Makalah Reaksi Fusi.docx

MAKALAH REAKSI FUSI

DISUSUN OLEH: KELOMPOK 8 1. 2. 3. 4.

Amelia Kudadiri (4183510006) Fitria Febrianti (4183510011) Putri Anggita Widodo (4181210002) Tia Aulia (4183210008)

KELAS: KIMIA NONDIK-A’18

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN 2018

BAB 1 PENDAHULUAN

I.

PENDAHULUAN Kebutuhan energi semakin bertambah dari tahun ke tahun. Sementara sumber yang ada masih berbanding terbalik dengan kebutuhan. Walaupum energi radiasi matahari masih sangat berlimpah, tetapi pemanfaatannya masih belum maksimal. Secara ekonomis peralatan yang diperlukan untuk mengkonversi energi surya masih relative mahal dibandingkan sumber-sumber energi yang bersumber pada minyak dan gas bumi serta batubara. Salah satu energi yang dikembangkan adalah energi yang dihasilkan dari reaksi nuklir yaitu berupa reactor nuklir. Ada 2 jenis reactor nuklir yaitu reaktor fusi dan reaktor fisi. Reaktor fusi nuklir merupakan salah satu sumber energi alternatif masa depan yang menggunakan bahan bakar yang tersedia melimpah, efisien, bersih dari polusi, tidak menimbulkan bahaya kebocoran dan tidak menyebabkan sampah radioaktif seperti pada reaktor fisi nuklir. Sejauh ini reaktor fusi nuklir masih belum dioperasikan secara komersial. Reaktor reaktor ini menggunakan reaksi nuklir yaitu reaksi fusi dan reaksi fisi inti. Reaksi fusi inti (Nuclear Fussion) adalah reaksi penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar. Reaksi fusi membutuhkan suhu yang sangat tinggi untuk bereaksi.

II.

RUMUSAN MASALAH a. Apa pengertian reaksi fusi? b. Apa kelebihan dan kekurangan reaksi fusi?

III.

TUJUAN a. Untuk mengetahui apa itu reaksi fusi b. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan reaksi fusi

BAB II ISI

A. Sejarah Reaksi Fusi Reaksi fusi pertama kali diwujudkan di Uni Soviet pada tahun 1950. Reaksi fusi ini dinamai reaktor tokamak singkatan dari Toroidal’naya kamera s magnitymi katushkami yang artinya lebih kurang ruang toroidal dengan koil magnetik. Reaktor fusi tokamak ditemukan oleh ilmuwan soviet, Igor Yevgenyevich tamm dan Andrei Sakharov. Penemuan mereka didasari oleh ide dari Oleg Lavrentyev. Baru pada tahun 1968 reaktor ini dinyatakan berhasil mendemonstrasikan terjadinya reaksi fusi didalamnya. Reaktor Tokamik bekerja berdasarkan reaksi fusi antara Deuterium dan Titrium (reaksi D-T) yang menghasilkan helium, neutron dan energi. Temperatur reaksin fusi dapat mencapai 100 juta derajat celcius. Karena tingginya temperature reaksi fusi, maka saat ini belum ada materialbyang bisa dijadikan bejanauntung menampung reaksi fusi. Secara lengkap, reaksi nuklir yang ada didalam reaktor Tokamak adalah sebagai berikut : 6

¹ₒ𝑛+ ₃ 𝐿𝑖 → ₂⁴𝐻𝑒(2,05 𝑀𝑒𝑉) + ᵌ₁𝐻( 2,75 MeV) ₁²H+ᵌ₁He -> ⁴₂He (3,5 MeV) + ¹ₒn (14,1 MeV) Reaksi nuklir pertama menunjukkan bahwa titrium (ᵌ₁H) dibuat dari lithium(⁶₃Li) yang dibombardir dengan neutron (¹ₒn) selanjutnya titrium (ᵌ₁H) yang diperoleh direaksikan dengan deuterium (²₁H) untuk berfusi menjadi helium (⁴₂ He) dan menghasilkan neutron dengan energi kinetic neutron 14,1 MeV B. Pengertian Reaksi Fusi Reaksi fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses dimana dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energinya. Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses dimana dua nuklei atau partikel bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari 2 partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses inilah disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi.



Rata-rata Kandungan Energi Nuklir Berikut adalah jumlah energi nuklir yang bisa dihasilkan per kg materi : Fusi nuklir :   

Deutrium + Deutrium : 82,2 Kt/kg = 82200 ton/kg Titrium + Deutrium : 80,4 Kt/kg = 80400 ton TNT/Kg Lithium + Deutrium : 64,0 Kt/kg = 17300 ton TNT/Kg

Fisi nuklir :   

Uranium – 233: 17,8 Kt/Kg = 17800 ton TNT/Kg Uranium – 235:17,6 Kt/Kg = 17600 ton TNT/Kg Plutonium – 239:17,3 Kt/Kg =17300 TNT/Kg

C. Contoh dan Aplikasinya  Reaksi nuklir pada bintang (matahari) Persamaan reaksi ada 3 tahap yaitu :

Reaksi pertama dan kedua terjadi dua kali, kedua positron salingmenghilang dengan sebuah elektron dan menghasilkan radiasi elektromagnet. Reaksi diatas dapat ditulis :



Reaksi nuklir pada bom hidrogen

Persamaan reaksi fusi untuk bom hidrogen dapat ditulis :

Reaksi bahan bakar bom hidrogen (reaksi fusi) hanya bisa terjadi pada suhu yang amat tinggi. Untuk mencapai suhu tinggi yang diperlukan, sebuah bom fisi diledakkan terlebih dahulu yang kemudian memicu reaksi fusi berantai. D. Kelebihan dan Kekurangan reaksi Fusi Reaksi fusi hanya bisa dimanfaatkan sebagai bom hidrogen yang memiliki daya rusak yang lebih besar dari reaksi fisi. Untuk kedepannya ilmuwan memimpikan menggunakan reaksi fusi untuk pembangkit tenaga listrik. Dimana reaksi ini lebih menguntungkan karena sumbernya yang melimpah dan bersih tanpa radioaktif. Fusi nuklir menawarkan beberpa keuntungan dibandingkan dengan reaksi fisi dalam hal konversi energi nuklirnya. Salah satu keuntungan dibandingkan dengan fisi adalah bahwa isotop yang diketahui adalah jauh lebih banyak. Kenyataannya, terdapat persediaan bahan bakar yang pada dasarnya tak terbatas. Isotop bahan bakar yang umum dipakai untuk reaksi fusi ialah deutrium, hidrogen H-2 , dan isotop ini terdapat di alam sekitar satu diantara 6700 bagian hidrogen biasa. Dengan memperhatikan jumlah air yang tersedia di dunia, berarti bahwa persediaan bahan bakr sangatlah banyak. Masalah utama yang berkaitan dengan pengembangan reaktor fusi timbul dari kenyataan bahwa partikel-partikel yang bereaksi keduanya adalah inti yang bermuatan positif. Ini berarti bahwa partikel reaksi tersebut harus mempunyai energi kinetik yang cukup untuk mengatasi gaya toalk menolak coloumb. Untuk mendapatkan energi kinetikyang maksimum itu, kedua partikel harus mempunyai massa partikel yang sama serta mempunyai angka perbandingan massa-muatan (mass-to-change-ratio) yang tinggi. Kekurangan reaksi fusi sebagai sumber energi adalah dibutuhkan yang sngat tinggi, dana yang besar dan pengetahuan yang sangat tinggi untuk mengolah sumber energi darireaksi fusi, sedangkan kelebihan dari reaksi fusi adalah energi yang dihasilkan lebih besar dan bahan bakar untuk reaktor fusi yaitu deuterium sangat berlimpah tersedia dalam air laut.

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan 2 atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fusi terjadi dimana dua inti atom atau lebih saling bergabung membentuk inti yang lebih berat.Reaksi fusi menawarkan kemungkinan pelepasan energi yang besar dengan hanya sedikit limbah radioaktif yang dihasilkan serta dengan tingkat keamanan yang lebih baik. Namun demikian, saat ini masih terdapat kendala kendala dibidang keilmuwan, teknik dan ekonomi yang menghambatpenggunaaan energi fusi guna pembangkitan listrik. Hal ini masih menjadi bidang penelitian aktif dengan skala besar. Dibandingkan dengan reaktor fisi, reaktor fusi tidak akan mengalami lepas kendali, dan sedikit menghasilkan produkradioaktif, sehingga memiliki tingkat keselamatan yang tinggi. Reaktor fusi merupakan pembangkit energi yang ideal yang akan dapat memasok kebutuhan energi bagi umat manusia dimassa mendatang dalam jangka waktu yang lama dan ramah lingkungan. Berbagai skenario daur siklus bahan bakar reaktor fusi dapat dikembangkan, tetapi pengembangan ini masih belum dilakukan karena para ilmuwan masih mengalami kendala teknis dalam mewujudkan reaktor fusi kontinu yang memadai untuk memasok kebutuhan energi sehari hari.