Struktur Inti dan Gaya Ikat Inti


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 GravitasiGaya 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

Previous Post Next Post