I N T I A T O M & R A D I O A K T I K V I T A S OLEH NAMA : DRS. SUPARNO NIP : 131405606 UNIT KERJA : SMAN 59 JAKARTA D K 1

Mengidentifikasi karakteristik inti atom dan radioaktivitas Standar Kompetensi: Menunjukkan penerapan konsep fisika inti dan radioaktivitas dalam teknologi dan kehidupan sehari-hari Kompetensi Dasar Mengidentifikasi karakteristik inti atom dan radioaktivitas Materi Pembelajaran Inti atom dan Radioaktivitas Konsep nuklida dan energi ikat inti Kestabilan inti dan peluruhan Aktifitas radiasi Waktu paro Energi reaksi fusi dan fisi Indikator * Mendeskripsikan karakteristik inti atom * Mendeskripsikan karakteristik radioaktivitas * Mendeskripsikan prinsip kesetaraan massa dan energi pada konsep energi ikat inti

Partikel Penyusun Inti I n t i A t o m 1 Partikel Penyusun Inti 2 Gaya Inti 3 Partikel Elementer 4 Kestabilan Inti 5 Energi Ikat Inti

1. Partikel Penyususn Inti Dalam model atom Rutherford telah dijelaskan bahwa massa suatu atom terpusat pada inti atom. Dengan diketemukannya neutron oleh Chadwick pada tahun 1932, maka ia berpendapat bahwa inti atom terbentuk dari proton dan neutron yang massanya hampir sama. Massa proton = 1,007825 sma = 1,67252 x 10-27 kg Massa netron = 1,008665 sma = 1,67483 x 10-27 kg 1 sma ( satuan massa atom ) = 1,66048 x 10-27 kg Partikel-partikel penyusun inti, yaitu proton dan netron disebut juga nukleon. Proton bermuatan positif dan netron tidak bermuatan ( netral ), sehingga secara keseluruhan inti atom bermuatan positif. Inti atom suatu unsur dinyatakan dengan lambang sebagai berikut : ZXA jenis unsur A = X = nomor massa Z = nomor atom Nomor atom Z menunjukkan jumlah proton didalam inti, Nomor massa A menunjukkan jumlah proton dan netron didalam ini. Pada atom yang netral jumlah proton sama dengan jumlah elektron yang mengelilingi inti, sehingga jumlah netron (N) didalam inti atom adalah

( jumlah proton dan netron ) Tabel 1. Contoh Inti Inti Nomor massa A ( jumlah proton dan netron ) Nomor atom Z ( jumlah proton ) Jumlah netron N = A - Z 1H1 2He4 3Li6 3Li7 4Be9 5B10 5B11 6C12 6C13 1 4 6 7 9 10 11 12 13 2 3 5 Isotop adalah inti yang mempunyai nomor atom Z yang sama, tetapi nomor massa A yang berbeda, misalnya : 2He4 dan 3Li6 , 4Be9 dan 5B10 Isotop dari suatu unsur yang sama memeliki sifat kimia yang sama, tetapi memiliki sifat fisika yang berbeda. Isobar adalah inti yang mempunyai nomor masa A yang sama, tetapi memiliki nomor atom Z yang berbeda, misalnya : 14Si31dan 15P31 Isoton adalah inti yang mempunyai jumlah netron ( N ) yang sama, misalnya : 4Be9 dan 5B10 , 5B11 dan 6C12, 6C13 dan 7N14

Gaya Inti Didalam inti atom selain terdapat gaya tolak elektrostatik antara proton dan proton, juga terjadi gaya tarik menarik antara netron-netron itu sendiri untuk mengimbangi gaya tolak elektrostatik tersebut. Gaya yang mempersatukan antara proton-proton atau netron-netron disebut gaya inti. Sifat-sifat gaya inti. 1. Gaya inti mempunyai sifat yang berbeda dengan gaya elektrostatik Coulomb dan gaya gravitasi 2. Gaya inti tidak tergantung pada muatan listrik, sehingga besarnya gaya antara proton-proton atau netron-netron sama besar. 3. Gaya inti bekerja pada jarak yang sangan dekat, ± 10-15 m atau 1 fermi 4. Besarnya gaya inti adalah sangat besar. Dengan adanya gaya inti yang sangat besar antara nukleon di dalam inti menimbulakan adanya energi per nukleon yang besar pula di dalam ini. Hal ini memungkinkan diperoleh energi yang sangat besar dari suatu inti atom, yaitu dengan cara pembelahan inti ( fisi) dan penggabungan (fusi).

Partikel Elementer Partikel elementer adalah partikel yang tidak merupakan gabungan dengan partikel lain, diantaranya adalah Positron, yaitu partikel yang mempeunyai massa sama dengan massa elektron, tetapi bermuatan positif Meson, yaitu partikel yamg bermassa diantara massa proton dan massa elektron, dan dapt bermuatan positif,bermuatan negatif dan netral. Hyperon, yaitu partikel yang mempunyai massa diantara proton dan deutron Neutrino, yaitu partikel yang mempunyai massa kurang dari massa elektron dan bersifat netral.

Kestabilan Inti. Kestabilan inti atom ditentukan oleh jumlah proton dan netron didalam inti. Dari 1500 inti yang telah diketahui, hanya ± 400 inti yang stabil. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram N-Z, yang menyatakan hubungan antara jumlah proton (N) dan jumlan netron (Z) untuk sejumlah inti stabil. Dari diagram N-Z tampak bahwa inti-inti stabil membentuk kurva kestabilan, sedangkan inti-inti tidak stabil terdapat di atas atau di bawah kurva kestabialan. Inti-inti tidak stabil ini secara spontan akan melakukan peluruhan untuk menuju daerah kestabilan inti dengan memancarkan partikel radioaktif. Untuk atom ringan ( Z < 20 ), inti stabil jika N = Z atau N/Z = 1 Untuk atom berat ( 20 < Z < 83 ) , inti stabil jika N/Z = 1,6 Tidak ada inti stabil untuk Z > 83

= z Gambar. Diagram kestabialn inti ( diagram N -Z) N * Inti tidak stabil yang berada di bawah kurva kestabilan akan meluruh menjadi inti yang stabil dengan memancarkan partikel alpa (α). b a 1 2 1 2 * Inti tidak stabil yang berada di atas pita kestabilan, akan meluruh menjadi inti stabil dengan memacarkan sinar beta (β) g N = z Z Pada kurva kestabilan juga terdapat inti tidak stabil. Ketidak stabilan ini disebabkan inti itu dalam keadaan tereksitasi, sehingga untuk menjadi inti yang stabil cukup dengan melepaskan energi berupa sinar gama (γ)

Defek Massa Dan Energi Ikat Inti Berdasarkan pengukuran dengan spektrometer massa, massa suatu inti atom yang stabil selalu lebih kecil dari jumlah massa proton dan massa netron penyusun inti. Hal ini disebabkan adanya massa nukleon yang berubah menjadi energi ikat inti selama proses pembentukan inti yangstabil. Massa yang hilang pada proses pembentukan inti yang stabil disebut defek massa. Besarnya defek massa sama dengan jumlah massa proton (mp) dan netron (mn) penyusun inti dikurangi dengan massa inti (mi ). Dari kesetaraan antara massa dan energi Einstein, maka besarnya energi ikaat inti dapat dihitung : Karena 1 sma setara dengan energi sebesar 931,5 Mev ( mega elektron volt ), maka besarnya energi ikat inti dapat dinyatakan dengan rumus E = energi ikat inti ( Joule ) c = kecepatan cahaya ( m/s )