TUGAS MAKALAH

Fisika Modern“Inti Atom”

OLEH :

Agus SutyonoAhsan Wahyudin

Anniswati Nurul IslamiAsriani

Dia Fajar Wati NingsihFitriani

Hani RahmadiantiGigih Adrian Said

Fadly

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN) ALAUDDIN MAKASSAR

2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan

rahmat serta karunia-Nya kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan

Makalah ini yang Alhamdulillah tepat pada waktunya yang berjudul “INTI

ATOM “.

Harapan kami semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan

dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk

maupun isi makalah ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.

Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh

karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami

harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah

berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga

Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.

Makassar , 22 Mei 2013

                               

                            Penyusun

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos), yang

berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi

lagi. Konsep ini pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani.

Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil

menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, hal

ini membuktikan bahwa ‘atom’ tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi.

Atom adalah satuan dasar materi yang terdiri dari inti atom beserta

awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom

mengandung campuran proton yang bermuatan positif dan neutron yang

bermuatan netral (terkecuali pada Hidrogen-1 yang tidak memiliki neutron).

Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya

elektromagnetik.

Inti atom adalah sub materi yang dipelajari luas dalam bidang

fisika dan kimia, tapi dalam hal ini kita akan membahas inti atom dari segi

ilmu fisikanya, yaitu sebagai bagian dari mata kuliah fisika modern. Dalam

inti atom ada beberapa hal yang dibahas selain partikel penyusunnya yang

telah disebutkan sebelumnya, juga dibahas mengenai ukuran atom, bentuk

atom, sifat atom, massa atom, gaya inti, defek massa dan juga energi ikat inti.

Berdasarkan penjelasan-penjelasan di atas maka hal itulah yang

menjadi tujuan kami dalim pembuatan makalah fisika modern berjudulkan

inti atom ini yaitu mengetahui partikel penyusun inti, ukuran atom, bentuk

atom, sifat atom, massa atom, gaya inti, defek massa, dan energi ikat inti.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Apa yang menjadi penyusun inti ?

2. Bagaimana ukuran atom ?

3. Bagaimana bentuk atom ?

4. Bagaimana sifat atom ?

5. Bagaimana massa dari atom ?

6. Apa yang dimaksud gaya inti ?

7. Apa yang dimaksud dengan defek massa dan energi ikat inti ?

C. Tujuan

Tujuan dari penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui dan memahami partikel penyusun inti

2. Mengetahui ukuran atom

3. Mengetahui bentuk atom

4. Mengetahui sifat atom

5. Mengetahui massa dari atom

6. Mengetahui dan memahami penjelasan dari gaya inti

7. Mengetahui dan memahami defek massa dan energi ikat inti

BAB IIPEMBAHASAN

INTI ATOMDengan ditemukannya partikel netron pada tahun 1932 oleh Chadwick,

seorang sarjana inggris ketika mengamati adanya jenis radiasi yang berbeda dengan jenis radiasi-radiasi lainnya yaitu sebagai hasil tumbukan partikel alfa dengan keeping Berilium. Ternyata partikel tersebut adalah netron yang memiliki massa hampir sama dengan massa proton yaitu :

Massa proton = 1.67252 x 10-27 kg

Massa electron = 1.67482 x 10-27 kg

Dari hal tersebut diketahui bahwa partikel-partikel yang membangun inti yaitu proton dan netron yang sering disebut nukleon. Proton bermuatan positif sedangkan netron tidak bemuatan listrik sehingga secara keseluruhan inti atom bermuatan positif.

1. Partikel Penyusun Inti

Setiap nuklida memiliki symbol kimia yang berbeda lambang dari unsur adalah :

zXA

dimana :X = lambang unsurZ = nomor atom = jumlah proton (= p)A = bilangan massa = jumlah proton dan neutron (= p + n)

Nomor atom suatu unsur adalah nomor yang menunjukkan jumlah proton yang terdapat di dalam inti atom, sedangkan nomor massa adalah nomor yang menunjukkan banyaknya nucleon (proton + neutron) jadi dari lambang atom dapat ditentukan

Banyaknya neutron = A-ZBanyaknya electron = banyaknya proton = Z (atom netral)

Terdapat beberapa kelompok nuklida yang mempunyai ciri-ciri tertentu yaitu : Isotop adalah atom-atom yang mempunyai nomor atom sama tetapi

nomor massanya bebeda. Misalnya 6C13 ; 6C14

Isoton yaitu nuklida-nuklida yang mempunyai nomor massa berbeda tetapi memiki jumlah netron yang sama. Misalnya 6C13 ; _N14

Isobar yaitu nuklida-nuklida yang memiliki nomor massa sama tetapi nomor atom berbeda. Misalnya 6C14 ; _N14

Isotop-isotop yaitu unsur-unsur yang memiliki sifat-siafat kimia sama tetapi sifat-sifat fisika bebeda.

2. Ukuran AtomInti atom jauh lebih kecil dari ukuran asli atom (antara 10.000 dan

100.000 kali lebih kecil). Juga mengandung lebih dari 99% dari massa sehingga kepadatan massa inti sangat tinggi. Inti atom memiliki semacam struktur internal, seperti neutron dan proton tampaknya mengorbit sekitar satu sama lain, sebuah fakta yang diwujudkan dalam keberadaan peristiwa magnetik nuklir. Namun, percobaan menunjukkan bahwa inti sangat mirip dengan bola atau elipsoid kompak 10-15 m (= 1 fm), yang tampaknya kepadatan yang konstan. Tentu radius ini sangat bervariasi dengan jumlah proton dan neutron, inti atom yang lebih berat dan partikel lebih agak lebihbesar.Inti atom terdiri atom proton-proton dan neutron-neutron

Jari-jari inti : R = R0 . A1/3

R0 : Jari-jari atom 1,33 x 10-3 cmA : Nomor massa (nucleon)

3. Bentuk AtomPada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku The

Sceptical Chymist yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi "corpuscules" ataupun atom-atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik bahwa materi terdiri dari unsur udara, tanah, api, dan air.Pada tahun 1789, istilah element (unsur) didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.

Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap dan mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik yang dapat kemudian lebih jauh bergabung menjadi senyawa-senyawa kimia. Sedangkan bentuk inti atom ada yang berbentuk bulat dan cakram. Didalam inti atom berkerja gaya Coulomb dan momen kuodrupol. Jika momen kuodrupol = 0 maka bentuknya bulat jika > 0 maka bentuknya akan lonjong atau cakram.

4. Sifat Atom1. Isotop : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa berbeda.

2. Isoton: kelompok nuklida dengan jumlah netron sama tetapi Z berbeda.3. Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda.

Kestabilan inti :

Kestabilan inti tidak dapat diramalkan dengan suatu aturan. Namun, ada beberapa petunjuk empiris yang dapat digunakan untuk mengenal inti yang stabil dan yang bersifat radioaktif/tidak stabil, yaitu:

1. Semua inti yang mempunyai proton 84 atau lebih tidak stabil2. Aturan ganjil genap, yaitu inti yang mempunyai jumlah proton genap dan

jumlah neutron genap lebih stabil daripada inti yang mempunyai jumlah proton dan neutron ganjil

3. Bilangan sakti (magic numbers)Nuklida yang memiliki neutron dan proton sebanyak bilangan sakti umumnya lebih stabil terhadap reaksi inti dan peluruhan radioaktif.

Bilangan tersebut adalah:

Untuk neutron : 2, 8, 20, 28, 50, 82 dan 126

Untuk proton : 2, 8, 20, 28, 50 dan 82.

Pengaruh bilangan ini untuk stabilitas inti sama dengan banyaknya elektron untuk gas mulia yang sangat stabil.

4. Kestabilan inti dapat dikaitkan dengan perbandingan neutron-proton.

Pita kestabilan :

Grafik antara banyaknya neutron versus banyaknya proton dalam berbagai isotop yang disebut pita kestabilan menunjukkan inti-inti yang stabil. Inti-inti yang tidak stabil cenderung untuk menyesuaikan perbandingan neutron terhadap proton, agar sama dengan perbandingan pada pita kestabilan. Kebanyakan unsur radioaktif terletak di luar pita ini.

1. Di atas pita kestabilan, Z <> Untuk mencapai kestabilan : inti memancarkan (emisi) neutron atau memancarkan partikel beta

2. Di atas pita kestabilan dengan Z > 83, terjadi kelebihan neutron dan protonUntuk mencapai kestabilan :Inti memancarkan partikel alfa

3. Di bawah pita kestabilan, Z <> Untuk mencapai kestabilan :Inti memancarkan positron atau menangkap electron.

5. Massa AtomMayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah

keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai bilangan massa. Massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan satuan massa atom (u). Satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa atom karbon-12 netral, yang kira-kira sebesar 1,66 × 10−27 kg. Atom memiliki massa yang kira-kira sama dengan bilangan massanya dikalikan satuan massa atom.

Nama Lambang Nomor atom Nomor massa

Massa (sma)

Proton P atau H 1 1 1,00728Neutron N 0 1 1,00867

Elektron E -1 0 0,000549

6. Gaya Inti Telah diketahui bahwa inti terdiri atas proton-proton dan nnetron-

netron yag disebut dengan nucleon. Proton-proton yang sama-sama bermuatan positif dapat besatu karena diikat oleh suatu gaya inti.

Untuk mengamati gaya inti maka dapat diadakan suatu pemisahan sebagai berikut : Gaya inti dapat dinyatakan dengan suatu interaksi antara dua benda. Interaksi tersebut dapat dinyatakan dengan suatu potensial Pengaruh relativitas dapat diabaikan.

Besar energy potensial sepasang proton yang berjarak r satu sama lain dapat di ketahui dengan persamaan sebagai berikut :

Ep = e2

4 πε r0❑

Gaya tolak listrik antara sepasang proton dalam inti akan berpengaruh pada pengurangan energi ikat inti. Enrgi ikat pernukleon didapatkan dengan cara membagi energy ikat total inti dengan jumlah nuleon dalam inti tersebut. Gaya berjangkauan pendek yang mengikat nucleon demikian akan menjadi sebuah inti yang merupakan jenis gaya terkuat yang selama ini diketahui dalam fisika inti.

Pada tahun 1935, seorang fisikawan jepang. Hadeki Yukawa menyatakan bahwa terdapat partikel dengan besar massa antara massa electron dan massa nucleon yang bertanggung jawab atas adanya gaya inti yang disebut pion.

Menurutteori Yukawa , setiap nucleon terus menerus memancarkan dan menyerap pion. Jika terdapat nucleon lain di dekatnya maka pion yang dipancarkan dapat kembali ke nucleon induknya, transfer momentum yang menyertainya setara dengan aki gaya.

Gaya inti saling tolak menolak pada jangkauan sangat pendek dan salaing tarik menarik padajarak nucleon yang agak jauh, jika tidak demikian nucleon dalam inti tidak menyatuh.

7. Defek Massa dan Energi Ikat IntiInti atom disusun oleh proton dan neutron. Tetapi inti selalu lebih

kecil dari pada jumlah massa proton dan neutron pembentuk inti. “Selisih massa”, ∆m disebut defek massa. Defek massa akan menyatakan nilai energy ikat inti, ∆ E, sesuai dengan hukum kesetaraan massa-energi Einstein,

∆ E = ∆m c2

(1)

Jika defek massa ∆m dinyatakan dalam sma, maka energi ikat inti, ∆E, dirumuskan dengan

∆E = ∆m = 931 MeV/sma (2)

BAB IIIPENUTUP

Kesimpulan

1. Partikel-partikel yang membangun inti yaitu proton dan netron yang sering

disebut nukleon. Proton bermuatan positif sedangkan netron tidak

bemuatan listrik sehingga secara keseluruhan inti atom bermuatan positif.

2. Inti atom jauh lebih kecil dari ukuran asli atom (antara 10.000 dan 100.000

kali lebih kecil). Juga mengandung lebih dari 99% dari massa sehingga

kepadatan massa inti sangat tinggi. Inti atom memiliki semacam struktur

internal, seperti neutron dan proton tampaknya mengorbit sekitar satu

sama lain, sebuah fakta yang diwujudkan dalam keberadaan peristiwa

magnetik nuklir.

3. Bentuk inti atom ada yang berbentuk bulat dan cakram. Didalam inti atom

berkerja gaya Coulomb dan momen kuodrupol. Jika momen kuodrupol = 0

maka bentuknya bulat jika > 0 maka bentuknya akan lonjong atau cakram.

4. Sifat Atom umumnya terbagi menjadi tiga yaitu :

a. Isotop : Atom-atom unsur tertentu ( Z sama) dengan nomor massa

berbeda.

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

c. Isobar: kelompok nuklida dengan A sama tetapi Z berbeda.

5. Mayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah

keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai bilangan massa.

Massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan satuan

massa atom (u). Satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa

atom karbon-12 netral, yang kira-kira sebesar 1,66 × 10−27 kg. Atom

memiliki massa yang kira-kira sama dengan bilangan massanya dikalikan

satuan massa atom.

6. Gaya inti saling tolak menolak pada jangkauan sangat pendek dan salaing

tarik menarik padajarak nucleon yang agak jauh, jika tidak demikian

nucleon dalam inti tidak menyatuh.

7. Selisih massa, ∆m disebut defek massa. Defek massa akan menyatakan

nilai energy ikat inti, ∆E.

DAFTAR PUSTAKA

Gautreau, Ronald dan Savin, William. 2006. Schaum’s Outline Fisika Modern Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga.

http//.Blogspot. widya sujarwati_sukri.com

Jamal, Abdul. 2005.Pintar Fisika. Surabaya : Gitamedia Press.