Soalan 1:
Apakah yang dimaksudkan dengan pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus?
Jawapan:
Pembelahan nukleus ialah tindak balas nuklear apabila satu nukleus yang berat membelah menjadi dua atau lebih nukleus yang lebih ringan dengan membebaskan tenaga yang banyak membentuk nukleus-nukleus yang lebih ringan dan lebih stabil serta membebaskan tenaga nuklear.
Pelakuran nukleus pula ialah tindak balas nuklear apabila nukleus yang kecil dan ringan bercantum untuk membentuk satu nukleus yang berat dengan membebaskan tenaga yang banyak.
Apakah yang dimaksudkan dengan pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus?
Jawapan:
Pembelahan nukleus ialah tindak balas nuklear apabila satu nukleus yang berat membelah menjadi dua atau lebih nukleus yang lebih ringan dengan membebaskan tenaga yang banyak membentuk nukleus-nukleus yang lebih ringan dan lebih stabil serta membebaskan tenaga nuklear.
Pelakuran nukleus pula ialah tindak balas nuklear apabila nukleus yang kecil dan ringan bercantum untuk membentuk satu nukleus yang berat dengan membebaskan tenaga yang banyak.
Soalan 2:
Terangkan tindak balas berantai yang berlaku dalam sebuah reaktor nuklear.
Jawapan:
Dalam reaktor nuklear, satu nukleus uranium- 235 dibedil oleh satu neutron membentuk nukleus uranium-236 yang tidak stabil.
Nukleus uranium-236 yang tidak stabil akan terbelah membentuk nukleus-nukleus yang lebih ringan dan stabil seperti barium-141 dan kripton-92 serta tiga neutron baharu.
Tiga neutron yang dibebaskan akan membedil tiga nukleus uranium-235 yang lain membentuk tiga nukleus uranium-236 yang berat dan tidak stabil.
Nukleus-nukleus uranium-236 yang tidak stabil ini akan mengalami pembelahan nukleus yang turut menghasilkan neutron-neutron lain yang membolehkan pembelahan nukleus seterusnya berlaku.
Tenaga nuklear yang dihasilkan semakin bertambah dengan peningkatan bilangan pembelahan nukleus yang berlaku.
Terangkan tindak balas berantai yang berlaku dalam sebuah reaktor nuklear.
Jawapan:
Dalam reaktor nuklear, satu nukleus uranium- 235 dibedil oleh satu neutron membentuk nukleus uranium-236 yang tidak stabil.
Nukleus uranium-236 yang tidak stabil akan terbelah membentuk nukleus-nukleus yang lebih ringan dan stabil seperti barium-141 dan kripton-92 serta tiga neutron baharu.
Tiga neutron yang dibebaskan akan membedil tiga nukleus uranium-235 yang lain membentuk tiga nukleus uranium-236 yang berat dan tidak stabil.
Nukleus-nukleus uranium-236 yang tidak stabil ini akan mengalami pembelahan nukleus yang turut menghasilkan neutron-neutron lain yang membolehkan pembelahan nukleus seterusnya berlaku.
Tenaga nuklear yang dihasilkan semakin bertambah dengan peningkatan bilangan pembelahan nukleus yang berlaku.
Soalan 3:
Terangkan bagaimana sebuah reaktor nuklear dapat menjana tenaga elektrik.
Jawapan:
– Di dalam reaktor nuklear, proses pembelahan uranium-235 berlaku apabila dibedil dengan neutron dan membentuk tindak balas berantai.
– Tenaga nuklear yang dihasilkan mendidihkan air sehingga menjadi stim.
– Stim yang bertekanan tinggi bagi memutarkan turbin.
– Turbin yang berputar menghidupkan dinamo untuk menjana tenaga elektrik.
Terangkan bagaimana sebuah reaktor nuklear dapat menjana tenaga elektrik.
Jawapan:
– Di dalam reaktor nuklear, proses pembelahan uranium-235 berlaku apabila dibedil dengan neutron dan membentuk tindak balas berantai.
– Tenaga nuklear yang dihasilkan mendidihkan air sehingga menjadi stim.
– Stim yang bertekanan tinggi bagi memutarkan turbin.
– Turbin yang berputar menghidupkan dinamo untuk menjana tenaga elektrik.
Soalan 4:
Satu tindak balas nuklear diwakili oleh persamaan yang berikut:
Cacat jisim dalam tindak balas ini ialah 0.19585 u.j.a. Hitungkan tenaga yang dibebaskan oleh tindak balas tersebut.
Jawapan:
$$ E=m c^2 $$
$$ \text { Iaitu } \begin{aligned} E & =\text { jumlah tenaga yang dibebaskan } \\ m & =\text { cacat jisim } \\ c & =\text { laju cahaya dalam vakum } \end{aligned} $$
$$ 1 \mathrm{u.j.a}=1.66 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} $$
$$ \begin{aligned} m & =0.19585 \times 1.66 \times 10^{-27} \\ & =3.25111 \times 10^{-28} \end{aligned} $$
$$ \begin{aligned} E & =3.25111 \times 10^{-28} \times\left(3.0 \times 10^8\right)^2 \\ & =3.25111 \times 10^{-28} \times 9.0 \times 10^{16} \\ & =2.9260 \times 10^{-11} \mathrm{~J} \\ & =2.93 \times 10^{-11} \end{aligned} $$
Satu tindak balas nuklear diwakili oleh persamaan yang berikut:
Cacat jisim dalam tindak balas ini ialah 0.19585 u.j.a. Hitungkan tenaga yang dibebaskan oleh tindak balas tersebut.
Jawapan:
$$ E=m c^2 $$
$$ \text { Iaitu } \begin{aligned} E & =\text { jumlah tenaga yang dibebaskan } \\ m & =\text { cacat jisim } \\ c & =\text { laju cahaya dalam vakum } \end{aligned} $$
$$ 1 \mathrm{u.j.a}=1.66 \times 10^{-27} \mathrm{~kg} $$
$$ \begin{aligned} m & =0.19585 \times 1.66 \times 10^{-27} \\ & =3.25111 \times 10^{-28} \end{aligned} $$
$$ \begin{aligned} E & =3.25111 \times 10^{-28} \times\left(3.0 \times 10^8\right)^2 \\ & =3.25111 \times 10^{-28} \times 9.0 \times 10^{16} \\ & =2.9260 \times 10^{-11} \mathrm{~J} \\ & =2.93 \times 10^{-11} \end{aligned} $$
