Konsep adanya inti atom pertama kali dinyatakan
oleh Rutherford dari hasil serangkaian eksperimennya untuk menguji
model atom yang dikemukakan oleh Thomson dengan percobaan yang terkenal
dengan nama hamburan Rutherford. Dari eksperimen ini Rutherford menyimpulkan bahwa
massa seluruh atom terkumpul pada suatu titik yang disebut inti atom yang
bermuatan positif. Muatan positif yang terdapat pada inti atom sama dengan
jumlah muatan elektron yang bergerak mengelilingi inti. Partikel yang bermuatan positif
dalam inti atom disebut proton. Kemudian ditemukannya neutron oleh
James Chadwich yang juga merupakan partikel yang ada dalam inti atom
tetapi tidak bermuatan (netral). Struktur
inti atom terdiri atas proton dan neutron yang disebut nukleon. Proton
bermuatan positif, sedangkan neutron tidak bermuatan listrik. Secara
keseluruhan, inti atom bermuatan listrik positif. Jumlah proton dalam inti
setiap atom suatu unsur disebut nomor atom(Z ). Dalam suatu atom netral jumlah
proton sama dengan jumlah elektron, sehingga nomor atom juga menandakan
jumlah elektron yang ada dalam atom. Nomor massa (A) adalah jumlah total
neutron dan proton yang ada dalam inti atom suatu unsur. Secara umum sebuah
inti atom dinotasikan:
Keterangan:
A = nomor massa (jumlah neutron
dan proton)
X = lambang unsur
Z = nomor atom (menunjukkan
jumlah proton atau elektron pada atom netral)
n = jumlah neutron (A-Z)
Contoh Soal: Tentukan nomor massa, nomor atom, jumlah proton, elektron,
dan neutron dari unsur 3Li7
Jawab: Nomor massa = 7, nomor
atom=3, jumlah proton = 3, electron = 3, dan neutron= 7-3 = 4
Inti atom terdiri atas proton dan neutron. Secara elektrostatis proton-proton
dalam inti atom akan menimbulkan gaya Coulomb yang saling
tolak menolak,
dimana gaya Coulomb (gaya elektrostatis) akan makin besar
jika jarak dua buah proton makin dekat. Fakta menunjukkan bahwa proton-proton
bersatu di dalam inti atom pada jarak yang sangat dekat (sekitar 2x 10-15 m),
di mana secara elektrostatis proton-proton tidak mungkin bersatu. Hal ini
menimbulkan dua pertanyaan penting yaitu: Bagaimana proton-proton dapat saling
berikatan di dalam inti atom? Bagaimana pula netron terikat dalam kumpulan
tersebut? Berapakah besarnya energi yang mengikat partikel-partikel
tersebut?
Selain gaya elektrostatis antara partikel
penyusun inti bekerja pula gaya Gravitasi. Gaya gravitasi menyebabkan gaya tarik-menarik
antarmassa nukleon, yaitu proton dengan proton, proton dengan neutron, atau
neutron dengan neutron, sedangkan gaya elektrostatis menyebabkan gaya
tolak-menolak antara muatan proton dan proton. Akan tetapi besarnya gaya gravitasi sangat kecil karena massa partikelnya juga sangat kecil. Sehingga dapat
dipastikan bahwa gaya Gravitasi bukan faktor dominan dalam mengikat
partikel-partikel inti. Jadi pasti ada gaya lain yang menyebabkan proton-proton dalam inti
atom dapat menyatu. Gaya yang menyebabkan nulkeon bisa bersatu di dalam inti
disebut gaya ikat inti. Para ahli
Fisika mengusulkan teori tentang Gaya Inti yaitu gaya tarik menarik antara
partikel penyusun inti dengan sifat-sifat:
Ø Gaya inti tidak disebabkan oleh muatan partikel atau bukan merupakan gaya
listrik.
Ø Gaya harus sangat kuat atau harus jauh lebih besar daripada gaya
elektrostatis
Ø Gaya inti merupakan gaya dekat artinya gaya ini hanya bekerja jika kedua
partikel dalam inti cukup dekat (berada pada jarak tertentu sekitar 10-15 m).
Jika gaya inti bekerja juga sampai jarak yang jauh, maka seluruh partikel di
jagad raya akan berkumpul menjadi satu, sesuatu yang belum pernah terjadi.
Ø Gaya inti tidak bekerja pada jarak yang sangat dekat sekali, karena pada
keadaan ini akan berubah menjadi gaya tolak. Jika gaya inti bekerja juga pada
jarak yang sangat dekat, maka semua netron akan menjadi satu.
Ø Gaya inti antara dua partikel tidak tergantung pada jenis partikelnya.
Artinya gaya inti terjadi pada proton-proton, proton-netron, dan netron-netron.
Jadi dapat
disimpulkan bahwa pada inti atom terdapat 3 jenis gaya, yaitu: gaya Coulomb,
gaya Gravitasi, dan gaya Ikat inti.
Post a Comment