Réaksi nuklir

Réaksi nuklirning ngèlmufisika nukliriku prosès anané rongnukleiutawapartikel nuklirsing tubrukan, kanggo ngasilaképroduk kang béda saka produk awal. Ning prinsipé reaksi bisa ditemoni saka partikel kang gunggungé punjul rong partikel kang tabrakan, Nanging kedadian iki jarang banget. Manawa partikel-partikel mau tubrukan lan misak tanpa ngrubah (kejaba mungkin ninglevel ènergi), prosès iki karantunrukandudu reaksi.
Ana rong macem reaksi nuklir, ya iku reaksifusi nuklirlan reaksifisi nuklir. Reaksi fusi nuklir iku reaksi peleburan loro utawa luwihinti atomdadi atom anyar lan ngasilaké ènergi, uga dikenal reaksi kang resik.
Reaksi fisi nuklir iku reaksi pembelahan inti atom amarga tubrukan inti atom liyané, lan ngasilaké ènergi lan atom anar kang massané luwih cilik, sarta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi uga ngasilaké radiasi sinaralfa, beta lan gamma kang bahaya banget kanggo manunggsa.
Tuladhané reaksi fusi nuklir, reaksi kang keadaden ning nggal inti lintang ning alam semesta. Senjata bom hidrogen uga manpangate prinsip reaksi fusitak terkendali. Tuladané reaksi fisi iku ledakan senjata nuklir lan pembangkit listrik tenaga nuklir.
Unsur kang sok digunakaké nalika reaksi fisi nuklir ya ikuPlutoniumlanUranium(kaya ta Plutonium-239, Uranium-235), nanging ning reaksi fusi nuklir ya ikuLithiumlanHidrogen(kaya ta Lithium-6, Deuterium, Tritium).
Persamaanreaksi nuklir diserat padha kayapersamaanning reaksi kimia. Nggalisotopdiserat kaya simbol kimiané lannomer massa. Partikelneutronlanelektron, kabèh iku diserat nganggo simbolnlane. Partikelprotonutawaprotium(dadi inti atom hidrogen) diserat ning simbolp. Partikeldeuteriumlantritium, kabehé diserat ning simbolDlanT.
Tuladhané:
Lithium-6 + Deuterium-> Helium-4 + Helium-4
Li   +   D      ->He   +He
Li   +   D      ->  2He
isotophelium-4, karan ugapartikel alfa, diserat ganggo simbolα
utawa:
Li   +   D      ->     α    +    α
lan:
Li(D,α)α(sing dhapuré sing dipadataké)
Kanggo ngitung ènergi kang dikasilaké, owah-owahan massa isotop sadhurunglan sawisé reaksi nuklir kudu dietung. Gunggungé massa kang ilang, diping karo kuadrat kecepatan cahya; hasilé padha karo ènergi kang ditokaké nalika reaksi.
(dekengTabel isotop)
massa isotopLithium-6: 6,015122795
massa isotopDeuterium: 2,0141017778
massa isotopHelium-4: 4,00260325415
Lithium-6  +   Deuterium ->   Helium-4     +    Helium-46,015122795 + 2,0141017778-> 4,00260325415  +  4,00260325415
8,0292245728       ->          8,0052065083
Massa kang ilang: 8,0292245728-8,0052065083 = 0,0240180645 u   (0,3%)
(dibulatké)
E = mcE = mc= 1ux c= 1,660538782×10kg x (299.792.458 m/s)= 149241782981582746,248171448×10Kg m/s= 149241782981582746,248171448×10J= 931494003,23310656815183435498209ev= 931,49 Mev       (dibulataké)
Dadi, massa 1u = 931,49 Mev
E = mc= 1 Kg x c= 1 kg x (299.792.458 m/s)= 89875517873681764 Kg m/s= 89875517873681764J= 89,875 PJ       (dibulataké)
Dadi, massa 1 Kg = 89,875PJ
Energi kang bisa dihasilaké = 89,875PJ/kg  
=  21,48Mt TNT/kg
=149,3   pJ/u= 931,49MeV/u
E = 0,0240180645 u    x   931,49 MeV
E = 22,372586901105 MeV  (keakuratan 1%)E = 22,4 Mev(dibulataké)
Dadi, persamaan reaksiné:Li + D->He(11.2 MeV)   +He(11.2 MeV)
Li + D-> 2He+22,4 MeV
massané ilang sebanyak0,3% (dibulataké saka0,2991330517938 %)
0,3 %  x  21,48Mt TNT/kg  =64Kt/kg  (dibulataké)
Nanging, Gunggungé ènergi kang bisa dikasilaké (karo100 % efisien) liwat reaksi fusi nuklir materi:
Lithium-6 + Deuterium  =  64Kt/kg  (dibulataké)
Ning gisor iki gunggungé ènergi nuklir kang bisa dihasilaké nggal kg materi:
Fisi nuklir:
Uranium-233: 17,8Kt/kg  =  17800Ton TNT/kg
Uranium-235: 17,6 Kt/kg  =  17600 Ton TNT/kg
Plutonium-239: 17,3 Kt/kg  =  17300 Ton TNT/kg
Fusi nuklir:
Deuterium + Deuterium: 82,2 Kt/kg  =  82200 Ton TNT/kg
Tritium   + Deuterium: 80,4 Kt/kg  =  80400 Ton TNT/kg
Lithium-6 + Deuterium: 64,0Kt/kg  =  64000 Ton TNT/kg