soal fisika atom 3

SOAL – SOAL EVALUASI FISIKA ATOM

1.      Geiger muller counter merupakan alat untuk mengukur ….

a.       Intensitas radiasi unsur radioaktif.

b.       Jumlah elektron dalam atom radioaktif.

c.        Jumlah proton dalam atom radioaktif.

d.       Jumlah kalor yang diradiasikan oleh unsur radioaktif.

e.        Daya tembus sinar gamma radioaktif.

2.      Urutan daya tembus radioaktivitas mulai dari yang lemah adalah ….

a.       Alpha, betha, dan gamma.

b.       Alpha, gamma dan betha.

c.        Betha, gamma, dan alpha.

d.       Gamma, alpha, dan betha.

e.        Gamma, betha, dan alpha.

3.      Timah hitam yang dipergunakan sebagai detektor radiasi Co-60 sampai pada ketebalan 20 milimeter, berarti radiasi yang ditahan merupakan ….

a.       Partikel alpha.

b.       Partikel betha.

c.        Partikel gamma.

d.       Partikel alpha dan betha.

e.        Partikel betha dan gamma.

4.      Energi yang diperlukan untuk membangun inti atom ₂He⁴ setara dengan massa defect, berarti :

a.       [{ 2m_p + 2 m_n} – m_inti He – 4]

b.       [{ 4 m_p + 2 m_n} – m_inti He – 4]

c.        [{ 2m_p + 4 m_n} – m_inti He-4]

d.       [{ 2 m_p + 2 m_n} – 4 m_inti He-4]

e.        [{ 4m_p + 4 m_n}- 2m_inti He- 4]

5.      Energi ikat nukleon pembangun inti atom Helium –4 bila ditentukan massa: netron = 1,008 sma; proton = 1,007 sma; inti Helium –4= 4,002 sma; dan 1 sma= 931 MeV.

a.       0,931 MeV.

b.       24,206 MeV.

c.        26,068 MeV.

d.       27,930 MeV.

e.        30,965 MeV.

6.      Energi ikat inti atom ₃Li⁷ = 39,3882 MeV pada kondisi massa nukleon netron = 1,0087 sma; proton 1,0078 sma. Bila 1 sma setara 931 Mev berarti massa ₃Li⁷ sekitar ….

a.       7,0016 sma.

b.       7,0058 sma.

c.        7,0042 sma.

d.       7,0160 sma.

e.        7,0582 sma.

7.      Suatu zat radioaktif X dengan waktu paruh 20 hari dalam kondisi aktif selama 160 hari, aktivitas akan tersisa ….

a.       ½ dari semula.

b.       ¼ dari semula.

c.        2/5 dari semula.

d.       1/8 dari semula.

e.        1/16 dari semula.

8.      Waktu paro radioaktif ₁₁Na²⁴ 15 jam dengan aktivitas awal 4000 partikel/sekon. Setelah beberapa hari agar aktivitas tersisa 500 partikel/sekon?

a.       2 hari.

b.       3 hari.

c.        4 hari.

d.       5 hari.

e.        6 hari.

9.      Fosil X berupa tulang menurut penelitian mengandung Carbon 14 sebanyak 25% dibandingkan tulang binatang yang masih hidup. Bila waktu paro carbon –14 5730 tahun berarti usia fosil ….

a.       1432 tahun.

b.       2865 tahun.

c.        5730 tahun.

d.       5872,5 tahun.

e.        11460 tahun.

10.    Dalam reaksi berikut ini :

         ₇N¹⁴ + a ----> X + p + Kalor              X merupakan isotop ….

a.       ₆O¹⁶.

b.       ₈O¹⁶.

c.        ₉O¹⁶.

d.       ₈O¹⁷.

e.        ₈O⁸

11.    Pada reaksi peluruhan berikut :

         X ----> ₈₆Rn²²² + alpha + foton + kalor         X merupakan isotop ….

a.       ₈₄Po²²⁴.

b.       ₈₈Ra²²⁶.

c.        ₈₈Rn²²⁸.

d.       ₈₇Fr²²⁴.

e.        ₈₉Ac²²⁶.

12.    Dimisalkan reaksi fusi siklus proton di matahari :

         4 proton à helium 4 + 2 e + kalor terbentuk 6,6466 gram helium, energi kalor yang dihasilkan :

a.       3,8 x 10¹² joule.

b.       6,8 x 10¹³ joule.

c.        5,1 x 10¹⁴ joule.

d.       6,6 x 10¹⁵ joule.

e.        3,6 x 10¹⁶ joule.

13.    Bila inti natrium ₁₁Na²³ diradiasi sinar alpha, maka terbentuk inti :

         1. ₁₂Mg²⁶ + p + Q

         2. ₉F¹⁷ + n + Q

         3. ₁₃Al²⁶ + n + Q

         4. ₈ O¹⁷ + p + Q

         yang memenuhi adalah :

a.       1,2 dan 3

b.       2,3 dan 4

c.        1 dan 3

d.       2 dan 4

e.        1,2,3 dan 4

14.    Suatu inti atom dengan simbol ₁₉K³⁹. Berarti inti atom K terdiri dari :

         1. Nomor massa 39.

         2. Nomor atom 20.

         3. 20 netron.

         4. 19 proton.

         Yang memenuhi :

a.       1,2 dan 3

b.       2,3 dan 4

c.        1 dan 3

d.       2 dan 4

e.        1,,3, dan4

15.    Sekeping timah hitam (Pb) dipancangkan pada balok kayu, kemudian diradiasi sinar gamma pada salah satu sisi balok menghasilkan bayangan pelat foto yang ditempatkan dibelakang balok. Ternyata ukuran bayangan lebih kecil dari ukuran balok, dapat diterangkan karena sinar gamma:

a.       Diserap timah tetapiditeruskan balok.

b.       Berkas konvergen oleh timah hitam menuju ke pelat foto.

c.        Berkas konvergen oleh balok menuju pelat foto.

d.       Berkas divergen oleh balok kemudian berkas konvergen.

e.        Diserap oleh balok kayu diteruskan pelat timah.

16.    Sebuah partikel alpha dengan tenaga kinetis 6 MeV mampu menembus udara sejauh 4,7 cm, berarti ….

a.       Mulai mengionkan molekul udara setelah bergerak 4,7 cm dalam udara.

b.       Menumbuk molekul udara setiap saat selama bergerak sejauh 4,7 cm dalam udara.

c.        Menumbuk molekul udara setiap saat selama bergerak sejauh 4,7 cm dalam udara.

d.       Kehilangan energi awalnya setelah bergerak sejauh 4,7 cm dalam udara .

e.        Memperoleh tenaga tambahan 6 MeV setelah bergerak sejauh 4,7 cm dalam udara.

17.    Sebuah isotop radioaktif mempunyai waktu paro 20 hari, setelah berapa lama agar 15/16 bagian terdisintegrasi?

a.       20 hari.

b.       40 hari.

c.        80 hari.

d.       160 hari.

e.        120 hari.

18.    Unsur suatu zat radioaktif mempunyai waktu pari 6 tahun, artinya setelah ….

a.       1 tahun, 1/6 bagian telah meluruh.

b.       3 tahun, ¼ bagian telah meluruh.

c.        3 tahun, ¼ bagian belum meluruh.

d.       18 tahun, 1/8 bagian belum meluruh.

e.        18 tahun, 1/8 bagian meluruh.

19.    Inti atom ₉₂U²³⁸ meluruh menjadi inti ₈₂p²⁰⁶ yang stabil. Kemudian partikel yang dipancarkan adalah ….

a.       4 alpha dan 2 betha.

b.       8 alpha dan 6 betha.

c.        8 alpha dan 10 betha.

d.       16 alpha dan 6 betha.

e.        16 alpha dan 10 betha.

20.    Sebuah inti atom X memiliki 204 nukleon dan ebergi ikat inti 8 MeV per nukleon. Memancarkan sebuah partikel alpha energi ikat 7 MeV dan berubah menjadi inti Y dengan enegi ikat inti 8,1 MeV per nukleon. Jumlah energi kinetis partikel alpha dan Y dalam proses adalah ….

a.       0,1 MeV

b.       5 MeV

c.        12 MeV

d.       16 MeV

e.        28 MeV

SOAL URAIAN

1.      Tentukanlah perbandingan kerapatan atom hidrogen terhadap air bila jari – jari intinya 1 fm?

2.      Jari – jari Ge diukur ternyata besarnya dua kali jari – jari  ₄Be⁹. Dari data ini berapkah banyaknya nukleon Ge?

3.      Berapakah perbandingan jari – jari inti ₈₂Pb²⁰⁸ terhadap jari – jari elektron terdalam menurut Bohr?

4.      Berapakah energi coulomb 8O18 bila inti simetri bola?

5.      Dua deutron ₁H² yang bermassa 2,01410 u melebur menjadi 2He³ (massa atom 3,01603 sma) dan melepaskan sebuah neutron. Berapakah energi yang dilepaskan?

6.      Sebuah partikel alpha 5,6 MeV ditembakkan ke atom uranium Z = 92, Tuliskan persamaan reaksinya!

7.      Pada suatu reaksi ensotermik M, (m₁, m₂) M₁ tentukan bagaimana nilai Q reaksi dengan energi ambanag partikel datang !

8.      Perkiraan temperatur yang diperlukan agar fisi dapat berlangsung dalam plasma deuterium, yakni suatu campuran netral elektron yang bermuatan negatif dan deuterium bermuatan positif.

9.      Dalam suatu reaksi inti deutrium bergabung membentuk partikel a, berapkah energi yang akan dibebaskannya?

10.    Dalam suatu reaksi berantai inti U – 235 ditembak dengan neutron hingga U –236. Kemudian inti ini mengalami fisi. Fragmen inti awal adalah Ba-142 dan Kr – 90, gambarkanlah peluruhan Ba sampai menjadi inti stabil.

SOAL – SOAL TERPILIH

1.      Hitunglah banyaknya proton, elektron dan neutron dari ⁹⁷Au₇₉ dan ¹⁰³ Rh₄₅!

2.      Manakah yang memiliki energi diam tertinggi;  proton, elektron, atau neutron?

3.      Tentukanlah volume inti ²³⁵U!

4.      Berapakah panjang jari – jari inti perak ¹⁰⁷Ag₄₇?

5.      Dalam suatu eksperimen diperoleh jari – jari inti suatu atom  = 5 x 10^-15 m. Unsur apakah itu?

6.      Tentukanlah inti stabil yang memiliki jari – jari 1/3 dari inti ¹⁸⁹Os!

7.      Inti uranium ²³⁵ U membelah menjadi dua inti baru yang nomor massanya berbanding 2 : 1> berapakah jari – jari kedua inti baru itu?

8.      Radius inti carbon ¹²C sekitar 3 fm, berapakah massa jenis rata – rata inti ¹²C?

SOAL – SOAL TERPILIH 2

1.      Tunjukkanlah bahwa ₁H² adalah tak stabil!

2.      Apabila ²⁴Mg dibom dengan deuteron maka akan dipancarkan sinar radioaktif. Partikel apakah yang dipancarkannya?

3.      Waktu paro 14,3 hari dan dapat dihasilkan dengan reaksi n, p. Nuklide apakah yang harus dipakai untuk reaksi tersebut?

4.      Radium 226 sebanyak 0,338 mikrogram setara dengan 1 gram ²³⁸U. Berapakah periode setengah umur ²³⁸U bila waktu radium 1620 tahun?

5.      Radon mempunyai waktu paro 3,8 hari. Setelah berapa hari sejumlah radom tinggal jumlah semula?

6.      Bahan radioaktif mengandung 2 gam ₈₈Re²²⁶ yang mempunyai waktu paro 1.620 tahun. Tinggal berapa gram unsur tersebut setelah 100.000 tahun?

7.      Teknetium mempunyai tingkat eksitasi meluruh dengan mengeluarkan radiasi gamma. Waktu paruh tingkat eksitasinya 360 menit. Hitunglah aktivitas 1 mg isotopnya dalam satuan Curie.

8.      Kobalt 60 Co sering digunakan sebagai sumber radiasi, waktu paruhnya 5,25 tahun . Setelah berapa lamakah aktivitasnya akan berkurang hingga tinggal dari sampel semula?

SOAL – SOAL PENGAYAAN

1.      Inti litium  ₃Li⁶ ditembaki dengan berkas deutron 4 MeV hingga terbentuk dua partikel alpha yang masing – masing berenergi 13,2 MeV. Berapakah nilai Q pada reaksi ini?

2.      Tentukan partikel yang tertuliskan dalam reaksi berikut

         (i) ₈O¹⁸ (d,p)X              (ii)X(d,a) ₃₉ Y ⁸⁷

3.      Tentukanlah inti majemuknya apabila partikel alpha ditembakkan pada ₉F¹⁹  sebagai berikut :  ₂He⁴ +  ₉F¹⁹à ₁₁Na²³.

         Kemunginan lain

         ₂He⁴ +  ₉F¹⁹à ₁₀Ne²³ + ₁p¹

         ₂He⁴ +  ₉F¹⁹à ₁₀Ne²¹ + ₁p²

4.      Hitunglah Q reaksi dari ₇O¹⁵ (y, p) ₇N¹⁵

5.      Dalam sistem laboratorium teramati sebuah proton dengan energi 6 MeV menembaki sasaran diam karnbon –12 tentukanlah kecepatan pusat massanya bila massa proton 10.

6.      Bagaimanakah cara memastikan bahwa inti bukan terbuat dari proton dan elektron, tetapi inti dari proton dan neutron?

7.      Apabila berbagai isotop unsur yang sama mempunyai sifat kimia sama, bagaimanakah cara memisahkan unsur itu?

8.      Diskusikanlah, apakah ada kesamaan gaya inti dengan gaya coulomb?

9.      Suatu inti berat mengeluarkan sinar gamma dengan energi 4,8 MeV berapakah massanya berkurang?

10.    Energi ikat per nukleon unsur – unsur sekitar 8,9 MeV per nukleon, tertukar massa atom total ₂₆Fe⁵⁶