Struktur Inti Atom

Struktur Inti Atom

Partikel-partikel pembentuk inti atom adalah proton (₁P¹) dan netron ( ₀n¹). Kedua partikel pembentuk inti atom ini disebut juga nukleon.

Simbol nuklida : _ZX^A atau _Z^AX dengan

A = nomor massa

Z = jumlah proton dalam inti = jumlah elektron di kulit terluar

N = A - Z = jumlah netron di dalam inti atom

Proton bermuatan positif = 1,6 x 10^-19 C dan netron tidak bermuatan.

Isoton : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa berbeda.

Isoton: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z berbeda.

Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda.

Massa inti atom selalu lebih kecil dari jumlah massa nukleon-nukleon pembentuknya. Akibatnya ada energi ikat inti.

Contoh: 2p + 2n  ₂He⁴ jadi Dm = m(2p + 2n) - m(₂He⁴)

Energi ikat inti DE = Dm c²  Dm = (Z . mp + N . mn) - m_inti

Dalam fisika inti satuan massa biasa ditulis 1 sma (1 amu) = 1.66 x 10^-27 kg = 931 MeV/C²

satuan Dm :

kg  E = Dm . c² (joule)

sma  E = Dm . 931 (MeV)

Stabilitas inti:

Suatu nuklida dikatakan stabil bila terletak dalam daerah kestabilan pada diagram N - Z.

Untuk nuklida ringan (A < 20) terjadi kestabilan bila Z = N (N/Z = 1), sedangkan untuk nuklida dengan Z > 83 adalah tidak stabil.

Contoh:

1. Sumber energi matahari adalah reaksi inti 4 proton  helium + 2e⁺ diketahui:

- massa proton = 1,6726 x 10^-27 kg

- massa e+ = 0,0009 x 10^-27 kg

- massa helium = 6,6466 x 10^-27 kg

Jika dalam reaksi ini terbentuk 6,6466 gram helium, hitunglah energi yang dihasilkannya.

Jawab:

Dalam setiap reaksi yang terjadi: 4 ₁p¹  ₂He⁴ + 2e⁺, selalu terbentuk 1 ₂He⁴ yang massanya 6,6466 x 10^-27 kg. Karena terbentuknya 6,6466 gram ₂He⁴, maka jumlah reaksi yang terjadi (n) adalah:

n = (6,6466 gram) / (6,6466 x 10^-27) = 1024 kali reaksi.

Dari rumus Defek massa:

Dm = M(Dp) - M(1 ₂He⁴ + 2e⁺) = 0,042 x 10^-27 kg

Jadi energi total reaksi yang dihasilkan:

E = n . Dm . c² = 1024 . 0,042 x 10^-27 (3.10⁸)² = 0,378 x 10¹³ joule