TUGAS KIMIA INTI DAN RADIOKIMIA MODEL INTI ATOM’’
‘’
Di susun Oleh:
Nur Wahida 1513140013 Kimia Sains
JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2017
MODEL INTI ATOM
Penemuan-penemuan partikel dasar quark mengubah pandangan mengenai inti atom yang hanya terdiri dari partikel dasar proton dan neutron sehingga menghantarkan pada penggambaran struktur atom yang sangat kompleks dan sangat jauh dari konseptualisasi Daltonian. Manfaat yang diperoleh diperoleh dari model quark adalah dapat menggambarkan bahwa struktur inti atom begitu rumit dan dinamis dimana proton dan neutron neutron tidak begitu saja bertumpuk dalam inti atom seperti jeruk dalam peti. Oleh karena itu model atom Murray - Zweig menjadi paradigma baru dalam menerangkan struktur atom, terutama dalam kaitannya dengan susunan inti atom. Namun bukan berarti paradigma sebelumnya tidak berlaku, karena untuk menerangkan bagaimana kedudukan elektron el ektron serta gerakan elektron sampai saat ini masih digunakan paradigma teori atom mekanika gelombang (Avoy dan Zarate, 1996). 1996). Identifikasi dan karakterisasi sinar katoda dan sinar terusan oleh Joseph John Thomson mengemukakan bahwa elektron dan proton merupakan partikel dasar pembangun atom. Dari hal tersebut, muncullah hipotesis proton-elektron yang mengemukakan bahwa inti atom tersusun dari proton dan elektron. Menurut hipotesisi ini, inti helium misalnya, dianggap terdiri atas empat proton dan dua elektron. Alasan yang mendukung hipotesis ini adalah pada peluruhan inti tadioaktif dapat dipancarkan α(yang telah diketahui dengan inti helium) dan partikel β yang identik dengan elektron. Jadi, J adi, seharusnya inti tersusunatas proton dan elektron. Keberatan terhadap hipotesis ini antara lain: berdasarkan dualisme gelombang dari materi dari de Broglie, jika dalam inti terdapat elektron bebas, elektron tidak leboh besar dari ukuran inti 10 -15m. Energi kinetik elektron yang bersesuaian dengan panjang gelombang tersebut aladh 100 MeV, sangat jauh jauh lebih besar dibandingkan dengan energi maksimum partikel β yang dipancarkan inti (Bunjali, 2002: 36). Pada tahun 1911 Rutherford menemukan teori inti untuk menjelaskan struktur atom berdasarkan hasil percobaan tentang penghamburan sinar alfa. Hingga tahun 1920 Rutherford dapat menjelaskan bahwa muatan inti adalah Ze dengan Z adalah nomor atom unsur dan e adalah muatan elektron. Partikel-
partikel dalam inti yang bermuatan positif diberi nama proton. Pada waktu itu Harkins, Ome Manson dan Rutherford secara terpisah tetapi dalam waktu yang sama mengemukakan suatu anggapan bahwa di dalam inti mungkin terdapat partikel tak bermuatan yang bermassa satu satuan massa atom. Partikel ini dianggap sebagai hasil penetralan proton oleh elektron. Dengan penemuan neutron maka dapat disimpulkan bahwa neutron merupakan massa pengikat proton dalam inti sehingga menghasilkan gaya tarik menarik yang mengimbangi gaya tolak coulomb antar proton yang bermuatan positif. Oleh karena itu inti terdiri dari neutron dan proton. Jumlah proton dalam inti sama dengan jumlah nomor atom (Z). Jumlah neutron dalam inti sama dengan bilangan neutron (N). Partikel-partikel
penyusun
inti
yaitu
proton
dan
neutron
disebut
nukleon (Achmad, 2001: 185). Inti menempati bagian yang sangat kecil dari volume suatu atom, tetapi ia mengandung sebagian besar massa dari atom karena baik proton maupun neutron berada di dalamnya. Untuk mengkaji stabilitas suatu atom kita perlu mengkaji kerapatannya. Kerapatan yang sangat tinggi dari inti segera membuat kita ingin tahu apa yang mengikat partikel-partikel rapat tersebut. Dari interaksi elektrostatik kita mengetahui bahwa muatan sejenis saling tolak dan muatan tak sejenis saling tarik. Selain tolakan ada juga tarik menarik jarak pendek anatara proton dan proton, proton dan neutron, neutr on, neutron dan neutron. Stabilitias Stabilit ias semua ini i ni ditentukan oleh selisih antara tolakan elektrostatikdan tarikanjarak pendek. Jika tolakan melampaui tarikan,inti terdisintegrasi (meluruh), memancarkan partikelatau radiasi.
Jika
tarikan
melampaui
tolakan,
inti
menjadi
stabil (Chang, 2005: 259-260). Menurut Bunjali (2005: 42), bahwa komposisi nukleon mempengaruhi kestabilan inti. Fakta menunjukkan bahwa faktor penting yang mementukan kestabilan inti adalah : a. Angka banding jumlah neutron terhadap jumlah proton (N/Z) yang terkandung dalam inti, inti yang paling stabil dang nomor 20, memiliki
nilai =1 (kestabilan diagonal)
b. Pasangan enukleon ditunjukkan oleh hukum genap-ganjil. Kestabilan yang lebih tinggi dicapai bila komposisi nukleon dalam inti, baik proton maupun neutron berupa bilangan genap. c. Energi pengikat inti per nukleon. Inti paling stabil bila memiliki energi pengikat inti per nukleon paling besar. besar. Satu ukuran kuantitatif dari stabilitas inti ialah energy ikat inti (nuclear menjadi binding energy) , , yaitu energi yang diperlukan untuk memecah inti menjadi komponen-komponennya, proton dan neutron .Kuantitas ini menyatakan konversi massa menjadi energi yang terjadi selama berlangsungnya reaksi inti eksotermik yang menghasilkan pembentukan inti. Konsep energi ikat inti berkembang dari kajian sifat-sifat inti yang menunjukkan bahwa massa inti selalu lebih rendah dibandingkan jumlah massa nukleon, yaitu istilah umum untuk proton dan neutron dalam inti. Selisih antara massa atom dan jumlah massa dari proton,
cacatt ma massa ( mass de defect) ct) . F i si i nti (nuclea ( nuclearr neutron, dan elektron dinamakan caca fiss fi ssion ion)) ialah proses di mana suatu inti berat (nomor ( nomor massa > 200)membelah diri membentuk inti-inti yang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau lebih neutron. neutron. Karena inti berat kurang stabil dibandingkan produknya proses ini melepaskan banyak energi. Berlawanan dengan proses fisi inti, fusi inti inti (nu ( nucclea lear
fusion) fusion), yaitu penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar. Apabila dua inti ringan bergabung atau berfusi membentuk inti yang lebih besar dan stabil, maka akan membutuhkan energi yang banyak dalam prosesnya. Fusi inti terjadi terus-menerus di matahari karena matahari terdiri atas hidrogen dan helium. Dimana matahari memiliki suhu sekitar 15 juta derajat Celsius, karena reaksi fusi hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi reaksi ini sering dinamakan reaksi termonuklir (Chang, 2005: 262-275). Stabilitas inti dalam pembentukan inti, proton dan neutron dipercaya menghuni sederet kulit inti. Proses ini analog dengan membangun struktur elektron suatu atom melalui penambahan berurutan elektron-elektron ke kulit elektron sama seperti proses Aufbau yang secara berkala menghasilkan konfigurasi elektron dengan stabilitas luar biasa, demekian juga inti tertentu yang memperoleh stabilitas khusus ketika kulit inti tertutup. Kondisi dengan stabilitas
