SIFAT-SIFAT INTI ATOM
Sifat-sifat inti atom terbagi menjadi dua menurut waktu. Berikut ini yakni sifat-sifat inti atom.
a. Sifat Inti yang tak bergantung pada waktu (time independent)
1. Muatan inti
Model atom Rutherford sanggup menjelaskan spektra sinar-X unsur-unsur yang diukur oleh Moseley (1913). Dari data Moseley diketahui bahwa muatan inti yakni Z.e, dengan Z = nomor atom dan e = +1,602 x 10-19 C.
2. Jari-jari inti
Jari-jari inti belum sanggup ditentukan atau diukur secara langsung. Ada dua metode, yaitu cara nuklir dan cara elektromagnetik. Jika diasumsikan inti lingkaran (bola), maka jejarinya ditentukan dengan persamaan:
R= ro.A1/3
ro ditentukan melalui eksperimen, yaitu cara nuklir. Cara ini diukur jari-jari gaya inti (nuclear force radius), yaitu jarak dari sentra inti (core) ke jarak jangkauan gaya inti. Pengukuran ro yang dihasilkan dari cara nuklir yakni hamburan partikel alfa dengan ro=1,414 x 10-13 cm, peluruhan partikel alfa dengan ro=1,48 x 10-13 cm, dan hamburan neutron cepat dengan hasil ro=1,37 x 10-13 cm.
3. Massa inti
Menurut hipotesa Dalton (1803) atom-atom suatu unsur identik. Prout (1815) menyatakan bahwa semua unsur tersusun atas hydrogen dan massanya sanggup dinyatakan sebagai berikut.
Ternyata Inti Atom belakangan diketahui terdiri atas proton dan neutron, sehingga massa inti dinyatakan sebagai berikut.
Dengan z dan n yakni jumlah proton dan neutron, dan MN yakni massa neutron. Skala massa atom, yaitu skala massa kimia (skala atomik), skala fisika (skala isotopik), dan skala massa 12C.
4. Momentum sudut
Momentum sudut inti sanggup diketahui dari struktur halus (hyperfine structure), sanggup diamati dengan menggunakan spektrometer beresolusi tinggi. Nukleon mempunyai spin ½. Oleh karena nukleon bergerak maka proton dan neutron juga mempunyai momentum sudut orbital. Momentum sudut total (spin inti) I, merupakan jumlah vektor momentum sudut orbital, L dan momentum sudut spin, S tiap nukleon.
5. Momen magnetik
Di dalam inti atom nukleon-nukleon mengalami gerak orbital, baik proton maupun neutron mempunyai momen magnetik. Untuk proton, momen magnetik proton, Mp, dan momentum sudut orbital, Lp.
6. Momen listrik
Momen listrik Inti pertama kali dijelaskan oleh Schuler dan Schmidt (1935), pada hyperfine struktur Eu-151 dan Eu-153. Adanya momen kuadrupol inti berarti menunjukkan distribusi inti tidak simetris bola. Konsep multipol listrik sanggup dijelaskan menurut teori potensial listrik.
b. Sifat Inti yang bergantung waktu (time dependent)
1. Peluruhan radioaktif
Radioaktivitas (peluruhan radioaktif) didefinisikan sebagai perubahan inti atom unsur yang impulsif yang tidak bergantung pada umur maupun keadaan fisis dan kimia unsur. Perubahan inti atom menghasilkan pembentukan "inti atom baru" dengan prosedur pancaran partikel alpha, beta, dan gamma.
a. Peluruhan sinar alfa
Sinar alfa merupakan radiasi partikel bermuatan positif. Partikel ini merupakan intiatom helium yang terdiri atas 2 proton dan 2 neutron. Sifat-sifat sinar alfa yakni memiliki daya tembus kecil (daya jangkau 2,8 – 8,5 cm dalam udara). Radiasi sinar alfa ini terdiri dari seberkas sinar partikel alfa. Radiasi alfa terdiri dari partikel-partikel yang bermuatan positif dengan muatan +2 dan massa atomnya 4. Partikel ini dianggap sebagai inti helium sebab ibarat dengan inti atom helium (2He4), mempunyai daya tembus kecil (daya jangkau 2,8 – 8,5 cm dalam udara) serta sanggup mengionsasi molekul yang dilaluinya. Sinar alfa ini sanggup menyebabkan satu atau lebih elektron suatu molekul lepas sehingga molekul berkembang menjadi ion (ion positif dan elektron) per cm bila melewati udara, dalam medan listrik sanggup dibelokkan ke arah kutub negatif. Partikel-partikel alfa bergerak dengan kecepatan antara 2.000 – 20.000 mil per detik, atau 1 – 10 persen kecepatan cahaya.
b. Peluruhan Beta
Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif yang identik dengan elektron. Sinar beta ini bermuatan negatif dan bermassa sangat kecil, yaitu 5,5 x 10-4 sma dan diberi simbol beta atau e. Sifat-sifat sinar sinar beta yakni mempunyai daya tembus yang jauh lebih besar daripada sinar alfa (dapat menembus lempeng timbel setebal 1 mm), daya ionisasinya lebih lemah dari sinar alfa, bermuatan listrik negatif sehingga dalam medan listrik dibelokkan ke arah kutub positif.
c. Peluruhan Gamma
Sinar gamma merupakan radiasi gelombang elektromagnetik, sejenis dengan sinar X, dengan panjang gelombang pendek. Sifat-sifat sinar gamma yakni tidak mempunyai massa, mempunyai daya tembus sangat berpengaruh (dapat menembus lempeng timbal setebal 20 cm), daya ionisasinya paling lemah, tidak bermuatan listrik sehingga tidak sanggup dibelokkan oleh medan listrik.
2. Reaksi inti
Reaksi inti yakni reaksi yang terjadi kalau suatu inti atom induk ditembak dengan partikel yang berenergi dan menghasilkan inti gres atau inti anak yang disertai pelepasan sejumlah energi.
Dalam reaksi inti harus dipenuhi hal-hal sebagai berikut:
a. Hukum kekekalan momentum: momentum sebelum dan momentum sehabis reaksi sama.
b. Hukum kekekalan energi: energi sebelum dan energi sehabis reaksi sama.
c. Hukum kekakalan nomor atom: jumlah nomor atom sehabis dan jumlah nomor atom sebelum reaksi sama.
d. Hukum kekakalan nomor massa: jumlah nomor massa sebelum dan jumlah nomor massa sehabis reaksi sama.
Jenis-jenis reaksi inti ada dua, yaitu sebagai berikut:
a) Reaksi Fisi
Reaksi fisi yakni reaksi pembelahan inti atom berat menjadi inti atom gres yang lebih ringan dan disertai dengan pelepasan energi. Reaksi fisi sanggup dilakukan dengan menembaki inti berat dengan partikel-partikel elementer, ibarat neutron, partikel α, deutron, dan sinar γ. Pada reaksi fisi menghasilkan energi dan neutron. Neutron-neutron yang dihasilkan akan menumbuk inti induk lain sehingga terjadi reaksi fisi berikutnya. Reaksi ini berlangsung terus-menerus sehingga disebut reaksi berantai yang menghasilkan energi besar. Rekasi inti berantai dipakai sebagai dasar pembuatan reaktor nuklir dan bom atom. Contoh rekasi fisi yakni 92U235 yang ditembak dengan sebuah neutron.
b) Reaksi Fusi
Reaksi fusi yakni reaksi penggabungan beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat yang disertai dengan pemancaran energi. Rekasi fusi merupakan reaksi yang terjadi pada bintang (matahari) dan bom hidrogen. Rekasi fusi hanya sanggup terjadi dalam keadaan suhu sangat tinggi, yaitu 108oC. Contoh reaski fusi yakni penggabungan inti 1H2 dengan 1H2 yang menghasilkan 2He3 dan neutron serta energi.
EmoticonEmoticon