STRUKTUR INTI

1.       Partikel Penyusun Inti

Pada 1932, James Chadwick (1891-1974) melakukan eksperimen penembakan berillium dan boron oleh partikel alfa. Ia mendapatkan adanya radiasi yang berdaya tembus tinggi dan dapat menetralkan proton berenergi yang berasal dari zat yang mengandung hidrogen, sebagai parafin. Partikel tersebut dinamai neutron dan memiliki massa yang mendekati massa proton.

                Neutron merupakan partikel yang membangun inti. Inti atom terdiri atas proton dan neutron. Kedua partikel penyusun inti ini disebut neuklon. Proton bermuatan positif dan neutron bermuatan negatif.

                Jumlah proton yang terkandung dalam inti atom suatu unsur dilambangkan A. Jumlah neukleon sebagai bnomor massa atom dan dilambangkan X. Dan jika Z menyakan lambang bsuatu unsur, maka :

 

Dengan : Z: Lambang Unsur

                 A: Nomor Atom

                 X: Nomor massa atom

Jumlah neutron (N) didalam inti dapat ditetukan, yakni N= X-A

Massa atomik suatu unsur besarnya tertentu, dinyatakan dalam satuan massa atom (sma). Satu satuan massa atom (sma) didefinisikan sebagai mssa yang nilainya 1/12 kali massa isotop karbon C-12.

Atom dalam unsur dapat memiliki massa berbeda karena jumlah neutron yang terkandung dalam inti atom berbeda. Unsur-unsur sejenis yang memiliki jumlah neutron berbeda tetapi jumlah proton sama disebut (isotop). Nomor atom dan nomor massa dapat digunakan untuk membedakan 2 unsur yang berlainan, memiliki nomor massa sama, nomor atom berbeda dinamakan (isobar)

2.       Bentuk, Ukuran, dan Gaya Inti

Eksperimen hamburan Rutherford membuktikan bahwa inti mempunyai ukuran dan bentuk. Volume inti berbagai atom mempunyai nilai yang berbanding lurus dengan banyaknya nukleon yang dikandungnya. Hal ini berarti kerapatan nukleonnya hampir sama dalam bagian dalam inti. Inti atom tidak mempunyai permukaan yang jelas. Meskipun demikian, sebuah inti atom tetap mempunyai jari-jari rata-rata. Jari-jari inti bergantung pada massa, jumlah proton, dan neutron. Jari-jari inti dirumuskan secara empiris sebagai suatu pendekatan, yaitu:

R = R₀. A^1/3 ...................................................... (4)

dengan: A = nomor massa atom

   R = jari-jari inti (fm)

`  R₀ = 1,2 × 10^-15 m

Bersatunya proton dalam inti disebabkan adanya suatu gaya inti yang mengikat proton-proton yang sama bermuatan positif. Sifat-sifat gaya inti adalah:

a.       Dapat dinyatakan dengan suatu interaksi antara dua benda yang dinyatakan dengan suatu potensial.

b.      Bekerja pada jangkauan pendek

c.       Merupakan gaya yang mempertahankan kestabilan suatu inti.

d.      Merupakan jenis gaya terkuat diantara gaya-gaya yang ada, seperti gaya coulumb dan gravitasi.

Pada inti atom bekerja tiga jenis gaya, yakni gaya inti, gaya coulumb dan gaya gravitasi. Yang terkuat adalah gaya inti.

3.       Massa Atom dan Energi Ikat

Massa atom suatu unsur besarnya tertentu dan dinyatakan dalam satuan massa atom (sma). Satu satuan massa atom (1 sma) didefinisika sebagai massa yang besarnya 1/12 kali massa isotop karbon C-12. 1 sma = 1,66056 x 10^-27 kg.

Satuan massa atom (sma) juga sering disetarakan dengan satuan energi, yakni: 1 sma ekuivalen dengan energi sebesar 931, 48 MeV (mega elektron volt).

Massa Proton, Elektron, Neutron

·         proton 
massa: 1.672621637 × 10^−27 kg 
muatan: +1.602176487 × 10^-19 C 

·          neutron 
massa: 1.67492729 ×10^−27 kg 
muatan:        0 C 

·          elektron 
massa: 9.10938215 ×10^−31 kg 
muatan: -1.602176487 × 10^-19 C 

dua atom yang berasal dari suatu unsur dapat berbeda masssanya meskipun sifat2 kimianya sama karena memiliki jumlah elektron yang sama. Oleh karena itu jumlah elektron kedua atom itu sama, jumlah proton kedua intinya sama. Jadi, perbedaan massa disebabkan oleh adanya perbedaan jumlah neutron didalam inti

Defek Massa (Δm)

Oleh karena inti atom tersusun oleh proton dan neutron, massa inti harusnya tepat sama dengan jumlah massa proton dan massa neutron (massa nukelon). Akan tetapi, kenyataannya tidaklah demikian. Massa inti selalu lebih kecil daripada massa nukelon. Selisih antara massa nukleon dan massa inti disebut defek massa (Δm). Defek massa (Δm) pada pembentukan nuklida X adalah sebagai berikut:

Δm = Zm_p + (A – Z) m_n - m_X

Dengan,  m_p  : massa proton

               m_n   : massa neutron

               m_X   : massa inti atom

Defek massa sebuah atom tidak hilang begitu saja, melainkan digunakan sebagai energi untuk mengikat nukleon-nukleon dalam inti yang disebut energi ikat inti.

Energi Ikat Inti (E)

Konversi sebagian massa inti menjadi energi ikat E merupakan ilustrasi dari teori Einstein (1905) dalam bentuk persamaan sebagai berikut:

E = Δmc²

Dengan Δm dalam kg, c = 3 x 10⁸ m/s, dan E dalam joule (J). Jika Δm dinyatakan dalam satuan sma, energi ikat inti memenuhi persamaan berikut.

	E = Δm 931,5 MeV

Energi ikat inti (binding energy) berkaitan dengan energi yang harus diberikan untuk memisahkan inti menjadi nukleon pembentuknya.

Energi ikat inti belum menggambarkan kestabilan suatu nuklida. Perkiraan tentang kestabilan inti dapat dilakukan dengan memperhatikan energi ikat rata-rata per nukleon E_aveyang besarnya dapat dihitung melalui persamaan di samping.