Energi Ikat Inti Atom
Energi ikat inti (binding energy) berkaitan dengan hilangnya massa untuk suatu nuklida tertentu. Pada inti stabil (mantap) terdapat perbedaan antara massa suatu inti dengan massa penyusun inti (nukleon). Perbedaan ini disebut “defect mass” menjadi energi ikat inti atom. Kita dapat memandang energi ikat sebagai energi “tambahan” yang diperoleh ketika membentuk sebuah atom dari semua partikel penyusunnya atau energi yang harus dipasok untuk memisahkan atom menjadi komponen-komponen. Hubungan massa atom dan massa inti atom adalah : M (atom) = m (inti atom) + Z.me + energi ikat elektron M (A1Z) = m + Z.me + Eikat elektron Jika diabaikan energi ikat elektron dalam atom hidrogen, maka dapat dituliskan Energi Ikat (Binding Energy) : B(A1Z) = [Zmp + Nmn + Zme – M(A,Z)]C2 = [ZmH + Nmn – M (A,Z)]C2 Besarnya energi ikat inti ternyata tidak selalu menggambarkan tingkat stabilitas inti, karena pada umumnya inti yang memiliki nukleon lebih besar memiliki tingkat stabilitas inti yang lebih rendah. Oleh karena itu, kita perlu menyatakan besaran energi yang terkait langsung dengan stabilitas inti, yaitu energi ikat pernukleon, yang besarnya dapat dihitung dengan persamaan: B A, Z
B A, Z A
Semakin besar energy ikat inti suatu nukleon maka akan semakin besar kesetabilan inti yang dimilki suatu atom dan sebaliknya. Grafik hubungan antara B (A,Z) dengan A (nomor massa) berbagai inti adalah sbb:
Gambar 2. Energi ikat pernukleon sebagai fungsi dari nomor massa
Dari gambar di atas, dapat diketahui: 1) A kecil, B (A,Z) rendah dan naik secara cepat dengan naiknya A 2) A diskeitar 50: terdapat nilai maksimum yang mendatar dengan B (A,Z) 8,8 MeV/nukelon dimiliki oleh inti besi
56 26
Fe dan inti-inti didekatnya merupakan inti
termantap yang ada di alam. Untuk A 140, B (A,Z) turun menjadi 8,4 MeV/nukleun 3) Diatas A = 140, nilai B (A,Z) turun menjadi 7,8 MeC/nukleon Kecilnya nilai ( B , Z ) pada A kecil disebabkan karena adanya efek permukaan dan turunnya B (A,Z) pada A besar (A> 190) disebabkan oleh adanya efek gaya Coulomb. Inti stabil pada umumnya mempunyai N genap, Z genap. Sebaran (N,Z) sebagai berikut : N
Genap
Ganjil
Genap
Ganjil
Z
Genap
Genap
Ganjil
Ganjil
Jml Inti
160
53
49
5
Contoh : (N,Z) ganjil ganjil 2 1
H ; 36Li , 105B; 147N ; 180 73 Io
Jelas dari grafik ini bahwa kurva melengkung baik untuk nomor massa yang tinggi maupun yang rendah.Pembelokan kurva energi ikat ini menunjukkan bahwa nukleon lebih terikat erat ketika mereka dibagi menjadi dua inti bermassa sedang daripada menjadi sebuah inti bermassa besar. Inilah sebabnya energi dilepaskan dalam reaksi fisi sebuah inti bermassa besar menjadi 2 partikel yang lebih ringan. Pembelokan kurva energi ikat pada nomor massa yang masih kecil, menunjukkan bahwa energi akan dilepaskan ketika 2 inti bernomor massa kecil bergabung untuk membentuk sebuah inti bermassa sedang. Proses ini disebut reaksi fusi dan menghasilkan energi.
