Messages In This Digest (5 Messages)
- 1a.
- Re: OOT : Pembangkit Listrik Tenaga Radioisotop ? From: yayan
- 2.
- Fwd: [ASIA COMPUTATIONAL MATERIAL DESIGN] From: M. Lutfi
- 3a.
- bingung nich.. From: kang_toni
- 3b.
- Re: bingung nich.. From: Muhammad Hikam
- 4.
- Bls: [FISIKA] bingung nich.. From: Indarta Aji
Messages
- 1a.
-
Re: OOT : Pembangkit Listrik Tenaga Radioisotop ?
Posted by: "yayan" lulustk04@yahoo.com lulustk04
Mon Jun 2, 2008 1:39 am (PDT)
Pak ini kan sama saja dengan energi Nuklir ????
Yayan
--- On Sun, 6/1/08, Ma'rufin Sudibyo <marufins@yahoo.com > wrote:
From: Ma'rufin Sudibyo <marufins@yahoo.com >
Subject: [FISIKA] OOT : Pembangkit Listrik Tenaga Radioisotop ?
To: "Rovicky Dwi Putrohari" <rovicky@gmail.com >
Cc: "Fisika" <fisika_indonesia@yahoogroups. >, "Astronomi Indonesia" <astronomi_indonesiacom @yahoogroups. >, "Jogja Astroclub" <jogja_astroclub@com yahoogroups. >com
Date: Sunday, June 1, 2008, 8:11 AM
Pak Rovicky,
Efek fotolistrik itu terjadi ketika seberkas foton yang dijatuhkan ke permukaan logam memaksa elektron-elektron (yang tadinya terikat dalam bentuk ikatan logam) terbebaskan dan bergerak dengan energi kinetik (K) tertentu yang dinyatakan oleh rumusan sederhana dari Einstein :
K = h(f - fo)
Dengan h = konstanta Planck, f = frekuensi foton dan fo = frekuensi ambang logam. Kebanyakan logam mempunyai nilai hfo kecil, dalam orde beberapa eV (elektron volt). Sehingga efek fotolistrik sudah terjadi ketika logam disinari dengan foton cahaya tampak atau ultraviolet. Jika disinari foton inframerah, berapapun kuatnya intensitasnya, tidak ada elektron yang dilepaskan karena untuk inframerah hf < hfo. Dengan foton cahaya tampak dan ultraviolet, maka energi kinetik elektron
yang dilepaskan juga dalam orde beberapa eV.
Berapa voltase-nya ? Kita bisa memprediksikannya dengan rumusan sederhana berikut :
K = qV
dengan q = muatan elektron dan V = voltase yang muncul.
Bagaimana jika disinari foton sinar X yang rata-rata memiliki energi dalam oder keV (kilo elektron volt)? Efek fotolistrik tetap muncul, namun ia berkompetisi dengan pemroduksi elektron yang lain yaitu hamburan Compton. Hamburan Compton justru menghasilkan elektron lebih besar ketimbang fotolistrik. Inilah mengapa foton sinar X, baik yang muncul akibat bremsstrahlung maupun karakteristik dikenal juga sebagai radiasi pengion, karena memang mampu memproduksi banyak elektron pada media yang dilintasi/disinarin ya. Jika frekuensi sinar X itu setara dengan sinar X K-alfa, maka elektron di kulit terdalam (yakni kulit K) pun terpengaruh. Elektron produk hamburan Compton ini menyulitkan karena energetik dan susah dikendalikan.
Bagaimana dengan foton sinar gamma, yang memiliki energi dalam orde MeV (Mega elektron volt)? Efek fotolistrik juga tetap ada namun kalah dominan dibanding produksi elektron akibat hamburan Compton. Selain itu interaksi sinar gamma dengan materi juga menghasilkan produksi pasangan (khususnya jika E-gamma > 1,02 MeV) dalam bentuk positron dan elektron. Positron tidak berumur lama karena begitu bertemu dengan elektron (entah darimanapun asalnya), ia musnah kembali (bersama elektron tersebut) membentuk foton gamma. Seperti halnya sinar X, maka elektron produk hamburan Compton dan produksi pasangan dalam sinar gamma juga cukup energetik sehingga sulit dikendalikan. Terlebih lagi sinar gamma memiliki kemampuan membuat inti-inti atom media yang dilintasinya menjadi metastabil sehingga bisa mengalami reaksi tangkapan radiatif yang mentransmutasikan inti tadi menuju ke inti baru/isotop baru yang berbeda.
Apakah efek fotolistrik dari foton
sinar X dan gamma bisa dimanfaatkan untuk membangkitkan arus listrik? Sayangnya, tidak. Sebab produksi elektron juga terjadi lewat hamburan Compton dan produksi pasangan. Elektron dari keduanya ini sulit dikendalikan (karena memang lebih energetik) sehingga malah mengganggu pembangkitan arus listrik. Efek fotolistrik akibat sinar X dan gamma juga menempati porsi yang kecil, sehingga tidak efisien dibanding dengan cahaya tampak/ultraviolet.
Kita bisa melihat hal ini misalnya dalam penerbangan antariksa. Melimpahnya radiasi sinar X dan gamma di ruang angkasa sana justru mengganggu kinerja komponen elektronis spacecraft karena kemampuannya membebaskan elektron lewat hamburan Compton dan produksi pasangan, sehingga malah timbul arus listrik pengganggu (disebut soft error). Maka dari itu pada spacecraft selalu digunakan komponen elektronis yang mengandung impurities
tertentu guna mengantisipasi soft error ini.
Selain itu, kunci utama untuk membangkitkan energi listrik dari efek fotolistrik adalah pada kuat penyinaran. Benar bahwa foton sinar X maupun gamma jauh lebih energetik dibanding cahaya tampak, namun baik sinar X maupun gamma di angkasa tidak ada yang intensitasnya melampaui 4.800 watt per meter persegi sebagaimana cahaya tampak dari Matahari. Mari anggap misalnya ada seberkas foton sinar gamma berenergi 5 MeV dengan fluks 1,0E+11 foton per sentimeter persegi per detik (mengambil analogi fluks neutron dalam inti reaktor nuklir), maka intensitasnya baru 800 watt per meter persegi. Jika foton gamma itu digantikan dengan foton sinar X (dengan energi 5 keV, misalnya), maka intensitasnya anjlok jadi 0,8 watt per sentimeter persegi saja. Dan untuk mencapai fluks foton gamma/sinar X sebesar 1,0E+11 itu luar biasa sulitnya.
Cassini
Apakah radioisotop bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi ?
Bisa, tapi yang dimanfaatkan adalah kalornya. Pesawat-pesawat antariksa yang bekerja di daerah lebih jauh dari Mars (misalnya Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2, Cassini, Galileo dll) menggunakan radioisotop Plutonium-238 sebagai sumber energi yang dikemas dalam Radioisotope Thermoelectric Generators (RTGs). Plutonium-238 mempunyai waktu paruh 87 tahun dan melepaskan panas 600 watt per kilogram. Panas ini dimanfaatkan untuk mengaktifkan termokopel sehingga timbul aliran listrik. RTGs generasi Pioneer dan Voyager hanya mampu menghasilkan listrik 50 watt saja, sementara pada Cassini dan Galileo sudah lebih baik (yakni 100-an watt per unit). Secara teoritis pesawat dengan RTGs Pu-238 ini mampu beroperasi selama 40 tahun.
Beberapa satelit mata-mata yang pernah diluncurkan, misalnya seri
KH/Bigbird dan Cosmos yang berat itu, juga menggunakan RTGs karena kebutuhan energinya yang besar dan sulit dipenuhi sel surya. Karena masa kerja satelit-satelit ini dirancang tidak lama (1 - 2 tahun saja), maka RTGs yang dipakai menggunakan isotop Polonium-210 (waktu paruh = 138,3 hari). Ini radioisotop yang luar biasa, karena tiap kilogramnya mampu memancarkan panas 140 kilowatt dan jika ada 0,5 gram saja Po-210 yang diletakkan di udara terbuka, maka dalam waktu singkat suhu udara disekitarnya melonjak ke 500° C.
RTGs juga digunakan untuk mengoperasikan instrumen-instrumen penting di Bumi yang dipasang di daerah remote, sulit dan tak berpenghuni. Sejumlah seismometer dalam jaringan broadband seismometer USGS maupun Caltech Tectonic Observatory misalnya, ditenagai RTGs berbasis radioisotop Stronsium-90 (waktu paruh = 28 tahun). Demikian juga seismometer, geofon dan barometer dalam jaringan pemantau CTBT
(Comprehensive Test Ban Treaty), yang belakangan banyak dimanfaatkan dalam riset fireball dan bolide di Bumi. Saya juga 'curiga' sejumlah OBS (Ocean Bottom Seismometer) juga menggunakan RTGs untuk menjalankan operasinya. Stronsium-90 jauh lebih berlimpah (sebagai produk samping fissi dalam reaktor nuklir) dibanding Pu-238 ataupun Po-210, sehingga lebih mudah didapatkan.
Memang RTGs, seperti halnya energi nuklir, juga masih mendatangkan protes berkepanjangan. Ketika Cassini diluncurkan pada 1997 silam misalnya, protes mengeras hingga terbentuk Anti-Casini pressure group oleh sejumlah elemen seperti Greenpeace. Sementara perancang Cassini, dengan bobot spacecraft demikian besar melebihi 3 ton, tidak punya pilihan lain kecuali menggunakan 3 RTGs
untuk menyuplai listrik ke komputer pengatur dan instrumen Cassini mengingat lingkup kerjanya di orbit Saturnus yang dingin dengan sinar matahari yang redup. Itupun bobot spacecraft masih cukup besar hingga tak ada satupun roket di Bumi ini (termasuk Ariane 5 ataupun Spaceshuttle) yang sanggup melontarkan Cassini langsung ke Saturnus. Makanya perancang misi di Jet Propulsion Laboratory Caltech (AS) dan ESA ESTEC di Darmstadt (Jerman) lebih memilih 'mengirim' Cassini ke Venus dulu, guna mempercepat Cassini lewat mekanisme lontaran gravitasi. Cassini menempuh skenario VVEJGA (Venus-Venus- Earth-Jupiter Gravity Assist) dengan dua kali mendekati Venus, sekali mendekati Bumi dan sekali mendekati Jupiter agar kecepatannya cukup kencang untuk bisa menjangkau orbit Saturnus. Dan ketika melintas dekat Bumi itulah, pada 17 Agustus 1999 di ketinggian 750 km di atas Samudra Pasifik, kehebohan besar Anti-Cassini mencuat.
Karena topiknya menarik, mohon maaf jika di-share ke milis.
salam,
Ma'rufin
- 2.
-
Fwd: [ASIA COMPUTATIONAL MATERIAL DESIGN]
Posted by: "M. Lutfi" mlutfi@prodigy.net muhammadl
Mon Jun 2, 2008 10:50 am (PDT)
FYI
We are pleased to inform you that the Computational Material
Design & Quantum Engineering Laboratory, Research Group of
Engineering Physics, Faculty of Industrial Technology, ITB,
in cooperation with the Kasai Laboratory of Osaka University
will organize the Asia Computational Material Design
(Asia CMD) Workshop.
This workshop will provide lectures of leading-edge researches
in Computational Material Design Science and hands-on practical
training on quantum simulation. The invited speakers are top
experts in this field. For further details please check it on:
http://cmdqe.tf.itb.ac. orid
http://computational-material. engineering. or.id
Venue: ITB Campus
Schedule: 6-8 August 2008
This workshop is partially sponsored by: JSPS, DGHE, Osaka
University, and ITB. We are looking forward to seeing you in
ASIA CMD.
Best Regards,
Hermawan K. Dipojono
_____________________ _________ _________ ________
Dosen mailing list
Dosen@itb.ac.id
http://mx1.itb.ac.id/mailman/ listinfo/ dosen
--
Hermawan K. Dipojono, Ph.D
Laboratory of Computational Material Design
Research Group of Engineering Physics
Intitut Teknologi Bandung
Jln. Ganesha 10, Bandung, INDONESIA 40132
--------------------- --------- ------
- 3a.
-
bingung nich..
Posted by: "kang_toni" kang_toni@yahoo.co.id kang_toni
Mon Jun 2, 2008 6:13 pm (PDT)
assalamu'alaikum
ini saya dan temen-temen ingin membuat PKM(program kreativitas
mahasiswa).kelmpok sih sudah terbentuk tapi belum dapat ide mau
membuat topik pkm apa.mungkin di forum ini ada ide bagus untuk
kelompok kami...
terima kasih sebelumnya
- 3b.
-
Re: bingung nich..
Posted by: "Muhammad Hikam" m.hikam@gmail.com hikam2003
Mon Jun 2, 2008 7:14 pm (PDT)
Bagaimana kalau masalah lingkungan? Go Green! misalnya.
On 6/3/08, kang_toni <kang_toni@yahoo.co.id > wrote:
>
> assalamu'alaikum
> ini saya dan temen-temen ingin membuat PKM(program kreativitas
> mahasiswa).kelmpok sih sudah terbentuk tapi belum dapat ide mau
> membuat topik pkm apa.mungkin di forum ini ada ide bagus untuk
> kelompok kami...
> terima kasih sebelumnya
>
>
>
- 4.
-
Bls: [FISIKA] bingung nich..
Posted by: "Indarta Aji" indarta_aji@yahoo.co.id indarta_aji
Mon Jun 2, 2008 8:34 pm (PDT)
Emmm..... sebenarnya pertanyaan seperti ini kurang etis untuk di sampaikan ke forum umum...
Secara dasar, riset dilakukan atas keinginan sendiri.
Tapi kalau mau berdasarkan dari ilmu anda, coba anda cari di googling (itu yang paling gampang), kalau tidak coba banyak baca buku-buku atau paper dari orang lain. Siapa tahu dari situ kita dapat menemukan ide. Lagipula kami juga tidak tahu apa yang anda ingin kan. Kecuali kalau sudah ada tema, maka saya bisa membantu untuk berdiskusi.
Selamat berjuang
assalamu'alaikum
ini saya dan temen-temen ingin membuat PKM(program kreativitas
mahasiswa).kelmpok sih sudah terbentuk tapi belum dapat ide mau
membuat topik pkm apa.mungkin di forum ini ada ide bagus untuk
kelompok kami....
terima kasih sebelumnya
Yahoo! Toolbar kini dilengkapi dengan Search Assist. Download sekarang juga.
http://id.toolbar.yahoo.com/
Need to Reply?
Click one of the "Reply" links to respond to a specific message in the Daily Digest.
===============================================================
** Arsip : http://members.tripod.com/~fisika/
** Ingin Berhenti : silahkan mengirim email kosong ke :
<fisika_indonesia-unsubscribe@yahoogroups.com>
===============================================================
** Arsip : http://members.tripod.com/~fisika/
** Ingin Berhenti : silahkan mengirim email kosong ke :
<fisika_indonesia-unsubscribe@yahoogroups.com>
===============================================================
MARKETPLACE
Change settings via the Web (Yahoo! ID required)
Change settings via email: Switch delivery to Individual | Switch format to Traditional
Visit Your Group | Yahoo! Groups Terms of Use | Unsubscribe
Tidak ada komentar:
Posting Komentar