Fisika inti, contoh soal dan pembahasan

Nomor 1
Perhatikan reaksi fusi berikut ini:
1H2 + 1H3→ 2He4 + 0n1 + E
Jika massa 1H2 = 2,014 sma, massa 1H3 = 3,016 sma, massa partikel alfa = 4,0026 sma dan massa neutron = 1,0084 sma, maka energi yang dihasilkan adalah...(1 sma setara dengan 931 MeV)
A. 18,62 MeV
B. 17,69 MeV
C. 16,76 MeV
D. 15,73 MeV
E. 14,89 MeV

Pembahasan:
E = [(m 1H2 + m 1H3) – (m 2He4 + m 0n1)] 931 MeV
E = [(2,014 + 3,016) – (4,0026 + 1,0084)] 931 MeV
E = [5,03 – 5,011] 931 MeV
E = 17,69 MeV
Jawaban: B

Nomor 2
Zat radioisotop C-14 dapat digunakan untuk...
A. Mendeteksi fungsi kelenjar gondok
B. Mengetahui efektivitas kerja jantung
C. Membunuh sel kanker
D. Mendeteksi pemalsuan keramik
E. Menentukan usia fosil

Jawaban: E

Nomor 3

Bila massa 7N14 = 14,003 sma, 8O17 = 16,999 sma, α = 4,003 sma, p = 1,008 sma dan 1 sma = 931 MeV, maka energi yang dibutuhkan pada reaksi: 7N14 + α → 8O17 + p adalah...
A. 0,861 MeV
B. 0,903 MeV
C. 0,931 MeV
D. 0,935 MeV
E. 0,950 MeV

Pembahasan:
E = [(m 7N14 + m α) – (m 8O17+ m p)] 931 MeV
E = [(14,003 + 4,003) – (16,999 + 1,008)] 931 MeV
E = [18,006 – 18,007] 931 MeV
E = – 0,931 MeV
Jawaban: B

Nomor 4
Kegunaan radioisotop Ioduim-131 adalah untuk mendeteksi...
A. Penyakit paru-paru
B. Gangguan peredaran darah
C. Usia fosil
D. Bibit unggul tanaman
E. Penyakit getah bening

Jawaban: E

Nomor 5
Perhatikan reaksi inti berikut:
6C13 + 1H2 → 6C16 + 1H1 + energi
Jika diketahui massa inti:
6C13 = 13,0033 sma
1H2 = 2,0141 sma
6C16 = 14,0030 sma
1H1 = 1,0078 sma
Bila massa 1 sma setara dengan energi 931 MeV, maka energi yang terjadi pada reaksi inti tersebut adalah...
A. 5,5860 MeV
B. 6,1446 MeV
C. 6,1492 MeV
D. 6,2320 MeV
E. 6,2377 MeV

Pembahasan:
E = [(m 6C13 + m 1H2) – (m 6C16+ m 1H1)] 931 MeV
E = [(13,0033 + 2,0141) – (14,0030 + 1,0078)] 931 MeV
E = [15,0174 – 15,0108] 931 MeV
E = 6,1446 MeV
Jawaban: B

Nomor 6
Zat radioisotop I-131 dimanfaatkan manusia untuk ...
A. Mendeteksi kelenjar gondok
B. Mendeteksi penyakit tulang
C. Membunuh sel kanker
D. Menentukan usia fosil
E. Memeriksa material tanpa merusak
Jawaban: A

Nomor 7
Suatu atom X mempunyai 42 proton, 42 elektron dan 65. Simbol untuk atom ini adalah...



Pembahasan
 
Jawaban: D

Nomor 8
Dibanding dengan inti atom X yang bermassa atom 207, inti atom X yang bermassa atom 206 memiliki...
A. lebih banyak netron
B. lebih sedikit netron
C. lebih banyak proton
D. lebih sedikit proton
E. lebih banyak elektron

Pembahasan
Massa atom = jumlah proton + neutron
Dua isotop atom 207 X dan 206X memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah netron yang berbeda. Inti atom 206X memiliki jumlah netron lebih sedikit dibanding inti atom 207X
Jawaban: B

Nomor 9
Seorang ahli purbakala mendapatkan bahwa fosil kayu yang ditemukannya mengandung karbon radioaktif kira-kira tinggal 1/8 dari asalnya. Bila waktu paruh karbon radioaktif adalah 5600 tahun, umur fosil tersebut kira-kira...
A. 1.400 tahun
B. 2.800 tahun
C. 11.200 tahun
D. 16.800 tahun
E. 22.400 tahun

Pembahasan

t = 4 . (5600) = 16.800 tahun
Jawaban:

Nomor 10
Waktu paruh suatu unsur radioaktif 3,8 hai. Setelah berapa lama unsur tersebut tersisa 1/16 bagian?
A. 7,6 hari
B. 15,2 hari
C. 23,0 hari
D. 30,4 hari
E. 60,8 hari

Pembahasan

t = 4 (3,8) = 15,2 hari

Nomor 11
Setelah 9 sekon aktrivitas suatu zat radioaktif berkurang dari 1,6 mikrocurie menjadi 0,2 mikrocurie. Konstanta peluruhan zat radioaktif tersebut sekitar...
A. 0,115 /s
B. 0,231 /s
C. 0,254 /s
D. 0,346 /s
E. 0,693 /s

Pembahasan

Konstanta peluruhan:
λ = ln2 / T = 0,693 / 3 = 0,231 /s
Jawaban: B

Nomor 12
Setelah 72 hari, iodin-131 yang memiliki waktu paruh 8 hari tinggal memiliki massa 10 gram. Massa awal unsur tersebut adalah...
A. 80 gram
B. 720 gram
C. 2160 gram
D. 5120 gram
E. 8260 gram

Pembahasan

Jawaban: D

Nomor 13
Pada suatu unsur radioaktif, jumlah yang meluruh tinggal 25% dari jumlah semula dalam waktu 20 menit. Bila mula-mula ada 1 kg unsur radioaktif, setelah 1/2 jam massa radioaktif yang belum meluruh tinggal...
A. 50 g
B. 62,5 g
C. 125 g
D. 250 g
E. 500 g

Pembahasan
N = 25 % N0 = 1/4 N0

T = 10 menit
Bila N0 = 1 kg = 1000 gram maka pada t = 1/2 jam = 30 menit, massa unsur yang tersisa adalah:

N = 1/8 (1000) = 125 gram
Jawaban :C