Fusi nuklir
Dalam fisika, fusi nuklir (reaksi termonuklir) adalah sebuah proses di mana dua inti atom bergabung, membentuk inti atom yang lebih besar dan melepaskan energi. Fusi nuklir adalah sumber energi yang menyebabkan bintang bersinar, dan Bom Hidrogen meledak. Senjata nuklir adalah senjata yang menggunakan prinsip reaksi fisi nuklir dan fusi nuklir.
Proses ini membutuhkan energi yang besar untuk menggabungkan inti nuklir, bahkan elemen yang paling ringan, hidrogen. Tetapi fusi inti atom yang ringan, yang membentuk inti atom yang lebih berat dan neutron bebas, akan menghasilkan energi yang lebih besar lagi dari energi yang dibutuhkan untuk menggabungkan mereka -- sebuah reaksi eksotermik yang dapat menciptakan reaksi yang terjadi sendirinya.
Energi yang dilepas di banyak reaksi nuklir lebih besar dari reaksi kimia, karena energi pengikat yang mengelem kedua inti atom jauh lebih besar dari energi yang menahan elektron ke inti atom. Contoh, energi ionisasi yang diperoleh dari penambahan elektron ke hidrogen adalah 13.6 elektronvolt -- lebih kecil satu per sejuta dari 17 MeV yang dilepas oleh reaksi D-T seperti gambar di bawah.
Reaksi-reaksi fusi yang dikenal baik
Beberapa contoh reaksi fusi nuklir, sebagai berikut:
(1) | D | + | T | → | 4He | (3.5 MeV) | + | n | (14.1 MeV) | |||||||
(2i) | D | + | D | → | T | (1.01 MeV) | + | p | (3.02 MeV) | 50% | ||||||
(2ii) | → | 3He | (0.82 MeV) | + | n | (2.45 MeV) | 50% | |||||||||
(3) | D | + | 3He | → | 4He | (3.6 MeV) | + | p | (14.7 MeV) | |||||||
(4) | T | + | T | → | 4He | + | 2 | n | + 11.3 MeV | |||||||
(5) | 3He | + | 3He | → | 4He | + | 2 | p | + 12.9 MeV | |||||||
(6i) | 3He | + | T | → | 4He | + | p | + | n | + 12.1 MeV | 51% | |||||
(6ii) | → | 4He | (4.8 MeV) | + | D | (9.5 MeV) | 43% | |||||||||
(6iii) | → | 4He | (0.5 MeV) | + | n | (1.9 MeV) | + | p | (11.9 MeV) | 6% | ||||||
(7) | D | + | 6Li | → | 2 | 4He | + 22.4 MeV | |||||||||
(8) | p | + | 6Li | → | 4He | (1.7 MeV) | + | 3He | (2.3 MeV) | |||||||
(9) | 3He | + | 6Li | → | 2 | 4He | + | p | + 16.9 MeV | |||||||
(10) | p | + | 11B | → | 3 | 4He | + 8.7 MeV | |||||||||
(11) | p | + | 7Li | → | 2 | 4He | + 17.3 MeV |
p (protium), D (deuterium), dan T (tritium) adalah sebutan untuk isotop-isotop hidrogen.
Sebagai tambahan/ pendukung kepada reaksi fusi utama (yang diinginkan), beberapa reaksi fusi berikut yang mana diikutsertakan/ disebabkan oleh neutron dan deuterium adalah penting. Dimana reaksi ini menghasilkan tritium dan lebih banyak neutron, dalam bomb nuklir dan reaktor nuklir:
(12) | n | + | 6Li | → | 4He | + | T | + 4.7 MeV | ||||
(13) | n | + | 7Li | → | 4He | + | T | + n - 2.47 MeV | ||||
(14) | n | + | 9Be | → | 8Be | + | 2n | |||||
(15) | D | + | 9Be | → | 8Be | + | T | + 4.53 MeV |
Reaksi-reaksi fusi yang lain
Ada banyak reaksi fusi yang lain. Pada umumnya, reaksi fusi antara dua inti atom yang lebih ringan daripada besi dan nikel, melepaskan energi. Sedangkan, reaksi fusi antara dua inti atom yang lebih berat daripada besi dan nikel, menyerap energi.
Lihat juga
Pranala luar
- http://www.fusion.org.uk/ - A guide to fusion from the UKAEA
- SCK.CEN Belgian Nuclear Research Centre Mol, Belgium
- Nuclear Weapons - Fusion Principles