Simulasi Energi Ikat dan Energi Disintegrasi Peluruhan Unsur Radioaktif Deret Aktinium Berdasarkan Model Inti Tetesan Cairan (Telaah Klasik)

Abstract

Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang terdapat di sekolah. Pelajaran fisika umumnya dianggap sebagai pelajaran yang sulit dipahami oleh siswa. Beberapa alasaannya adalah karena terdapat sangat banyak hal abstrak yang harus dipahami dan banyak rumus yang harus dihapal dalam fisika. Salah satu topik yang dibahas dalam pembelajaran fisika di sekolah adalah fisika inti. Salah satu materi yang terdapat dalam Fisika Inti yaitu adalah mempelajari tentang atom. Atom merupakan satuan unit terkecil dari suatu unsur yang tidak dapat dibagi lagi. Inti atom terbagi menjadi dua, yakni inti atom yang bersifat stabil dan bersifat radiaoktif. Inti radioaktif akan memancarkan berupa radiasi α, radiasi β, atau radiasi γ dalam proses menuju kestabilan. Setiap atom yang memancarkan radiasi membutuhkan energi ikat dan akan menghasilkan energi disintegrasi. Dalam era ini, begitu banyak perkembangan teknologi informasi yang dapat memecahkan permasalahan dalam pembelajaran misalnya degan menggunakan program sederhana seperti MATLAB. Perhitungan menggunakan matlab dianggap lebih akurat dibandingkan dengan perhitungan manual dengan hasil yang sama. Tujuan dari penelitian ini adalah menghitung energi ikat dan disintegrasi degan telaah klasik yang dihasilkan oleh peluruhan zat radioaktif pada deret aktinium berdasarkan model inti tetesan cairan. Penelitian ini dilakukan di laboratorium fisika lanjut Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas Jember pada semester ganjil tahun ajaran 2020 – 2021. Jenis penelitian ini adalah penelitian penelitian deskripsi non-eksperimen. Langkah-langkah penelitian ini adalah (1) mempersiapkan bahan-bahan informasi untuk menambah pemahaman mengenai simulasi peluruhan unsur radioaktif deret Aktinium, beserta energi ikat dan energi disintegrasi, (2) mengumpulkan kajian teori dilakukan dengan menggunakan studi literatur yang didapatkan mengenai simulasi peluruhan unsur radioaktif deret Aktinium, beserta energi ikat dan energi disintegrasi, (3) membuat simulasi berbantuan Matlab, (4) memvalidasi hasil dengan menggunakan data dan grafik yang telah diperoleh dari literatur dengan bahasan energi ikat dan energi disintegrasi unsur radioaktif dalam deret Aktinium dengan metode tetes cairan, (5) menganalisis dan membahas hasil peluruhan unsur radioaktif deret Aktinium, dan (6) menyimpulkan hasil untuk menjawab rumusan masalah penelitian. Deret Aktinium menghasilkan radioaktif induk berupa 92U 235 dan memiliki waktu paruh 7,10 x 108 tahun. Dalam deret aktinium mengalami 16 proses peluruhan berupa 10 peluruhan alfa (α) dan 6 peluruhan beta (β). unsur 92U 235 merupakan unsur pada deret Aktinium yang memiliki energi ikat inti terbesar yaitu 1786,751 MeV dan energi ikat per nukleon terkecil yaitu 7,6032 MeV. Grafik nilai energi ikat menggunakan model tetesan cairan yang dihasilkan unsur radioaktif deret Aktinium mengalami penurunan secara linier. Semua unsur pada deret Aktinium memiliki hasil energi disintegrasi (Q1) memenuhi syarat bahwa Q1>0. Hasil akhir yang dihasilkan dari peluruhan deret Aktinium adalah unsur 82Pb207 dengan energi ikat sebesar 1617,737 MeV dan energi ikat per nukleon sebesar 7,8152 MeV. Unsur 82Pb207 merupakan unsur stabil. Unsur tersebut tergolong ke dalam nuklida sedang dan tidak menghasilkan energi dsintegrasi.. Kesimpulan dalam penelitian ini adalah grafik hasil perhitungan energi ikat menggunakan model tetesan cairan yang dihasilkan unsur radioaktif Deret Aktinium mengalami penurunan secara linear. Unsur 92U 235 adalah unsur yang memiliki energi ikat terbesar yakni bernilai 1786,751 MeV dan unsur 83Bi211 adalah unsur yang memiliki energi ikat terkecil yakni bernilai 1616,311 MeV. Energi disintegrasi yang ditemukan pada unsur radioaktif Deret Aktinium memiliki nilai positif (Q>0). Energi disintegrasi tebesar dihasilkan dari peluruhan alfa oleh unsur 91Pa231 yaitu sebesar 4,9335 MeV dan energi ikat terkecil dihasilkan dari peluruhan beta oleh unsur 91Pa231 yaitu sebesar 0,0018 MeV.