Nota Ringkas Fizik Tingkatan 5 Bab 6: Fizik Nuklear
Bab 6: Fizik Nuklear
Reputan Radioaktif & Tenaga Nuklear
6.1 Reputan Radioaktif
Reputan radioaktif ialah proses rawak dan spontan di mana nukleus yang tidak stabil memancarkan sinaran radioaktif untuk menjadi nukleus yang lebih stabil.
Zarah Alfa (α)
Nukleus Helium (2 proton, 2 neutron). Kuasa penembusan paling rendah (dihalang oleh kertas).
Zarah Beta (β)
Elektron yang bergerak laju. Kuasa penembusan sederhana (dihalang oleh aluminium 3mm).
Sinar Gama (γ)
Gelombang elektromagnet berfrekuensi tinggi. Kuasa penembusan paling tinggi (dihalang oleh plumbum tebal).
Simulasi Separuh Hayat ($T_{1/2}$)
Separuh hayat ialah masa yang diambil untuk separuh daripada bilangan nukleus radioaktif asal mereput.
6.2 Tenaga Nuklear
1. Pembelahan Nukleus (Fission)
Proses pemecahan satu nukleus berat (seperti Uranium-235) kepada dua nukleus yang lebih ringan apabila dibedil oleh satu neutron. Menghasilkan tenaga yang besar dan neutron baharu (Tindak balas berantai).
2. Pelakuran Nukleus (Fusion)
Proses pencantuman dua nukleus ringan (seperti Isotop Hidrogen) untuk membentuk satu nukleus yang lebih berat. Memerlukan suhu terlampau tinggi (Berlaku di teras Matahari).
Persamaan Kesetaraan Jisim-Tenaga Einstein
- E = Tenaga nuklear yang dibebaskan (Joule)
- m = Cacat Jisim (kg). Perbezaan antara jumlah jisim sebelum dan selepas tindak balas.
- c = Laju cahaya dalam vakum ($3.0 \times 10^8$ m s-1)
Simulasi Pembelahan Nukleus (Fission)
Uranium-235 sedia untuk dibedil oleh neutron berkelajuan tinggi.