Pembahasan Fisika UN: Fisika Inti

Reaktor Atom

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional (UN) bidang studi Fisika SMA dengan materi pembahasan Fisika Inti yang meliputi reaksi inti, energi reaksi, peluruhan unsur radioaktif, serta manfaat radioisotop.

Soal Fisika Inti UN 2015

Perhatikan reaksi inti berikut!

₇N¹⁴ + X → ₈O¹⁷ + ₁H¹

Pada reaksi di atas X adalah ….

A.   proton
B.   elektron
C.   partikel alfa
D.   deutron
E.   neutron

Pembahasan

Misalkan nomor atom dan nomor massa dari X adalah a dan b, maka:

₇N¹⁴ + _aX^b → ₈O¹⁷ + ₁H¹

Operasikan nomor atom dan nomor massanya.

7 + a = 8 + 1
      a = 2

14 + b = 17 + 1
        b = 4

Dengan demikian, struktur adalah:

₂X⁴

Struktur tersebut sama dengan helium atau partikel alfa.

₂He⁴  atau  ₂α⁴

Jadi, X pada reaksi di atas adalah partikel alfa (C).

Soal Fisika Inti UN 2011

Inti atom yang terbentuk memenuhi reaksi fusi berikut ini:

₁H¹ + ₁H¹ → ₁d² + ₁e⁰ + E

Diketahui:

massa ₁H¹ = 1,00780 sma
massa ₁d²  = 2,01410 sma
massa ₁e⁰  = 0,00055 sma
1 sma = 931 MeV

Nilai E (energi yang dihasilkan) pada reaksi fusi tersebut adalah ….

A.   0,44 MeV
B.   0,88 MeV
C.   0,98 MeV
D.   1,02 MeV
E.   1,47 MeV

Pembahasan

Karena dihasilkan energi (E) maka dapat dipastikan jumlah massa pereaksi (ruas kiri) lebih besar. Sehingga dapat dirumuskan:

E = jumlah massa ruas kiri – ruas kanan
   = 1,00780 + 1,00780 – (2,0140 + 0,00055)
   = (2,01560 – 2,01465) sma
   = 0,000950 sma
   = 0,000950 × 931 MeV
   = 0,88 MeV

Jadi, Nilai E (energi yang dihasilkan) pada reaksi fusi tersebut adalah 0,88 MeV (B).

Soal Fisika Inti UN 2008

Massa unsur radioaktif P mula-mula x gram dengan waktu paruh 2 hari. Setelah 8 hari unsur yang tersisa y gram. Perbandingan antara x ∶ y = ….

A.   16 : 1
B.   8 : 1
C.   4 : 1
D.   1 : 8
E.   1 : 16

Pembahasan

Peluruhan unsur radioaktif dirumuskan sebagai:

Sedangkan data-data yang diketahui pada soal sebagai berikut:

N₀ = x
 N = y
  t = 8 hari
 T = 2 hari

Nah, sekarang kita masukkan data-data tersebut pada rumus di atas.

Jadi, perbandingan antara x∶y adalah 16 : 1 (A).

Soal Fisika Inti UN 2012

Pernyataan-pernyataan berikut:

1. terapi radiasi
2. mengukur kandungan air tanah
3. sebagai perunut
4. menentukan umur fosil

Yang merupakan pemanfaatan radioisotop di bidang kesehatan adalah ….

A.   (1), (2), (3), dan (4)
B.   (1), (2), dan (3)
C.   (1) dan (3)
D.   (2) dan (4)
E.   (4) saja

Pembahasan

Manfaat radioisotop di bidang kesehatan antara lain:

• Sebagai perunut

Mendeteksi berbagai jenis penyakit dengan cara menyuntikkan ke dalam pembuluh darah

• Terapi radiasi

Membunuh sel-sel pengganggu dengan cara penyinaran pada sel-sel tersebut.

Jadi, yang merupakan pemanfaatan radioisotop di bidang kesehatan adalah pernyataan 1 dan 3 (C).

Soal Fisika Inti UN 2014

Zat radioaktif Iodium-131 dimanfaatkan manusia untuk ….

A.   mendiagnosis penyakit paru-paru
B.   mengetahui aktivitas kerja jantung
C.   mendeteksi usia fosil
D.   membunuh sel kanker
E.   meneliti tanaman obat

Pembahasan

Di antara manfaat unsur radioaktif I-131 adalah sebagai berikut:

• mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok (kelenjar tiroid)
• terapi pengobatan terhadap penyakit kanker tiroid
• mengetahui kecepatan aliran sungai dan perunut kebocoran pipa

Jadi sesuai opsi jawaban yang ada, manfaat zat radioaktif Iodium-131 adalah membunuh sel kanker (D).

Pembahasan soal Fisika Inti yang lain bisa disimak di:
Pembahasan Fisika UN 2014 No. 39 dan 40
Pembahasan Fisika UN 2015 No. 36 dan 38
Pembahasan Fisika UN 2016 No. 39 dan 40
Pembahasan Fisika UN 2017 No. 39 dan 40
Pembahasan Fisika UN 2018 No. 39 dan 40
Pembahasan Fisika UN 2019 No. 30
Pembahasan Fisika UN 2019 No. 38

Simak juga, Pembahasan Fisika UN: Efek Fotolistrik.

Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf  di sini.

Demikian, berbagi pengetahuan bersama Kak Ajaz. Silakan bertanya di kolom komentar apabila ada pembahasan yang kurang jelas. Semoga berkah.