkan hanya secara linear dengan A. Untuk sebagian diimbangi efek Coulomb, inti stabil ditemukan dengan kelebihan neutronlebih dari proton. Neutron berlebih (N - Z) meningkat perlahan dengan jumlah nukleon A. Misalnya, inti paling stabil untuk Z = 40 adalah 90Zr dengan N = 50. Neutron kelebihan dalam hal ini adalah 10. Untuk 2 = 82, kita menemukan zosPb sebagai isotop yang paling stabil dengan N = 126, kelebihan neutron dari 44. Untuk Z> 82, semua inti yang dikenal tidak stabil. Jika kita melihat (negatif) energi yang mengikat nuklir sebagai fungsi dari N dan 2, yang stabildan inti berumur panjang ditemukan di sebuah lembah di seperti plot dua dimensi, seperti yang ditunjukkan pada Ara. 1-1. Hal ini kadang-kadang disebut sebagai "lembah stabilitas," Pada nilai-nilai rendah N dan 2, bagian bawah lembah terletak di sepanjang garis dengan N = 2. Seperti kita pergi ke berat inti, lembah bergeser secara bertahap untuk N> 2 Distribusi inti stabil dan berumur panjang sebagai fungsi dari neutron dan nomor proton. inti stabil ditampilkan sebagai kotak diisi dan mereka ada di antara yang berumur panjang (kotak kosong) yang tidak stabil terhadap & pembusukan, nukleon emisi, dan partikel pembusukan.Dalam kebanyakan kasus, jumlah inti yang stabil untuk N yang diberikan, 2, atau A adalah cukup kecil, dan tahan dari yang tidak stabil di kedua sisi yang stabil menurun dengan cepatseperti yang kita bergerak menjauh dari wilayah tengah. Untuk inti dengan beberapa neutron lebih dari mereka di lembah stabilitas,, ft-pembusukan oleh emisi elektron penuh semangat disukai.
CBR Diego
Page 11
Demikian pula, untuk inti dengan beberapa "ekstra" proton, tingkat P + -decay oleh positron emisi menentukan hidup mereka. Karena jumlah neutron atau proton menjadi terlalu besar dibandingkan dengan mereka untuk inti yang stabil di kawasan yang sama, emisi partikel mengambil lebih sebagai modus dominan pembusukan dan tahan menurun secara dramatis sebagai kuat Interaksi menjadi terlibat. Pada saat kita sampai ke ujung atas (besar N dan 2) darilembah stabilitas, inti menjadi tidak stabil menuju-pembusukan dan fisi juga. Variasi lokal di "lebar" dari lembah stabilitas, yaitu, jumlah dari inti yang stabil untuk diberikan 2, N, atau A, mencerminkan rincian halus dalam sifat nuklir memaksa.
4.Energi Ikat
Energi ikat, EB (Z, N), adalah berjumlah dibutuhkan untuk menghapus semua 2 proton dan neutron M dari inti dan diberikan oleh perbedaan massa antara inti dan jumlah orang-orang dari nukleon (gratis) yang membentuk inti,EB (2, N) = (ZMH + NM "- M (2, N) p.Berikut M (2, N) adalah massa atom netral, MH adalah massa atom hidrogen, dan M, adalah massa dari neutron bebas. Hal ini konvensional untuk menggunakan atom netral sebagai dasar untuk tabulasi massa nuklir dan mengikat energi, seperti pengukuran massa biasanya dilakukan dengan sebagian besar, jika tidak semua, dari elektron atom ini. Karena sifat jarak pendek dari gaya nuklir, energi ikat nuklir, untuk pendekatan pertama, meningkat secara linear dengan nomor nukleon. Untuk alasan ini, itu lebih bermakna untuk mempertimbangkan energi ikat per nukleon, E, (Z, N) / A, untuk tujuan kita sini. Variasi sebagai funct, ion nomor nukleon untuk anggota paling stabil masing-masing isobar ditunjukkan pada Gambar. 1-2. Nilai maksimum adalah sekitar 8,5 MeV, ditemukan di A z 56, Untuk inti yang lebih berat, mengikat energi per nukleon menurun perlahan-lahan dengan meningkatnya A karena meningkatnya Coulomb. Akibatnya, energi dilepaskan ketika inti berat mengalami fisi dan diubah menjadi dua atau lebih ringan fragmen. Ini adalah dasar Prinsip di balik reaktor fisi nuklir. Untuk inti cahaya, sebaliknya adalah benar dan energi dilepaskan dengan menggabungkan dua bersama-sama untuk membentuk satu lebih berat. Ini adalah sumber utama energi yang dipancarkan dari bintang dan penyebab di balik nukleosintesis elemen hingga A M 56.Kenaikan tajam dalam energi ikat per nukleon untuk inti cahaya (A 5 20) datangdari peningkatan jumlah pasangan nukleon.
CBR Diego
Page 12
Pemeriksaan lebih dekat menunjukkan bahwa trentidak lancar dan nilai-nilai yang lebih besar untuk inti 4n, mereka dengan A = 4 x nuntuk n = 0, 1, 2,. . . . Sejak N = 2 untuk ini ringan, inti stabil, inti 4n mungkin melihat seolah-olah mereka terbuat dari partikel. Fakta bahwa energi mengikat rata-rata mereka per nukleon yang lebih besar dari tetangga mereka menyiratkan bahwa nukleon ingin membentuk-partikelcluster di inti. Untuk inti 4n, perbedaan antaraTotal energi yang mengikat dan jumlah dari untuk n & particles juga diberikan:Ah 'Aku EB (N, 2) - ~ E B (~ H ~)Untuk n = 2, kita menemukan bahwa nilai negatif, menunjukkan bahwa 8BE tidak stabil dengan hormat ke-partikel emisi. Untuk yang lain dalam daftar, nilai meningkat dengan n. Faktanya, jika kita dibagi AE dengan jumlah pasangan a-partikel, yang diberikan oleh n (n - 1) / 2, hasilnya kira-kira konstan, dengan nilai sekitar 2 MeV. Ini memberi kita gambar itu, setidaknya untuk inti cahaya, sebagian besar energi ikat terletak dalam membentuk cluster a-partikel, sekitar 7 MeV per nukleon, seperti dapat dilihat dari energi pengikatan 4He. Jauh pengingat kecil, sekitar 1 MeV per nukleon atau 2 MeV antara sepasang a-cluster, pergi ke mengikat antara cluster. Fenomena ini biasanya disebut sebagai "Kejenuhan gaya nuklir." Artinya, gaya nuklir paling kuat di antara anggota dari kelompok dua proton dan dua neutron, dan sebagai hasilnya, nukleon lebih memilih untuk membentuk a-partikel cluster dalam inti. Ini adalah refleksi dari simetri fundamental nuklir kekuatan, yang dikenal sebagai SU4 atau Wigner supermultiplet simetri. Karena jumlah nukleon meningkat, "kelebihan" dalam mengikat energi per nukleon dari inti 4n tidak lagi terlihat. Di luar L60, peningkatan mengikat antara empat nukleon dalam membentuk cluster adalah rata-rata lebih dari jumlah yang lebih besar dari nukleon dalam cara yang sederhana kita memeriksa pertanyaan di sini. Radius nuklir dan kepadatan nuklir. Selain energi yang mengikat, umum t) reiid ukuran nuklir menunjukkan juga ketergantungan sederhana pada jumlah nukleon. Untuk yang palingbagian, jari-jari nuklir diberikan olehR = roA'I3 (1-2)dengan TO = 1,2 fm (1 fm, atau femtoineter, sama m). Ini berarti bahwa volume berbanding lurus dengan A dan bahwa nukleon tidak dikompresi dalam ukuran terlepas dari kekuatan besar yang bekerja di antara mereka. Bahkan, salah satu harus pergi ke beberapa situasi yang ekstrim,seperti lubang hitam atau selama runtuhnya sebuah bintang besar sebelum ledakan supernova,nukleon hefore dapat dikompresi lebih jauh apa yang dikenal sebagai materi nuklir density po N 0,16 f 0,02 nukleon / FM3, nilai yang 3 x 1014 kali kerapatan air. Kami sebut juga tiba di urutan yang sama besarnya dari fakta bahwa massa dari bintang neutron biasanya sekitar 1 kg massa matahari) dan jari-jari kasar 10 kerabat.
CBR Diego
Page 13
Dalam inti terbatas, kepadatan rata-rata agak lebih kecil dari PO. Menggunakan Persamaan. (1-2), kami tiba di p w 0,12 nukleon / FM3. Hal ini dikaitkan dengan wilayah permukaan besar disebarkan di mana kepadatan menurun ke nol lebih atau kurang secara eksponensial. Untuk berbagai tujuan, yang distribusi radial kepadatan nitclear dapat diwakili oleh bentuk Woods-Saxon, po dr) = 1 f exp {(r -. c) / t} (1-3) Berikut L adalah parameter yang mengukur "kelonggaran" dari permukaan nuklir, dengan nilai-nilai khas sekitar 0,5 fm, dan I: adalah jarak dari pusat ke titik di mana density turun ke nilai setengah. Selain energi yang mengikat, umum t) reiid ukuran nuklir menunjukkan juga ketergantungan sederhana pada jumlah nukleon. Untuk yang paling bagian, jari-jari nuklir diberikan olehR = roA'I3 (1-2)dengan TO = 1,2 fm (1 fm, atau femtoineter, sama m). Ini berarti bahwa volume berbanding lurus dengan A dan bahwa nukleon tidak dikompresi dalam ukuran terlepas darikekuatan besar yang bekerja di antara mereka. Bahkan, salah satu harus pergi ke beberapa situasi yang ekstrim,seperti lubang hitam atau selama runtuhnya sebuah bintang besar sebelum ledakan supernova,nukleon hefore dapat dikompresi lebih jauh apa yang dikenal sebagai materi nuklir density po N 0,16 f 0,02 nukleon / FM3, nilai yang 3 x 1014 kali kerapatan air. Kami sebut juga tiba di urutan yang sama besarnya dari fakta bahwa massa dari bintang neutron biasanya sekitar 1 kg massa matahari) dan jari-jari kasar 10 kerabat.Dalam inti terbatas, kepadatan rata-rata agak lebih kecil dari PO. Menggunakan Persamaan. (1-2), kami tiba di p w 0,12 nukleon / FM3. Hal ini dikaitkan dengan wilayah permukaan besar disebarkan di mana kepadatan menurun ke nol lebih atau kurang secara eksponensial. Untuk berbagai tujuan, yang distribusi radial kepadatan nitclear dapat diwakili oleh bentuk Woods-Saxon,podr) = 1 f exp {(r -. c) / t} (13).Berikut L adalah parameter yang mengukur "kelonggaran" dari permukaan nuklir, dengannilai-nilai khas sekitar 0,5 fm, dan I: adalah jarak dari pusat ke titik di mana density turun ke nilai setengah. Bentuk nuklir. Untuk inti stabil, bentuk nuklir pada dasarnya bola. Seperti yang kita lihat nanti di 54-9, ini adalah upaya untuk meminimalkan energi permukaan, dalam analogi dengan setetes cairan. Namun, keberangkatan kecil dari bola diamati, misalnya, dalam wilayah 150
CBR Diego
Page 14
ini, valiies dari 6 sekitar 0,6 (yaitu, semi-major axis dua kali sumbu semi-minor) telah diamati. Ini adalah kasus superdeformation. Salah satu alasan untuk deformasi nuklir adalah persaingan antara Coulomb dan kekuatan nuklir. Karena kekuatan gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak, inti dapat menurunkan energi total (dan meningkatkan nya mengikat energi) dengan menempatkan proton jauh dari satu sama lain mungkin. Untuk volume yang sama, bentuk cacat lebih disukai sebagai hasilnya. gaya nuklir, di sisi lain tangan, mencoba untuk menjaga bentuk bulat sehingga objek jarak pendek bisa lebihefektif. Sejak kekuatan nuklir yang kuat, inti cahaya secara keseluruhan yang bulat. Namun, setelah kami pergi ke nilai antara A dan di luar, properti saturasi memotong peningkatan lebih lanjut dalam energi ikat per nukleon dengan meningkatnya A karena gaya nuklir. Akibatnya, sedikit deformasi benar-benar dapat meningkatkan energi ikat dengan mengurangi kontribusi Coulomb.
5.Energi Fermi
Kepadatan negara bersemangat. energi mengikat didefinisikan dalam Pers. (1-1) hanya bahwa untuk
keadaan
dasar
dari
inti.
Secara
umum,
inti
memiliki
sejumlah
negara
bersemangatdemikian juga. Untuk negara-negara ini, adalah kebiasaan untuk menggunakan skala yang sedikit berbeda dan mengukur energi relatif terhadap keadaan dasar sebagai titik nol. Jika kita meneliti spektrum untuk inti yang berbeda, kami menemukan bahwa masingmasing cukup unik yang dapat digunakan sebagai tanda tangan untuk mengidentifikasi inti, mirip dengan kasus spektrum atom. Meskipun karakteristik individu, ada fitur umum tertentu dalam distribusi keadaan tereksitasi yang perlu diperhatikan. Inti terbuat dari nukleon. Menjadi fermion, tuntutan prinsip Pauli eksklusi bahwa setiap nukleon harus menempati satu negara-partikel yang berbeda. Dalam batas bahwa interaksi dapat diabaikan, keadaan dasar dari inti adalah satu dengan nukleon mengisi semua negara tunggal partikel di urutan energi mereka, mulai dari yang terendah. Ini adalah mirip dengan gas Fermi, satu dengan semua molekul dibuat identik, noninteracting fermion. Pada suhu nol, fermion menetap di serendah mungkin satu-partikelnegara dan energi dari satu tertinggi diisi dikenal sebagai tingkat Fermi. Satu-satunya cara untuk menempatkan energi eksitasi ke dalam sistem tersebut adalah untuk mempromosikan beberapa partikel di bawah permukaan Fermi dengan yang kosong di atas. Pada Eksitasi rendah, ada hanya energi yang cukup untuk menempatkan partikel seperti beberapa dari negara-negara di bawah permukaan Fermi kepada orang-orang di atas. Karena ada tidak terlalu banyak cara independen yang berbeda untuk membawan operasi ini, kepadatan negara, jumlah negara bersemangat per unit energi, kecil. CBR Diego
Page 15
Seperti kita meningkatkan energi eksitasi, lebih partikel dapat dipromosikan dan jumlah cara yang berbeda untuk membentuk banyak-tubuh menyatakan meningkat, yang mengakibatkan lebih tinggi tingkat kepadatan. Berdasarkan seperti gambar sederhana, Bethe [30] pada tahun 1937 diperoleh berikut rumus untuk kepadatan negara pada energi eksitasi E:umumnya dikenal sebagai Fermi gas model rumus. Kuantitas adalah tingkat kepadatanparameter. Sebuah derivasi dari Persamaan. (1-4) dapat ditemukan, misalnya, dalam Ref. [152].Interaksi antara nukleon memodifikasi spektrum energi dari yang sederhana seperti itu,bentuk halus. Lokasi masing-masing negara bersemangat sekarang fungsi rumitinteraksi nuklir dan nukleon. Namun demikian, bentuk umum yang diberikan olehModel gas Fermi tetap menjadi dasarnya benar. Efek utama dari interaksi mungkindipisahkan menjadi dua bagian. Yang pertama adalah perubahan dalam posisi relatif individutingkat. Dari sudut pandang tertentu, kita dapat mengatakan bahwa interaksi memperkenalkan"Fluktuasi" dalam spektrum di atas bentuk halus yang diberikan oleh model gas Fermi.Tergantung pada minat seseorang, fluktuasi dapat semua yang penting dalam studi jikaFokus seseorang adalah pada posisi tingkat tertentu atau sekelompok tingkat. Di sisi laintangan, jika kekhawatiran tersebut dengan fitur umum, seperti jumlah energi yang dapat disimpan dalam inti bersemangat dalam kondisi tertentu, hanya bagian halus darispektrum kepentingan utama. Konsekuensi kedua karena interaksi adalah pergeseran dalam skala energi oleh beberapa Jumlah A. Karena energi eksitasi diukur dari keadaan dasar, perubahan ke Yang terakhir menghasilkan pergeseran konstan seluruh spektrum. Secara umum, interaksi cenderung menurunkan energi keadaan dasar dari nilai yang diberikan oleh model noninteracting. Hal ini dikenal sebagai back-shafted Fermi gas model rumus. Di sini, kedua dan A adalahdianggap sebagai parameter disesuaikan yang akan ditentukan oleh pas untuk data yang dikenalThe ohserved nilai-nilai (berbayang histogram) lebih rendah dari yang dihitung, sebagai energi keadaan dasar tertekan oleh korelasi dua tubuh. Hamburan penampang. Dalam mempelajari inti atom, kita sering resor untuk hamburan sebuah 'satu partikel off lain. Ini berasal dari keharusan bahwa kita meneliti benda dimensi pada urutan femtometers m). Panjang gelombang cahaya tampak, di sisi lain, jauh lebih lama, di urutan lo- 'm. Untuk pergi ke skala panjangmenarik untuk fisika subatomik, panjang gelombang yang jauh lebih pendek daripada cahaya tampak dan, karenanya,energi jauh lebih tinggi diperlukan, dan ini dapat dicapai paling mudah oleh hamburan. Perasaan energi yang dibutuhkan dalam percobaan hamburan untuk mencapai panjang yang diberikan skala dapat diperoleh dengan memeriksa sesuai Broglie panjang gelombang de:h A = - -hcPE
CBR Diego
Page 16
6.Fusi Nuklir
Probabilitas untuk proyektil hamburan dari sebuah partikel sasaran biasanya dinyatakan dalam hal kuantitas yang disebut '(cross section. "Total penampang u dalam reaksi didefinisikan dengan cara berikut: Pertimbangkan partikel insiden bergerak di luar berbagai interaksi sepanjang garis lurus menuju sasaran. Jika kecepatannya v, menyapu partikel dalam waktu t silinder volume VTD, di mana A adalah luas ditutupi oleh partikel. Hamburan probabilitas P diberikan oleh rasio blok daerah oleh partikel target dan A. Jika jumlah partikel target per satuan volume adalah n dan ketebalan target TI jumlah partikel target "dilihat" oleh sinar partikel Nat. Probabilitas hamburan kemudian dTadp = - - UNT Sejak n dan T memiliki, masing-masing, dimensi invers panjang potong dadu dan panjang, yangTotal penampang u harus memiliki dimensi panjang kuadrat, atau daerah, seperti P adalahberdimensi.Total penampang sering tidak kuantitas diukur secara langsung dalam percobaan,karena membutuhkan semua partikel yang tersebar untuk dideteksi (maka, nama Total lintasbagian). Distribusi sudut dari partikel yang tersebar sebenarnya lebih bergunakuantitas, karena menyediakan kami dengan informasi lebih lanjut. Dengan cara yang sama seperti di atas, kitadapat menentukan diferensial hamburan penampang du / dR dalam hal probabilitasP (B, Q5) untuk sebuah partikel yang tersebar untuk sampai pada detektor yang terletak di sudut (6,4)dan subtends sudut ASZ padat di tengah target dengan relasida dRP (B, Q5) = -nT Hubungan antara diferensial dan jumlah penampang diberikan dengan mengintegrasikan lebihsudut semua padat:. = I4o '* d Qd R = l' / 'c s i .Jenis biasa keadaan akhir kita ingin berurusan dengan reaksi adalahdua tubuh. Dengan kata lain, sebelum reaksi, kita memiliki proyektil partikel insiden apada target partikel A. Setelah reaksi, sebuah parbicle b tersebar pergi, meninggalkanbagian residual, l3 icle. Berikut tanda bintang menunjukkan bahwa, setelah reaksi, 48Ca dalam keadaan bersemangat danPerdana pada proton mengatakan bahwa energi berbeda dari jumlah insiden. Masing-masing dari kombinasi ini adalah saluran ezit berbeda untuk pr ~ ton- ~ 'CSAC attering,dan mungkin, atau "open," saluran keluar diatur oleh hukum konservasi danaturan seleksi yang beroperasi di hamburan. Secara umum, jumlah saluran terbukameningkatkan sangat cepat, dengan meningkatnya energi yang tersedia dalam reaksi.Saluran keluar diperbolehkan tidak, terbatas pada negara akhir terdiri dari dua partikel.
CBR Diego
Page 17
Misalnya, percobaan dapat dilakukan dengan menggunakan deuteron sebagai partikel insidenbukannya proton dalam contoh di atas. Sebuah saluran keluar yang mungkin dapat melibatkanpecahnya deuteron menjadi proton dan neutron. Untuk mempermudah pembahasan, kita akan untuk sebagian besar, mengabaikan reaksi yang melibatkan tigaatau partikel lebih dalam keadaan akhir. Selanjutnya, dist # inction antara proyektil danmenargetkan inti dan bahwa antara partikel tersebar dan inti sisa bergunahanya dalam percobaan tetap target di mana target stasioner di laboratorium.Untuk bertabrakan percobaan balok, di mana dua partikel dalam saluran insidenbergerak ke arah satu sama lain, pemisahan tersebut tidak bermakna. Untuk sebagian besar dari kamidiskusi, kami shdl bc bekerja di pusat massa dari sistem dua tubuh, danPerbedaan mengurangi untuk pertanyaan sederhana semantik.Dalam hamburan elastis, baik t8he insiden dan sasaran partikel tetap di merekanegara asli, biasanya t, pewaris tanah negara masing-masing. hamburan elastis, secara umum,yang paling sederhana dari sudut pandang reaksi pandang. Misalnya, hamburan elastis elektronwed t, o memetakan distribusi densitas muatan dari nucleas. Sejak interaksi terutamaelectrornagnetk, adalah mungkin untuk menyimpulkan dari hasil distribusi muatan bagaimana nuklirberbeda dari yang untuk sebuah partikel titik.hamburan 171.elastic adalah proses di mana bagian dari insiden energi kinetik digunakanuntuk merangsang nriclei terlibat atau untuk membuat partikel baru. Contoh yang paling jelas adalahCoulomb hamburan mana inti target dinaikkan ke status gembira dengan elektromagnetikinteraksi, kebalikan dari pembusukan elektromagnetik. Sebagai contoh lain, Reaksiv, + 37Cl + e- + 37Aradalah kebalikan dari P - pembusukan 37Ar dan digunakan dalam mendeteksi neutrino surya.Ketika dua inti berinteraksi, adalah mungkin untuk mentransfer satu atau lebih nukleon antaramereka. Misalnya, jika deuteron adalah insiden pada target L60, neutron longgar terikatdi proyektil dapat tertarik oleh inti target dan menjadi melekat padanya sebagaihasilnya. partikel yang tersebar sekarang proton dan inti residual menjadi 170.Seperti reaksi, i60 (d, p) '70, disebut reaksi stripping, sebagai neutron dilucutidari proyektil. kebalikannya adalah reaksi pickup, misalnya, i70 (3He, 4He) 160,dimana neutron di I7O target dijemput oleh proyektil 3He. Tersebarpartikel sekarang 4He, dan L60 menjadi inti residual. nukleon lebih rumitreaksi transfer dapat dirangsang menggunakan ion beratfusi nuklir dapat dianggap t ~ 9 e ekstrim reaksi transfer nukleon. Di hal ini, dua ion berat dibawa ke dekat satu sama lain sehingga nuklirgaya dapat bertindak antara nukleon dalam dua ion, membentuk inti majemuknegara menengah.
CBR Diego
Page 18
Dalam keadaan yang menguntungkan, beberapa kelebihan energi disistem dapat dibuang dengan memancarkan 7-ray dan nukleon, menghasilkan keadaan akhiryang dapat dianggap sebagai inti. Misalnya, belum-to-diberi nama superheavyUnsur 277.112 diperoleh dengan cara ini dari iradiasi 2i Pb oleh;! & Zn [84].Atau, keadaan akhir mungkin merupakan salah satu yang tidak biasa dalam nukleus dikenal. Karenatabrakan dua ion berat sering melibatkan jumlah besar momentum sudut, yangkeadaan akhir sangat mungkin untuk mepertahankan
fraksi
yang
signifikan
dan
berakhir
dalam
keadaan
tinggiberputar.Mengabaikan momentum sudut terbawa oleh empat neutron (danbeberapa sinar y), kita dapat membuat perkiraan jumlah yang tersedia dalam sistem akhir. Jikapusat-ofmassa energi dari sinar L60 adalah E ,, = 75 MeV dan parameter dampakb = 10 fm, kita memiliki hasildengan memulai dari definisi klasik e = r x p dengan p = mv. Hal ini cukup untukmembuat negara nilai-nilai berputar sangat tinggi, seperti y h, diamati pada 16'IHf terbentuk dengan cara ini. Sebagai perbandingan, tanah negara spin 167Hf hanya! H. Satu-satunya cara untuk seperti besarspin ada dalam inti dengan hanya 167 nukleon adalah untuk fraksi yang signifikan darinukleon untuk bertindak koheren sebagai satu kesatuan. Ini adalah contoh dari perilaku kolektifdalam inti yang mengambil bentuk nuklir jauh dari yang hampir bulat biasanyadiamati untuk keadaan dasar.Pertimbangan biasa untuk menciptakan negara eksotis tersebut adalah bahwa energi yang terlibatharus cukup tinggi untuk mengatasi penghalang Coulomb antara dua ion. Inidiperlukan untuk dua kelompok nukleon untuk datang ke dalam kontak dengan satu sama lain untukfusi berlangsung. Pada saat yang sama, kita tidak ingin menyuntikkan lebih banyak energike dalam sistem dari yang diperlukan, seperti kelebihan harus dibuang agar finalsistem untuk hidup cukup lama untuk dideteksi. Nilai E ,, = 75 MeV adalah roiighlyapa yang digunakan dalam praktek untuk ion "ringan" seperti I6O. Nilai b = 10 fm jugapilihan yang wajar, karena pada dasarnya setengah jarak antara pusat dari dua ion ketika mereka hanya berhubungan dengan satu sama lain.Dalam inti atom, kita berhadapan dengan skala panjang yang sangat kecil dan waktuskala yang sangat singkat, dibandingkan dengan langkah-langkah standar dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai gantinyameter, satu unit lebih cocok panjang, seperti yang telah kita lihat sebelumnya, adalah femtometer itu,disingkat fm (1 fm = lo- '' m). Misalnya, ukuran khas inti adalah dari urutan 1 fm. Hal yang sama juga berlaku untuk berbagai gaya nuklir. Untuk reaksi nuklirpenampang, unit berasal, gudang, sama dengan m2, sering digunakan. nilai-nilai khassering diberikan dalam millibarns,Berbagai macam skala waktu masuk ke fisika nuklir. Pada Tabel 1-1 kita memilikiterlihat bahwa waktu reaksi khas untuk interaksi yang kuat CBR Diego
Page 19
adalah yang kedua, atau smenggunakan singkatan standar untuk detik. Di sisi lain dari skala, kita menemukanalami unsur radioaktif yang dibuat sebelum pembentukantata surya. Daya tahan ini inti radioaktif harus dari urutan lo9 tahunatau lebih, sebagai sesuatu dengan hidup jauh lebih pendek akan hampir sepenuhnya membusukjauh.di mana Pada perkalian dengan 931,49432 mengubah kuantitas dari unit massa atom untukunit energi dalam MeV. Untuk atom hidrogen, kelebihan massa A (H) = (1,007276470-1) x 931,49432 + 0,51110 = 7,2891 MeV dan untuk neutron bebas, A (n) = (1,008664904-1) x 931,49432 = 8,0713 MeV Mengingat kelebihan massa inti, energi mengikat dalam Persamaan. (1-1) dapat dinyatakan sebagai E, (Z, IV) = ZA (H) + IVA (n) - A (2, N) Dalam beberapa tabel energi yang mengikat, nilai-nilai yang diberikan dalam hal ekses massa.Alih-alih massa, kadang-kadang lebih baik untuk bekerja dalam hal sisa setara energi massa. Yang biasa digunakan satuan energi dalam fisika nuklir, seperti yang kita sudah lihat, adalah MeV, atau juta elektron-volt, dan 1 MeV adalah 1,60217733 x J. Sebagai contoh,energi massa sisa neutron adalah 939,56563 MeV. Untuk beberapa energi yang lebih tinggi peristiwa, itu lebih cocok untuk menggunakan bukan GeV (lo9 eV), yang adalah 1000 kali lebih besar dari MeV. Sebagai contoh, urutan besarnya untuk massa nukleon adalah 1 GeV. Sedikit unit turunan lainnya juga digunakan untuk mengukur sifat nuklir lainnya, seperti nuklirmagneton ~ L NFO r magnetik momen dipol.konstanta universal, seperti Planck h konstan, kecepatan cahaya c, dan muatan listrik e, masukkan cukup sering dalam perhitungan yang melibatkan inti. Untuk biaya listrik, kita akan menggunakan e, muatan yang dibawa oleh proton sebagai unit. Untuk konstanta Planck, fi = h / 27R ternyata menjadi lebih nyaman di sebagian besar kesempatan. Bahkan, kombinasi hc = 197,3 MeV-fmmemasuki alami dalam berbagai perhitungan. Misalnya, dalam diskusi kita sebelumnya pada de Broglie panjang gelombang, perhitungan dapat dilakukan lebih mudah dalam hal AC di berikut cara: 2nhcEA = - = h - 27rhc -P PC Berikut p adalah momentum dan E energi partikel. Demikian pula, dalam perkiraan kami dari t momentum sudut dilakukan oleh dua bertabrakan ion berat pada dampak parameter b, nilai dalam satuan h dapat dievaluasi.Kita melihat bahwa, dalam ekspresi akhir, massa diubah menjadi sisa mc energi massa 'dan penyebut menjadi tic. Rumus yang melibatkan
CBR Diego
Page 20
elektromagnetisme yang rumit oleh fakta bahwa kedua centimeter- gram-detik (cgs) dan unit Systbme Internasional (SI) dalam penggunaan umum. Faktor dalam tanda kurung siku yang "mengubah" yangpersamaan dari unit cgs ke unit SI. Artinya, persamaan dalam satuan cgs jika faktor tersebut tidak ada dan dalam satuan SI jika disertakan. Dengan demikian, potensi elektrostatik Vc (R) antara dua partikel titik, satu dengan biaya ze dan yang lainnya dengan Ze, dipisahkan oleh jarak R, Rumusnya adalah di cgs unit jika t, ia faktor dalam kurung diabaikan dan dalam satuan SIketika faktor disertakan. Untuk menghindari ketergantungan apapun pada sistem elektromagnetikakal diadopsi, kita dapat memanfaatkan dengan baik struktur konstanuntuk menggantikan faktor dalam persamaan. (1-6) yang bergantung pada sistem yang diadopsi. Dalam bentuk akhir, R diberikan dalam hal femtometers sehingga kita dapat menggunakan numerik Nilai AHC = 1.44 MeV-fm. Dalam cara yang sama, energi Coulomb untuk inti bola dengan 2 proton dan jari-jari R.Dalam bentuk akhir, R diberikan dalam hal femtometers sehingga kita dapat menggunakan numerikNilai AHC = 1.44 MeV-fm. Dalam cara yang sama, energi Coulomb untuk inti boladengan 2 proton dan jari-jari R .Di sini, kita mengasumsikan bahwa muatan didistribusikan secara merata di seluruh volume bola.Bentuk akhir dari ekspresi tidak termasuk energi Coulomb terkait dengan masing-masingdari 2 proton individu.Mengingat bahwa radius dari nukleon dalam inti adalah R = 1,2 fm, menghitung densitas materi nuklir. 1-1.Dari ini, mengevaluasi radius matahari (massa =2 x 1030 kg) jika runtuh menjadi bintang neutron tanpa kehilangan sekarang massa. 1-2.Dari hubungan ketidakpastian, menemukan energi kinetik minimum nukleon dim2, menemukan 208Pb. Gunakan R = l.2A'I3 fm untuk radius nuklir. 1-3.Jika penampang untuk interaksi neutrino dengan besi u M berarti jalan bebas dari neutrino di besi padat. 1-4.Gunakan konservasi energi dan momentum untuk menghitung kinetik maksimum energi untuk elektron dirilis pada peluruhan neutron bebas,n - + p 4- e- + 57, dan dalam peluruhan dari muon gratis,p - + e - + v p + V e Pertimbangkan partikel adalah awalnya beristirahat di laboratorium. 1-5.Jika distribusi kepadatan 184Wis diberikan oleh bentuk ditampilkan dengan menemukan Rata-rata kepadatan THC inti menggunakan nilai c dan z 1-6. Untuk 56Fe, parameter Irvrldensity ditemukan untuk menjadi = 7.2 MeV- '. mengevaluasitingkat kepadatan 5GFe pada energi eksitasi E = 20 MeV.
CBR Diego
Page 21
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Pembahasan Isi Buku 1.Singkat Sejarah Awal Fisika Nuklir 2.Apakah Fisika Nuklir? 3.Sifat umum Nuklir 4.Energi Ikat 5.Energi Fermi 6.Fusi Nuklir
3.2 Kelebihan dan Kekurangan Buku 1. Dari aspek tampilan buku (face value) Buku ini kurang menarik karena sampulnya kurang menarik karena sampulnya polos dan tak berwarna 2. Dari aspek layout dan tata letak, serta tata tulis, font Buku ini terstruktur dan rapi bentuk serta tata tulisan dibuat dengan begitu konsisten 3. Dari aspek isi buku Isi buku ini menarik walaupun dan lengkap karena sudah membahas secara kesluruhan tentang nuklir. 4. Dari aspek tata bahasa Buku ini menggunakan bahasa Inggris yang susah untuk dipahaami sehingga pembaca agak bingung dalam mengartikannya. 5.Implikasi pada tiap bab Adapun implikasi yang disajikan pada buku ini dari bab pertama hingga yang akhir yaitu saat Ilmuwan Perancis bernama Henri Becquerel, pada tahun 1896 menyatakan bahwa dari material alam telah ditemukan sinar radioaktif yang sama dengan sinar – X. Penemuan ini kemudian diikuti oleh Pierre dan Marie Curie yang menemukan radium (Ra) dan polonium (Po). Sampai saat ini sudah banyak sinar radioaktif alam ditemukan. Beberapa sinar radioaktif yang keluar dari material alam ditemukan oleh Henri Becquerel. Kemudian radioaktif dari unsur radium dan polonium ditemukan oleh pasangan suami istri Pierre dan Marie Curie. CBR Diego
Page 22
Pada tahun 1895 setelah Rontgen menemukan sinar – X, ilmuwan Perancis bernama H. Poincare pada bulan Januari 1896, menemukan sinar – X dari gelas yang memancarkan fluoresensi . Ada sinar yang dipancarkan dari material yang memancarkan sinar fluoresensi ke sekitarnya dan menimbulkan dugaan bahwa sinar – X juga akan muncul secara bersamaan. Pada bulan Maret 1896 Henri Becquerel melakukan persenyawaan kimia dari unsur Uranium (kristal asam sulfur kalium uranil) dan menghasilkan pancaran cahaya ke sekitarnya. Senyawa ini kemudian ditempatkan di atas dry plate foto yang dibungkus dengan kertas hitam tipis. Ternyata cahaya ini mengakibatkan kepekaan pada dry plate
Sejak penemuan itu, antara cahaya dengan sinar radioaktif yang dipancarkan dari persenyawaan uranium yang ditemukan Becquerel dinyatakan ada hubungannya. Untuk menjaga kestabilan pada hasil percobaan dilakukan penyinaran dengan waktu yang sama. Pada saat dilakukan pencucian sinar radioaktif ini menimbulkan kepekaan yang kuat pada dry plate foto. Disimpulkan bahwa waktu penyinaran pada kristal uranium berhubungan dengan kepekaan dry plate foto. Kemudian dilakukan penelitian adanya hubungan antara cahaya yang dipancarkan dengan persenyawaan Uranium. Selain itu, dilakukan penelitian apakah CBR Diego
Page 23
sinar yang dipancarkan berasal dari uranium, persenyawaan uranium, kristal atau dari larutannya. Kemudian diketahui bahwa sifat cahaya mempunyai daya tembus yang kuat dan diketahui pula bahwa cahaya tersebut berasal dari Uranium dengan membandingkan berat Uranium dengan material yang terkandung di dalam persenyawaan. setelah dilakukan penelitian lebih lanjut dengan mengukur aliran listrik dari proses ionosasi diketahui bahwa sinar radioaktif ini mempunyai sifat yang sama dengan sinar – X , yaitu mampu mengionisasi di udara. Sinar radioaktif ini disebut sinar unsur Uranium atau disebut juga sinar Becquerel. Selang 2 tahun kemudian pasangan suami istri Pierre dan Marie Curie melakukan penelitian mengenai hubungan teori Becquerel terhadap sinar radioaktif dari unsur Uranium. Penelitian sinar radioaktif dari unsur Uranium pun kemudian dilakukan dengan menggunakan dry plate foto untuk mengukur kekuatan sinar radioaktif secara tepat. Peralatan yang digunakan adalah tabung aliran listrik, pengukur elektrik dan pieji pengukur listrik yang memungkinkan melakukan pengukuran aliran listrik dalam orde 10 – 11 amper. Marie Curie menggunakan peralatan ini untuk melakukan penelitian kekuatan sinar radioaktif dari Uranium dengan membandingkan jumlah Uranium di dalam persenyawaan Uranium.
CBR Diego
Page 24
Pada kondisi persenyawaan dengan tekanan dan kepekatan tertentu kekuatan sinar radioaktif dapat diketahui.
Selanjutnya ditemukan adanya kesamaan sifat antara sinar
radioaktif yang dipancarkan dari persenyawaan dengan sinar radioaktif yang dipancarkan dari Thorium. Sifat material yang keluar dari persenyawaan ini disebut dengan radioaktif. Marie Curie memeriksa persenyawaan yang mempunyai sifat radioaktif seperti pada bijih Uranium tembaga alam, tetapi sifat radioaktifnya lebih kuat dibandingkan dengan bijih Uranium asli. Dari hasil tersebut diduga bahwa persenyawaan Uranium yang mengandung material radioaktif bukan Uranium asli atau disebut dengan bijih Pitch Blend dan mempunyai sifat radioaktif yang kuat. Pemisahan material dilakukan dengan pengukuran radioaktivitas. Pada tahun 1898 Marie Curie menemukan elemen baru yang menyerupai material Bismuth (Bi). Elemen baru ini kemudian disebut polonium. Pada tahun 1899 juga telah dibicarakan mengenai material yang meyerupai Barium (Ba). Elemen baru yang dimaksud adalah benda yang memancarkan radiasi dan kemudian disebut radium (Ra). Selang 4 tahun kemudian, yaitu pada bulan Maret 1902 dilakukan percobaan dengan mengekstraksi garam radium asli sebanyak 10 ton bijih sumber radium yang sebanding dengan bubuk berwarna putih sebanyak 0,1 gram. Dari hasil penemuan ini pada tahun 1903 Marie Curie menerima hadiah nobel dalam bidang fisika dan pada tahun 1911 menerima hadiah nobel di bidang kimia. Marie Curie di dalam tabel periodik unsur menetapkan massa atom radium adalah sebesar 225.dan pada akhirnya atas usaha serta kerja keras dari semua penemu tersebut Albert Einstein dapat menemukan suatu konsep fisika baru yang menjadi titik awal penciptaan fisika atom atau yang biasa disebut fisika inti.
CBR Diego
Page 25
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan Buku ini buku yang bagus walaupun buku lumayan susah dimengerti namun dari segi isi dan materi buku ini sudah lengkap
4.2. Rekomendasi Rekomendasi saya supaya buku ini lebih mengkaji lebih dalam lagi tentang nuklir dan bahasanya lebih disederhanakan
CBR Diego
Page 26
DAFTAR PUSTAKA
Martin B. R..2006. Nuclear
CBR Diego
And Particle Physics .London : Wiley University College
Page 27
