Determination of some Nuklear properties
-
Upload
hida-hidayah -
Category
Documents
-
view
226 -
download
0
Transcript of Determination of some Nuklear properties
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
1/24
1
PPsUnesa
CHAPTER 8CHAPTER 8Determination of Some Nuclear
Properties
(Penentuan Beberapa Sifat Atom)
oleh
Nurul Hidayah Al Mubarokah (14!"##$%&hoirun Nisa' etno Nin) *iyas (14!"#4"%
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
2/24
2
PPsUnesa
TTopik
ATOM
Massa
Bil.
Kuantum
Magnetik
Spin
Spektograf
Massa
Spektometer
Massa
Aston, Bainbridge,
dan fokus ganda
MomenInti
Momen
ListrikMetode gel.
mikro
Metode
non
resonansidan
resonansi
Metode garis spektrum
atom, Efek Zeeman, dan
metode spektrum molekul
empster dan !ersi
resolusi tinggi
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
3/24
3
PPsUnesa
IIon optik
Gambar 2. Sifat medan magnetyang terukur.
Persamaan dasar yangmengatur pembelokan ionmassa Mo dan muatan qdalam B induksi medan
magnet.
Kekuatan medan magnet terfokus pada sinar ion yang miripdengan sinar ahaya pada sebuah lensa.
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
4/24
!
PPsUnesa
IIon positif
Gas dalam tabung luutan atau dari
penguapan bahan elektroda diba"ah ledakan oleh sinar katoda
atau dengan ion positif.
Sumber Produksi
Seara fotografi ataupun listrik.#eteksi fotografi melalui plat sensitifkhusus telah dikembangkan$ seperti
film di kamera.#eteksi listrik melalui kotak %araday
yang digunakan untukmengumpulkan ion yang diukur
dengan alat ukur dengan sensitifitasrendah.
Deteksi Ion
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
5/24
&
PPsUnesa
SSpektrometer massa Dempster
Spektrograf massa #empster tipe
setengah lingkaran dibuat di'ni(ersity of )hiago pada 1*1+.
Gambar 3. Spektrograf massa
#empster setengah lingkaran.
,on dari sumber memasuki medanmagnet melintang melalui sumber
elah S1setelah diperepat melaluitegangan -. Beberapa sinar ion
menyebar$ setelah dibelokkan 1+ooleh medan magnet dan difokuskan
pada titik S2. ,on dikumpulkan olehsebuah pelat pengumpulditun/ukkan oleh 0. Medan magnet
B berada tegak lurus terhadapbidang kertas.
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
6/24
PPsUnesa
SSpektro)raf massa Aston
Spektograf massa pertama kali
dibuat oleh 0ston di aboratorium)a(endish di )ambridge padatahun 1*1*.
Gambar !. Sketsa proses didalam spektrograf massa 0tom.
#ua elah yang sangat sempit S1
dan S2 berada se/a/ar. Berkas ion$se/a/ar dalam bentuk pita yangsangat tipis memiliki perbedaan
sudut yang sangat keil$ memasuki
medan listrik diantara dua platse/a/ar P1 dan P2 dan dibelokkanmelalui sudut $ yang tergantung
pada keepatan ( dari ion.
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
7/244
PPsUnesa
SSpektro)raf massa +rainbrid)e
Spektograf massa dibuat oleh K.5
Bainbridge bersama 6ien di '.S.0 padatahun 1*32.
Gambar &. Spektograf massaBrainbridge.
Sebelum ion dimasukan dalam medanmagnet yang tegak lurus bidang kertas$
ion harus tepat melalui filter keepatan$yang terdiri dari dua plat metal se/a/ar P1dan P2. #ispersi se/a/ar pada ion masukdi antara batas dua plat paralel menu/u
akhir. Keadaan medan listrik antara platyang tegak lurus di bidang kertas menu/uter/adinya arah ion.
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
8/24+
PPsUnesa
SSpektro)raf massa fokus )anda
,ni terdiri dari deteksi listrik dengan
medan magnet *o
lingkaran.Keepatan fokus ter/adi karena salahsatu /ari7/ari kelengkungan dalammedan magnet. Spektroskop inimenggunakan metode detekesi
fotografis. ebar elah utama dari$2& m dengan resolusi 1 dalam
3.
Gambar &. Spektograf fokusganda #empster.
Dempster
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
9/24*
PPsUnesa
SSpektro)raf massa fokus )anda
Gambar . Spektograf fokusganda Brainbridge dan 8ordan.
Brainbridge dan
ordan ,ni terdiri dari deteksi listrik 9:2dengan daerah medan magnet o.
Spektroskop ini menggunakanmetode detekesi fotografis. ebar
elah utama dari $2& m denganresolusi 1 dalam 1.
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
10/241
PPsUnesa
SSpektro)raf massa fokus )anda
!attau"# dan Her$og
,ni terdiri dari deteksi listrik ;9:!er?og.
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
11/2411
PPsUnesa
MMetode Doublet
Berfungsi untuk membandingkan massa atom.
Sepasang garis spektral massa mendatar karena dua/enis ion tentunya harus memiliki nilai yang sama persisdari 0:n$ dengan 0 adalah nomor massa atau /umlah darinomor massa dari setiap /enis dan n adalah muatan ion
dalam satuan muatan listrik.
8ika massa salah satu anggota dari pasangan diketahui$maka yang lain dapat dihitung dari pengetahuan tentangpemisahan ganda dan dispersi dari spektograf massa.
)ontohnya@ ion 32S2Adan 1A.
"
#
$
%
S
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
12/2412
PPsUnesa
SSpektrometer massa resolusi
tin))iSik%otron
Gambar +. Proses massa diemisikan padasumber medan magnet yang homogen.
,on dengan keepatan v
bergerak dalam lintasanmelingkar dengan pengaruhmedan magnet homogen B$bergerak dalam "aktu periode
5.
"
8ika tidak ada pembelokanlainnya pada medan yangbeker/a pada ion$ maka semua
akan menumbuk bagianbelakang sumber ion setelahsatu siklus.
#
S
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
13/2413
PPsUnesa
SSpektrometer massa resolusi
tin))i&megatron
Gambar *. Proses lintasan spiral ion.
,on digambarkan dengan
lintasan spiral$ merupakanminiatur dari siklotron.
"
5egangan diletakkan antaradua elektroda plat paralel.
#
Menentukan momen magnetikproton dengan mengukurfrekuensi siklotron danfrekuensi resonansi untukproton di medan magnet yangsama.
$
S
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
14/241!
PPsUnesa
SSpektrometer massa resolusi
tin))iSinkrometer
!assa
Gambar 1. Proses di dalam sinkrometermassa.
,on positif dari sumber ion
setelah munul melalui elahS1 dengan lintasan melingkardalam medan magnet yangtegak lurus dengan /ari7/ari.
"
#
Potensi modulasi terdiri daridua pulsa$ yang mengurangikeepatan dalam lintasan /ari7
/ari yang berbeda.
$
Setelah setengah siklus$ ionpositif tepat mele"ati elahdalam pulsar dengan potensimodulasi.
P
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
15/241&
PPsUnesa
PPen)ukuran spin melalui metode
)aris spektrum atom
Pemisahan pada tingkat energi atomuntuk interaksi spin dengan orbit yangdikenal sebagai struktur halus darigaris spektrum.
5ransisi dari pemisahan ter/adi antarastruktur halus yang dihasilkan darigaris spektrum.
"
#
Sumber energi diperoleh daripengaruh medan magnet internal.
$
)ontoh pada Catrium.%Gambar 11. Pemisahan
struktur halus.
PP
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
16/241
PPsUnesa
PPen)ukuran spin melalui metode
efek ,eeman
)ara lain untuk menentukan momen magnetik atom spinadalah mempela/ari garis spektrum atom dalam medan magneteksternal ;dikarenakan medan magnet internal terlalu lemah
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
17/2414
PPsUnesa
PPen)ukuran spin melalui metode
spektrum molekul
Pengukuran dipusatkan pada spektrum molekul diatomik$seperti >2dan 2.
%ungsi gelombang yang simetris ter/adinya adanya spinyang bertransisi.
"
#
Spin yang bertransisi akibat adanya ikatan yang bergetartanpa mengubah medan magnet di dalamnya ;medanmagnet konstan
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
18/241+
PPsUnesa
PPenentuan momen inti ma)net
melalui metode sinar atom (nonresonansi%Metode ini menghasilkan defleksi sinar atom bersifat
netral dalam medan magnet yang homogen."
Medan magnet yang digunakan sebesar 135 per 1 mberkas sinar atom.
#
Kelemahan metode ini sangat berpengaruh pada momenmagnetik atom.
$
0danya kelemahan tersebut dipusatkan pengukuran pada
spektrum molekul diatomik$ seperti >2dan 2.
%
PP
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
19/241*
PPsUnesa
PPenentuan momen inti ma)net
melalui metode resonansima)netik abi
Metode ini menggunakan frekuensi resonansi tinggi."
Bahan yang digunakan dalam eksperimen ini adalah LiCldiuapkan melalui pompa ganda.
#
Molekul LiCllolos melalui elah dan memasuki medan
magnet yang tidak homogen ;magnet 0
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
20/242
PPsUnesa
PPenentuan momen inti ma)net
melalui metode penyerapanresonansi ma)netik
Gambar 1!. Metoderesonansi magnetik atom.
Metode ini ditentukan oleh penyerapan radiasi darisebuah osilator dalam kondisi resonansi.
"
Metode ini dapat digunakan dalam memantau kuat medanmagnet inti.#
Menganalisis struktur airan$ kristal dielektrik$ logam$semikonduktor$ dan polimer.
$
PP i i
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
21/2421
PPsUnesa
PPenentuan momen inti ma)net
melalui metode induksi atom
Gambar 1&. Metode induksi nuklir oleh Bloh.
Metode ini menggunakan prinsip resonansi diamatidengan mendeteksi ggl.
"
Koil berputar sesuai dengan frekuensi yang disebabkanadanya resonansi.
#
MM d k k i l b
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
22/2422
PPsUnesa
MMetode spektroskopi )elomban)
mikroMetode ini digunakan untuk mengukur atom berputar."
Metode ini menggunakan pengamatan pada struktur halusspektrum gelombang mikro dari atom dan molekul dalam"ilayah pan/ang gelombang $1 m sampai 2 m.
#
Pemisahan struktur halus bergantung pada massa atom$muatan atom atau spin atom sehingga dapat ditentukandengan pengukuran dari sifat tersebut.
$
MM t k li t ik d
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
23/2423
PPsUnesa
MMenentukan momen listrik pada
intiMomen listrik dapat diperkirakan dari pengamatan
terhadap penyimpangan perbedaan energi antara duakulit dari aturan yang sesuai.
"
Momen listrik pada inti dapat /uga diperkirakan daristruktur halus pada spektrum gelombang mikro dalam
molekul.
#
-
7/23/2019 Determination of some Nuklear properties
24/24
2!
PPsUnesa
T E R ! AI
kasi#