6.2 Tenaga Nuklear — Nota JomSkor
Tenaga nuklear ialah tenaga atom yang dibebaskan semasa tindak balas nuklear seperti reputan radioaktif, pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus. Pembelahan nukleus melibatkan satu nukleus berat membelah kepada dua atau lebih nukleus ringan, manakala pelakuran nukleus melibatkan dua nukleus ringan bercantum membentuk satu nukleus berat. Kedua-dua proses membebaskan tenaga yang banyak akibat cacat jisim, dengan hubungan tenaga dan jisim diberikan oleh E = mc².
Fizik · Tingkatan 5
Tenaga nuklear ialah tenaga atom yang dibebaskan semasa tindak balas nuklear seperti reputan radioaktif, pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus. Pembelahan nukleus melibatkan satu nukleus berat membelah kepada dua atau lebih nukleus ringan, manakala pelakuran nukleus melibatkan dua nukleus ringan bercantum membentuk satu nukleus berat. Kedua-dua proses membebaskan tenaga yang banyak akibat cacat jisim, dengan hubungan tenaga dan jisim diberikan oleh E = mc².
Pembelahan Nukleus
Satu nukleus berat (uranium-235) dibedil neutron dan membelah menjadi dua nukleus lebih ringan (barium-141 dan kripton-92), membebaskan neutron dan tenaga.
$^{235}_{92}U + {}^1_0n \rightarrow {}^{236}_{92}U \rightarrow {}^{141}_{56}Ba + {}^{92}_{36}Kr + 3^1_0n + \text{tenaga}$
Pelakuran Nukleus
Dua nukleus kecil dan ringan (deuterium dan tritium) bercantum membentuk satu nukleus helium yang lebih berat, berlaku pada suhu dan tekanan amat tinggi.
$^2_1H + {}^3_1H \rightarrow {}^4_2He + {}^1_0n + \text{tenaga}$
Cacat Jisim dan Tenaga Nuklear
Kehilangan jisim (cacat jisim) semasa tindak balas nuklear ditukar kepada tenaga, dengan c ialah laju cahaya. Unit jisim atom (u.j.a) digunakan untuk mengukur jisim atom yang sangat kecil.
$E = mc^2$
Reaktor Nuklear
Menggunakan tindak balas pembelahan nukleus berantai yang dikawal untuk menjana haba bagi penjanaan kuasa elektrik.
Contoh soalan
Bandingkan pembelahan nukleus dengan pelakuran nukleus dari segi nukleus yang terlibat dan hasil tindak balas.
- Pembelahan nukleus: satu nukleus berat membelah menjadi dua atau lebih nukleus ringan.
- Pelakuran nukleus: dua nukleus ringan bercantum menjadi satu nukleus berat.
- Kedua-dua proses membebaskan tenaga akibat cacat jisim, tetapi pelakuran memerlukan suhu dan tekanan yang jauh lebih tinggi.
Pembelahan nukleus = pembelahan nukleus berat; Pelakuran nukleus = pencantuman nukleus ringan; kedua-dua membebaskan tenaga nuklear.
- Mengelirukan arah tindak balas: pembelahan (berat → ringan) dengan pelakuran (ringan → berat).
- Tidak menyeimbangkan nombor proton dan nombor nukleon dalam persamaan nuklear.
- Menganggap pelakuran nukleus mudah dicapai pada suhu bilik, padahal memerlukan suhu dan tekanan amat tinggi (seperti di teras Matahari).
- Hafal contoh persamaan pembelahan uranium-235 dan pelakuran deuterium-tritium.
- Pastikan jumlah nombor proton (subskrip) dan nombor nukleon (superskrip) seimbang di kedua-dua belah persamaan.
- Kaitkan cacat jisim dengan tenaga yang dibebaskan menggunakan E = mc².
- pembelahan nukleus
- pelakuran nukleus
- cacat jisim
- unit jisim atom
- reaktor nuklear
- tenaga nuklear